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監控系統設計論文范文第1篇

關鍵詞:低壓配電監控系統;電力系統;計算機;監控

配電監控系統是將智能配電設備更加數字化的信息進行采集，從而實現了配電站的成本縮減。為了滿足用戶的實際需求，筆者結合某機場建設來分析常見低壓配電系統元件的選擇、監控系統現場通信協議及總線的應用。

1監控構成與原理

配電監控系統，主要是由三個部分的工作站而組成的。這三個部分分別為打印機管理員工作站，工程師工作站以及最后的智能化開關柜。而如果想要工控機進行正常的通訊，這就需要我們結合之前所提到的三個部分中的電力儀表，由此而進行開關柜的通訊系統，以及開關系統。同時，我們還應該安裝幾個分屏，比如說功率因數補償屏以及過橋屏模塊和另外的其他分屏。

2監控系統構成

2．1服務器

如果進行監控網絡的設計，要重新配置底層配電源元件，且需要進行通信網絡的設計和施工。傳統配電系統不具備通信電纜的條件，為了保證通信的基礎，加入無線通信也是配電監控系統的發展趨勢，其可以透明地把配電系統串口信號進行雙向無線傳輸，還能使用工頻段，不需要進行申請。會隨著上網的普及，轉換器運用也會在逐步增加，對于這些產品提供標準的通信接口，還要提供雙向透明數據，讓大家不用知道復雜的通信原理協議下，不用麻煩的更改原有程序，就能讓工業串口設備的串口通信轉換為無線網絡通信，目前已經很多國內系統廠商都在實行提出了無線組網的方案。

2．2光纖交換機

該監控系統之中的光纖交換機，是由一個網絡體系而組成的，這一網絡系統的主用功能就是為了儲存。其中這一系統之中的通訊功能，都是由這一設備在網絡之中進行的。因此，光纖交換機這一設備不僅僅可以幫助我們儲存資料，而且還可以幫助我們進行大部分情況之下的監控任務。同時，可以提高了數據備份速度，更增加了對存儲系統的冗余連接，并且我們還可以通過使用循環嵌套來使得我們的光纖交換機減少用電量。作為程序中存放所采集到的電量參數的地址，我們需要使用到DB數據塊。如果要從技術上來講，連接設備、設備接口和通信控制協議，可以構成一個SAN系統。

3監控軟件系統設計

監控軟件系統的設計，主要作用是為了能夠幫助我們進行遠處信息的采集，這一系統的設計采用了獨立的運行系統以及數據庫，它的工程師工作站用的是運行Windows2000。專業網絡版組態軟件是基于組態軟件TelePower為基礎，而開發使用的監控系統。這一監控系統可以有效的降低電壓的使用度數，同時增加軟件的畫面效果。由此而使得我們所看到的，呈現出來的畫面是高配置的模擬畫面。該監控系統的主要功能是為了能夠的將登錄，以及各種表格，和各種數據，乃至于操作記錄等，其中，甚至是較為困難的，難以解決的任務，都可以使用這一監控系統。因此，這一監控系統不僅僅可以做到較為高難度的監控要求，還可以確保一定的安全;可通過網絡狀態檢測、綜合判斷等，進而提高整個配電系統的可靠性。

3．1PLC設計

筆者所在的某國際機場低壓配電監控系統所使用的軟件，其特點主要就是能依據循環嵌套的這一種模式，從而實現了這一控制系統在使用的時候能夠盡可能的較少電壓的使用。而在另外一種形態的時候，這一軟件又可以DB數據塊作為程序中存放所采集到的電量參數的地址:(1)功能塊FC31(Measurement)主要實現通過移動定義的變量P，實現開關遠程分合;(2)功能塊FC32(Commstatesum)這一功能塊的主要目的就是為了能夠更好的采取一一對應的方式，由此而進行數量的采集。

