烟气连续排放远程监控系统服务器端软件设计
基于多数据源的火电厂烟气在线远程监控系统设计
3.1数据采集与存储 数据采集以SCADA平台提供的实时/历史数据
库(如iHistorian)为存储平台。 (1)数据规范 规定烟气参数(如SO。,NO=,,
CO。,烟尘等的流速、压力和浓度)和脱硫装置参数(如 电机、阀、泵、电气开关、挡板等设备的电流、电压和状 态)的内容及格式。
(2)数据接口和通信程序 电厂端根据不同的数 据源(CEMS,脱硫DCS/PLC,电厂SIS/MIS)设计不 同的数据接口,获取的数据通过通信程序传输到监控 中心,监控中心通信程序功能与OPC服务器相同, SCADA实时/历史数据库从OPC服务器获取数据。
万方数据
硪翟 苫温渗凝嚣鬣_■露 _尊Ⅵ虞氆懋攥溪■隧
进行传输、存储、分析和处理,作为火电厂烟气排放污 染物减排的依据。但是,CEMS方式只能采集烟气数 据,而不能记录脱硫装置运行数据。通过脱硫DCS/ PLC采样原烟气、净烟气参数以及设备状态获取烟气 数据(部分电厂将CEMS数据输入脱硫DCS中),则更 为全面。此外,也可从电厂SIS/MIS中获取烟气数据 (来自CEMS)。
tant emission from flue gas,and for environment supervision.
发电技术论坛
Key words:thermal power plant;flue gas;remote monitoring;multi—source of data;pollutant emission from flue gas
(2)有线网络互联 如果电厂与监控中心之间存 在有线专用网络,则只需将监控中心接入专用网络并 采用防火墙进行隔离。
(3)监控中心局域网 监控中心局域网为1 000 Mbit/s网络,其包括与无线、有线专用网络以及Inter- Net互联的路由器和防火墙、2台冗余的实时数据采集 服务器(用于安装监控组态软件、实时/历史数据库和 应用数据库(二者互相备份))、配置GIS服务器(45为
燃气远程安全系统设计方案
燃气远程安全系统设计方案燃气远程安全系统的设计方案主要包括以下几个方面:监测设备的选择、架构设计、通讯方式选择、数据存储与分析、报警机制和运维管理。
一、监测设备的选择为了实现对燃气使用的监测和安全性的检测,可以选择以下监测设备:1. 火焰监测器:用于监测火焰的存在,可及时发现燃气泄漏或燃气设备的故障。
2. 燃气泄漏检测器:通过检测燃气浓度来判断是否有泄漏情况,并可发送报警信号。
3. 温度传感器:用于监测燃气设备温度的变化,及时预警设备是否过热。
4. 压力传感器:用于监测燃气供应管道的压力,及时发现管道漏损或破损。
5. 燃气流量计:用于监测燃气的流量,通过对比预设的流量范围来判断是否存在异常情况。
二、架构设计燃气远程安全系统的架构设计应包括以下几个部分:1. 传感器节点:负责对燃气的监测和检测,并将数据发送到集中控制中心。
2. 通信网络:采用无线通信方式,将传感器节点和集中控制中心连接起来,实现数据的传输和通信。
3. 集中控制中心:接收传感器节点发送的数据,并进行数据的存储、分析和处理,同时实现对传感器节点的远程控制和管理。
三、通信方式选择为了实现燃气远程安全系统的远程监控和控制,可以选择以下通信方式:1. 无线通信:采用无线传感网络,如Wi-Fi、蓝牙等,优点是安装方便、成本低,但受距离限制较大。
2. 移动通信:采用4G或5G通信方式,优点是覆盖范围广,可以实现远程监控和管理,但需要考虑通信费用和信号覆盖的稳定性。
四、数据存储与分析为了对燃气数据进行实时监测和分析,可以采用以下方法:1. 数据存储:将传感器节点发送的数据存储在云服务器或本地服务器中,保证数据的可追溯性和安全性。
2. 数据分析:通过对存储的数据进行分析,可以及时发现异常情况,并采取相应措施进行处理。
五、报警机制当燃气远程安全系统监测到异常情况时,应及时发出报警信号,可以采用以下报警方式:1. 声音报警:通过发出大声的警报声来提醒附近人员和用户。
天然气、煤气站智能远程监控系统方案
天然气煤气站智能远程监控系统方案一、项目概述在天然气行业中,集配气站、处理(净化)厂等野外场所是天然气生产的主战场,其生产过程具有高压、易燃、易爆、安全要求高等特点。
尤其近年来全面推行气田优化简化管理后,部分天然气生产气井实现了无人驻站值守。
为了能够使管理者及时掌握生产现场动态,减少生产管理难度;降低管理成本,提高生产效率,保证生产安全、平稳进行,建立一套全方位的远程实时图像信息监控系统是非常有必要的。
那么如何才能有效掌握这些气井的生产安全状态呢,这就需要借助于一套完整的网络视频监控系统,它是综合计算机IP视频技术、视频和音频数据压缩及解压缩处理技术、互连网应用技术、嵌入式WEB服务器技术相结合的系统。
通过本套系统便可以将各个气井的实时图像及数据传回到网络监控中心,在中心便可以了解到各个前段的实时状况,并配备有报警系统,可以做到及时发现并解决问题,保证各个气井稳定运行,安全生产。
本项目是一个气井的智能监控系统,共有100个独立的气井,每个气井需要安装一套报警系统和一套视频监控系统,具体包括2对红外对射,用于周界报警,一台智能中速球,用户现场图像的实时采集,报警系统不但要有本地报警功能,还需要随视频信号通过网络传输到控制中心,在中心便可以及时接收到个点的警情,便于及时采取措施进行处理。
二、设计思路由于各个气井地处偏远地带,不能架设线缆,只能通过无线方式进行传输,这就需要视频和报警信号转成数字信号进行网络传输;另外有两个防区,一台中速球,为了实现更好的联动效果,需要中速球具有预置位功能,各防区和中速球的预置位进行联动,当发生警情时,可以通过中速球的预置位功能,及时捕捉到有价值的实时图像。
所有的视频图像传输到网络监控中心后,进行24小时实时存储,便于日后资料查询,另外当有报警发生的时候,除了气井本地有警号报警外,在中心还需要有实时的监控画面弹出,可以更直观的看到现场画面;具有语音报警提示,同时在电子地图上准确的显示出报警所在的位置。
远程环境在线监测系统的设计
第38卷第11期2010年11月同济大学学报(自然科学版)J O URNAL O F TO NG JI UN IVERS ITY(NATURAL S CIENCE)Vol.38No.11 Nov.2010文章编号:0253 374X(2010)11 1659 05DOI:10.3969/j.issn.0253 374x.2010.11.019收稿日期:2010-06-09基金项目:佛山市产学研专项基金资助项目(2007CB009);佛山市南海环境保护局项目(2007B08D8073570)作者简介:陈立定(1964 ),男,副教授,博士生,主要研究方向为网络化控制系统.E mail:ldch en@s 远程环境在线监测系统的设计陈立定,冯景辉,胥布工(华南理工大学自动化科学与工程学院,广东广州510641)摘要:环保数据监测系统是环境保护中的重要环节,传统的环境监测是人工采集数据,监管效果差.针对这一问题设计了一种无线远程环境在线监测系统,下位机采用西门子S7-200P LC (可编程控制器)采集、存储现场数据,通过G PRS (通用分组无线服务)DT U (数据传输单元)主动向数据中心发送采集到的实时数据,并能够在指定的时间段内接收上位机指令,进行历史数据查询;上位机利用V B 6.0的W inso ck 控件接收多台数据采集终端的数据,并进行分析处理.该系统已经在佛山市南海区运行,有效地提高了环境监管的效率.关键词:远程环境监测;无线通信;自由端口模式;网络编程中图分类号:T P 274文献标识码:ADesign of Remote EnvironmentalMonitoring Syste mC HEN Liding ,FENG Jinghui ,XU Bugon g(C ollege of Auto ma tion,South China Unive rsity of T e chnolo gy,Guangzhou 510641,China )Ab stract :A remote environment online monitor system wasdesigned to replace traditional environmental data monitoring systems,which collected m onitoring data manully and whose monitoring effects were not ideal.Field data c an be collected and restored by Siemens S 7-200PL C,and the real time data of equipment s state can be sent to the host c omputer automatically through the G PRS DTU,and receive the host computer s instruction and send the history data within a specific tim e.The host computer receives and processes the data of remote terminals with the Winsock control of VB 6.0.This system is applied to Nanhai District of Foshan City to improve the effic iency of environmental regulation.Key wo rds :remote environmenta l monitoring;wirelesscommunic ation;free port model;network programming传统的环境监测,大多是环保局工作人员到污染源现场采集数据,手工记录工厂的污染治理情况.