智能仪表在线监控系统的设计
浅谈网络化智能测控系统的设计与应用
浅谈网络化智能测控系统的设计与应用摘要:随着微电子技术和通信技术的发展,基于嵌入式微处理器、带网络接口的测控系统在工业控制、楼宇自动化、智能仪表和信息家电等领域得到日益广泛的应用,并逐渐改变着人们传统的工业生产和生活方式。
由于当前大部分的测控系统还停留在传统的、工控模块等方式,因此,网络功能比较薄弱、接口比较单一。
为满足实际的应用需求,我们就需要加强对网络化智能测控系统的设计与应用。
关键词:网络化;智能测控系统;设计与应用1.网络化智能测控系统的特点随着各种智能控制芯片和智能设备变送器、执行器的出现,并逐渐被应用在相关的工业测控领域中,使得人们对测控系统综合性的期望越来越高,主要表现为网络通信、输入输出接口、人机接口智能化和软件智能化等方面。
为了满足这一要求,网络化智能测控系统需具备高度的标准开放性、设备互可操作性、功能分散性等特点。
目前,以太网和现场总线为代表的网络技术的高速发展,促进了网络化智能测控系统的发展,使其有能力诊断网络状态,实现网络间智能无忧切换,确保网络安全可靠运行,完成远程监控功能。
网络化智能测控系统必需具备人机交互接口阴和现场接口的智能化,并通过模块化设计理念,相关的开放性标准,使其能够智能识别设备类型、诊断故障,实现系统设备、现场测控和被控设备就近安装必须具备软件接口智能化,它主要表现为不同应用场合、不同用户需求可柔性化地获得相应的功能资源,实现方式可以是二次开发、在线程序更新、网络程序装载等。
因此,新一代的网络化智能测控系统需具备灵活的网络接口方案、智能的网络切换策略、接口的智能化,能够适应不同标准的设备软件接口智能化及系统维护的智能化。
这样才能构建出真正符合开放性标准,具有系统冗余、功能分散、系统任意升级、鲁棒特性很强的网络化智能测控系统。
2.网络化智能测控系统总体设计测控系统的一个重要发展趋势是网络化。
在工业控制领域中,网络化的应用拓展了测控系统的网络能力,满足了测控系统特定控制的需求、监视或管理要求,结合控制策略软件智能化,赋予了测控系统新的活力。
智能航标灯远程监控终端系统的设计与实现
图1航标灯远程监控终端结构框图终端主要模块有ARM处理器、GPS定位模块和GPRS通讯等。
CPU采用PHILIPS公司的LPC2136作为主控制器,芯片采用ARM7TDMI-S核、LQFP64封装的和单电源供电的特性。
图2RS485接口电路所示。
图3主流程图开始执行监控中心指令初始化有监控中心指令采集GPS 数据采集航标灯状态数据数据异常向服务器发报警信息定时器时间到向服务器发心跳数据YNN YYN 一般情况下,监控终端与服务器采用GPRS 方式进行通信。
当二者无法通过进行通信时,系统将采用短消息SMS )与与服务器进行通信。
如果短消息通讯失败,监控终端将自重新启动。
系统中监控中心服务器与监控终端及终端与灯器之间的通信协议按照《航标遥控系统技术规范》中的通信规约进行,通过编写程序实现。
4结论航标作为航行中重要的导航标志,其正常与稳定地运Value Engineering0引言随着建筑业及现代科技水平的快速发展,玻璃幕墙因其美观、节能以及安装便捷等诸多优点而备受青睐,自从引入我国以来得以迅速发展,目前,我国已经成为世界上最大的玻璃幕墙生产国和使用国。
然而,由于幕墙没有强制性检测要求,且普遍缺乏维保意识,随着使用年限增加及使用量增长,玻璃幕墙在运维阶段的质量安全问题越来越突出,各种幕墙玻璃破碎、板块脱落等问题屡见不鲜,玻璃幕墙运维风险已经成为悬在人们头顶的“不定时炸弹”。
目前,关于玻璃幕墙安全风险的研究多集中于施工阶段,通过构建幕墙施工的故障树模型、模糊综合评价模型或基于多级可拓理论的评价体系等[1-3],实现对玻璃幕墙的施工风险评价。
对运维阶段玻璃幕墙安全风险研究较少,李芊等利用SPSS软件对玻璃幕墙风险因素进行研究,识别出主要安全风险并提出相关防范对策[4]。
本文通过系统分析玻璃幕墙运维安全的各类风险因素,结合经验对风险因素之间逻辑关系进行补充及修正,然后构建贝叶斯网络,借助其不确定性推理原理识别出关键风险因素,并采取针对性防范措施。
展览馆智能化电力监控系统设计方案
展览馆智能化电力监控系统设计方案
一、系统简介
展览馆智能化电力监控系统是一种基于电力传感器、计量设备、智能控制器等技术手段,实现对展览馆电力设备运行状态的监控、
计量、预警和控制的系统。
该系统采用先进的电力监控技术,实现对展览馆的电力供应、
用电负荷、电力参数、电力安全等方面进行全面监控和管理,从而
确保展览馆的电力运行安全稳定。
该系统具有智能化、可视化、可
远程控制等特点,极大地提高了展览馆的电力使用效率和运行质量,实现了节能降耗、环保节能的目标。
二、系统功能
1. 实时监控展览馆的电力负荷、电压、电流、功率因数等电力
参数;
2. 实时监控展览馆各电力设备的运行状态,包括电源运行状态、电机运行状态等;
3. 通过集中计量、数据处理和分析,实现对展览馆的用电情况
进行全方位监控和管理;
4. 通过智能化控制和预警功能,及时发现和处理电力设备运行
异常情况,预防事故发生;
5. 支持远程控制和管理功能,实现对电力设备的远程监控和操作,提供给管理人员一种高效、安全的管理方式。
张春丽基于射频ID的校园监控系统软件设计
理工学院本科生毕业设计(论文)学院(系):电子与电气工程系专业:电子信息工程学生:张春丽指导教师:尉乔南完成日期 2011 年 5 月理工学院本科生毕业设计(论文)基于射频ID的校园监控系统软件设计Software Design of School Students Monitor and Control SystemBased on ID总计:毕业设计23页表格:3 个插图: 9 幅理工学院本科毕业设计(论文)基于射频ID的校园学生监控系统软件设计Software Design of School Students Monitor and Control SystemBased on ID学院(系):电子与电气工程系专业:电子信息工程学生姓名:张春丽学号: 94107013指导教师(职称):尉乔南(讲师)完成日期: 2011年5月理工学院Institute of Technology基于射频ID的校园学生监控系统软件设计电子信息工程专业张春丽[摘要]嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础的专用计算机系统。
