導(dǎo)語：如何才能寫好一篇遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞:電廠安全生產(chǎn);遠(yuǎn)程監(jiān)控;自動控制;遠(yuǎn)程監(jiān)控

中圖分類號:TM764

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1009-2374(2009)19-0033-02

隨著計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的快速發(fā)展,逐漸形成了工業(yè)控制的數(shù)字化、智能化與網(wǎng)絡(luò)化,使計算機(jī)控制系統(tǒng)逐步從集散控制系統(tǒng)(Distributed Control System,DCS)走向以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的分布式現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(Fieldbus Control System,FCS)。FCS是集當(dāng)今計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和自動控制技術(shù)為一體的當(dāng)代最先進(jìn)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)控制技術(shù),是一種全分散、全數(shù)字、全開放的控制系統(tǒng),是自動控制技術(shù)發(fā)展的焦點和熱點,被譽為工業(yè)自動化領(lǐng)域具有革命性的新技術(shù)。

目前全國很多電廠都在實施生產(chǎn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程自動化控制改造,采用FCS技術(shù)構(gòu)建環(huán)繞全電廠的安全生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是必然趨勢,因此,本論文將主要針對電廠內(nèi)安全生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建進(jìn)行分析,以期和同行共同討論。

一、基于CSS架構(gòu)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

(一)系統(tǒng)的架構(gòu)模式選擇

按照系統(tǒng)終端情況的不同,可將該數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)模式總的分為B/S(瀏覽器/服務(wù)器)和C/S(客戶端/服務(wù)器)兩種結(jié)構(gòu)模式。B/S結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)以服務(wù)器為核心,程序處理和數(shù)據(jù)存儲基本上都在服務(wù)器端完成,用戶使用IE瀏覽器就可以進(jìn)行事務(wù)處理。C/S結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)以服務(wù)器作為數(shù)據(jù)處理和存儲平臺,用戶在終端安裝特定的程序來進(jìn)行事務(wù)處理,然后再將數(shù)據(jù)傳遞到服務(wù)器端。

結(jié)合上述分析,本論文采用C/S/S模式結(jié)構(gòu)。C/S/S模式也叫客戶/應(yīng)用服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫服務(wù)器結(jié)構(gòu)Client/Application Server/Database Server(C/S/S)模式,是從C/S模式發(fā)展而來的。這種模式中的三層架構(gòu)“分工”明確?？蛻舳素?fù)責(zé)程序的應(yīng)用和數(shù)據(jù)的讀取、分析等前臺操作,應(yīng)用服務(wù)器存放并運行信息系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯,數(shù)據(jù)庫服務(wù)器存放并管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。由于在客戶端和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間使用了應(yīng)用服務(wù)器來處理業(yè)務(wù)邏輯,大大減輕了數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的壓力,極大地提高了系統(tǒng)的并發(fā)處理能力;另外,由于用戶的請求是發(fā)向應(yīng)用服務(wù)器而不是數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,使得數(shù)據(jù)的安全性大大提高,數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的主要職責(zé)由應(yīng)付客戶端的數(shù)據(jù)請求,也為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)共享,故這種結(jié)構(gòu)非常適合實時響應(yīng)性、安全性、數(shù)據(jù)吞吐率等性能要求較高的系統(tǒng),同時它也繼承了C/S結(jié)構(gòu)的優(yōu)點,目前這種方式是最可靠、最能完美體現(xiàn)電廠大范圍內(nèi)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的控制特點及要求。

(二)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.上位機(jī)系統(tǒng)層次分析。電廠安全生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用三層C/S/S體系結(jié)構(gòu),使得用戶只需要通過客戶端即可輕松完成和實現(xiàn)豐富的信息管理等多種功能,整個上位機(jī)系統(tǒng)由客戶端應(yīng)用程序、應(yīng)用程序服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器三個層次構(gòu)成,其中客戶端應(yīng)用程序主要完成對電廠遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的信息管理及控制等操作;應(yīng)用程序服務(wù)器主要集成對全電廠安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)的控制、管理程序;數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主要是用于存儲電廠安全監(jiān)控系統(tǒng)的生產(chǎn)、監(jiān)測監(jiān)控數(shù)據(jù),以備查用。

2.下位機(jī)系統(tǒng)層次分析。既然要實現(xiàn)全電廠安全生產(chǎn)的遠(yuǎn)程監(jiān)控,就必須要借助網(wǎng)絡(luò)層實現(xiàn)對底層電廠生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)過程的遠(yuǎn)程監(jiān)測監(jiān)控,如對鍋爐設(shè)備、水輪發(fā)電機(jī)組等生產(chǎn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測及監(jiān)控,因此對于下位機(jī)系統(tǒng)的層次構(gòu)成,主要是由傳感采集設(shè)備(即傳感器)完成對生產(chǎn)設(shè)備的特征數(shù)據(jù)的采集,通過數(shù)據(jù)采集卡加載網(wǎng)絡(luò)通信模塊完成數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸,傳輸?shù)缴衔粰C(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,并由用戶通過客戶端應(yīng)用程序,通過調(diào)用應(yīng)用程序服務(wù)器中的遠(yuǎn)程管理控制程序,實現(xiàn)對底層設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測與監(jiān)控。

3.網(wǎng)絡(luò)傳輸層分析。根據(jù)電廠生產(chǎn)設(shè)備分布式的特點,以及對電廠生產(chǎn)過程遠(yuǎn)程監(jiān)控的要求,本論文采用現(xiàn)場總線技術(shù),同時借鑒工業(yè)以太網(wǎng)的統(tǒng)一通信協(xié)議的特點,對面向全電廠布置的分布式安全生產(chǎn)系統(tǒng)實施遠(yuǎn)程監(jiān)控。遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)布置要合理,這是在網(wǎng)絡(luò)傳輸層布置時必須遵守的。

(三)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的控制實現(xiàn)方式

電廠的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的控制方式采用遠(yuǎn)程控制與現(xiàn)場手動控制相結(jié)合的方式。首先要實現(xiàn)相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)過程的遠(yuǎn)程控制功能,這主要依賴于對底層設(shè)備的控制數(shù)據(jù)的組態(tài)而實現(xiàn),通過上位機(jī)的客戶端程序,實現(xiàn)對電廠安全生產(chǎn)的遠(yuǎn)程控制功能;其次,是要在相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程現(xiàn)場配備手動控制開關(guān),以滿足不同的優(yōu)先級控制需求,也有利于對相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備的現(xiàn)場檢修、維護(hù)和系統(tǒng)改造升級等。

二、電廠安全生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)

(一) 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)計

1.視頻信號傳輸方式。工業(yè)電視系統(tǒng)的信號傳輸有兩種方式:電纜傳輸和光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸。這里選定光纖作為電廠遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸介質(zhì),結(jié)合目前現(xiàn)場總線發(fā)展的新技術(shù),依靠最先進(jìn)的工業(yè)以太網(wǎng)通信技術(shù)實現(xiàn)電視監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)傳輸。