由于要监测的厂家众多,且厂家地理位置分散,工厂偷排现象十分普遍,即使花费了大量的人力和物力也无法完整地采集到污染源的相关数据.可见,传统的人工环境监测手段已无法满足环境监测的需要.针对这些问题,设计一个远程环境在线监测系统.系统要求:!实时监测生产设备和治污设备的运行状态;∀能够存储一周内的数据,进行历史数据的查询和补足;#以动画形式实时显示设备状态,以曲线形式进行对比分析.为污染源监管提供客观科学依据,提高环保执法现代化水平.现场数据的采集、远程传送、上位机可靠接收数据是一个成功的远程监控系统的关键所在.本系统采用西门子PLC (pro gramm able logic contr ollerr,可编程控制器)采集生产设备和治污设备的开关量信息;使用工业级GPRS (g ener al packet radio serv ice,通用分组无线服务)DT U (data ter minal unit,数据传输单元)传送数据;利用2个基于T CP/IP(transm ission control pro to col/internet protocol,传输控制协议/网际协议)协议的应用程序之间相互通信的套接字(Socket)技术接收数据.数据中心服务器将接收到的数据存储到数据库中,并以动画、曲线等形式显示.1 系统架构系统的总体结构如图1所示.系统主要由3部分组成:西门子S7-200CPU 224XP CN 采集实时数据部分、GPRS DT U 数据传输部分、环保局数据中心部分.同济大学学报(自然科学版)第38卷图1 系统总体结构Fig.1 Architecture o f who le system1.1 PLC实时数据采集PLC实时读取输入寄存器IW0的值,将时钟信息和设备状态信息数据打包后,通过串行口RS485每隔30s将数据发送到GPRS DTU通信模块,然后再传送到中心服务器,供实时的动画和曲线等显示使用.PLC每隔5m in存储一条记录到历史数据表中,历史数据表可在指定的时间段内接受数据中心服务器发送来的数据查询/数据补足等命令,完成相应的历史数据查询功能和某天的数据补足功能.1.2 GPRS无线数据传输GPRS是在现有GSM(global system for mobile comm unicatio n,泛欧式数位行动电话系统)网络的基础上叠加了一个新的网络形成的逻辑实体而发展出来的新的分组数据承载业务[1].GPRS的理论带宽可达171.2kbit∃s-1,实际使用带宽大约在10~ 70kbit∃s-1.底层支持TCP/IP协议,使得GPRS 能够与Internet实现无缝连接.GPRS无线网络具有接入速度快、永远在线、覆盖面广、运营成本低廉、组网灵活、系统扩容方便等特点[2].GPRS DT U是GPRS网络的数据终端.GPRS DT U提供了RS232/RS485接口,可以跟PLC等串口设备连接起来进行数据交互.在GPRS DT U模块上配置了串口设备的波特率、数据位、校验位、数据中心的IP地址、端口等信息后,就可以透明地将PLC发往串口的数据通过GPRS网络传送到Internet网络,然后再通过局域网将数据传送到数据中心服务器[3].1.3 数据中心服务器数据中心服务器接收并保存数据到SQ L (structur ed query lang uag e,结构化查询语言)数据库中,然后对数据进行相应的操作,最终将数据以动画、曲线等形式显示,为科学执法提供数据支持.数据的接收采用VB6.0的Winsock控件来实现,是本系统的关键之一.在数据传输过程中,要求数据中心服务器的IP地址与GPRS DT U中的IP地址一致.系统运行时,启动Socket监听,与远程数据采集终端建立通信连接之后,就可以进行正常的数据接收.2 PLC的程序设计2.1 PLC通信方式选择合适的通信方式,是实现高效数据传输的关键.西门子S7-200系列CPU224XP_CN的通信方式有4种.2.1.1 点对点(point to point interface,PPI)方式用于和西门子编程软件或西门子的人机接口产品通信,是一种主从应答式通信模式.这种通信方式需要专用的PPI电缆.2.1.2 多点接口协议(multipoint interface,MPI)方式用于在西门子的产品之间建立小型的通信网络,允许多主通信和主从式通信.2.1.3 DP(decentralized periphery,分散外设)方式用于实现与分布式I/O(远程I/O)的高速通讯.可以使用不同厂家的PROFIBUS(pro cess field bus,过程现场总线)设备,但是需要专门的接口卡.2.1.4 自由端口通信方式这种通信方式允许用户根据自己的实际情况定义通信协议,在多种智能设备之间进行通信.PLC通过串口将数据上传至GPRS DT U,再由GPRS DT U通过无线网络将数据发送到数据中心服务器.自由端口通信协议可以通过程序灵活控制PLC串口的通信方式.通过程序控制,在大部分时间内使PLC作为主机,主动上传实时数据,在指定的时间段内又可使PLC为从机,接受上位机的查询命令,进行历史数据的查询.这样可以最大限度地降低系统数据流量,降低运营成本.2.2 PLC程序PLC程序的流程如图2所示,采用模块化编程.主要程序为串口初始化子程序,实时数据发送子程序,历史数据存储子程序,历史数据查询中断程序. 2.2.1 串口初始化子程序S7-200系列CPU224XP_CN提供了2个标准的RS485端口Port0和Port1.选用Port0进行自由端口通信.串口初始化主要是设置一些标志寄存器的值,让其按照指定的方式通信.比如,通过改变特1660第11期陈立定,等:远程环境在线监测系统的设计 殊标志位寄存器SMB30的值,就可以改变通信的波特率、奇偶校验位、停止位等信息.这些设定必须与GPRS DT U的相关参数值相一致.串口初始化子程序只在每次PLC重启时运行一次.图2 PL C程序流程图Fig.2 Program flow o f PLC2.2.2 实时数据发送子程序S7-200系列PLC有专用的发送指令XM T,其格式为XM T_T ABLE_PORT.接收指令为RCV,其格式为RCV_TABLE_PORT,其中PORT为通信端口,本系统设为端口0,T ABLE为发送(接收)数据的数据缓冲区,其第1个字节为发送字符的个数,最大为255字节.在本系统中,监测的设备都是比较大型的设备,不会频繁启停,也就是说监控对象的状态不会频繁地发生变化,每隔30s发送一次实时数据到数据中心,已经可以满足系统的实时性要求.2.2.3 历史数据存储子程序系统将采集到的生产设备和治污设备的开关量信息(2字节),隔5min存储一次到历史数据表中.考虑到要进行历史数据补足查询,每8h(192字节)数据作为一个数据存储单元,再加上数据头和数据尾等信息,一个数据区200个字节.历史数据保存7d需要4200字节,在PLC内存中就可以存储最近7d内的历史数据.PLC程序使用时钟信息确定每个数据具体的存储位置.2.2.4 历史数据查询子程序PLC利用时钟信号控制自由端口通信,让PLC 在每天指定的时间段内,允许数据中心服务器对下位机进行历史数据查询.当进行数据补足时,就将缺失数据所在的数据区的数据(200字节)全部发送到数据中心服务器,确保数据库历史数据的完整.查询结束后,自动返回到PLC主动发送实时数据模式.3 上位机程序设计3.1 Winsock控件原理对数据进行可靠的接收是整个系统的关键. Socket流式套接字是一种针对T CP的面向连接的套接字.直接采用So cket技术来实现数据中心服务器和远程数据终端通信比较复杂.因此,采用集成了Socket技术的W inso ck控件.Winsock控件是微软Window s提供的网络编程接口,提供了基于T CP/IP协议的接口实现方法.它把与网络通信相关的Window s Sockets API (application prog ramming inter face,应用程序接口)函数封装成为一个整体.将网络编程要用的函数作为控件的属性和方法.通过对控件相关属性的设置和方法的调用就可以实现稳定的网络通信功能.该控件为用户提供了访问T CP和U DP(user datagram protoco l,用户数据包协议)网络的极其方便的途径,并且适用于M icro soft Access,Visual Basic,Visual C++和Visual Fo xPro等多种可视化编程环境.本系统有多台数据终端,要为每台数据终端建立一个线程,负责实时高效的接收和发送数据. Visual Basic6.0的Winsock控件数组可以很方便地实现这一功能,因此采用Visual Basic6.0开发上位机程序.图3表示单台数据终端与服务器数据中心进行数据交互的过程.当有多台数据终端时,数据终端与服务器建立连接进行数据交互的过程相同,只需要增加新的Winsock控件实例,这里使用控件数组.具体方法是:在窗体中加入Winsock控件,命名为Listener,将它的Index属性设置为0.作为Winsock 控件数组的第一个元素.然后在窗体的Load事件中声明一个模块级的变量Count,把Count设置为0,数组中的第一个控件的Lo cal port属性设置为1011 (与GPRS DTU中一致),接着调用控件的Listen方法.