嵌入式系统软件和硬件可剪裁适应,对功能、可靠性、成本、体积、功耗要求严格。
系统是基于RFID射频识别技术和GPS技术来实现实时监控学生信息的安全系统设计,以SAMSUNG公司设计的低功耗、高集成度的基于ARM9核的微处理器S3C2410X为核心控制单元,以射频卡读写模块,GPS信号接收模块,功率放大模块,等其他模块为子功能单元,实现系统报警、定位、及ID识别等功能。
软件设计中强调了内核移植,开发环境的构建以及驱动和应用程序的开发设计。
在硬件设计功能实现的基础上,完成系统的联机调试,最终实现设计要求。
[关键词]RFID射频识别;GPS;嵌入式设计;Linux;内核移植Software Design of School Students Monitoring SystemBased on IDElectronics Information Engineering ZHANG Chun-liAbstract:Embedded system is an application specific computer system that focuses on the application and it is based on the computer technology hardware and software is cuttable .System is based on the RF identify technologies and technologies for real-time monitoring of GPS students information security system design. The control unit cards of the system are microprocessor S3C2410X which is low consumption and high integration and which is based on arm9 designed by Samsung Company. To RF card literacy module, GPS signal receiving module, power amplifier module, and other modules are for subroutine units. The alarm system, location, ID recognition and so on function can be realized. Kernel transplantation, the development environment construction and drivers and applications of the design development are emphasized in the software design .In the hardware design functions, and on the basis of the complete system online adjustment, and finally achieve the design requirements.Keywords: RF ID ; GPS; embedded design ;Linux; kernel transplantation目录1 引言 (1)1.1 课题的背景及意义 (1)1.2 研究课题的内容及论文安排 (2)2监控系统原理分析 (4)2.1 监控系统整体设计分析 (4)2.2 监控系统模块分析 (5)2.2.1 射频识别模块 (5)2.2.2 GPS信号收发定位模块 (7)2.2.3 短信发送模块 (9)2.3 辅助模块设计 (10)2.3.1 功率放大模块 (11)2.3.2 显示模块 (11)2.7 本章小结 (12)3 监控系统软件设计 (12)3.1基于嵌入式Linux的软件设计流程 (12)3.2 Bootloader的分析和移植 (12)3.3 Linux内核的移植 (14)3.4 交叉编译环境的构建 (14)3.5设备驱动的编写 (15)3.6应用程序的开发 (16)3.7 本章小结 (18)4 系统调试 (18)4.1 系统测试工具 (18)4.2 系统测试方法 (19)4.3 系统测试数据 (19)4.4 系统测试结果分析 (20)4.5 本章小结 (21)5结束语 (21)参考文献 (22)致谢 (23)1 引言1.1 课题的背景及意义在高新科技日新月异的今天,每个人都在享受着科技文明的成果,同时也对科技的发展提出越来越高的要求。
新能源生产中的智能监控系统设计技术
新能源生产中的智能监控系统设计技术随着社会科技的不断进步,新能源产业正在迅速发展,成为推动经济可持续发展的重要力量。
在新能源生产中,智能监控系统设计技术起着至关重要的作用,它能够有效提高生产效率,降低能源消耗,保障生产安全。
本文将从不同角度探讨新能源生产中的智能监控系统设计技术。
一、自动化控制系统在新能源生产中,自动化控制系统是实现智能监控的重要手段。
通过传感器、执行器和控制器的相互配合,实现对生产过程的自动化控制,提高生产效率,避免人为操作失误,确保生产质量。
二、远程监控技术随着互联网技术的快速发展,远程监控技术已经成为智能监控系统设计的重要组成部分。
通过云平台、监控软件等技术手段,实现对设备运行状态、生产数据等信息的远程监控和管理,及时发现并解决问题,提高生产效率。
三、数据采集与分析在智能监控系统设计中,数据采集与分析是至关重要的环节。
通过传感器、计量仪表等设备采集到的数据,进行实时分析与处理,为生产决策提供参考依据,优化生产流程和参数设置。
四、预警与预测技术智能监控系统设计技术还包括预警与预测技术。