2.系統(tǒng)設(shè)計。電廠生產(chǎn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端攝像設(shè)備、視頻控制設(shè)備、光纖數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和視頻輸出設(shè)備等部分組成。(1)前端攝像設(shè)備。前端攝像設(shè)備即為安裝在社區(qū)內(nèi)的各個布點場所的攝像機(jī)。地面使用的攝像機(jī)由于監(jiān)控范圍較大,大部分使用的是云臺攝像機(jī),云臺是一個能進(jìn)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?qū)崿F(xiàn)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(shè)備。視頻控制設(shè)備是監(jiān)控系統(tǒng)的心臟,可以分前向設(shè)備與后向設(shè)備,前向設(shè)備主要包括視頻服務(wù)器,主要功能是實現(xiàn)視頻信號的聯(lián)網(wǎng);后向設(shè)備主要由光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)、視頻分配器、視頻矩陣控制切換系統(tǒng)、處理器、云臺控制器等組成,一般安裝在總調(diào)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(diào)節(jié)鏡頭焦距的變化以及各種輸出信號的控制。(3)光纖數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備主要采用光纖進(jìn)行傳輸,同時需要為整個傳輸系統(tǒng)配備交換機(jī)及流媒體服務(wù)器等設(shè)備,實現(xiàn)視頻信號的全數(shù)字化傳輸。采用光纖的最大優(yōu)勢就在于可以遠(yuǎn)距離而無失真的傳輸視頻數(shù)據(jù)信號。(4)視頻輸出設(shè)備。視頻輸出設(shè)備主要包括監(jiān)視器、DLP大屏幕和硬盤錄像機(jī),調(diào)度室的工作人員可以通過監(jiān)視器、DLP大屏幕對控點進(jìn)行24h監(jiān)控,也可通過硬盤錄像機(jī)將攝像機(jī)圖像保存下來,為電廠安全生產(chǎn)提供必要的數(shù)據(jù)信息。

(二)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸通信協(xié)議設(shè)計

通信應(yīng)用服務(wù)程序和監(jiān)控終端間的通信方式是基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的Windows Socket通信,因為這種通信協(xié)議是目前現(xiàn)場總線中最為主流和應(yīng)用最為廣泛的通信協(xié)議之一,用來傳送各種監(jiān)控數(shù)據(jù)、信息和控制命令等,具體的通信協(xié)議如下:

幀組成字段的意義:

1.IP地址用來標(biāo)識發(fā)送者的網(wǎng)絡(luò)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(yīng)答,用byte表示,其中0x01表示查詢,0x02表示應(yīng)答。

3.時間指當(dāng)前系統(tǒng)時間,表示幀發(fā)出時的本機(jī)系統(tǒng)時間,在中心服務(wù)器發(fā)向端局監(jiān)控機(jī)的查詢幀中用于校對監(jiān)控機(jī)的系統(tǒng)時間,用time_t表示,即精確到秒級。

4.數(shù)據(jù)長度用來表示后跟數(shù)據(jù)的總長(字節(jié),不包括長度本身及以前數(shù)據(jù)),用long表示。

5.數(shù)據(jù)是指具體的數(shù)據(jù),其組成及解釋隨類型不同而變化。只要在需要實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的設(shè)備或機(jī)房內(nèi)布置了采用該通信協(xié)議的現(xiàn)場總線,那么該生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程就可以被集成到全電廠安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的平臺上,實現(xiàn)安全生產(chǎn)的遠(yuǎn)程監(jiān)測與監(jiān)控。

(三)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的接口設(shè)計

接口是指通信服務(wù)器和底層的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端之間的通信接口。

通信服務(wù)器和監(jiān)控終端之間的通信接口,采用基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的Windows Socket通信方式,包括以下部分:

1.系統(tǒng)對時:監(jiān)控終端定時向通信服務(wù)器查詢系統(tǒng)時間,把本機(jī)時間和通信服務(wù)器時間進(jìn)行同步。

2.查詢一個機(jī)房運行狀態(tài)。

3.查詢一個班組:當(dāng)監(jiān)控終端主機(jī)監(jiān)控一個班組時,定時向通信服務(wù)器發(fā)查詢本班組所有機(jī)房運行狀態(tài)的命令。對獲得的機(jī)房數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

4.查詢所有機(jī)房:當(dāng)監(jiān)控終端主機(jī)監(jiān)控所有機(jī)房時,定時向通信服務(wù)器發(fā)查詢所有機(jī)房運行狀態(tài)的命令。對獲得的機(jī)房數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

5.查詢通信狀態(tài):監(jiān)控終端主機(jī)定時發(fā)送查詢交換機(jī)當(dāng)前通信是否正常的命令。

6.接收報警:監(jiān)控終端主機(jī)接受通信服務(wù)器發(fā)送的報警信息并進(jìn)行處理、顯示。

三、結(jié)語

電廠是我國重要的電力能源輸出基地,對于全國數(shù)千個電廠而言,實現(xiàn)生產(chǎn)過程的遠(yuǎn)程自動化控制,是提高我國工業(yè)生產(chǎn)自動化、智能化水平的重要要求,同時對于生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過程的遠(yuǎn)程安全監(jiān)控,也是不可缺少的。本論文對電廠安全生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了分析設(shè)計和討論,給出了完整的遠(yuǎn)程控制方案和遠(yuǎn)程監(jiān)控的實現(xiàn)手段,對于提高自動化水平和計算機(jī)自動控制在電廠安全生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)和推廣意義。

參考文獻(xiàn)

[1]劉桂芝.智能社區(qū)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控報警聯(lián)動系統(tǒng)的設(shè)計[J].微計算機(jī)信息,2005,(28).

[2]倪海燕,馬常旺,胡超.基于多線程技術(shù)的智能小區(qū)管理服務(wù)系統(tǒng)構(gòu)建[J].寧波大學(xué)學(xué)報(理工版),2006,19(1).

篇2

關(guān)鍵詞：葉片加料精度，壓力變送器，霧化效果

 

制絲車間六千葉片線加料機(jī)主要由加料泵、料缸、加料管路、蒸汽管路等組成，是煙葉加工環(huán)節(jié)的關(guān)鍵過程，對產(chǎn)品的內(nèi)在吸味影響很大。免費論文參考網(wǎng)。它的主要工藝任務(wù)是：將葉料按照配方的要求準(zhǔn)確、均勻的施加到葉片中去。在每一批的煙葉的生產(chǎn)中。工藝要求是：葉片瞬時加料精度不能超過2％，總體加料精度不能超過1％。所有在生產(chǎn)中，如果出現(xiàn)加料不穩(wěn)定的情況，對產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量影響極大。

1.存在問題

在正常的生產(chǎn)中，料液與霧化蒸汽在加料噴嘴處匯合，使香料成霧狀均勻的噴到物料中。目前，所施加到物料中的香料的霧化效果如何，沒有科學(xué)、有效的方法進(jìn)行檢測。

六千葉片線加料系統(tǒng)的簡圖如下所示：

2.問題原因分析

1）經(jīng)過我們的觀察，發(fā)現(xiàn)在改造前，六千葉片線加料的正常生產(chǎn)中，操作工僅憑手感調(diào)節(jié)霧化蒸汽管路截門，觀察蒸汽壓力表的讀數(shù)，憑借經(jīng)驗值來調(diào)整加料霧化蒸汽的大小。免費論文參考網(wǎng)。此種操作方法，因為操作人員的差異、各自的經(jīng)驗值不同，加料的霧化效果也就不相同，會造成加料過程的不穩(wěn)定，而此過程對產(chǎn)品的影響很大，就不能實現(xiàn)產(chǎn)品的“批次穩(wěn)定”。

2）在六千葉片線的正常生產(chǎn)中，加料系統(tǒng)所需的蒸汽源是波動的，是否達(dá)到規(guī)定的要求，沒有準(zhǔn)確數(shù)據(jù)可供參考，也就沒有可追溯性，致使六千加料料液霧化效果這一關(guān)鍵過程缺少可靠的保障。