然后在连接请求时,代码将检测Index是否为0,如果为0,监听控件将增加Count的值,并使用该号码来创建新的控件实例,然后使用新的控件实例接受新的连接请求.这样就可以完成多台终端与服务器数据中心通信程序的设计.1661同济大学学报(自然科学版)第38卷图3 单台数据终端与服务器通信工作流程Fig.3 Communicatio n workflo w between the single d ata terminal and the server3.2 数据中心服务器接收数据数据中心服务器接收PLC 实时数据的界面如图4所示.可以看出,接收的实时数据有12个字节,以16进制显示.在实时数据框中,0004表示机器码,0912020933020004,表示09年12月02日09点33分02秒,00系统保留位,04表示星期三,8D CF 表示设备的开关信息.在历史数据框中,可以看到每隔30s 接收到的PLC 的实时数据,1表示设备开,0表示设备关.在下位机补足数据框中,是数据中心服务器检测到数据库中某个时间段的数据有缺失时,进行数据补足查询,得到的一段历史数据.图4 上位机接收的数据画面Fig.4 Received data interface o f the hos t computer服务器将收到的数据存储到SQL 数据库中,然后在服务器的人机界面中,将数据以动画、曲线等形式显示出来,生动地展示污染源生产设备和治污设施的开关情况,为科学监管厂家的治污情况提供了数据支持.4 结语本文利用S7-200PLC 自由端口通信、GPRS DT U 透明的数据传输、VB6.0的Winsock 控件,成功实现了远程环境在线监测系统的设计.本系统已经成功地在佛山市南海区环保局运行.数据采集终端可以在环境恶劣的厂区稳定可靠运行;数据中心平台可以以动画的形式实时观测到厂区生产设备和治理设备的运行状态.图5显示了某家工厂的设备运行情况,指示灯为绿色表示设备在运行状态,否则为红色.此外,还能将生产设备和治理设备的历史运行情况以曲线形式进行对比,分析治理设备是否和生产设备同步运行.本远程环境监测系统具有永远在线,能够在恶劣的工业环境中可靠运行、界面友好等特点.不仅可图5 实时状态图Fig.5 Real time state d iagram1662第11期陈立定,等:远程环境在线监测系统的设计以应用在环境监测方面,在其他需要进行远程监测的领域也有一定的参考借鉴价值.参考文献:[1] 白亚莉.GPRS在污水处理中的应用[J].工业安全与环保,2005,31(12):25.BAI Yali.T he application of GPRS in wastewater treatm ent [J].In dustrial S afety and En vironmen tal Protection,2005,31(12):25.[2] 孙凤杰,刘争芳,张永灿.基于GPRS无线传输的防窃电系统[J].电力系统通信,2007,28(171):53.SU N Fengjie,LIU Zh engfan g,ZH ANG Yon gcan.Research on electricity anti stealin g system based on GPRS w ireless commu nication[J].Telecommun ications for Electric Pow er System,2007,28(171):53.[3] 金远.基于GPRS无线网络的电力机车状态实时监测[J].自动化与仪表,2009(1):25.JIN Yuan.Electric locomotive r eal tim e m on itorin g sys tem based on GPRS[J].Automation&Instru mentation2009(1):25.[4] 西门子公司.S7-200编程手册[R].北京:西门子公司,2005:108-115.Siemen s.S7-200Programming m anu al[R].Beijin g:Siemens, 2005:108-115.[5] 郭家虎.基于VB6.0的PC与PL C实时通信技术[J].煤矿机械,2004(9):56.GU O Jiahu.The realiz ation of real time commun ication betw een S7-200PLC and PC[J].M ine M achinery,2004(9):56.[6] 苏炳秒,黄劲.基于S ocket技术的煤矿远程监控系统[J].工矿自动化,2003(1):37.SU Bingm iao,H UANG Jin.Remote monitoring and control system based on s ocket technology used in coal mine[J].Industry and M in e Autom ation,2003(1):37.(上接第1573页)时,在相对比较低的应力水平下,绿片岩内部已有新微观裂纹的产生或者旧裂纹的扩展.(3)无论轴向荷载垂直还是平行于层理,最终稳态蠕变速率和衰减蠕变阶段持续时间均随着应力水平等级的增加而增加.同等应力水平下,轴向荷载垂直于层理时的轴向应变速率和衰减蠕变阶段持续时间均小于平行于层理时的轴向应变速率和衰减蠕变阶段持续时间.(4)绿片岩在单轴压缩蠕变条件下,轴向荷载垂直或者平行于层理时,蠕变破坏均是由于裂纹的汇聚、扩展和贯通所导致,而这种破坏往往是突然性的,由稳态蠕变阶段直接进入破坏阶段.参考文献:[1] 张玉军,刘谊平.正交各向异性岩体中地下洞室稳定的黏弹-黏塑性三维有限元分析[J].岩土力学,2002,23(3):278.ZH ANG Yuju n,LIU Yiping.3D viscoelastic vis coplastic FEMan alys is for stability of u ndergr ou nd opening in orth otropicrockm as s[J].Rock and Soil M echanics,2002,23(3):278. [2] 张玉军,刘谊平.锚固正交各向异性岩体的三维黏弹-黏塑性有限元分析[J].岩石力学与工程学报,2002,21(12):1770.ZH ANG Yujun,LIU Yiping.3D vis coelastic viscoplas tic FEManalysis for bolted orth otropic rockm ass[J].Chinese Journalof Rock M echanics and Engineering,2002,21(12):1770. [3] Fabre G,Pellet F.Creep and tim e dependen t in argillaceousrocks[J].International Jouranl of Rock M echan ics&M iningS cien ces,2006,43(6):950.[4] 付志亮,高延法,宁伟,等.含油泥岩各向异性蠕变研究[J].采矿与安全工程学报,2007,24(3):353.FU Zh ilian g,GAO Yanfa,NING Wei,et al.Creep ofanisotropic oil shale[J].Journal of M ing&S afetyEn gineering,2007,24(3):353.[5] Dubey R K,Gairola V K.Influence of s tr uctural anisotropy oncreep of rocksalt from S imla H imalaya,India:Anexperimen tal approach[J].Journal of Structu ral Geology,2008,30(6):710.[6] S aroglou H,T siam baos G.A modified Hoek Br ow n failu recriterion for anisotropic in tact rock[J].International Journalof Rock M echanics&M ining Sciences,2008,45(2):223. [7] 吴伟豪.横向等向性并构岩之制作与力学性质[D].中坜:国立中央大学土木工程学系,2006.W U Weihao.T he mechanical behavior of artificialtransversely is otr opic b imrock[D].ChungLi:National CentralU nivers ity.Department of Civil Engin eering,2006.1663。
烟气连续排放远程监控系统服务器端软件设计
计 算机 与 网络
烟号连续排 放 远程监控 系统 服务器端 软件设计
南京 工 业大 学 自动 化与 电气工程 学 院 张印 强 刘方 明 郑丽 洪 余 楠
[ 摘 要] 烟气排放连续监测 系统( E ) C MS 是监测烟气污染物排放 的现代化 手段 。 本文首先对 C MS系统及远程监控进行 了介绍 , E 然 后详述 了 P C机 与 P C连接 的通讯 方式 , L 最后针对 C MS系统 的远程监控要 求 , E 设计 了通讯命 令桢 以及 V B程序 , 利用 mo e 和 dm
公 共 电话 网 实 现 了实 时数 据 及 历 史数 据 的远 程 传 输 。
[ 关键词 ] E C MS系统
1绪 论 .