通过对历史数据的分析和建模,实现故障预警和生产预测,提前发现潜在问题并采取相应措施,保障生产安全和稳定运行。
五、人工智能技术随着人工智能技术的发展,智能监控系统设计也在不断创新。
利用机器学习、深度学习等人工智能技术,实现对生产数据的智能识别和分析,自动调整控制参数,提高生产效率和自适应性。
六、可视化界面设计在智能监控系统设计中,界面设计也是至关重要的一环。
通过直观的仪表盘、图表和报表等可视化手段,将复杂的数据信息展示给操作人员,提高操作的便捷性和效率。
七、安全技术保障在智能监控系统设计中,安全技术保障是必不可少的。
采用数据加密、访问控制等安全措施,防止系统被恶意攻击或非法入侵,保障生产数据的安全性和可靠性。
八、系统集成与协同智能监控系统设计需要进行系统集成与协同,整合各种设备和系统,实现信息共享和协同控制。
配电房智能辅助监控系统
配电房智能辅助监控系统TIP3000配电房智能辅助监控系统一,系统概述TIP3000配电房智能辅助监控系统,是对小区、工业园区等变配电场所设备的状态监测、环境的实时监控、安防监控、火灾消防等信息的检测和控制。
系统对各种监测及报警数据进行分析,实时反映现场设备运行的环境情况、设备本身运行情况,通过联动控制,保证配电房场所的电力设备安全运行。
防止因环境改变、非授权活动、设备状态变化等引起的事故,满足配电房远程运维的可靠管控要求。
为新型现代化配电房的智能化、可视化、自动化、互动化做有效支撑。
二,系统设计1、系统总体架构根据《配电房管理制度》、《配电房操作规程》以及《电力安全生产条例》等文件精神,结合我公司实际应用案例,采用分布式和模块化架构,把配电房智能辅助监控系统分为站端设备和软件系统两部分。
说明:可根据客户实际需求进行子系统配置。
2、网络拓扑设计目前,对于配电房智能辅助监控系统通常有以下几种传输方式:已有以太网的配电房:每个配电房东机需求一个RJ45网口和一个IP地址即可。
仅有2M光纤接口:配置一台2M--以太网桥,通过光电转换,提供以太网接口。
没有以太网和光纤的配电房:能够挑选如下两种体式格局:就近租用电信运营商的以太网或者光纤:适合于小区内运营商网络连接较为方便的地方。
租用电信运营商的无线网络:采用3G、4G路由器接入的体式格局,能够利用公网或者组成VPN专网。
本方案需要向运营商缴纳网络使用费用和购买。
总之,通过各种技术手段,配备以太网为最优化和成本最低的传输方式。
三,系统功能配电房智能辅助监控系统平台采用云部署模式,利用统一的系统管理应用,实现参数配置管理、权限管理、日记管理、数据管理和接口尺度管理。
1.实现在线监控数据管理,具备通过在线检测模块采集电力设备运行状态和参数、环境、安防、消防状态检测数据。
2.实现配电场所的设备在线监测、环境温度、湿度、SF6气体浓度、臭氧浓度、含氧量、烟雾火灾、水位、粉尘、噪声、震动、防小动物等信息的采集和告警,电力环境调控机、风机、空调、除湿机、灯光等设备的控制管理等;3.经由过程视频监控和安防入侵检测实现配电房安防状况检测;4.经由过程对配网变压器、中压开关柜、低压配电柜和电缆等装备的现在检测,实现装备的状态在线检测以及局放、测温等检测;5.系统平台具备配电房设备在线检测数据浏览功能,包括:综合环境检测、安防状态检测、装备状况检测等在线检测数据的浏览功用;6.实现在线检测数据综合分析功能、设备实时状态分析评估功能,实现检测数据完整性、一致性、采集及时性的统计分析功能。
基于PLC的电气自动化仪表监控系统的设计
基于PLC的电气自动化仪表监控系统的设计摘要:在科学技术水平不断提升的背景下,工业生产效率和质量都得到了一定程度的提高,基于PLC技术的电气自动化仪表监控系统设计也逐渐得到推广和应用,这种系统具有较强的抗干扰能力,同时操作也比较简单,还可以有效提高工业生产的安全性。
因此,今后需要加大对PLC技术的研究和应用,促进PLC技术得到更加广泛的应用。
此外,为了全面实现电气自动化,工作人员还需要从自身入手,掌握行业内最新的技术手段,利用业余时间学习新技术,转变传统的电气自动化仪表监控系统设计工作理念,降低人工可能引发误差的概率,进一步推动电气自动化仪表智能化目标的实现。
关键词:PLC;电气自动化仪表;监控系统;设计引言PLC技术在电气自动化仪表监控系统设计工作中的应用可以有效提高电气设备的安全性和可靠性,具有实用性能好的优点,因此被广泛应用于电气行业中。
随着科技水平的不断进步,电气自动化仪表监控系统不断创新优化,促使电气工程运行更加智能化。
因此,需要相关技术人员将更多的精力和时间放在技术研究和分析上面,加强电气自动化仪表监控系统的优化,为提高电气工程设备质量贡献一份力量。
1 PLC技术的基本原理PLC(可编程逻辑控制器)是一种电子数字计算机,用于电气自动化控制系统中的逻辑控制和序列控制。
PLC具有可编程性、可靠性和灵活性等特点,已经成为了工业生产中最常用的控制器之一。
PLC控制技术的基本原理是将各种输入信号(如按钮、传感器等)通过输入模块输入到PLC中,经过PLC内部的逻辑运算和控制程序处理后,把控制信号进行输出,在这个过程中,需要利用输出模块实现信号的输出和执行,从而完成自动化控制。
PLC控制技术具有编程功能,可以根据不同的生产需要,设定相应的程序,达到自动化控制的目的。
另外,该技术具有较强的可靠性,在各种复杂的环境下都能正常应用,并能够进行自诊断和故障排除。
PLC控制技术还具有灵活性的特点,PLC可以根据需要灵活地扩展输入输出模块和功能模块,以适应不同的控制需求。
智能客车超载监控系统的设计
基于单片机的客车超载监控系统的设计2010年6月摘要本文设计了一个客车超载监控系统,以MCS-51单片机为核心,利用反射式红外传感器、方向识别电路、报警电路、锁定电路设计,能够通过键盘手动设置乘客人数的上限值,并用LED显示器显示车内的实时乘客人数。
当客车内人数超载时,系统发出声光报警,并通过继电器切断客车的电子启动装置,从而将汽车锁定,使之无法行驶。
当超载解除后,声光报警也相应的解除,客车锁定解除,可以正常运行。
本设计共分两部分,硬件系统设计和软件系统设计。
硬件部分利用红外传感器和方向识别电路将乘客的上、下车情况进行检测和判断并输入单片机系统。