3．2人機操作界面

國際機場低壓配電監控系統是西門子的專業軟件作為使用的平臺，然后以WINDOWM7作為這一人機操作界面的操作系統的一部分，同時另外使用不同的服務器作為這一操作系統的另一部分，由此而組成的人機操作界面。(1)用戶管理及操作權限。這是需要工程師級別的用戶才可以使用的操作權限，對于一般的操作人員，是不具有這一操作權利的。這一做法的主要目的就是為了使得人機操作界面，能夠處于一個較為安全的環境之中。而這一操作權限的控制，主要原理為低電壓的配置。(2)圖形化系統。圖形化系統不僅僅可以實現傳統的監視任務，更加值得稱贊的是圖形化系統還可以實現復雜化的監控任務。這都是通過圖形化設計器這一機型，從而使得圖形化系統能夠在運行的時候，做到這一成果。在圖形化系統在進行運行的時候，可以依靠圖形化設計器呈現出現場的實時監控，這就很大程度上的保證了機場之中的安全。(3)數據的采集與處理。人機操作界面之中的數據，主要采集來源是數據庫儲存。對于數據的采集以及處理來說，正是因為配備了低電壓的系統來進行數據采集設備的開關，因此重要的信息都會被采集進數據庫之中。并且，這一設備同時配合以多功能的電力系統開關，就可以直接采集到監控系統的信息。(4)報表管理。報表管理主要使用的是電能報表，這一管理可以自動的運行關于報表的各個方面的內容，其中包括了報表的歷史，報表的操作記錄，報表的查詢以及等等其他的各個方面的報表數值。這些報表數值不僅僅可以給我們呈現出關于電能費率的相關數據的表格，還可以讓我們方便的查詢在這些數值形成過程之中的具體細節。(5)事件記錄和故障報警。事件紀錄以及故障報警，是可以詳細給我們呈現出事件發生時候的所存在的所有內容。甚至于，這一內容之中還包括了值班人員的信息等等，并且還可以自動對運行設備發送控制指令。(6)打印。對于給需要打印的作業進行打印，在這一機器進行運行的時候，需要有動態內容的設定，并且同時還需要設置打印作業的時候所需要的相對應的數據，這樣才可以在低壓的情況之下，進行打印。

4結語

由以上的實踐研究，我們可以清楚的知道，這一電子監控系統具有很高的可實用性。這一監控系統，不僅僅可以很好的做到了安全簡單這一基礎要求，同時也可以更好的提高了工作人員們的工作效率。使得工作人們能夠在遠程就可以進行這一監控系統的操作使用，并且這一設備也很好的實現了數據儲存這一要求。因此，這一電子監控設備不僅僅達到了我們所需要的設計目的，同時這一監控設備在實際的運用之中，發揮了更好的使用效果。

作者:唐瀾劍 單位:成都雙流國際機場股份有限公司

參考文獻

［1］趙文龍，趙德，許光濘，等．低壓配電監控系統的設計［J］．電氣應用，2003(06):47－49．

監控系統設計論文范文第2篇

(1)信息采集:通過視頻監控、交通數據信息采集系統，為交通管理人員提供各路段區域的交通路段狀況。

(2)數據處理:系統通過對信息采集系統采集信息進行交通狀況監測的模型算法，能夠檢測擁擠與確認擁擠類型，提高系統的自動化程度。

(3)信息:通過可變信息標志等外場信息設備及網絡等多種方式交通信息，將實時交通信息傳遞給車輛，以便駕駛員安全、及時地適應交通變化，有利于交通流在時空上得以合理分布，充分發揮道路運行能力和交通服務水平。

(4)信息共享:形成以路段監控分中心為道路交通信息源頭，以存儲與共享平臺為樞紐的信息共享與交換體系。

2監控系統需發揮的作用

(1)重點做好立交區、長下坡、易多霧積雪結冰路段、隧道及沿線設施的交通運行狀況的監測，并注意長下坡路段降雨、橫風的情況，做好該氣象條件下的交通流疏導提示。

(2)能夠實現在大監控業務量中，快速、準確的提取出交通隱患和交通事故信息，并在第一時間發出警報，使交通管控人員能夠快速做出相應，并通過聯網監控，迅速通知監控中心，開展聯動救援，在最短時間內采取有效措施，控制住事態的范圍和規模，保證整個高速公路運營的安全有序。