服务 器 Ms m 自由 口 c m o 通信协议 CM E S系统 中的温度 、 压力 、 湿度等 传感 器测量排放 烟气的各种参 数, 通过模拟量接 口模块该数据 传输到 s — 0 7 2 0中 , 之后经过 上位机软 件 ,把所需数据采集到数据库 中 , 进行归档和显示工作 ,此过程 由 并
2CE . MS 程序 与 PL 的连 接 C
31通讯方式 . 311基 于 Itme 网 的 方式 .. ne t Itme 网及技术的发展,使人们越来越多地希望借助于互联 网的 ne t 方便快捷来 实现各种 自动化需求 。P C通信能力的增强 , L 使得监控 系统 的配置可以更加灵活方便 。远程 监控系统利用网络服务器, 来实现 I— n tre 网连接, ent 方法简单 、 价格便宜。 系统 可以分 为三部分 : 客户端 、 中心服务器 、 现场端。客户端为用户 提供 了连接 、 查询 、 管理等操作 的界面。服务器作为整个系统 的通讯枢 纽 响应命令并提供数据服务 。 现场端负责执行用户的指令 和管理设备 。 现场数据 的采集和控制 以及报警 、 故障诊断 由现场端来完成 。 31 .. 2基于 G R P S无线的方式 服 务器端 和客户 机端 之间 的通信采 用无线 通信 G R P S和 Itre nen t 实现 。客户机端根据客户需求生成宜用的人机界面, 实现信息交换。在 人机 画面上, 以实现远程查询和控 制, 可 而且 可以查 询历史数据。服务 器端利用 G R 模块 响应 服务请求 , PS 传输现场运行状态 、 历史数据 等信 息。 31 ._ 3基于 MO E D M接人 电话 网的方式 该方式 以 P C为核心 , L 以电话通讯 的方式实现的。 在该系统 中, 一方 面,L P C将 自动化 设备的运行数 据, 状态信号准 确 、 可靠 、 迅速地送到 上 位机 ; 另一方面, 服务 器端采用 的 MO E D M连接 的远程数 据通讯方式 与 远程客户端通信。服务器端利用 R 2 2通讯 电缆连接 P C和 MO M S3 L DE 的R S一2 2通讯端 口, 3 将监 控微 机接入电话网 。通过 电话 网实现 s 7— 20L 0 P C和客户端 的数据通讯 。 32远程数据通讯要求 的硬件环境 _
基于触摸屏与PLC技术的烟气排放连续监测系统设计
孙 栓 柱 秦 喜 安 ,
(. 1 江苏 省 电力试 验研 究 院有 限公 司, 南京 2 0 3 ; 1 0 6 2 国 网新源 控股 有 限公 司马 头发 电厂 , . 河北 邯郸
摘 要 : 绍基 于 触摸 屏 与 PI 技 术 的 烟 气 排 放 连 续 监 测 系 介 C 统 的 工 艺流 程 、 硬 件 配 置 及 应 用情 况 , 用该 技 术 可 实 现 软 采
受 水分 干扰 、 以多 点取 样 等优点 , 可 在我 国得 到 了广
泛 应用 , 以下讨论 的 C MS原 理 以抽取 法为 例 。 E 烟 气 由采 样 探 头 取 样 , 过 伴 热 线 保 温 ( 温 通 恒
1 概 述
CEM S( Con i ou tnu s Em i so o t i g Sy — s i n M niorn s
烟 气脱 硫 系统 原 烟 气 侧 和 净 烟 气 侧 的 C MS E
对 于一 般 的 湿法 脱 硫 系统 , 常会 在 每 台 炉 的 通
烟气 脱硫 原烟 气 侧 和 净烟 气 侧 各 设 置 一 套 CE MS , 来 自动控 制脱 硫 系统 的脱 硫 效 率 或 吸 收 塔 S 脱 O 除率 。
系统 的 就 地 显 示 与 控 制 , 证 系 统 的稳 定 运 行 。 保
0 64 ) 504
定, 由于涉及 到对 标 准 气 体 流 量 、 力 的控 制 , 系 压 且 统设 计过 于 复杂 , 成本 太 高 , 方便操 作 。 不
针对 这种 情况 , 以下介 绍 以触摸 屏 与 P C技 术 L 为基 础 的 C MS 的 工 艺 流 程 和 系 统 设 计 , 决 E 解 CE MS就 地 显示 、 操作 与仪 表标 定 的问题 。
烟气排放连续监测系统监控软件和通讯的设计与应用
摘 要为了有效解决环境污染和生态破坏的问题,国家环保部门对环境保护加大了力度,环保标准要求也不断的提高。
因此,使得真正意义上能正常、连续运行,通过环保部门验收、环保部门承认数据有效的烟气排放连续监测系统(Continuous Emission Monitoring System ,简称CEMS)少之又少。
本课题是与南京分析仪器厂有限公司合作,致力于设计和开发出一套符合国家标准《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及监测方法》(HJ/T 76-2007)和国内发展行情的烟气排放连续监测系统。
本文简单阐述了XGF-404型烟气排放连续监测系统的组成结构、样气预处理系统、西门子分析仪表和测尘仪的工作原理。
系统利用可编程逻辑控制器(PLC)对电磁阀的控制来实现定时自动标定,标定值预先设置好。
随着国产仪表性能的提高,系统亦可与之结合,充分实现系统的国产化,便于广大人员的使用。
数据采集和控制通过可编程逻辑控制器(PLC)实现,将4~20mA 的模拟电信号和开关信号经转换后送给上位机。
利用Visual Basic 6.0进行了上位机监控软件的开发,实现了数据管理权限的设置、数据丢失问题的处理、数据干湿态的转换、数据公式计算的管理、变量管理、故障报警、数据历史曲线生成等数据管理的功能,并能达到实时对系统稳定的监控。