经过单片机系统将处理的数据送LED显示,声光报警电路由蜂鸣器和发光二极管组成,用继电器实现对客车启动装置的锁定。
软件部分用汇编语言进行编程,采用模块化设计思想。
该系统通过调试后,能够较好的完成客车超载的预警提示,并对超载情况进行相关控制。
关键词:客车;超载;监控;单片机AbstractThis paper illustrates the design of a carriage overload monitoring systerm.MCS-51 MCU as core is used to design hardware circuit and software.In this subject we use infrared sensors,identify circuit and alarmcircuit latch circuit to design a carriage overload monitoring systerm that enables the keyboard to manually set limits on the number of passengers and can use LED at the same time to display the number of passengers inside.If the passenger overloading,the sound and light alarm systerm cuts off the bus through the electronic launch devices.By doing this,the overload monitoring systerm can lock the car,so that the car can’t be started.When the overload is canceled,the sound and light warning is canceled. The bus is also unlocked and can be operated normally.The design is divided into two parts,hardware systerm design and software systerm design.The hardware systerms part uses infrated sensors and identify circuit to detect and judge the situation whether the passengers are getting on or off the bus.This systerm can display the number of passengers on LED. The sound and light alarm circuit is composed of buzzer and LEDs,the lock function of the bus’s launch devices achieves by using the relay unit.Assemble language is used in the software system and modularization design idea is adopted.The monitor system can complete an alarm beforehand for overload, meanwhile the mut uality cont rol will be adopted.Key words: carriage;overloading;monitoring; SCM(single chip micro computer)目录第1章绪论 (1)1.1立题的意义 (1)1.2课题研究任务及目标 (3)1.3课题主要内容 (3)第2章客车超载监控系统的方案论证 (4)2.1系统的原理 (4)2.2系统的组成 (4)第3章客车超载监控系统的硬件设计 (6)3.1客车超载监控系统的检测电路 (6)3.1.1传感器的选择 (6)3.1.2反射式红外传感器检测原理 (7)3.1.3方向识别电路的设计 (8)3.2单片机最小系统的设计 (11)3.2.1单片机的选择 (11)3.2.2单片机外围电路的设计 (13)3.3显示电路的设计 (15)3.4键盘电路的设计 (17)3.5报警电路的设计 (18)3.6客车锁定电路的设计 (19)第4章客车超载监控系统的软件设计 (21)4.1客车超载监控系统的软件设计方案 (21)4.2 T0、T1中断计数程序的设计 (23)4.3按键子程序的设计 (24)4.4报警与锁定子程序的设计 (25)4.5显示子程序的设计 (26)第5章系统调试与分析 (28)5.1系统的硬件调试 (28)5.2系统的软件调试 (29)5.3调试故障及原因分析 (29)结论 (31)社会经济效益分析 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录I 客车超载监控系统硬件系统原理图 (35)附录Ⅱ客车超载监控系统程序清单 (36)附录III 客车超载监控系统硬件实物图 (42)附录IV 客车超载监控系统元器件清单 (43)第1章绪论1.1立题的意义随着生活水平的不断提高,人们外出打工、探亲、旅游的人数越来越多,尤其是节假日,而与此相关的公路客运(长途客车,旅游客车等)的运力却没有相应增加,致使超员现象频频出现。
油库安全监控系统硬件设计二(采用智能仪表方案)
《计算机控制技术》课程设计任务书题目油库安全监控系统硬件设计二(采用智能仪表方案)学生姓名学号专业班级设计内容与要求课程设计主要完成某油库安全监控系统硬件设计。
要求运用已学过各类传感器、输入输出模块、工控计算机、现场总线等的知识,完成安全监控系统硬件方案、设备选型、总体设计等各功能的设计。
要求熟悉相关计算机安全监控系统的硬件组成与设计方案,学会计算机监控系统硬件设计的步骤和方法,具有初步设计小型计算机安全监控系统硬件方案的能力。