(3)如果路段所在區內存在凍雨、大霧、冰凌等季節性氣象災害，運營管理宜作兩個工況考慮:①晴好天氣等條件下的正常交通;②凍雨、大霧、雪、結冰等條件下的非正常交通。

3監控外場設備布設方案

(1)攝像機

路段監控采用視頻全程監控的模式，在重點區域(連續長下坡、服務區、特大橋、小半徑路段、自救助匝道、季節性多霧及結冰路段)設置攝像機，實現無盲區覆蓋。其余一般路段每間隔2km設置1套攝像機，均采用激光夜視高清攝像機，隧道作為重點監控區域已由隧道機電專業設置了攝像機。

(2)氣象檢測系統

云南境內的重要路段，某些高速公路路線途徑的地區群山連綿，山地、溝谷、丘陵、河谷平原和山間盆地相互交錯，橋隧比極高，冬季易出現雨、霧、雪、冰等情況，再加上連續長下坡等因素，會對道路行車安全產生不利影響。按照交通運輸部及中國氣象局《公路交通氣象觀測站網建設暫行技術要求》的相關規定，結合地域氣候特點，干線公路需要設置兩種類型的氣象觀測站:局地站和普通站。局地站代表的是較短路段、特殊地形地物處或橋梁結構物的特定交通天氣狀況，如低能見度大霧頻發路段、易結冰橋梁、易發生水淹水毀路段等，主要針對局地惡劣天氣頻發且嚴重影響交通的氣象條件。普通站代表的是較大范圍或較長路段的一般天氣狀況，主要是為滿足路線、路網層次的氣象信息需求，起到加密和補充氣象觀測網的作用，支持公路及其沿線天氣狀況的監測與預報，有利于提高天氣預報的準確性和精細程度。普通站盡可能選取在相對開闊無遮擋的地方。局地站:在同樣低溫的情況下，隧道洞口路面及特大橋橋面相對路基段更易結冰。橋隧比超高，路基段少，橋隧相連的情況十分普遍，特別是海拔2000m以上的地區冬季氣溫較低，易出現大霧，上述問題將更加突出。針對上述情況，結合特大橋、隧道的分布情況，需在橋隧相連的特大橋、超過500米的單獨特大橋附近均設置了遙感式路面狀態及能見度檢測器作為局地站，使運管部門及時掌握路面狀態(干燥、濕滑、水冰雪等覆蓋物)、能見度(雨、霧、霾、沙塵等造成能見度降低的原因)，對外提供實時準確地公眾服務信息，對內及時有效地調用相應的人力物力資源，采取路面處理等措施消除危險隱患。普通站:氣候具有垂直分帶明顯、水平變化不大的特點，按照布設間距，根據海拔分布，在具有典型區域氣候特點地區均設置全要素氣象檢測器作為普通站，與路段或橋梁攝像機合并設置，配合攝像機的視頻檢測功能，及時掌握區域氣象條件，采取有效的交通控制措施，實現異常氣候條件的安全管理。

(3)信息標志

某些路段橋隧相連的情況普遍，路基段較少，上述區域發生異常事件時，車輛無法掉頭或掉頭困難，這就更加增大了緊急情況下交通組織和事故救援的難度，只有互通立交是高速公路向區域路網進行交通疏散的唯一手段，因此根據構造物的分布特點，需要砸在交通管控的重要位置設置情報板用以路況信息，引導車輛行駛，輔助完成交通組織。結合立交分布特點，立交附近設置F型情報板，在交通量較大的立交設置門架式可變情報板。服務區兩側均設置服務區信息標志，用以向駕乘人員提供路況消息，隧道洞口作為交通組織的重點區域已由隧道機電專業設置情報板。