3.解決辦法

通過對六千葉片線加料霧化蒸汽管路的物理位置、壓力范圍等情況進(jìn)行綜合分析后，我們決定采用E+H公司的壓力變送器來進(jìn)行壓力檢測。其工作原理是：介質(zhì)壓力直接作用于陶瓷膜片，正常的壓力使膜片偏移0.025mm,超壓狀態(tài)也只使膜片偏移0.1mm，此時測量膜片貼到了陶瓷支架上，避免了損壞。膜片位移產(chǎn)生的電容量，由與其直接連接的電子部件檢測、放大和轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號進(jìn)行輸出。改造方案確定后，我們主要進(jìn)行了以下四個方面的改進(jìn)：（1）根據(jù)現(xiàn)場情況，選擇合適的位置，在霧化蒸汽管路上安裝E+H公司的壓力變送器（見后付圖一所示），并設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)，進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)試與校驗。（2）安裝完畢后，通過多次的試驗最終確定了恰當(dāng)?shù)撵F化蒸汽壓力，并及時通知了相關(guān)的技術(shù)、操作人員。免費論文參考網(wǎng)。（3）現(xiàn)場調(diào)試完畢后，在801電控柜的PLC中編寫了相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集的程序（見后付圖二所示），并將此數(shù)據(jù)采集到制絲集控室的上位機(jī)中。（4）修改制絲集控室的上位機(jī)數(shù)據(jù)采集程序，實現(xiàn)通過“歷史趨勢圖”可以及時的查看六千葉片線加料霧化蒸汽壓力值的目的（見后付圖三所示）。改造后，經(jīng)過三個月的運行，六千葉片線加料霧化效果十分的穩(wěn)定，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，取得了良好的效果，在以后的工作中會繼續(xù)跟蹤檢查其運行效果。

4.采用的關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)造點

（1）此次改造使用的E+H公司生產(chǎn)的壓力變送器，是第一次應(yīng)用到制絲車間相關(guān)設(shè)備的蒸汽檢測回路中，是一種新檢測方法的實際使用，為以后更好的推廣使用打下了基礎(chǔ)。（2）我們通過分析采集到的六千葉片線加料霧化蒸汽壓力趨勢圖，總結(jié)出經(jīng)驗，協(xié)助工藝面制定出了操作規(guī)范，保證了產(chǎn)品的“批次穩(wěn)定”，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量；使車間的設(shè)備管理更加科學(xué)，為車間的“數(shù)據(jù)文化”提供了更加翔實的記錄。 （3）在制絲車間部分設(shè)備上使用的檢測蒸汽壓力的元器件主要的是壓力表、電接點壓力表等，其主要用于蒸汽壓力的顯示，屬于普通機(jī)械式壓力表，不能實現(xiàn)電控信號的傳輸，也不便于遠(yuǎn)程監(jiān)控、記錄。此次使用的E+H公司的壓力變送器功能強大，能夠?qū)崿F(xiàn)電控信號的傳輸，便于遠(yuǎn)程監(jiān)控、記錄，性能穩(wěn)定、可靠。（4）項目的推廣、應(yīng)用情況。六千葉片線加料霧化檢測方法的成功改進(jìn)，取得了良好的使用效果。以此為借鑒，我們又把此次改造后的成果應(yīng)用到四千葉片線加料系統(tǒng)，同樣取得了成功。

5.預(yù)期達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)效益

改造前：在六千葉片線加料的正常生產(chǎn)中，操作工僅憑手感調(diào)節(jié)霧化蒸汽管路截門，觀察蒸汽壓力表的讀數(shù)，憑借經(jīng)驗值來調(diào)整霧化蒸汽的大小。此種操作方法，因為操作人員的差異，各自的經(jīng)驗值不同，加料的霧化效果也就不相同，會造成加料過程的不穩(wěn)定。改造后：通過分析采集到的霧化蒸汽壓力趨勢圖，總結(jié)出經(jīng)驗，制定出操作規(guī)范，保證了加料過程的穩(wěn)定，也就保證了產(chǎn)品的“批次穩(wěn)定”，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量；通過遠(yuǎn)程監(jiān)控，方便了設(shè)備的維修檢查。 改造后所帶來的效益也是非?？捎^的：一是保證了產(chǎn)品的“批次穩(wěn)定”，提高了產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量；二是實現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控，方便了設(shè)備的維修檢查；三是實現(xiàn)了六千葉片加料過程的“可追溯性”。

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關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；遠(yuǎn)程管理；中藥種植

1前言

近年來，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的研究十分熱門。它起源于20世紀(jì)末西方國家提出的"數(shù)字農(nóng)業(yè)"思想，是結(jié)合了GIS、GPS技術(shù)、智能決策系統(tǒng)、自動控制理論的一種現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形式。據(jù)報道，截止2013年已有中藥材種植面積達(dá)110萬畝，有20余萬農(nóng)民從事中藥產(chǎn)業(yè)，約1/4的農(nóng)田種植藥材。今天，中藥材生產(chǎn)已經(jīng)成為亳州農(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。盡管種植中藥材的面積大，品種多，但卻存在著種植以散戶為主、技術(shù)低下，操作不規(guī)范，偏面追求產(chǎn)量和效益，忽視質(zhì)量等問題。亳州種植中藥材的問題在全國有普遍性。中藥種植屬于高風(fēng)險行業(yè)，天氣、病蟲害、化肥和農(nóng)藥價格、油價、市場需求等因素都會影響收成。所以運用信息化手段管理農(nóng)場將成為了一個趨勢和向?qū)А?/p>

2現(xiàn)代化中藥農(nóng)場管理系統(tǒng)基本框架

整個物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可以分為三層，見表1。

本系統(tǒng)由各種特征傳感器構(gòu)成一個微型監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)，傳感器節(jié)點上使用中央控制器對所需要監(jiān)測的植物生命指標(biāo)、環(huán)境指標(biāo)等傳感器進(jìn)行控制來采集數(shù)據(jù)。通過SIM900無線接發(fā)模塊和Arduino Yun模塊二種聯(lián)網(wǎng)方式將數(shù)據(jù)發(fā)送至終端設(shè)備，并由該設(shè)備將數(shù)據(jù)傳輸至網(wǎng)絡(luò)上，通過網(wǎng)絡(luò)可將數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，由專業(yè)人員對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計，提供必要的咨詢服務(wù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。

3系統(tǒng)技術(shù)關(guān)鍵

3.1遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)

3.1.1遠(yuǎn)程監(jiān)控控制端介紹 本系統(tǒng)的一大優(yōu)點就是在于其便利的遠(yuǎn)程監(jiān)控，共有兩種方式。

一種是基于"ArduinoYun模塊"聯(lián)網(wǎng)方式的監(jiān)控（簡稱"網(wǎng)頁端"），該方式的好處就在于可以很方便的查看和控制。我們采用的Arduino Yun主板，自帶路由器（即無線傳輸功能），將傳感器采集到的信息傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)，同時移動電子設(shè)備（包括筆記本電腦、ipad、手機(jī)等一切可上網(wǎng)的設(shè)備）連接到互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。就可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控管理操作。

該方法非常便捷使用，不限制于所使用的設(shè)備，對比手機(jī)App或PC端軟件的好處是：免去了下載安裝，避免換設(shè)備時因沒有安裝而不能使用的情況；同時網(wǎng)頁端的操作不受電子設(shè)備本身操作系統(tǒng)的影響（無論是安卓或IOS平臺都可以使用），省去了開發(fā)App時需要兼顧系統(tǒng)平臺的問題。

另外，考慮到系統(tǒng)的安全性，我們在使用網(wǎng)頁端時，設(shè)置了用戶名和密碼進(jìn)行加密保護(hù)，避免有其他人員的使用。

目前已經(jīng)可以完成：自動灌溉、實時溫濕度獲取、實時圖像獲取、檢測入侵、系統(tǒng)自動報警等。

操作界面，見圖1。

圖1 "網(wǎng)頁端"在電腦操作界面示意圖

在"網(wǎng)頁端"的電腦操作界面上，還可切換數(shù)據(jù)視圖，如：折線圖、柱狀圖、文本數(shù)據(jù)。同時設(shè)計有圖片保存功能，可將所需要的數(shù)據(jù)以圖片格式保存。