课程设计内容及基本要求如下:1.熟悉油库工艺流程、监控目标及监控要求。
2.学会常用的监控系统I/O硬件(各类板卡、智能仪表、智能模块、PLC等)参数及使用,了解其工作原理。
3.学会不同自动化设备厂家各类板卡、智能仪表、智能模块、PLC等的选型,能用所选厂家硬件搭建符合工艺流程和监控目标的硬件系统。
4.完成监控系统硬件方案设计,画出原理图。
5.课程设计时间一周,完成课程设计报告。
起止时间2011年12月19日至2011年12月25日指导教师签名年月日系(教研室)主任签名年月日学生签名年月日目录一.绪论 (4)1.1油库的介绍 (1)1.2计算机监控系统的介绍 (1)1.3油库的工艺流程与主要技术要求 (2)二.系统总体方案设计 (3)三.硬件系统设备选型 (6)3.1主机部分 (6)3.2仪表部分 (7)3.3其他设备 (9)四.监控系统详细设计 (9)五.总结 (11)参考文献 (11)一.绪论随着我国石油工业的飞速发展,油库发展也很快,除了石油系统、供销系统和军事系统建有一系列专用油库外,其他企业,如铁道、交通、电力、冶金等部门也建有各种类型的油库,以保证运输和生产的正常运行。
且科学技术的不断进步,特别是工业控制技术的飞速发展,计算机监控系统的发展为油库的自动化监测注入了新的活力,进而有效的提高生产率、减少事故发生率、降低工人的劳动强度。
本文主要针对油库发油、卸油等工艺过程介绍了其计算机监控系统硬件的设计。
PLC与智能仪表在热泵远程监控系统中的应用
顾海勤 , 等
P L C与智能仪 表在热 泵远程 监控系统 中的应 用
Ap p l i c a t i o n o f PL C a n d I n t e l l i g e n t I n s t r u me n t s
( MC G S ) 的热 泵热水 系统 的控制 方案 。该 系统 以 P L C作 为控制 主体 , 以 MC G S作 为管理 中心 , 完成 了热 泵 机组 的集 中控 制 ; 应用 智 能 仪表 对现场 各运 行参 数进行 实 时采集 、 处理 和反 馈 , 实 现 了热泵 热水 系统 的远 程监 控 功能 。实 际 运行 表 明 , 该 系 统 具有 效 率高 、 通 用 性强 、 稳定 可靠 等优 点 。 关键 词 :智 能仪 表 监控 系统 P L C 可靠性 数 据采集
mo n i t o r i n g,t h e o v e r a l l c o n t r o l s c h e me b a s e d o n PLC a n d MCGS or f he a t p u mp h o t wa t e r s y s t e m i s p r o p o s e d .I n t he s y s t e m ,PL C i s us e d a s t h e
i n s t r u me n t s a r e a p pl i e d t o c o l l e c t ,p r o c e s s a n d f e e d b a c k t h e o p e r a t i n g p a r a me t e r s i n r e a l t i me,f or r e a l i z i n g r e mo t e mo n i t o r i n g f u n c t i o n s o f t h e h e a t p u mp h o t wa t e r s y s t e m. T h e a c t u a l o pe r a t i o n i n d i c a t e s t h a t t h e s y s t e m p o s s e s s e s h i g h e f f i c i e n c y,h i g h u ni v e r s a l i t y,s t a bi l i t y a nd r e l i a b i l i t y.
基于VB6.0的智能化仪表远程监控系统设计与实现
T e r m o e moni i g s s e o h n e l c u l e n t u e t a e h e t t n y t m ft e i t I t a I d i s r m n s b s d on VB 0 or e z 6.
ZHENG in yn . Ja - ig MA o g b L n —o
1 系统的基本结构
基 于 VB . 60的智能 化仪 表监 控 系统 结构 如 图 l
VB .是 一款 简单 、易用 的可视 化软 件 开发 平 60 台 ,不仅 提供 了 良好 的人机 界面 设计 功能 ,而且 具 有较 强的 串 口通 信能 力 _, 1 它所 提供 的 MS o l C mm 串 行通 信控件 ,为开 发 者实现 上 位计 算机 与现 场各 种 仪 表 进行通 信 开辟 了一种 有效 途 径 。
RS4 5 一8 是工 业现场 常 用 的一 种通 信 标准 , 它是
所 示 。由图 1 以看 出 , 系统 由上 位 计算 机 、R 一 可 该 S
2 24 5 换器 、 3 /8 转 通信 电缆 和现 场各 种智 能化 仪 表构
的实 时监控 。
平台, 可以较好 的实现 匕 位机与现场智能化仪表的通信。
本 文 针 对 上 位 机 与现 场 智 能 化 仪 表 通 讯 的 问 题 ,给 出 了一种 基于 VB .的 上位 计算 机 与现场 智 60
能 化仪 表进 行通 讯 的方 法 ,开发 了一 套基 于 VB . 60 的 智能 化仪 表监 控 系统 , 好 的实现 了对工 业现 场 较 各种 智 能设 备运 行状 态 的实 时监控 。
is r men a e n d s g e a e n t e VB6 0 a d RS. 5 As a r s l t e s sem a n t u t s b e e i n d b s d o h h . n 48 . e u t h y t , h s
基于WiFi的无线仪表配置系统设计