利用Access 2003数据库结合COM 组件开发了系统的数据库,并利用Excel 通过VBA 编程方式实现数据报表的设计。
系统分别使用OPC 技术和Modbus 技术实现了PLC 与上位机的通讯,并结合两种方法进行冗余设计,将系统数据传输失效的风险降到了最低点,大大的提高了系统的连续性和稳定性,能充分解决数据丢失的问题。
结合CEMS 开发的实际状况,考虑到传输距离远,性价比高和开发周期短等因素,利用Modem 结合MSComm 控件进行系统远程通讯的设计,实现了对系统的远程监控功能。
国家环境监测总站对该系统进行了初检和复检,其各项指标的监测结果均符合国家规定的标准,通过验收。
烟气在线自动监控系统管理系统.doc
烟气在线自动监控系统管理系统烟气在线自动监控系统管理系统一、目的为充分发挥在线监测系统的作用,及时掌握动态数据,加强在线监测系统的管理,确保监测数据的真实性、有效性和准确性,为管理人员提供可靠依据,及时调整运行状态,确保公司合规合法,规避环境风险,更好地为生产服务,特制定本制度。
2.管理职责(1)安全部门的职责设备安全部门是公司的资产管理部门,负责在线监控设备的综合管理。
负责贯彻执行上级在线监测设备的方针、政策、规章制度,执行股份公司颁布的设备管理规章制度;负责监督和督促在线监控设备的运行、维护、保养和检修。
维修部负责与运行维护单位就设备的大、中、紧急维修进行联系和沟通,并跟踪紧急维修的进度,以验证维修质量。
督促运行维护单位进行日常检查、维护和校准。
(2)制造分厂的职责制造分厂是在线监控设备的直接用户。
将环保监控设备视为主机,负责在线监控设备的日常运行和管理。
在线监测设备出现异常时,应及时报告,并立即通知安全部门联系运行维护单位进行检查和维护。
在线监测设备出现异常时,安排专人跟踪设备维修进度,并及时反馈给公司环保通讯组。
做好机房的日常在线监测检查和环境卫生清洁工作,并指定专人负责在线监测设备;负责在线监测数据的导出和整理,协助安全环保部开展在线监测设备的相关工作;根据环保管理要求,建立健全在线监测设备相关台账;定期组织在线监测设备的专业检查、通报和核查、评估工作;组织制定在线监测设施故障的应急措施,确保窑磨系统稳定运行和污染物达标排放;定期开展在线监测设备和区域环境卫生检查管理,不得在机房附近存放任何妨碍人员通行和设备维护的物品;实行“双锁制”管理,防止无关人员随意进入站房。
(3)安全环保部的职责安全环保部负责监督网站平台上的在线数据传输,并将在线异常数据和在线监测设备故障提交环保主管部门备案。
(4)供应部的职责供应部负责在线监测设备所需的备件、材料和器具的采购和管理,确保在线监测设备所需的各种材料的及时供应。
烟气排放连续监测系统(CEMS)设计
烟气排放连续监测系统(CEMS)设计作者:谢菲来源:《西江月·上旬》2012年第10期【摘要】本文分析了在CEMS系统设计中所使用到的技术,着重分析了西门子PLC S7-200和组态王软件在CEMS系统中的应用,提供了一套完整的CEMS系统解决方案。
【关键词】CEMS;控制系统;PLC;组态王引言烟气排放连续监测系统(Continuous Emission Monitoring System,以下简称CEMS)是指能够对固定污染源排放的污染物进行实时的、连续的在线测量,并且能够将信息实时传送到相关主管部门的一套装置。
1 CEMS系统设计思路CEMS系统主要包括颗粒物测量、烟气参数测量子系统、气态污染物测量、数据采集与处理系统。
1.1颗粒物测量颗粒物是指燃料和其他物质燃烧、合成、分解以及各种物料在处理中所产生的悬浮于液体和烟气中的固体和液体颗粒状物质。
[1]在实际应用中,颗粒物的测量一般采用光学测量原理。
常见的有光学动态浊度法和光学背散射法。
动态浊度法一般为双侧安装,包含发射单元、接收单元、控制单元三个部分。
通过监测从發射端到接收端的光强变化的变化率,这个变化率是由颗粒物的分布对光强的削弱引起的。
控制单元通过对光强的变化率进行测量和计算,从而得到工况下的颗粒物浓度。
光学背散射法为单侧安装,其集发射、接收、控制单元于一体。
其通过发射高稳定的激光信号,照射颗粒物粒子,被照射的颗粒物粒子将反射信号,反射的信号强度与颗粒物浓度的变化成正比,从而根据算法计算出工况下颗粒物物的浓度。
在实际应用中,可根据现场实际工况、安装条件等选择合适的技术完成颗粒物的测量。
1.2烟气参数测量子系统烟气参数测量子系统测量包括烟气温度、烟气压力、烟气流速(流量)、烟气湿度等烟气参数。
1.2.1烟气温度的测量烟气温度的测量一般采用热电阻或热电偶法。
以热电阻为例,其利用金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一原理来测量。
在CEMS系统设计中,可采用法兰式安装,配置相应温度变送器,即可完成温度信号的测量。
烟气排放远程监控及故障诊断系统的设计
块 接 入 GP S网络 ,联 网成 功 后 与远 程 数 据 中心 R 进 行 网络 连 接 ,成 功 后 即可 进 行数 据 传 输 。用 于
操 作 MC 5的相关 A 5 T命 令 如下 : 设 置 G RS工 作 模 式 : ts s0 o T p , P a i = ,c n y e c
定义 的不 定 长 命 令 桢 来 约 定 所 有 的通 信 命 令 ,通
信命令 格式 如表 1 示 。 所
表 1 通信命令格式
反 吹 状 态 故 障 输 出 取 样 状 态
球 阀 手 动按 钮
1. 7 0 反 吹 阀手 动 按 钮 I 1 1 分 析 仪 故 障
.