同時，將這些采集到的數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫，為后期研究作準(zhǔn)備（詳見技術(shù)關(guān)鍵信息整合部分）。

另一種則是基于"SIM900模塊"的聯(lián)網(wǎng)方式（簡稱"手機(jī)端"），它是基于電話撥號、短信功能?？梢栽跊]有無線網(wǎng)絡(luò)的狀況下使用，保證了單一故障情況下系統(tǒng)的可靠性。由現(xiàn)場的傳感器實時監(jiān)測當(dāng)時的溫濕度、光強等環(huán)境數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)通過無線接發(fā)模塊SIM900定時發(fā)送到管理人員的手機(jī)上?；蛐柚鲃硬樵儠r，即通過撥號到指定號碼，隨后可以短信形式接收到實時的農(nóng)場參數(shù)信息（T為溫度、H為濕度、L為光強），

目前已完成的有：短信接收溫濕度、光照度、有無人員闖入等信息，見圖2。

圖2 "手機(jī)端"系統(tǒng)工作流程圖

3.1.2遠(yuǎn)程監(jiān)控功能介紹 遠(yuǎn)程監(jiān)控主要可實現(xiàn)以下4方面的功能：①實時數(shù)據(jù)檢測：主控制器定時輪詢傳感器節(jié)點，檢測環(huán)境實時數(shù)據(jù)，包括實時圖像、溫度、濕度、光照等數(shù)據(jù)，將信息存儲到主控器的芯片卡中，用于后期環(huán)境數(shù)據(jù)的記錄，同時建立數(shù)據(jù)庫，實時獲取檢測數(shù)據(jù)的信息，便于計算機(jī)完成對數(shù)據(jù)處理和分析。②系統(tǒng)自動報警：當(dāng)主控制器檢測到本地監(jiān)控參數(shù)，會對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如果監(jiān)控參數(shù)達(dá)到報警閾值，主控制器將根據(jù)預(yù)警方案向控制中心發(fā)送報警信息，從而提醒管理者，隨后可立即采取相應(yīng)措施。以板藍(lán)根為例，當(dāng)溫度超過25℃，土壤濕度超過80%時，系統(tǒng)就會自動報警提示，見圖3。③入侵檢測：系統(tǒng)可以根據(jù)人體紅外傳感器進(jìn)行入侵檢測。當(dāng)有動物或人員進(jìn)入檢測范圍內(nèi)（5～7m），系統(tǒng)將會發(fā)送短信提示管理者。同時觸發(fā)蜂鳴器工作，發(fā)出警報聲意圖趕走入侵者并提示現(xiàn)場人員采取相應(yīng)措施。④反饋控制：用戶可以通過手機(jī)發(fā)送相關(guān)控制命令到主控制器，主控制器接收到指令后會根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則采集相應(yīng)數(shù)據(jù)信息，并將數(shù)據(jù)信息反饋至用戶終端。如用手機(jī)或電腦遠(yuǎn)程"開啟/關(guān)閉"農(nóng)場的自動灌溉裝置等。

圖3 自動報警示意圖（紅色字為報警提示）

3.2硬件平臺選擇 在硬件選擇上，我們采用當(dāng)今比較流行的開源硬件-Arduino。Arduino是一款便捷靈活、方便上手的開源電子原型平臺，包含硬件（各種型號的Arduino板）和軟件（Arduino IDE）。

Arduino是一個基于開放原始碼的軟硬件平臺，構(gòu)建于開放原始碼simple I/O介面版，并且具有使用類似Java、C語言的Processing/Wiring開發(fā)環(huán)境。

3.3傳感器的選擇 傳感器采集中藥植物各種生長參數(shù)，這些參數(shù)將通過下位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及融合，通過無線數(shù)據(jù)傳輸將數(shù)據(jù)發(fā)送到終端節(jié)點并由Internet發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，為管理人員提供各種重要的生長參數(shù)變化，幫助他們實時監(jiān)測遠(yuǎn)端中藥植物的生長狀況，并可以及時地采取相應(yīng)措施。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的點框圖和處理器單元如下圖所示：

圖4 點框圖和處理器單元示意圖

對于該系統(tǒng)，我們將采用如下的傳感器：①光強度-BH1750；②溫濕度-SHT1x和SHT11；③生長情況-東芝MJPG UVC 720P高清攝像頭；④人體紅外感應(yīng)模塊--HC-SR501；⑤有源蜂鳴器--AC-S701。

3.4充電技術(shù)與功耗 充電技術(shù)我們將采用太陽能充電的形式，但是太陽能充電的電流過小，不能很快速的充滿一節(jié)鋰電池，所以在系統(tǒng)中我們將加入低功耗模式。即傳感部分及數(shù)據(jù)處理部分將采每隔一段時間采集并上傳數(shù)據(jù)的形式，而非循環(huán)采集。

在設(shè)備喚醒上，我們優(yōu)先采用WDT看門狗進(jìn)行喚醒。

3.5數(shù)據(jù)獲取--建立數(shù)據(jù)庫 對于由分布在農(nóng)場中的各個傳感器裝置采集到的數(shù)據(jù)資料，通過電腦將這些數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中。另外，作為備份，采用在軟件中建立數(shù)據(jù)庫和在Arduino YUN硬件中放置儲存芯片記錄實時檢測數(shù)據(jù)。

4總結(jié)與展望

在傳統(tǒng)人工逐漸被代替的今天，中藥材生產(chǎn)必須徹底打破小農(nóng)經(jīng)濟(jì)的模式，走規(guī)模化規(guī)范化的改革道路，引進(jìn)高科技先進(jìn)的管理模式和技術(shù)。故我們所設(shè)計的"現(xiàn)代化農(nóng)場遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)"是符合當(dāng)下改革潮流趨勢的，本系統(tǒng)有助于推動中藥種植的發(fā)展、質(zhì)量控制與普及提高，并朝著客觀化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化方向邁上新臺階，對推動中醫(yī)藥事業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化、現(xiàn)代化具有深遠(yuǎn)的意義。

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[3]楊林楠.三化螟、斑潛蠅發(fā)生預(yù)測模型研究與應(yīng)用[D].電子科技大學(xué)博士論文.

篇4

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)原理 結(jié)構(gòu) 功能 集中報警

1. 引言

隨著電梯大量地投入使用，電梯困人現(xiàn)象也隨之增多，困人時若施救不及時或施救不適當(dāng)，都將可能發(fā)生事故，為了確保電梯安全運行，迫切需要能夠有個自動報警、及時響應(yīng)、及時救助的系統(tǒng)。

經(jīng)市場調(diào)研，國內(nèi)對電梯的監(jiān)控報警基本都是被動式的，一般有三種型式：一是簡單的在電梯轎廂加裝監(jiān)視探頭，由值班室人員時時關(guān)注轎廂內(nèi)的動態(tài)，一有情況馬上組織營救，這種雖有效但要求值班人員責(zé)任心強，有專業(yè)營救知識，這一點許多單位難以做到，如2005年7月8日邵武某賓館在電梯轎廂中雖然安裝了攝像頭，但由于保安人員吃飯不在值班室，求救無人應(yīng)答，被困人員掰門逃生，結(jié)果墜落死亡；二是在轎廂內(nèi)加裝有線或無線的通訊設(shè)備，對于老年人和小孩常不知如何打電話求救，延誤了救援時間；三是電梯制造廠家原機(jī)配備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，但由于造價高，且許多電梯制造、維保單位沒有配備相應(yīng)運作系統(tǒng)，即使使用單位有配備遠(yuǎn)程控制，也得不到利用，其次一個廠家一個設(shè)計型式，很難把一個城市所有品牌電梯整合成一個集中系統(tǒng)。