基于WiFi的无线仪表配置系统设计曹庆年; 王瑶; 孟开元; 杨宏兴【期刊名称】《《西安石油大学学报(自然科学版)》》【年(卷),期】2019(034)006【总页数】4页(P117-120)【关键词】无线仪表; WiFi; 仪表配置; 数字油田【作者】曹庆年; 王瑶; 孟开元; 杨宏兴【作者单位】西安石油大学计算机学院陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TP273引言随着计算机技术的高速发展,互联网+产业的形式也越来越多样化。
油气田在引入各种计算机设备、通信网络技术的过程中,先后提出了数字油田、智慧油田等解决方案。
这些解决方案旨在实现油田生产和管理的网络化、数字化和智能化,能够节约大量人力和物力成本。
其中,油田远程监控系统的实现是推动油田生产管理走向智慧油田的重要途径。
油田远程监控系统通过各种探测器检测抽油机的载荷、位移、电机电流、单井外输线温度、注水井的注水压力、流量等,通过GPRS/CDMA/ZigBee等无线传输协议[1],将检测到的数据传输到井口控制器,然后通过无线或有线的方式将数据发送到井场监控中心,从而完成对生产过程的监管。
ZigBee技术具有低功耗、低成本、低复杂度、高可靠性等优点[2],比其他通信技术更适合油田现场的环境,目前已经被广泛应用于仪表和RTU之间的通信。
但由于ZigBee信号不能与计算机直接通信,现场工作人员查看仪表数据时只能使用串口线来连接仪表,影响现场调试的效率[3]。
因此,本系统引入WiFi转ZigBee信号转换器,后文称之为WiFi手操器,该手操器的作用是接收WiFi信号,并将其转换成ZigBee信号输出,反之亦可行[4]。
加入WiFi手操器后,工作人员在现场可通过手机、平板等移动智能设备对仪表的参数等进行查看与设置。
1 系统总体设计1.1 设计目标本系统旨在对现场的智能仪表进行参数读取与设定,实现无线仪表的配置功能。
具体来说,用户使用移动智能设备手动连接或扫描WiFi手操器外壳上的二维码,一键连接到WiFi手操器,从而实现仪表基础参数与扩展参数的读取与设定。
HART智能仪表在线监控系统的设计与实现
储 , 他 自动 化 系 统 可 以通 过 OP 其 C通 讯 服 务 器软
件对 现场 仪表 的数 据 进 行 远程 访 问 。应 用 服务 器 主要 功 能是对 现场 智能 仪表 进行 组态 与监 控 , 提供 可视 化用 户界 面 , 便用 户操 作 。客户 端 负责 在 网 方
络上 发布 现场 智 能仪 表 的监 控 信 息 , 接 情 况 等 。 连
1 智能 仪表 的广 泛应用
数 字信 号 , 通过 亚 当模 块 传送 给 上位 机 的 R 一 3 S 22
串口, C 由 OM 服 务器 软件 对 该 数 据 进 行 解 析 , 并 通过 s ev r数 据 库 对 采 集 数 据 进 行 实 时存 QL S r e
随着过 程 控 制 技 术 和 智 能 仪 表 的 发 展 , C D S 已经在 石油 、 工 、 铁 、 化 钢 冶金 和 电力 等领 域得 到广
Th sg n a ia in o heH AR T a tI tum e neM o t rng S se e De i n a d Re lz to f t Sm r nsr nton Li nio i y t m
S n, a g Hon ua Xu Sho hiLi W n gy n, uku Ya g Xi o n n, n a yi g
石 林, 王洪元 , 守坤 , 小英 徐 杨
( 苏 工 业 学 院 计 算 机 科 学 与 工 程 系 , 苏 常 州 23 1) 江 江 1 0 6
摘 要 : 系统充分利用 了 HA T智能仪表的数字信息 , 该 R 实现了对现场 HA T智能仪表 的在线 监控 , R 提高 了控制系统 的
( in s o y e h i nv r i Ja g u P ltc ncU ie st y,Ch n z o a g h u,2 0 ,Chn ) 3 6 1 1 i a
天然气利用工程中的SCADA监控系统设计
天然气运用工程中的SCADA监控系统设计本文介绍了MOX SCADA监控系统在杭州天然气运用工程中的应用设计。
管网监控SCADA 系统投运后, 实现了管网的全系统监控, MOSAIC SCADA服务器、MOX RTU、CDMA及光纤有线网络工作十分稳定。
燃气公司现在可以根据系统实时数据和报表来准确的预测工业用户的流量, 方便生产决策及与上游送气公司的调度和协调。
系统描述杭州市天然气输配管网监控与数据采集(SCADA)系统是以基于Unix平台的MOSAIC SCADA软件、远程控制终端MOX RTU, 并融合了先进的RTU技术、现场总线技术、网络通信技术、无线通讯技术、数据库技术、SCADA/HMI技术及客户/服务器、“Cluster”实时全分布技术等的一体化的集成控制系统工程。
系统是以计算机为核心采用流行的、可靠的计算机网络构成的二级式分布式控制系统。
控制中心为系统控制管理级, 负责数据的解决和监控, 分布于输配管网的远程RTU为系统过程控制级, 负责现场数据采集和设备控制, 二级系统通过有线网络和无线网络有机的结合在一起构成一个完整的数据采集和监控(SCADA)系统。
系统采用了一个全分布式的通讯结构。
MOSAIC SCADA的独特结构使数据采集、解决和显示、报警等功能随意地在网络上的任何地点进行, 进而也改善了系统的层次化和可靠性。
使用 MOSAIC SCADA可以很方便地集成、组态一个基于不同软硬件产品的、低成本、高冗余度的系统。
在一个 MOSAIC SCADA的网络内, 每个数据库的更新和综合可由两个以上的主机来完毕。
对于非实时数据, 使用两步认可解决方式, 对于实时数据, 则采用顺序更新模式。
MOSAIC SCADA可在 LAN 和 WAN 上对不同地方的相同的数据库进行实时和同步的更新以保证数据库的完整性。
并由此带来了两个优点:第一, 数据库的安全性得到了极大的改善;第二, 提高了局域性的 MOSAIC SCADA应用程序的工作效率。
仪控智能监控平台建设与应用的应用
仪控智能监控平台建设与应用的应用摘要:仪表是装置稳定可靠运行的保障。