Q1 . 0
令后 将 M02置 1 . ,此时便 可直 接控 制 抽气泵 开 启 ,
实现远 程 控制功 能 。
设 置 网络运 营商 : ts s0 p ,c e。 a i = ,an mnt Ac 设 置 服 务 器 地 址 及 端 口 : ts s I d rs , aAi = ,a des s
I 匐 似 生
H 55 + L MS 3 C 。P C的输 入 、输 出点数 统计 如下 : 数 字量输 入 ( )点数为 1 DI O点 ;数 字量 输 出 ( )点 DO
数为 l O点 ;模 拟 量 输 入 ( ) 7个 通 道 ;模 拟 AI 为 量 输 出 ( O) 2个通 道 ,P C的 I A 为 L / O接 线 示意 图
行 分 析 ,通 过 调 用 相 应 的知 识
数 设 定 等 指 令 编 码 简 单 的 以 十 六 进 制 数 1 、3 、2
等 表 示 。数 据 块 之 间 以 约 定 格 式进 行 分 隔 ,采 用 异或 和校验 。通 信程 序流程 如 图 3所 示 。
烟气在线监测系统技术方案
烟气在线监测系统技术方案一、引言烟气排放对环境和人体健康产生很大的影响,因此监测和控制烟气排放是非常重要的。
传统的烟气监测方法主要采用离线采样和分析的方式,这种方式不仅浪费时间和资源,而且监测成本较高。
为了解决这一问题,烟气在线监测系统应运而生。
本文将介绍烟气在线监测系统的技术方案。
二、系统架构1.烟气采样系统:烟气采样系统的作用是将烟气从源头吸入系统,进行浓度分析。
烟气采样系统需要考虑烟气的采样点、流速和温度等参数,以确保采样的准确性。
2.传感器:传感器是烟气在线监测系统的核心部件,用于检测烟气中的各种有害气体成分和颗粒物。
传感器可以根据需要选择单一参数或者多参数检测仪器,如SO2传感器、CO传感器、颗粒物传感器等。
3.数据采集与处理系统:数据采集与处理系统主要负责采集传感器的输出信号,并对信号进行处理和分析。
数据采集与处理系统需要有强大的计算和存储能力,以确保数据的实时性和准确性。
4.通信系统:通信系统用于将采集和处理后的数据传输到远程监控中心或者其他终端设备上。
通信系统可以采用有线或者无线通信方式,例如以太网、4G、LoRa等。
三、关键技术和功能1.高精度传感器:烟气在线监测系统需要使用具有高精度、高灵敏度的传感器,以确保监测数据的准确性。
传感器的选择应根据监测对象的不同有所区别,如颗粒物传感器要能够准确检测不同粒径的颗粒物。
2.数据采集与处理技术:数据采集与处理系统需要具备数据的实时采集、存储和分析处理能力。
可以采用先进的实时数据库技术和数据分析算法,从大量数据中提取有用信息,并产生相应的报表和分析结果。
3.可视化管理界面:系统应提供直观的可视化管理界面,方便用户实时监测和管理烟气排放情况。
界面可以采用图表、报表等方式展示监测数据和统计结果,并支持用户自定义查询和导出功能。
4.报警与预警功能:系统应能够对超过安全标准的烟气排放进行报警和预警。
可以通过声音、图像、短信、邮件等方式提醒相关人员及时采取措施。
烟气(CEMS)在线监测系统
烟气(CEMS)在线监测系统一、背景介绍1、项目背景烟气排放连续监测系统(Continuous Emission Monitoring System)简称CEMS。
随着环保事业的发展,CEMS的技术日趋成熟和规范。
目前国内烟气CEMS大多采用“大件系统集成”,即主要分析部件采用进口设备,这样对测量的准确性提供了保证,但国内的大气污染物排放标准与设备厂商所在国或地区相差较大,多数排放企业没有对被测得污染物成分充分地净化处理,在高尘、高湿、流场不稳等客观恶劣监测环境下,使得没有改进的采样探头和分析仪器不太适合这样的监测场所。
烟气CEMS的实施需要对每个监测场所实行严格的现场勘查,熟悉被测试对象,单独的进行合理设计与配置、选材和施工,而不是用统一规格的产品让每一个现场去适应它。
另外烟气CEMS的运行是连续的,国内的市场环境造成销售价格偏低和维护的备品备件跟不上,售后服务自然纸上谈兵。
随着**“十二五”规划中节能减排的政策出台,以及行业内大气污染物排放标准的改版升级,特别是2007年后,湿法脱硫技术的广泛应用,导致许多颗粒物浓度低于150mg/m,因而颗粒物CEMS将主要以适合测量低浓度的散射法为主。
同时气态污染物CEMS将向全谱分析和线状光谱技术方向发展,测量范围则逐渐向低浓度发展,追求更高的准确度和精密度。
对于固定污染源废气自动连续监测系统而言,另外一个重要的组成部分是数据采集与传输系统。
该系统将重点发展数据加标技术,过程监控技术以及物联网技术。
天津智易时代科技发展有限公司根据**环保部对烟气排放连续监测系统的技术要求及有关标准,我们运用了先进的烟气成分分析技术、自动控制技术以及计算机数据处理和网络通讯技术,集成了一套烟气排放连续监测系统。
智易时代CEMS采用国际先进的红外分析仪与烟尘、温度、压力、流量、湿度及相关的辅助设备,结合多年的行业经验,设计了一套功能齐全完善的CEMS。
这套系统很集中的体现了我公司CEMS系统集成的优势,更加符合实际用户所需。
烟气排放连续监测系统远程通讯的设计
烟 气 排 放连 续 监 测 系 统远 程 通讯 的 设 计
许晋 宁 ,程 明霄 ,孟凡群
( 南京 工 业 大学 自动 化 与 电气工程 学院 ,江 苏南京 . 11 ) 2 86其对火力 发 电厂的污染 物排放 要求越 来越 高 ,现场必 须安装 C MS E ,实时
易于实现 ,适合于很多工业现 场设 备监 控。
关键词 :远程通讯 ;烟气连续监测 系统 ;调制解 调器 ;M C m S o m控件
中图分类号 :T 9 4 N 1 文 献标 识码 :B 文章编 号 :10 3 8 (0 2 0 1— 8 1 2 1 )2— 7 3 0 7—
De i n fRe o e Co mun c to n ntnu usEm iso o t r S s e sg o m t m i a i n i Co i o s i n M n o y t m i
监 测污染物 的浓度 ,系统必须 可以实现远程 通讯 ,便于环保 中心 的工作人员对烟气连续 监测 系统 ( E )实行远程 监控 , C MS
了解现场污染物 的实 际情况 。利用 Mo e d m接入 公用电话网进行远程通讯设 计 ,并使用 A T指令 集来控制 ,其 性价 比高 ,开 发周期短 。采用 V B的 MSo cmm控件设计软 件 ,通过设 置 和监 视其属 性及 事件 即可实 现异 步通 讯。该通讯 方式 特点 突 出,
U i r t o eh ooy aj gJ n s 1 ,C ia nv s y f c n l ,N ni i gu2 e i T g n a 1 8 hn ) 1 6
Ab t a t E v rn n a ol t n i h n s mo e a d mo e e h sz d P r c lr o h mis n ft e p we l t sr c : n io me tlp l i n C i a i uo r n r mp a ie . a t u a l f r te e s i s o h o rp a , i y o n
基于单片机的远程烟雾报警系统的硬件电路设计
基于单片机的远程烟雾报警系统的硬件电路设计远程烟雾报警系统是一种用于监测室内空气中烟雾浓度的安全设备。
当室内烟雾超过一定浓度时,系统会自动发出报警信号,以便提醒居住在室内的人们及时逃生。
基于单片机的远程烟雾报警系统拥有稳定可靠、精度高、成本低等优点,因此在家庭和商业场所得到广泛应用。
本文将针对基于单片机的远程烟雾报警系统的硬件电路设计进行详细介绍。
一、硬件电路设计的整体思路基于单片机的远程烟雾报警系统的硬件电路设计主要包括烟雾传感器、单片机、无线模块以及报警装置等核心部件。
其整体思路是通过烟雾传感器检测室内空气中烟雾浓度的变化,当烟雾超过设定阈值时,单片机将触发报警装置并通过无线模块将警报信号发送至远程接收端,实现远程监控和报警功能。
1. 烟雾传感器烟雾传感器是远程烟雾报警系统的核心部件之一,其作用是检测室内空气中的烟雾浓度并将其转化为电信号输出。
常见的烟雾传感器采用MQ-2或MQ-135型号,它利用化学反应的原理可以对烟雾进行高灵敏度的检测。