為此，我們研制了《電梯故障停機(jī)集中報警系統(tǒng)》，本報警系統(tǒng)通過高可靠性的通訊協(xié)議、功能齊全的管理軟件和人性化的界面，將電梯運行記錄、檔案管理、事故記錄與統(tǒng)計分析等功能集于一體，系統(tǒng)還具有遠(yuǎn)程無線遙控、短信報警、維保人員調(diào)度、維保企業(yè)資質(zhì)考評、電梯運行信息統(tǒng)計分析、查詢、數(shù)據(jù)打印等功能。遠(yuǎn)程無線通信方式采用GPRS/GSM短信模式，并能在故障發(fā)生時，立即定點報警，以手機(jī)短信方式，及時把故障發(fā)生的狀況通知電梯管理員和有關(guān)部門。

2、系統(tǒng)的工作原理

在調(diào)研分析電梯運行狀態(tài)的主要對象之機(jī)械電氣性質(zhì)和特征的基礎(chǔ)上，通過仿真和實驗提煉其關(guān)鍵參數(shù)識別方法，運用先進(jìn)的遠(yuǎn)程自動監(jiān)測與控制技術(shù)，借助數(shù)字移動通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信平臺功能，采用現(xiàn)代數(shù)字傳感技術(shù)，構(gòu)建一套完整的智能化實時自動監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對大量、分布廣泛的工業(yè)及民用電梯設(shè)備運行狀態(tài)的自動監(jiān)測，一旦發(fā)生電梯設(shè)備故障或故障征兆時能夠自動報警，在第一時間通知有關(guān)部門進(jìn)行搶修救援，盡可能避免人身和財產(chǎn)損失。本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對電梯設(shè)備日常運行情況進(jìn)行跟蹤記錄，對電梯設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)情況進(jìn)行分析統(tǒng)計，對維護(hù)保養(yǎng)人員的例行保養(yǎng)工作情況進(jìn)行精細(xì)化管理，提高設(shè)備完好率、降低設(shè)備使用成本、減少事故征兆，并且對改善用戶方和維保單位的和諧關(guān)系有積極的作用。

2.1故障信號的采集

由安裝在電梯上的電梯故障監(jiān)測儀收集分析接在電梯上的信號采集端口的數(shù)據(jù)信息，不間斷的對電梯運行狀況作出診斷，一旦采集到故障信號，就采用雙重信道自動選擇進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，將電梯故障上報給維保遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，直至得到系統(tǒng)主站確認(rèn)并作出響應(yīng)。

2.2、故障報警的處理

維保遠(yuǎn)程監(jiān)控中心接到故障監(jiān)測儀的報警后，啟動報警響應(yīng)系統(tǒng)及警鈴，自動呼叫實時通知維保人員及相關(guān)管理人員，值班人員或維保單位負(fù)責(zé)人可以根據(jù)報警類型啟動相應(yīng)的應(yīng)急狀態(tài)，指揮調(diào)度維保人員到現(xiàn)場解救被關(guān)人員或解除故障。

3、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)由前端數(shù)據(jù)采集裝置、維保遠(yuǎn)程監(jiān)控中心、特檢監(jiān)督中心組成。其中前端數(shù)據(jù)采集裝置采用GPRS( GMS備用) 通道與維保遠(yuǎn)程監(jiān)控中心進(jìn)行通訊。維保遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過公網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)定時將故障信息及處理結(jié)果數(shù)據(jù)上報至特檢監(jiān)督中心。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)為大型軟件系統(tǒng)，采用分布式計算，但考慮目前一些用戶實際情況，仍支持單機(jī)運行方式。典型系統(tǒng)物理組成及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：電梯、監(jiān)控終端、通信通道(GPRS/GSM)、查詢工作站軟件、監(jiān)控工作站軟件、短信發(fā)射器(科能短信發(fā)射終端)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、WEB服務(wù)器。將來可擴(kuò)充WEB服務(wù)器提供Internet查詢方式等擴(kuò)展服務(wù)器。

監(jiān)控工作站主要是負(fù)責(zé)接收電梯監(jiān)控終端上報的故障信息、維保信息，對故障信息進(jìn)行統(tǒng)計整理生成相關(guān)的報表數(shù)據(jù)，通過短信發(fā)射器實時通知維保人員及相關(guān)管理人員，定時上報數(shù)據(jù)到特檢監(jiān)督站，可查詢電梯歷史運行情況及故障信息，同時具有基本信息檔案維護(hù)功能及報表設(shè)計功能。

查詢工作站具有基本信息檔案維護(hù)功能及報表設(shè)計功能，同時可查詢電梯歷史運行情況及故障信息。

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器包含特檢站信息、維保單位信息、維保人員信息、電梯檔案信息、電梯參數(shù)信息、電梯故障及處理信息、電梯維保信息等等組成的數(shù)據(jù)庫，同時運行數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，目前采用SQLServer2000系統(tǒng)。為了達(dá)到數(shù)據(jù)安全目的，除了在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器運行自動備份程序外，最根本的解決方案是采用系統(tǒng)級的雙機(jī)熱備份方式，可達(dá)到故障自動轉(zhuǎn)移，無須停機(jī)的目的，系統(tǒng)的可用性相當(dāng)高。

4、系統(tǒng)具有的功能

4.1 具有對電梯故障信號采集功能

通過15個信號采集端口接入，采用單片機(jī)技術(shù)、短距離無線通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、GPRS網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、射頻卡通信技術(shù)、語音技術(shù)等技術(shù)的電梯故障監(jiān)測儀實現(xiàn)。

本系統(tǒng)可對電梯的運行狀況進(jìn)行實時監(jiān)測和記錄，當(dāng)電梯出現(xiàn)即使是輕微或短暫的故障時，系統(tǒng)均能自動判斷出故障的類型并將其全部記錄在內(nèi)部的存儲器中。這樣，電梯維護(hù)管理人員即可通過分析一段時間內(nèi)的電梯運行記錄數(shù)據(jù)，全面了解電梯的實際運行狀態(tài)和故障分布情況，包括電梯的運行時間、啟動次數(shù)、發(fā)生故障的時刻及持續(xù)時間、故障類型等等。通過系統(tǒng)的故障統(tǒng)計功能，就可以知道該電梯在什么時候發(fā)生故障的頻率比較高、那一種類型的故障出現(xiàn)的幾率大、那一種故障正在呈現(xiàn)發(fā)展擴(kuò)大的趨勢，維修人員即可據(jù)此對電梯的狀況進(jìn)行全面的準(zhǔn)確的判斷，有針對性地對問題部位進(jìn)行檢查修復(fù)，消除故障和事故的隱患。并可大大加快故障處理速度，提高電梯檢修的效率，有效地降低電梯故障和運行事故發(fā)生的幾率。最重要的是當(dāng)電梯發(fā)生故障后出現(xiàn)電梯轎廂出現(xiàn)困人的情況后，系統(tǒng)能夠及時的檢測并可以組織有效的救援調(diào)度和實施。

4.2 具有的故障信息短信通知功能及GIS地理信息顯示功能

故障信號傳輸及故障信息統(tǒng)計, 由前端數(shù)據(jù)采集裝置（故障監(jiān)測儀）采集電梯運行數(shù)據(jù)，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)或GSM網(wǎng)將這些事件上報給維保遠(yuǎn)程監(jiān)控中心（系統(tǒng)主站平臺），采用雙重信道自動選擇進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，直至得到系統(tǒng)主站確認(rèn)。