(4)車輛檢測器

根據規范，在各立交、主線站附近均設置車輛檢測器用以反映路段內交通流分布情況，采用在云南省已廣泛使用并且效果較好的雙波長微波車檢器。

(5)交通量調查站

按照《國家高速公路網交通量調查觀測點布局規劃》的要求，屬國高網項目路段需要設置一類調查站和二類調查站。一類調查站的調查數據以反映路網宏觀交通量特征為主，主要為宏觀決策提供支撐，在功能上兼容二類調查站;二類調查站的調查數據以反映道路運行狀態和運行質量為主，主要為路網監控、應急處置、公眾出行信息服務提供信息支撐。具體設置方案如下:一類調查站:根據里程長度，設置于交通量平穩路段，與全程監控攝像機合并設置。

4傳輸模式

(1)外場設備

監控數據與視頻圖像均采用全數字的傳輸方式，所有外場監控設備通過工業以太網交換機接入收費站內的視頻傳輸交換機，再由通信系統提供的以太網電路上傳至監控分中心。各交換機之間利用主干光纜組成千兆光纖自愈環網，保證數據、圖像傳輸的穩定可靠性。

(2)隧道監控設施

各隧道視頻圖像、控制信號先傳輸至隧道管理所視頻傳輸交換機，再由隧管所上傳至站內通信點，最后經通信系統匯總至監控分中心。

(3)網絡性能要求

路段分中心內部網絡及外場設備至路段分中心互聯的IP網絡性能指標滿足《IP網絡技術要求－網絡性能參數與指標》(YD/T1171－2001)所規定的1級(交互式)或1級以上服務質量(QoS)等級要求。具體指標如下:網絡時延上限值為400ms;時延抖動上限值為50ms;丟包率上限值為1×10－3。

5高清攝像機的應用

監控系統設計論文范文第3篇

空調系統已經成為新型建筑工程的重要組成部分，對改善室內生活環境具有良好的效果，但是從實際運行情況來看，運行過程中會產生較大的能耗。造成空調系統運行高能耗的因素包括多個方面：

1.1日常管理不當

對于很多寫字樓或者商業中心建筑來說，在空調系統運行過程中，存在開窗通風以及機械排風等情況，導致室內外通風換氣形成的冷負荷占到總冷負荷的50%以上。

1．2系統設計不合理

在建筑工程施工時，空調系統設計不合理，缺乏必要的調節手段，導致系統中水泵、制冷劑以及風機長時間處于低效運行狀態，降低了能源利用效率。另外，在系統內各設備運行過程中管理不當，影響系統開關切換與匹配，也會在一定程度上增加能耗。

1．3建筑外墻設計不當

現在很多建筑工程外墻結構都是選擇用玻璃幕墻的方式，或者是窗墻比過大，且具有多個朝向。在建筑空調系統設計時，對結構內外區分設計不當，并存在設計負荷錯誤因素，導致空調系統運行存在冬季內區偏熱、外區正常甚至偏冷的情況。對于建筑工程來說，內區在使用過程中，受燈光、人員以及設備等因素影響，受到室外氣象因素的影響比較少，全年內區會長期處于冷負荷狀態，需要空調系統常年供冷；而外區在使用過程中受到室外氣象因素影響比較大，并且隨著季節的變化，室內負荷也會出現冷、熱負荷交替變化的情況，即夏季需要供冷、冬季需要供熱。

2影響建筑空調系統節能設計因素分析

2．1缺乏創新意識

對于建筑空調系統的設計，首先應保證其基本功能的正常發揮，在設計時為保證系統運行安全，一般都會將參數設計的比較大，而這樣設計也就增加了系統運行的能耗。例如，負荷計算值與實際值相差較大、冷熱源設備裝機量比較大、系統配置不合理等，都會對空調系統最終運行效率產生影響。在進行系統設計時，如果還是應用傳統設計方案，即便是選擇效率高的主機，整個系統在長時間的負荷狀態下運行，也會降低系統的整體運行效率，增加系統運行能耗。另外，如果主機余量過大，同樣會導致水泵等輸送動力設備容量過大，整個管路特性遠離最佳工作點，增加系統運行能耗。