其输出信号可通过模拟输入口连接至单片机,作为触发报警的触发信号。
2. 单片机单片机作为远程烟雾报警系统的核心控制器,其主要任务是接收烟雾传感器输出的信号,并通过程序算法进行处理,以判断烟雾浓度是否超过预设阈值。
单片机还需要控制无线模块的工作状态,将报警信号发送至远程接收端。
常用的单片机型号有STC89C52、AT89S52等,具有较强的计算能力和丰富的外设接口,能满足远程烟雾报警系统的需求。
3. 无线模块无线模块是远程烟雾报警系统的关键组成部分,其作用是将报警信号通过无线方式发送至远程接收端。
常用的无线模块有315MHz、433MHz的射频模块以及蓝牙、WiFi等通信模块。
在硬件设计中,需要根据实际需求选择合适的无线模块,并将其与单片机进行连接,实现报警信号的传输功能。
4. 报警装置报警装置是远程烟雾报警系统的直接输出部件,其作用是在烟雾浓度超过预设阈值时及时发出警报。
燃煤电厂碳排放实时监控及信息管理系统设计
燃煤电厂碳排放实时监控及信息管理系统设计燃煤电厂是我国主要的发电方式之一,但其碳排放问题已经成为全球关注的热点话题。
为了满足时代发展的需求,减少对环境的污染,许多燃煤电厂都已经开始实行碳排放量管理。
碳排放量的控制需要实时监测电厂的排放情况。
本文介绍了一个针对燃煤电厂碳排放实时监控及信息管理系统的设计。
1. 系统架构设计在本系统中,各种传感器用于监测燃煤电厂的各项指标,包括温度、氧气浓度、二氧化碳排放量、烟尘排放量、颗粒物浓度、湿度等。
这些传感器将一直监测电厂中的数据,并向客户端服务器发送数据,建立数据模型,形成各种可视化数据报表。
整个系统由四部分构成:前端监控展示系统、数据收集、分析处理系统、后台数据存储共享、分发的信息管理系统。
其中,前端监控展示系统用于实时展示燃煤电厂的碳排放情况,包括各种实时数据信息和历史数据信息。
数据收集、分析处理系统将会实时监测燃煤电厂各项指标,使用数据模型,通过数据处理和算法,实现电厂的监测和预测。
后台数据存储共享、分发的信息管理系统则负责对各种数据进行存储和管理,同时也对数据进行分发和传递给各级管理者。
2. 数据采集系统设计我们建议使用现代监测技术的数据采集装置来实时采集数据。
可以使用一些智能设备,并安装在每一个燃煤电厂设备上,以便对电厂的每个细节进行监测。
这些设备可以实时传输数据给数据服务器。
数据存储可以使用云端云存储技术,其优点是可指定数据存储在特定服务器上,并且可以实现快速检索所需数据。
云存储也可以确保数据的安全性,并使其能够在各种不同位置和场景下被方便地共享。
在本系统中,数据分析和处理系统应当实时分析和处理来自各传感器的数据。
数据应当以可视化方式呈现,例如折线图、饼图等形式,以方便用户进行分析和理解。
在数据处理的同时,系统还应当执行告警和报警程序,以及故障排除程序。
4. 前端监控展示设计在本系统中,前端监控展示是为了呈现电厂的实时数据的。
界面应当展示关键数据,例如污染物浓度、二氧化碳排放量、CO2排放量、二氧化碳削减情况、预计减排等信息。
燃煤电厂碳排放实时监控及信息管理系统设计
燃煤电厂碳排放实时监控及信息管理系统设计
燃煤电厂是当前主要的电力发电方式之一,然而其燃烧过程会产生大量的二氧化碳等
温室气体,对环境产生负面影响。
为了实时监控和管理燃煤电厂的碳排放情况,设计了一
套碳排放实时监控及信息管理系统。
该系统的主要目标是实时监测燃煤电厂的碳排放量,以便及时了解碳排放情况并采取
相应的措施进行调整。
系统主要包括两个部分,一个是碳排放监测装置,另一个是信息管
理系统。
碳排放监测装置通过一系列的传感器和监测设备对燃煤电厂的各个环节进行监测,包
括燃烧炉、烟囱等。
传感器可实时监测燃煤电厂的燃烧温度、燃料用量、排烟温度等参数,通过这些参数可以计算出碳排放量。
监测设备还可以监测烟尘、硫化物等其他污染物的排
放情况,以便进行全面的环境监测。
该碳排放实时监控及信息管理系统设计基于燃煤电厂的特点和需求,通过碳排放监测
装置和信息管理系统相互配合,可以实现对燃煤电厂的碳排放量进行实时监测和管理。
这
样可以及时了解碳排放情况,采取相应措施进行调整,以减少对环境的污染。
系统还可以
生成多种报表和统计数据,对燃煤电厂的碳排放情况进行评估和分析,为科学决策提供重
要依据。
燃煤电厂碳排放实时监控及信息管理系统设计
燃煤电厂碳排放实时监控及信息管理系统设计该系统的核心功能是实时监测燃煤电厂的碳排放情况。
为了实现这一功能,系统需要安装传感器来测量燃煤电厂的排放量,并将数据实时传输给监控中心。
传感器可以采集燃煤电厂中的废气排放、烟气温度、烟气流速等数据,并通过物联网技术将数据传输给中心服务器。
中心服务器将接收到的数据进行处理和分析,并以可视化的形式展示在监控界面上。
监控界面可以显示燃煤电厂的实时碳排放量、历史排放趋势和异常报警等信息。
为了实现对碳排放的监控,系统需要设定一些标准和阈值。
根据环境保护部门的要求,可以设定碳排放的合理范围和限制值。
系统可以将设定的标准和阈值和实际测量的数据进行对比,一旦超过了设定的范围或者阈值,就会触发报警。
报警信息将及时通知到相关人员,方便他们进行及时处理。
系统还可以提供数据分析和报告生成的功能。
通过对实时数据的分析,系统可以生成各种报表和图表,用于管理层的决策支持。
可以生成每日、每月或每年的碳排放量统计报告,以及不同电厂之间的碳排放量对比分析等。
管理层可以根据这些报告做出相应的调整和优化措施,以减少碳排放。
在系统安全方面,需要保证数据的安全性和稳定性。
系统应定期备份数据,并采用合适的加密技术来保护数据的隐私和完整性。
系统也需要具备高可用性和故障恢复的能力,以确保数据的连续性和正常运行。
为了方便用户的使用和操作,系统应具备良好的用户界面和交互设计。
界面应简洁明了,操作流程应简单易懂,同时还可以提供一些辅助功能,如实时查询和历史对比等,以提高用户的工作效率和便利性。
燃煤电厂碳排放实时监控及信息管理系统设计可以帮助燃煤电厂有效控制碳排放,提高环境保护水平。
该系统通过实时监测和数据分析,可以提供有用的信息和报告,帮助管理层做出决策和优化措施。
系统还应具备数据安全性和可靠性,以及用户友好的界面和操作体验。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
烟气连续排放远程监控系统服务器端软件设计自动化与电气工程学院 测控0802陆志峰 刘方明 余楠摘要:烟气排放连续监测系统(CEMS )是监测烟气污染物排放的现代化手段。
本文首先对CEMS 系统及远程监控进行了介绍,然后详述了PC 机与PLC 连接的通讯方式,最后针对CEMS 系统的远程监控要求,设计了通讯命令桢以及VB 程序,利用modem 和公共电话网实现了实时数据及历史数据的远程传输。
关键词:CEMS 系统 服务器 Mscomm 自由口通信协议1 绪论1.1烟气排放监控系统的产生和应用随着全球工业化和城市化的迅速发展,人类在开发自然资源得到巨大财富的同时也付出了极大的代价,生存环境遭到严重破坏,并越来越成为制约经济和社会可持续发展的重要因素。
我国正处于国民经济高速发展的阶段,治理环境污染、改善生存环境已经作为一个刻不容缓的问题摆在我们的面前。
烟气排放连续监测系统(Continuous Emissions Monitoring System ,简称CEMS ),是监测烟气污染物排放的现代化手段,可连续监测污染物(SO2,NO ,烟尘等)的排放浓度和排放总量,该系统具有连续监测、定期统计、远程通讯等特点。
适用于在线连续自动分析监测各种工业锅炉、窑炉及加热炉中烟道气的SO 2及NO 、CO 、O 2、烟尘、流量、温湿度、压力等,根据分析结果调整最佳的空气燃料比,提高燃烧效率,达到节约能源及减少环境污染的双重效果[1]。
因此,本系统广泛应用于火电厂、冶金、石化、建材等各行业。
1.2烟气排放监测系统结构及运行流程 系统主要由多个采样阀、吹扫阀、抽气泵和气体分析仪器、PLC 及其扩展模块以及PC 机组成。
PLC 定时打开采样阀,控制抽气泵将烟道气抽入气体分析仪中, 气体分析仪测出烟气中SO 2、O2、NO 和烟尘等组分的体积百分含量并变换成4~20mA 的电流信号送入PLC ,PLC 采样后将数字信号传送给PC 机, 在PC 机上通过VB 程序接收PLC 发送过来的信号,进行量程变换、动态显示、数据图1.2CEMS 系统结构存储和打印报表。