本系統(tǒng)所具有的故障信息短信通知功能及GIS地理信息顯示功能，可將故障信息及時通知相關(guān)人員，并可通過GIS直觀查看發(fā)生故障電梯的所在的地理位置，同時系統(tǒng)會發(fā)出報警提示聲音。對每種故障信息進(jìn)行分級管理。所獨有的故障信息記錄數(shù)據(jù)庫功能夠方便地使維保中心建立起一套電梯運行、故障及維修檔案庫，被保養(yǎng)電梯何時出現(xiàn)故障、維修人員何時到現(xiàn)場(采用實名IC卡維保)、電梯恢復(fù)正常等數(shù)據(jù)都會記錄在數(shù)據(jù)庫中。所提供的數(shù)據(jù)記錄不是簡單的數(shù)據(jù)列表，而是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫文件（基于微軟SQL SERVSER）。維保中心的操作員可以定期進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、統(tǒng)計、報表打印等工作。例如可以對某臺電梯，或某組電梯，或某一特定時間段的電梯故障及維修情況進(jìn)行統(tǒng)計。通過這些數(shù)據(jù)文件（不是記錄列表），可以清楚了解到維保中心所管轄的電梯的運行狀況以及故障狀況，還可以對維修人員在電梯故障后的到位情況、維修情況科學(xué)地、有效地監(jiān)督管理。

4.3 具有安全監(jiān)察功能

由維保遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過GPRS網(wǎng)絡(luò)或GSM網(wǎng)將故障信息、維保信息進(jìn)行統(tǒng)計整理生成相關(guān)的報表數(shù)據(jù)，定時上報數(shù)據(jù)到安全監(jiān)察中心。安全監(jiān)察中心（遠(yuǎn)程監(jiān)控、調(diào)度平臺）具備接收各個維保遠(yuǎn)程監(jiān)控中心（系統(tǒng)主站平臺）上報的電梯運行數(shù)據(jù)，電梯報警后監(jiān)督維保人員是否按要求及時趕到現(xiàn)場處理故障，必要時調(diào)度人員組織現(xiàn)場施救。安全監(jiān)察中心還具有基本信息檔案維護(hù)功能及報表設(shè)計功能，同時可查詢電梯歷史運行情況及故障信息。其數(shù)據(jù)庫服務(wù)器包含特檢機(jī)構(gòu)信息、維保單位信息、維保人員信息、電梯檔案信息、電梯參數(shù)信息、電梯故障及處理信息、電梯維保信息等等組成的數(shù)據(jù)。

4.4 具有電梯故障停機(jī)集中報警系統(tǒng)可升級為電梯安全運行信息化管理系統(tǒng)功能

本版電梯故障停機(jī)集中報警系統(tǒng)留有升級版的功能。為了實現(xiàn)電梯安全運行信息化管理的區(qū)域，電梯維保單位可以有效的提高維保的到位率、維保質(zhì)量，通過系統(tǒng)分析提供的維保重點及時消除電梯安全隱患；安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)可以經(jīng)授權(quán)調(diào)閱電梯運行數(shù)據(jù)和故障信息，巡查該區(qū)域電梯運行安全狀況，同步實現(xiàn)安全監(jiān)察工作信息化；電梯制造單位，可以通信協(xié)議，對該區(qū)域本單位制造的電梯運行狀況和維保狀況實現(xiàn)遠(yuǎn)程實時監(jiān)控，對自身產(chǎn)品質(zhì)量、維保質(zhì)量進(jìn)行信息化管理。 當(dāng)電梯安全運行信息化管理的區(qū)域覆蓋范圍為全國時，就實現(xiàn)了全國的電梯安全運行的信息化管理。電梯故障停機(jī)集中報警系統(tǒng)即可升級為電梯安全運行信息化管理系統(tǒng)。

5、結(jié)束語

公共事務(wù)的信息化管理已經(jīng)成為當(dāng)今政府各個職能部門的重要發(fā)展戰(zhàn)略，對電梯安全運行實行信息化管理必將成為國家質(zhì)檢總局信息化發(fā)展戰(zhàn)略不可或缺的組成部分，推廣應(yīng)用電梯故障停機(jī)集中報警系統(tǒng)關(guān)系到民生問題，能夠提升電梯安全監(jiān)督部門的管理水平，在民眾中樹立質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督科學(xué)管理的形象。該項目的推廣，不僅可以產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益，還可以形成一個與電梯產(chǎn)業(yè)配套的附屬產(chǎn)業(yè)，既符合國家拉動內(nèi)需的產(chǎn)業(yè)政策，又適應(yīng)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的社會發(fā)展需求。

篇5

論文摘要:介紹了八鋼物流道路運輸實現(xiàn)可視化的設(shè)想，將其分為公路運輸和鐵路運拾兩個部分，分別介紹了實現(xiàn)可視化的方式、所需技術(shù)和主要功能.

    冶金工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程指從原材料的入廠開始，到半成品的流動、產(chǎn)成品的存儲和交付、廢棄物的處理等全過程，整個生產(chǎn)過程實際上就是系列化的物流活動。八鋼是有50多年歷史的老企業(yè)，通過艱苦奮斗，不斷積累，形成了現(xiàn)在的發(fā)展格局。從目前的視角看，為使八鋼整體生產(chǎn)物流順暢，在物流布局及技術(shù)手段等方面都需要優(yōu)化。以八鋼物流道路運輸為例，進(jìn)行探討。

    在八鋼的生產(chǎn)過程中，運輸是生產(chǎn)的直接組成部分，八鋼各生產(chǎn)單元通過運輸使其空間狀態(tài)聯(lián)接在一起。在物流過程中很大一部分責(zé)任是由運輸擔(dān)任的，運輸是物流的基礎(chǔ)和主要組成部分.八鋼本部的大宗原燃料的運輸形式主要是道路運輸和皮帶運輸，相對而言道路運輸?shù)牟豢煽匾蛩馗?，主要探討道路運輸?shù)膬煞N方式:公路運輸和鐵路運輸。

1公路運輸可視化分析

    可視化公路運輸主要內(nèi)容包括:車輛動態(tài)識別和定位技術(shù)應(yīng)用、電子地圖技術(shù)應(yīng)用、車輛導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用、交通管理、協(xié)作運輸管理等。

1.1車輛識別

    為了實時掌握公路運輸?shù)臓顩r，對公路運輸?shù)幕締卧臓顟B(tài)即車輛狀態(tài)必須知道，這就涉及到車輛識別?；诳臻g信息技術(shù)的移動式車輛偵測自動識別技術(shù)在公路運輸方面具有無可比擬的優(yōu)勢。

1.2電子地圖

    電子地圖是公路運輸實現(xiàn)可視化必需的人機(jī)界面(interface)，它具備了地理信息系統(tǒng)(gis)的大多數(shù)功能。公路運輸可視化的大部分信息都需要通過電子地圖來表示。電子地圖能夠把數(shù)字信號(包括對數(shù)字地圖、遙感數(shù)字圖象及自行數(shù)字化采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理后形成的數(shù)字信號)和模擬信號顯示在計算機(jī)屏幕上。

    電子地圖主要有兩方面作用:一是多維地圖的靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示作用;二是動態(tài)環(huán)境下空間數(shù)據(jù)庫與物流信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的交流作用?？傊娮拥貓D要完成gis中空間數(shù)據(jù)視覺化的任務(wù)。

    電子地圖主要通過點狀要素(出入口、道口、交通燈等)、線狀要素(公路、鐵路等)、面狀要素(停車場、料場等)來反映交通詳細(xì)信息，滿通運輸服務(wù)的要求。

1.3車輛導(dǎo)航

    車輛導(dǎo)航是指為具體的在廠內(nèi)道路上的運輸車輛提供導(dǎo)航，它是車輛駕乘人員重要的輔助工具，使之能在正常情況先按照預(yù)定的線路行駛，異常情況下按照指定的線路移動。

    為實現(xiàn)車輛導(dǎo)航，必須將gp導(dǎo)航系統(tǒng)與電子地圖、無線電通信網(wǎng)絡(luò)及交通管理信息系統(tǒng)結(jié)合起來，最終通過車載gp設(shè)備為駕乘人員傳遞相關(guān)的圖像和聲音信息。