2．2設計方案生搬硬套

隨著空調系統應用范圍的增大，現在已經形成了相對完善的設計體系，存在大量的成功設計案例。這樣就導致很多建筑空調設計人員在設計時，選擇一個成功案例生搬硬套到本工程中，并不能結合實際需求對空調系統運行原理以及運行特點進行深入的了解，影響系統最終設計效果。另外，也存在部分設計人員為追求新技術、新設備、新方案，在沒有進行綜合分析的情況下，盲目應用各項新技術，不但不能起到節能降耗的效果，而且還會增加系統設計成本。

2．3綜合設計效果低

很多建筑空調系統在進行設計時，只是以設計工況來作為依據進行設計，并沒有考慮全年空調系統節能運行需求，設計完成后綜合應用效果低。例如，未充分利用新風供冷，在設計時僅要求降冬、夏兩季的新風負荷，將新風口以及空調機組新風入口按照冬、夏兩季風量設計，最終使得過渡季節系統運行時還需要開啟冷水機組，造成空調能耗增加。

3建筑空調系統節能設計優化策略

3.1降低設計負荷

建筑空調冷熱負荷主要包括通過玻璃窗日照形成的負荷、通過圍護結構傳熱形成的負荷、處理新風形成的負荷以及室內熱源散熱形成的負荷等，其中圍護結構傳熱消耗的能量占據系統總能耗的40%左右，處理新風所需能耗大約為系統整體能耗的30%-40%左右。就建筑空調系統設計現狀來看，很多設計人員在進行系統設計時，基本上都是以符合指標作為依據進行估算，并且為滿足安全需求，將最終確定的負荷參數設計地比較大，使得系統內各設備容量遠遠大于實際運行需求，出現大馬拉小車的情況。此種設計方法不但不可以達到節能效果，反而還會增加投資，因此在進行設計時，應結合實際需求來適當降低設計負荷，提高空調系統冷熱負荷的合理性與準確性。

3．2合理確定空調形式

在確定空調形式時，應以建筑工程規模、用途、使用特點以及負荷變化等因素作為基礎，保證各項參數設計的合理性。空調形式的分類有很多種，如以空氣處理設備位置為依據，分為集中系統、分散系統以及半集中系統；以負擔室內負荷所用介質為依據，分為全水系統、全空氣系統、制冷劑系統以及空氣與水混合系統；以集中系統處理空氣來源為依據，可以分為封閉式系統、混合式系統以及直流式系統。對于空調形式的選擇，需要保證其滿足建筑工程使用要求，并且要盡量降低投資成本，并以降低能耗為主要依據。

3．3合理設定溫濕度參數

空調系統能耗與工程當地氣象參數、室內散熱散濕量以及在建筑圍護結構等因素有著直接聯系，并且設定的室內溫濕度參數會直接影響到冷負荷大小。在對室內溫濕度參數進行設定時，應在滿足人體健康與舒適性的條件下進行設計。如夏季室內空氣溫度提高1℃，則可以降低空調系統能耗10%左右，并且如果將濕度提高10%，則可以降低能耗15%左右。因此，在夏季對空調系統進行設計時，溫濕度參數應以較高的干球溫度與相對濕度為依據進行確定，而對于冬季采暖設計時，溫濕度參數則以較低干球溫度與相對濕度為依據，這樣還可以降低維護結構傳熱負荷以及新風負荷，達到降低能耗的目的。3．4應用熱回收裝置空調系統新風引入時會排出一部分的室內空氣，并且大氣溫度與排出氣溫度存在一定的溫差，例如制冷時室內溫度為25℃，室外溫度為37℃，則將25℃氣體排入大氣會帶來能量損失，通過應用熱回收裝置使得新風在處理前與排出氣進行熱交換，更進一步的降低新風溫度。通過此種設計，就可以更有效的降低新風機組負荷，達到降低系統運行能耗的目的。