为了保证仪表设备可靠运行并延长其使用寿命,乌鲁木齐石化公司计控专业或多或少制订了一些与仪表设备维护保养有关的规定,这些规定大部分是基于经验,或基于一段时间内发生的故障现象而采取的有针对性的预防性措施。
现阶段,乌鲁木齐石化的主要炼化装置要求实现以四年为一个周期进行检修的目标,检修期间改造任务重、检修时间短、检修队伍分包多等因素已成为影响检修质量的瓶颈。
随着仪控智能监控平台的建设与逐步应用,使得仪表故障的预知性检修多了一种监测技术手段,不但效减少由于智能仪表故障而导致的非计划停工事故。
同时可通过智能监控平台检测数据支撑预知性检修的准确性,也可以通过平台报警信息结合日常巡检对仪表设备经行检查确认,确保仪表设备设施运行可靠性。
关键词:仪表运行;智能诊断;监控;预知性检修1、仪表故障类型分析目前,乌鲁木齐石化公司计控专业普遍使用的是书面作业卡,通过人工统计企业几十甚至上百套装置的各类大大小小的仪表故障几乎不可能。
值得推广的是,目前公司已经推广并使用先进的电子作业票系统,这使得科学系统地统计并分析仪表故障的种类和频率成为可能。
图 1~5是利用电子作业票系统统计的某大型企业从2020年9月到2021年 12月期间的仪表故障数据(注:数据已剔除了非故障的作业次数,如配合改造项目以及检查无问题的作业次数)。
1图 1 中的统计数据表明,仪表故障排名依次为:一次表及其附件、调节阀、操作站、回路环节、分析表;图1. 仪表故障类型分布图图 2~5则进一步说明了图 1各部分的组成和故障比例。
图2.一次表及附件故障分布图3. 控制阀各类型故障分布2图4. 控制系统各部分故障分布图.5回路环节故障分布图由图 2可见,一次表的检查调整是日常仪表故障处理的主要工作,占全部故障处理作业的 55%。
该作业的频率受工况影响较大,也与操作习惯有关——有时操作工习惯于依赖仪表工的检查结果以做出正确判断。
基于组态软件和FP23智能仪表的温度监控系统设计
Ab s t r a c t :T h i s p a p e r p r e s e n t s a n e w d i s t i r b u t e d t e mp e r a t u r e c o n t r o l s y s t e m w h i c h wa s d e s i g n e d a n d ma n u f a c t u r e d f o r c o n t r o l l i n g
e l e c t r i c f o r n a c e a n d mo n i t o i r n g i n t e r r e l a t e d t e mp e r a t u r e p a r a me t e r s i n c o u r s e o f t h e h i s h p r e s s u r e d e u t e iu r m o r t i r t i u m g a s s o a k s i n t o t i n y
邓云伟 DE NG Y u n - w e i ; 杜卫星 DU We i - x i n g ; 杨光玲 YA NG Gu a n g — l i n g
( 中 国 工程 物 理 研 究 院核 物 理 与 化 学研 究所 , 绵阳 6 2 1 9 0 0 ) ( I n s t i t u t e o f N u c l e a r P h y s i c s a n d C h e m i s t r y , C h i n e s e A c a d e m y o f E n g i n e e r i n g P h y s i c s , Mi a n y a n g 6 2 1 9 0 0 , C h i n a )
基于GPRS的远程无线监控系统
内容摘要
本次演示将介绍基于GPRS的电力远程监控系统的应用背景、系统结构、实现 方法以及未来展望。
应用背景
应用背景
基于GPRS的电力远程监控系统是在传统的电力系统监控方式无法满足现代电 力系统监控需求的情况下出现的。传统的电力系统监控方式主要依靠人力进行现 场巡检和维护,工作量大且效率低。同时,由于电力系统分布广泛,往往需要铺 设大量的通信线路
GPRS是一种基于GSM网络的无线数据传输技术,它通过分组交换方式实现数据 传输,具有高效、实时、灵活等特点。在远程仪表监控系统中,GPRS模块负责将 现场仪表数据传输到远程监控中心,实现数据的实时采集和监控。
二、系统设计
二、系统设计
基于GPRS的远程仪表监控系统主要由现场仪表、GPRS模块、通信网络和远程 监控中心组成。现场仪表负责采集各种工业参数,如温度、压力、液位等;GPRS 模块负责将现场仪表数据传输到远程监控中心;通信网络负责提供数据传输路径; 远程监控中心负责接收、处理和显示数据,并对异常情况进行报警。
基于GPRS的远程无线监控系统
01 引言
03 数据传输
目录
02 系统设计 04 远程监控
05 系统应用
07 参考内容
目录
06 结论
引言
引言
随着科技的迅速发展,远程监控系统的应用越来越广泛。其中,基于通用分 组无线服务(GPRS)的远程无线监控系统因其低成本、高灵活性而备受。本次演 示将详细介绍这种监控系统的设计、数据传输、远程监控及实际应用情况,并探 讨其未来的研究方向和改进建议。
数据传输
数据传输
GPRS网络是一种基于GSM的无线分组传输网络,具有高速、稳定、实时等特点。 在数据传输方面,GPRS具有以下优势:
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智能仪表在线监控系统的设计
随着过程控制技术和智能仪表的发展,DCS已经在石油、化工、钢铁、冶金和电力等领域得到广泛的应用,实现了企业生产操作的高度自动化。
智能传感器技术的发展和微电子技术的成熟,也为充分发挥DCS的优越性提供了可靠的保证。
基于HART协议的智能仪表已经在DCS中得到广泛应用。
如何最大限度地利用先期制造生产的自动化系统的昂贵投资,在已有智能仪表设备和DCS的基础上,在不影响原有DCS