1. 4交通管理

    隨著八鋼產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大，廠內(nèi)運輸?shù)能嚵髁繉⑦M(jìn)一步增加，為使道路交通完全處于受控狀態(tài)，制定相關(guān)規(guī)則并監(jiān)督執(zhí)行非常必要(尤其對大型運輸車輛的控制)。交通管理具體內(nèi)容包括:車輛行進(jìn)線路規(guī)劃、車輛監(jiān)控(路線、速度等)、停車位管理、交通道口監(jiān)控、車輛指揮、故障處理和緊急救援等。

    首先對所有進(jìn)出八鋼的大型運輸車輛的行進(jìn)線路按物品(對應(yīng)相應(yīng)的物資編碼)做好規(guī)劃，線路規(guī)’劃本著線路最簡捷的原則進(jìn)行，同時要考慮出入口、道口、回車場地、道路狀況、車流量、其它公路運輸?shù)纫蛩?，盡可能避免迂回運輸和重復(fù)運輸。線路規(guī)劃是動態(tài)的，可根據(jù)需要適時調(diào)整。線路規(guī)劃在大型運輸車輛進(jìn)入門禁的時候，以聲、光和圖像的形式通過車載gps設(shè)備傳遞給駕乘人員，為其提供導(dǎo)航。

    大型運輸車輛進(jìn)入八鋼廠區(qū)的導(dǎo)航是強制的，為此需要實時跟蹤和監(jiān)控，確保其按照指定的線路、速度行駛，發(fā)現(xiàn)錯誤及時糾正。

    隨著車流量的增加，靠車輛自律管理廠內(nèi)交通將不能滿足要求，為此需要在重要道口建立交通信號控制系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)。交通信號系統(tǒng)主要用于管理道口現(xiàn)場交通;視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是將被監(jiān)控點實時采集的交通視頻圖像傳輸給監(jiān)控中心，以便監(jiān)督和及時調(diào)整控制流量。

    八鋼有必要建立類似于城市交通指揮系統(tǒng)的交通管理系統(tǒng)，可以作為勺又鋼物流信息管理系統(tǒng)”的一個獨立的子系統(tǒng)。交通管理系統(tǒng)以電子地圖和gps數(shù)據(jù)庫為工作平臺，運用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，集成交通信號控制系統(tǒng)、電視監(jiān)控系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、電子警察系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和車輛導(dǎo)航等系統(tǒng)，實現(xiàn)各種交通管理信息集成整合，深化處理和增值服務(wù)，便于駕乘人員了解相應(yīng)信息和交通狀況，使指揮人員能夠迅速決斷、快速反應(yīng)、及時修正交通計劃，保證交通的安全與暢通。

1.5協(xié)作運輸管理

    從實現(xiàn)物流可視化的角度來探討協(xié)作運輸管理。

    將來八鋼的大宗原燃料的公路運輸主要通過社會協(xié)作的方式進(jìn)行，為使公路運輸能夠按照八鋼的要求和意愿進(jìn)行管理，在商談協(xié)作的時候，必須要求協(xié)作方按照八鋼的要求做一些必要的工作。

    由于公路運輸處于買方市場，在商談協(xié)作運輸時掌握一定的主動權(quán)。

    首先，要考慮軟硬件配備，主要包括:必須配備承擔(dān)運輸所需的車輛，車輛應(yīng)裝備符合實現(xiàn)八鋼可視化物流所必須的gps車載設(shè)備和車輛自動識別裝置，具備車輛實時監(jiān)控系統(tǒng)(主要監(jiān)控八鋼外部運輸)，具備與八鋼聯(lián)網(wǎng)的信息系統(tǒng)等。

    其次是運輸管理，主要包括:為了避免集中到達(dá)，要求公路運輸商(可能是多家)按八鋼的交通容量編制運輸計劃，盡可能減小每批次的車輛數(shù)量;為充分利用社會資源，要求公路運輸商能實時控制在途車輛(必要時能提交八鋼共享)，按照預(yù)定的計劃時間到達(dá)，同時要保證“運輸?shù)囊恢滦浴?在途車輛出現(xiàn)意外，有應(yīng)急預(yù)案應(yīng)對;對進(jìn)入八鋼廠區(qū)的車輛能夠服從八鋼交通管理的要求;按照八鋼統(tǒng)一的電子結(jié)算方式進(jìn)行運雜費結(jié)算等。

2鐵路運輸可視化分析

    鐵路運輸占道路運輸?shù)谋戎卦诮窈髱啄陼鸩皆黾?大宗原燃料運輸里程一般在200km以上)，鐵路運輸需要高度關(guān)注。可視化鐵路運輸主要內(nèi)容包括:車輛識別和定位技術(shù)應(yīng)用、電子地圖技術(shù)應(yīng)用、鐵路信號系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換、車輛動態(tài)調(diào)度等。

2. 1車輛識別和定位技術(shù)應(yīng)用

    著重從機(jī)車跟蹤的角度探討車輛識別和定位。

    為實現(xiàn)鐵路運輸可視化，需要知道機(jī)車行進(jìn)方向、車輛數(shù)、車輛順序、車廂數(shù)、車輛標(biāo)簽、所對應(yīng)車輛的物品編碼(含品名、規(guī)格、產(chǎn)地等信息)、計量信息、列檢信息、裝卸信息、運行時間和運行位置等信息。這些都需要依靠車輛識別和定位技術(shù)來實現(xiàn)。

    鐵路區(qū)域計算機(jī)連鎖系統(tǒng)(rcis)、動態(tài)自動識別稱量系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)(g ps )、電視監(jiān)控系統(tǒng)是進(jìn)行車輛識別和定位的技術(shù)基礎(chǔ)，它們各有側(cè)重。

    gps在車輛定位方面有無可比擬的優(yōu)勢，是實現(xiàn)車輛定位的重要手段，在gps基礎(chǔ)上結(jié)合rcis獲取的各節(jié)點信息，可實現(xiàn)車輛全過程精確定位和車輛動態(tài)跟蹤。

    鐵路區(qū)域計算機(jī)連鎖系統(tǒng)和電視監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，借助模擬運算工具，也可實現(xiàn)車輛定位和跟蹤的功能。

    用于車輛識別的技術(shù)手段包括圖像自動識別技術(shù)、射頻識別技術(shù)和移動式車輛偵測自動識別技術(shù)(cps技術(shù))，由于車廂經(jīng)常倒換，采用圖像自動識別技術(shù)、射頻識別技術(shù)進(jìn)行識別更經(jīng)濟(jì)適用，尤其是射頻識別技術(shù)在我國鐵路運輸管理中已得到廣泛使用，也有相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范支撐。采用gps用于機(jī)車識別無疑是最佳選擇。將機(jī)車信息、車箱信息、編組信息等有效結(jié)合，即可得到完整的車列信息。

2.2電子地圖技術(shù)應(yīng)用

    電子地圖是鐵路運輸可視化重要的視覺平臺，作用同公路運輸，通過它可直接、快捷地了解到機(jī)車運行狀況。

    電子地圖是實現(xiàn)可視化動態(tài)車輛調(diào)度十分重要的工具。電子地圖有兩類:一是基于地理信息系統(tǒng)(g is)的電子地圖，與實際地形相符，真實感強，但受幅面限制，一些信息不能直接反映在地圖上;二是模擬的示意性的電子地圖，可能與實際相差很大，但它幅面利用率高，可清晰顯示更多信息。以前更多的選擇后者，“鷹眼”技術(shù)使得前者的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍越來愈多。通過“鷹眼”技術(shù)可以詳細(xì)了解到每個區(qū)域的細(xì)部信息，通過鏈接甚至可以獲取包括某個信號燈的狀態(tài)、某個道岔的位置、某個攝像機(jī)獲取的車輛和行人圖像等信息。