4結束語

監控系統設計論文范文第4篇

>> 基于ZigBee的遠程醫療監護系統研究與實現 基于ZigBee 的無線醫療監護系統設計 基于Zigbee技術的無線醫療監護系統 基于ZigBee的老人健康監護系統設計與實現 基于ZigBee無線傳感網絡的遠程醫療健康監護終端的設計 基于ZigBee無線傳感網絡遠程機房監控系統的實現研究 基于遠程醫療移動心電監護系統的研究目的及分析 遠程醫療監護系統的應用研究 基于ZigBee的養老院醫療監護系統的設計 基于ZigBee協議的遠程監控系統設計研究 基于ZigBee的遠程溫度監測系統 基于zigbee的心電監護節點設計與實現 基于ZigBee的醫療呼叫系統設計 基于數據融合的家庭遠程監護系統研究 基于GPRS和ZigBee的城市路燈監控系統研究與實現 基于Zigbee技術的智能大棚遠程監控系統的設計與實現 基于ZigBee技術的社區家庭健康監護系統 基于Zigbee技術的輸液智能監護系統設計 基于ZigBee技術的老人監護跟蹤系統設計 基于無線網絡的遠程醫療監護系統的設計 常見問題解答 當前所在位置：.

[5]Smart RF CC2420 PRELIMINARY Datasheet[S].AS Chipcon Oslo，Norway，2004.

[6]董挺挺，沙超，王汝傳.基于 CC2420 的無線傳感器網絡節點的設計[J].電子工程師，2007，33（4）：67-70.

[7]劉建.基于ZigBee技術的遠程醫療監護節點的設計與研究.西安.西安科技大學碩士論文.西安科技大學，2011： 39.

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基金項目：廣西機電職業技術學院2012年院級科研項目（【2012】KY004）。

作者簡介：

監控系統設計論文范文第5篇

關鍵詞:電廠安全生產;遠程監控;自動控制;遠程監控

中圖分類號:TM764

文獻標識碼:A

文章編號:1009-2374(2009)19-0033-02

隨著計算機技術、控制技術、通信技術、網絡技術等的快速發展,逐漸形成了工業控制的數字化、智能化與網絡化,使計算機控制系統逐步從集散控制系統(Distributed Control System,DCS)走向以現場總線為基礎的分布式現場總線控制系統(Fieldbus Control System,FCS)。FCS是集當今計算機技術、網絡通信技術和自動控制技術為一體的當代最先進的數字化網絡計算機控制技術,是一種全分散、全數字、全開放的控制系統,是自動控制技術發展的焦點和熱點,被譽為工業自動化領域具有革命性的新技術。

目前全國很多電廠都在實施生產系統的遠程自動化控制改造,采用FCS技術構建環繞全電廠的安全生產遠程監控系統是必然趨勢,因此,本論文將主要針對電廠內安全生產遠程監控系統的構建進行分析,以期和同行共同討論。

一、基于CSS架構的遠程監控系統設計

(一)系統的架構模式選擇

按照系統終端情況的不同,可將該數據采集監控系統的開發模式總的分為B/S(瀏覽器/服務器)和C/S(客戶端/服務器)兩種結構模式。B/S結構的系統以服務器為核心,程序處理和數據存儲基本上都在服務器端完成,用戶使用IE瀏覽器就可以進行事務處理。C/S結構的系統以服務器作為數據處理和存儲平臺,用戶在終端安裝特定的程序來進行事務處理,然后再將數據傳遞到服務器端。