正常工作的情况下,构成企业智能仪表的在线诊断和管理系统,并向局域网发布实时智能仪表信息,让实时过程管理扩展到现场信息系统的每个领域,已经成为自动化领域有待解决的技术课题。
针对企业现场生产的实际,能满足上述需要的在线诊断和管理系统显得尤为必要。
本文将探讨一种在线诊断管理系统的设计和实现方法。
系统体系结构
该系统主要由智能仪表、HART协议通讯装置、HART服务器通讯软件(包括COM 服务器软件和OPC服务器软件)、数据库、上位机管理软件(包括应用服务器和客户端)组成。
智能仪表主要是指基于HART协议的仪表,常见类型有差压变送器、压力变送器、阀门定位器、流量计等。
HART协议通讯装置负责采集和传输智能仪表的数字信号,通过亚当模块传送给上位机的RS一232串口,由COM 服务器软件对该数据进行解析,并通过sQL Server数据库对采集数据进行实时存储,其他自动化系统可以通过OPC通讯服务器软件对现场仪表的数据进行远程访问。
应用服务器主要功能是对现场智能仪表进行组态与监控,提供可视化用户界面,方便用户操作。
客户端负责在网络上发布现场智能仪表的监控信息,连接情况等。
系统体系结构如图1所示。
通信服务器软件
与其协议通信装置配套的通信服务器软件,包括COM 服务器和OPC服务器。
COM 服务器实现与网桥的串行通讯,向网桥下发对仪表基本信息和过程变量的读取命令,接收并处理HART网桥传上来的仪表过程变量和报警信息;并且支持向下转发特殊的协议命令,实现对现场仪表的组态和监控。
OPC服务器将现场仪表信号传输到OPC服务器工作站。
Server通讯服务器接口说明见表1所列。
协议的命令共包括三种:通用命令,普通命令和特殊命令。
通用命令对所有遵循协议的智能设备都适用,主要由读制造厂商和设备类型、读主变量值和单位、读动态变量值和主变量电流等;普通命令对大多数HART智能设备都通用,但不是全部,用于常用操作。
主要有读选择的过程变量、写主变量量程值、非主变量超限等。
特殊命令由具体的HART设备生产厂商针对具体应用而定。
COM 服务器提供的大多数组件接口都是基于通用命令,对于普通命令和特殊命令可以通过组件的接口来直接下发和解析。
上位机管理软件的结构和功能
某石化企业的中控室中,有1台HART仪表通讯柜,1台服务器,2台PC机,各类HART智能仪表200多台。
随着企业现代化管理制度建立的逐步深入,通过HART手操器对智能仪表进行组态和监测已经显得很低效。
采用基于Windows—NT平台的SID智能仪表在线诊断与在线管理系统,充分发挥智能仪表的数字通讯和智能化功能,通过网络实现现场实时智能仪表的
远程管理、操作和维护,直观全面地反映现场实时设备的状态信息和过程信息。
软件结构
智能仪表在线诊断与在线管理系统采用目前较为流行的服务器/客户机(Server/Client)模式,多个客户端可以共享服务器的实时信息,用户可以通过服务器远离现场对智能仪表进行检测和维护。
这种模式的特点是专业性强,安全性好,交互能力强。
COM 通讯服务器采集数据后,存人指定的数据库中,由应用服务器从数据库中读取实时信息,然后通过客户端进行网络发布。
但是采用这种结构也有一定的缺陷,就是不易维护,集成困难。
如果应用服务器的仪表视图发生改变,为了保证客户端与应用服务器的仪表视图保持一致性,由客户端直接通过网络下载视图数据进行视图更新,从而避免了客户端软件升级所带来的繁琐。
软件的主要功能
根据管理要求,智能仪表在线诊断与在线管理系统应具备的主要功能:现场设备视图模块,能根据智能仪表的生产厂商、设备类型和设备位号组织视图,也能按控制回路组织设备,便于用户了解每台设备的具体位置,还能按设备的网络连接情况组织视图,便于用户了解设备在哪台转换器的哪个接口上;设备访问功能模块主要完成和智能仪表的通讯,获取智能仪表的参数,对智能仪表进行组态,检测设备的实时状态信息;记录审查模块:记录操作人员对现场设备所做的修改操作,包括操作内容的旧值和新值,操作的时间和操作的原因,记录现场设备的报警状态,包括报警的设备、报警的时问和报警的内容,便于管理人员及时做出准确的决策。
传输命令的特殊通道
COM 服务器已经很好地解决了与一些智能仪表的通讯,但如果智能仪表遵循的HART协议为特殊命令,则必须通过COM 服务器提供的特殊通道才能正常通讯,也就是HartTrans组件的Transfunc函数。
从智能仪表采集上来的数据,最初是二进制的代码。
这就需要根据数据链路层的帧格式与IEEE 754标准把数据转化成十进制。
但各个HART命令的格式各不相同,所以需要对每条命令进行单独的解析。
以1号通用命令为例进行说明。
当1号命令通过特殊通道下发到仪表后,返回的数据如下。
共有9个字节,每个字节由2位十六进制数组成,其中第1个字节为HART命令号,目前为1号通用命令;第2个字节为从第3个字节开始的字节数;第3个和第4个字节为本次响应码的校验码;第5个,第9个字节为当前智能仪表的PV值,且满足IEEE 754标准。
IEEE 574单精度浮点标准规定如表2所列。
表2中,s表示尾数的符号,1为负,0为正;E表示指数,与十进制数127的差值以二进制补码形式表示;M 表示尾数;上述浮点数的值通过把2的无偏移指数次方与24位尾数相乘得到。
24位尾数由一个假设的最高位1,后跟一个小数点,和尾数的23位组成。
V= S1.M × 2E一127
最后5 个字节组成的二进制数为00111100 01001101 11000111 01011110,经过转化后的十进制值约为12.559 413 9%,通过仪表显示读取的值为12.559 ,基本相同。
COM 服务器的轮巡时间
在智能仪表在线诊断与管理系统软件运行之前,必须要进行COM 服务器初始化,目的是为了获取当前HART协议通讯装置中正在正常工作的HART 网桥和现场在线的智能仪表,共轮巡2次。
经过实验和推算,在2O个网桥正常工作并且每个网桥满载(每个网桥挂接12台智能仪表,共240台智能仪表)的情况下,COM 服务器的初始化约为7 min,如果智能仪表的数量更多,则COM服务器的初始化事件会更加长一些。
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