PLC每连续采样8 小时后,关闭采样阀,打开吹扫阀,对烟道吹扫两分钟。
在采样、反吹时,蠕动泵也在一直工作着,蠕动泵工作45 分钟,停15分钟,反复循环运行。
本系统中,采用的是西门子S7-200系列PLC芯片。
该芯片可提供4种不同的基本单元和6种型号的扩展单元。
其系统构成除基本单元,扩展单元外,还有编程器,存储器卡,写入器,文本显示器等。
1.3 PLC梯形图如图:当按钮处于自动状态,T60计时,蠕动泵工作;当T61断开,T60计时,计时15分钟,然后T60断开,T61计时,计时45分钟。
总的来说就是蠕动泵开15分钟,再关45分钟,T60与T61相互触发,不能同时都接通。
2.CEMS 程序结构传感器测量待测气体的各种参数,将该数据传输到S7-200中,之后经过西门子公司提供的“S7-200 OPC Sample for Visual Basic 6”软件,把所需数据采集到数据库中,此过程由VB6.0编程完成。
此外,程序中还应该包括,对数据库的管理:读取,写入,实时监控。
以及与客户端的数据共享:一旦客户端提出数据请求,本程序会自动按要求提供给客户端相应的数据包。
Call MyGroup.SyncRead(OPCDevice, ItemCount, MyItemServerHandles, values, Errors, Qualities, TimeStamps)For i = 1 To ItemCountIf Errors(i) = 0 ThenIf Qualities(i) = 192 ThenSelect Case CtlType(i)Case "varbox"varbox.Item(ItemClientHandles(i)).value = value(values(i),RangeDwn(i), rangeup(i))Case "boolean"BOOLEAN1.Item(ItemClientHandles(i)).value = values(i)Case "puf"puf.Item(ItemClientHandles(i)).value = values(i)Case "valve"valve.Item(ItemClientHandles(i)).value = values(i)Case "ball_valve"ball_valve.Item(ItemClientHandles(i)).value = values(i)Case "pump"pump.Item(ItemClientHandles(i)).value = values(i)End SelectElseSelect Case rs("controltype")Case "varbox"varbox.Item(ItemClientHandles(i)).value = GetQualityText(Qualities(i))Case "boolean"BOOLEAN1.Item(ItemClientHandles(i)).value =GetQualityText(Qualities(i))Case "puf"puf.Item(ItemClientHandles(i)).value = GetQualityText(Qualities(i))Case "valve"valve.Item(ItemClientHandles(i)).value = GetQualityText(Qualities(i))Case "ball_valve"ball_valve.Item(ItemClientHandles(i)).value =GetQualityText(Qualities(i))Case "pump"pump.Item(ItemClientHandles(i)).value = GetQualityText(Qualities(i)) End SelectEnd IfEnd IfNext3.CEMS系统远程数据传输在CEMS系统中,在现场的各种传感器,分析仪器所得到的数据传输到服务器内来进行储存和分析。
要想在远距离查询服务器所存储的数据,就要建立与服务器之间的远程数据传输通信,这样就产生了服务器端与客户机端进行远程数据传输的要求。
在CEMS系统的设计中,客户机端的设计主要是集中在如何建立与服务器的远程数据传输,并实现数据的查询与报表的实现。
3.1通讯方式3.1.1 基于Internet网的方式Internet网及技术的发展,使人们越来越多希望借助于互联网的方便快捷来实现各种自动化需求。
PLC通信能力的增强,使得监控系统的配置可以更加灵活方便。
远程监控系统利用串口服务器,来实现PLC与PC通过Internet网连接,方法简单、价格便宜。
系统可以分为3 部分:客户端、中心服务器、现场端。
客户端是用户操作系统的一个窗口,为用户提供了一个管理界面。
在这里用户可以方便的查看现场的状态,设置、管理和控制现场。
中心服务器作为整个系统的通讯枢纽并提供数据服务,从逻辑上包括用户服务器和数据库服务器。
用户服务器负责管理所有的客户端和现场的通讯,到数据库服务器中查询数据;数据库服务器负责保存现场发来的历史数据和一些故障数据、报警数据、设置数据等,返回用户服务器的查询结果。
现场端负责执行用户的指令和管理设备。
现场数据的采集和控制、以及报警、故障诊断由现场端来完成。
客户可以在任何距离、任何地点通过拨号或通过代理服务器登录互联网下载客户端软件来访问服务器站点。
服务器与PLC 之间信息的传递则是通过Internet网利用串口服务器进行的,这里串口服务器起了一个串口通信协议和TCP/ IP协议之间进行协议转换的作用。
串口服务器采用自动应答方式,初始化设定完成以后可以完全不需人工干预、自动响应。
3.1.2 基于GPRS无线的方式PLC是工业控制中最常用的控制器之一, 它功能强大、运行可靠、抗干扰能力强, 可扩展性强, 可以通过标准接口与无线通信模块结合在一起, 组成无线远程监控系统。
可不局限于特定行业的具体要求, 实现形式多样的I/ O信号采集和设备的控制, 实现远程诊断、测试、监管等功能。
本系统采用常用的上位机、下位机组合控制模式, 而不同之处在于上、下位机之间的通信采用无线通信GPRS和Internet实现。
其中上位机采用具有上网功能的PC , 下位机采用西门子S7 —200PLC。
1.上位机功能上位机系统平台采用Windows系统, 应用软件的开发采用基于Windows平台的软件技术, 根据客户需求生成个性化的人机界面, 实现人性化的信息交换。
在人机画面上, 可以实现自动/ 手动控制功能的切换, 不仅可以显示现场设备的运行状态, 而且可以通过画面控制设备。
在画面上, 还可以显示各种仪表的数据, 对现场参数(电压、电流、功率等) 实现远程实时监控, 以及设定报警值等功能。
2.下位机功能现场I/ O通过S7 —200 PLC接入系统, 实现数据的采集和预处理, 并根据上位机的指令对现场的工况进行判断、处理。
利用PLC控制能力强、实时性好的特点来实现对现场设备第一时间的保护。
实时对异常、故障等进行处理, 并将设备的状态定时传送到上位机进行远程监视和控制。
3.1.3 基于MODEM接入电话网的方式随着工业和科学技术的发展,电子计算机的应用日益深入到各个部门、各个领域,计算机远程数据通信作为其应用的一个重要方面越来越多地受到重视,使用调制解调器实现异地信息传输是一种广泛使用的方法。
该系统是以PLC为核心,以电话通讯的方式实现的。
在该系统中,一方面,PLC将自动化设备的运行数据,状态信号准确、可靠、迅速地送到上位微机监控中心;另一方面,上位监控微机的控制命令必须准确无误地下发到下位机。
这里采用的是通过MODEM连接的远程数据通讯方式。
S7 - 200PLC提供有RS - 485 通讯接口,在S7 - 200 的自由端口通讯模式下,可以与任何通讯协议公开的设备、控制器进行通讯,即S7 -200 PLC可以由用户自己定义通讯协议。
因此使可通讯的范围大大增加,使控制系统配置更加灵活、方便。
利用PC/ PPI 通讯电缆和自由端口通讯功能可把S7 - 200PLC连接到许多和RS - 232 标准兼容的设备。