結合上述分析,本論文采用C/S/S模式結構。C/S/S模式也叫客戶/應用服務器/數據庫服務器結構Client/Application Server/Database Server(C/S/S)模式,是從C/S模式發展而來的。這種模式中的三層架構“分工”明確?？蛻舳素撠煶绦虻膽煤蛿祿淖x取、分析等前臺操作,應用服務器存放并運行信息系統的業務邏輯,數據庫服務器存放并管理信息系統的數據。由于在客戶端和數據庫服務器之間使用了應用服務器來處理業務邏輯,大大減輕了數據庫服務器的壓力,極大地提高了系統的并發處理能力;另外,由于用戶的請求是發向應用服務器而不是數據庫服務器,使得數據的安全性大大提高,數據庫服務器的主要職責由應付客戶端的數據請求,也為了實現數據的網絡共享,故這種結構非常適合實時響應性、安全性、數據吞吐率等性能要求較高的系統,同時它也繼承了C/S結構的優點,目前這種方式是最可靠、最能完美體現電廠大范圍內的遠程監控系統的控制特點及要求。

(二)系統層次結構設計

1.上位機系統層次分析。電廠安全生產遠程監控系統采用三層C/S/S體系結構,使得用戶只需要通過客戶端即可輕松完成和實現豐富的信息管理等多種功能,整個上位機系統由客戶端應用程序、應用程序服務器和數據庫服務器三個層次構成,其中客戶端應用程序主要完成對電廠遠程監控系統的信息管理及控制等操作;應用程序服務器主要集成對全電廠安全生產管理系統的控制、管理程序;數據庫服務器主要是用于存儲電廠安全監控系統的生產、監測監控數據,以備查用。

2.下位機系統層次分析。既然要實現全電廠安全生產的遠程監控,就必須要借助網絡層實現對底層電廠生產設備、生產過程的遠程監測監控,如對鍋爐設備、水輪發電機組等生產設備的遠程監測及監控,因此對于下位機系統的層次構成,主要是由傳感采集設備(即傳感器)完成對生產設備的特征數據的采集,通過數據采集卡加載網絡通信模塊完成數據的網絡遠程傳輸,傳輸到上位機系統的數據庫服務器,并由用戶通過客戶端應用程序,通過調用應用程序服務器中的遠程管理控制程序,實現對底層設備的遠程監測與監控。

3.網絡傳輸層分析。根據電廠生產設備分布式的特點,以及對電廠生產過程遠程監控的要求,本論文采用現場總線技術,同時借鑒工業以太網的統一通信協議的特點,對面向全電廠布置的分布式安全生產系統實施遠程監控。遠程通信網絡布置要合理,這是在網絡傳輸層布置時必須遵守的。

(三)遠程監控系統的控制實現方式

電廠的遠程控制系統的控制方式采用遠程控制與現場手動控制相結合的方式。首先要實現相關生產設備及生產過程的遠程控制功能,這主要依賴于對底層設備的控制數據的組態而實現,通過上位機的客戶端程序,實現對電廠安全生產的遠程控制功能;其次,是要在相應的生產設備或生產過程現場配備手動控制開關,以滿足不同的優先級控制需求,也有利于對相關生產設備的現場檢修、維護和系統改造升級等。

二、電廠安全生產遠程監控系統的實現

(一) 遠程視頻監視系統設計

1.視頻信號傳輸方式。工業電視系統的信號傳輸有兩種方式:電纜傳輸和光纖網絡傳輸。這里選定光纖作為電廠遠程視頻監控系統的傳輸介質,結合目前現場總線發展的新技術,依靠最先進的工業以太網通信技術實現電視監控系統的聯網傳輸。

2.系統設計。電廠生產遠程視頻監控系統主要由前端攝像設備、視頻控制設備、光纖數據傳輸設備和視頻輸出設備等部分組成。(1)前端攝像設備。前端攝像設備即為安裝在社區內的各個布點場所的攝像機。地面使用的攝像機由于監控范圍較大,大部分使用的是云臺攝像機,云臺是一個能進行水平和垂直兩個方面運動的裝置,安裝于其上的攝像頭能夠實現水平350°,垂直90°全方位攝像,因此選用彩色全方位攝像儀。(2)視頻控制設備。視頻控制設備是監控系統的心臟,可以分前向設備與后向設備,前向設備主要包括視頻服務器,主要功能是實現視頻信號的聯網;后向設備主要由光發射機、光接收機、視頻分配器、視頻矩陣控制切換系統、處理器、云臺控制器等組成,一般安裝在總調度室,完成視頻圖像的接收與處理,遙控云臺的全方位移動,調節鏡頭焦距的變化以及各種輸出信號的控制。(3)光纖數據傳輸設備。數據傳輸設備主要采用光纖進行傳輸,同時需要為整個傳輸系統配備交換機及流媒體服務器等設備,實現視頻信號的全數字化傳輸。采用光纖的最大優勢就在于可以遠距離而無失真的傳輸視頻數據信號。(4)視頻輸出設備。視頻輸出設備主要包括監視器、DLP大屏幕和硬盤錄像機,調度室的工作人員可以通過監視器、DLP大屏幕對控點進行24h監控,也可通過硬盤錄像機將攝像機圖像保存下來,為電廠安全生產提供必要的數據信息。

(二)遠程數據傳輸通信協議設計

通信應用服務程序和監控終端間的通信方式是基于TCP/IP網絡的Windows Socket通信,因為這種通信協議是目前現場總線中最為主流和應用最為廣泛的通信協議之一,用來傳送各種監控數據、信息和控制命令等,具體的通信協議如下:

幀組成字段的意義:

1.IP地址用來標識發送者的網絡地址,用long表示。

2.類型表示通信類型,共分為2種,即:查詢和應答,用byte表示,其中0x01表示查詢,0x02表示應答。

3.時間指當前系統時間,表示幀發出時的本機系統時間,在中心服務器發向端局監控機的查詢幀中用于校對監控機的系統時間,用time_t表示,即精確到秒級。

4.數據長度用來表示后跟數據的總長(字節,不包括長度本身及以前數據),用long表示。

5.數據是指具體的數據,其組成及解釋隨類型不同而變化。只要在需要實現遠程監控的設備或機房內布置了采用該通信協議的現場總線,那么該生產設備或生產過程就可以被集成到全電廠安全生產監控系統的平臺上,實現安全生產的遠程監測與監控。

(三)遠程監控系統的接口設計

接口是指通信服務器和底層的遠程監控終端之間的通信接口。

通信服務器和監控終端之間的通信接口,采用基于TCP/IP網絡的Windows Socket通信方式,包括以下部分:

1.系統對時:監控終端定時向通信服務器查詢系統時間,把本機時間和通信服務器時間進行同步。

2.查詢一個機房運行狀態。

3.查詢一個班組:當監控終端主機監控一個班組時,定時向通信服務器發查詢本班組所有機房運行狀態的命令。對獲得的機房數據進行處理。

4.查詢所有機房:當監控終端主機監控所有機房時,定時向通信服務器發查詢所有機房運行狀態的命令。對獲得的機房數據進行處理。

5.查詢通信狀態:監控終端主機定時發送查詢交換機當前通信是否正常的命令。

6.接收報警:監控終端主機接受通信服務器發送的報警信息并進行處理、顯示。

三、結語

電廠是我國重要的電力能源輸出基地,對于全國數千個電廠而言,實現生產過程的遠程自動化控制,是提高我國工業生產自動化、智能化水平的重要要求,同時對于生產設備和生產過程的遠程安全監控,也是不可缺少的。本論文對電廠安全生產遠程監控系統進行了分析設計和討論,給出了完整的遠程控制方案和遠程監控的實現手段,對于提高自動化水平和計算機自動控制在電廠安全生產遠程監控系統中的應用具有一定的指導和推廣意義。

參考文獻

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