2.3遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

    在調(diào)度中心實現(xiàn)對道口、車站、鐵路沿線環(huán)境和現(xiàn)場的遠(yuǎn)程監(jiān)控，一是可大大減輕日常人員巡視的工作量;二是便于及時發(fā)現(xiàn)危險隱患，保障安全生產(chǎn)。

    遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能包括:實時視頻監(jiān)控、信息存儲、報警聯(lián)動、遠(yuǎn)程遙控和校驗等。

    遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)由現(xiàn)場設(shè)備(可變焦紅外線數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、活動云臺)、傳輸通道(有線或無線)、主站設(shè)備(服務(wù)器、存儲裝置、軟件)、監(jiān)控終端等組成。

    遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)已成為鐵路運輸管理不可缺失的一個重要組成部分，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，運用多媒體技術(shù)、基于web服務(wù)器的遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)，可以為有權(quán)限的局域網(wǎng)用戶提供實時的信息服務(wù)。

2．4鐵路信號系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換

    八鋼內(nèi)部的鐵路運輸系統(tǒng)與公共鐵路運輸系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度很高，隨著八鋼產(chǎn)能不斷提高，與外部公共鐵路運輸系統(tǒng)建立實時數(shù)字信息交換制度對雙方都有必要?？赏ㄟ^約定數(shù)據(jù)交換范圍、方式和格式，在雙方的數(shù)據(jù)服務(wù)器之間設(shè)置防火墻，實現(xiàn)信息共享并融入各自的管理系統(tǒng)。

    內(nèi)部可視化的相關(guān)信息需要集成在電子地圖上，這樣就需要在“八鋼物流信息管理系統(tǒng)鐵路運輸子系統(tǒng)”和現(xiàn)有的區(qū)域計算機(jī)連鎖系統(tǒng)(rcls)、擬建的車輛識別和定位系統(tǒng)、遠(yuǎn)程電視監(jiān)控系統(tǒng)等之間實現(xiàn)信息無縫鏈接.由于現(xiàn)有的區(qū)域計算機(jī)連鎖系統(tǒng)(rbi)建設(shè)時未考慮與其它系統(tǒng)信息交換，相應(yīng)的軟硬件不一定能滿足要求，屆時需要對服務(wù)器部分做相應(yīng)的改動或升級。新建系統(tǒng)要充分考慮今后的拓展需求。

2．5車輛動態(tài)調(diào)度

    車輛動態(tài)調(diào)度是“八鋼物流信息管理系統(tǒng)鐵路運輸子系統(tǒng)”重要組成部分，結(jié)合物流管制中心的建設(shè)就可視化的鐵路運輸管理和車輛動態(tài)調(diào)度的功能和內(nèi)容展開描述。

    車輛識別和定位技術(shù)應(yīng)用、電子地圖技術(shù)應(yīng)用、鐵路信號系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換等都是為可視化的鐵路運輸管理和車輛動態(tài)調(diào)度服務(wù)的。鐵路運輸管理系統(tǒng)主要功能包括鐵路運輸計劃的管理、車輛運行信息顯示、車輛追蹤、物流信息顯示、調(diào)車作業(yè)圖表管理、列車運行圖的管理、運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、系統(tǒng)自診斷等。

    鐵路車輛動態(tài)調(diào)度需要一個可視化的信息平臺，其主界面就是集合各種相關(guān)信息的鐵路運輸電子地圖(或稱之為八鋼鐵路地理信息系統(tǒng)圖)。鐵路車輛動態(tài)調(diào)度是計劃管理體系的一個重要組成部分，以計劃為驅(qū)動，實現(xiàn)產(chǎn)供銷運的緊密銜接，對采購、銷售、生產(chǎn)物流實施跟蹤管理。通過車輛調(diào)度模塊生成、調(diào)整和發(fā)送車輛運行計劃、維護(hù)和調(diào)整調(diào)度作業(yè)圖表、發(fā)送調(diào)度指令;鐵路運輸過程中的物流管理作業(yè)過程(如列檢、計量、裝卸等)也需要依靠車輛調(diào)度模塊來動態(tài)的實現(xiàn)控制;為使運輸過程處于可控狀態(tài)，車輛調(diào)度模塊還要對車輛的動態(tài)跟蹤;實時(或定時)對鐵路運輸計劃的預(yù)測統(tǒng)計分析是車輛調(diào)度的重要工具和手段，通過它可獲得與鐵路運輸相關(guān)的信息(如庫存、消耗、待運、在途等信息)，以便提前判斷和制定相應(yīng)的措施。

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【關(guān)鍵詞】無線 防火 監(jiān)控

森林火災(zāi)是一種突發(fā)性強、破壞性大、救助困難的自然災(zāi)害。做好森林防火工作，有效預(yù)防和撲救森林火災(zāi)，是確保人民生命財產(chǎn)安全的迫切需要.當(dāng)森林發(fā)生火災(zāi)時，只有做到早發(fā)現(xiàn)、早解決，才能把損失降到最小。針對我國森林防火的實際需要，專門設(shè)計了一整套森林防火的解決方案。

1 系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)設(shè)計圖，如圖1所示。

1.1 圖像傳輸設(shè)備的選擇及技術(shù)參數(shù)

模擬圖像傳輸系統(tǒng)采用調(diào)頻體制，信號帶寬27MHz。為了保證信號之間互不干擾，兩路信號中心頻率間隔應(yīng)大于38MHz。目前國產(chǎn)模擬圖像傳輸系統(tǒng)主要有L波段、S波段、Ku波段幾種，頻率范圍分別為：L波段：950～1750MHz；S波段：2200～2700MHz；Ku波段：11～13GHz。

如果以38MHz頻率間隔計算，各頻段可同時傳輸?shù)淖疃嗦窋?shù)分別為：L波段：21路；S波段：13路；Ku波段：50路。

本系統(tǒng)共需同時傳輸15路圖像信號，L波段利用頻率復(fù)用技術(shù)可以做到30路圖像傳輸，從系統(tǒng)要求整體設(shè)備性能及造價來考慮，選擇L波段。微波傳輸需滿足視距傳輸條件，即監(jiān)控點至控制中心傳輸路徑上無遮擋（收發(fā)天線間可視）。

該系統(tǒng)方便安裝，傳輸圖像鮮明，主要是利用微波頻段傳輸，包括報警信號、伴音和視頻。

微波圖像傳輸系統(tǒng)：主要技術(shù)指標(biāo)：頻段：L波段950～1750MHz、KU波段11～13GHz；功率：10～40dBm；

微波工程接收機(jī)技術(shù)指標(biāo)：輸入頻率： 950-2050MHz；輸入阻抗：75Ω；輸入電平：-65-- -35dBm；中頻帶寬：27MHz；噪聲門限：6dB典型值；視頻制式：PAL；去加重：CCIR405-1 625行；視頻輸出：1V峰-峰值；頻率響應(yīng)：+1- -2dB（10KHz-5MHz）；工作電壓： AC150V-AC270V；功耗：15W；LNA電源：18V/100mA。

1.2 無線指令遙控系統(tǒng)

無線遙控是指實現(xiàn)對被控目標(biāo)的非接觸遙遠(yuǎn)控制，在工業(yè)控制、航空航天、家電領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。我們設(shè)計的系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)接口，以適應(yīng)各種協(xié)儀。由發(fā)射和接收部分組成，可以控制云臺、鏡頭。

2 原理設(shè)計

如圖2所示。

2.1 功能簡述

在森林內(nèi)多個地點放攝像機(jī)，通過無線發(fā)射C（帶煙傳感接收）發(fā)射各種信號，接收機(jī)能夠看到森林中各個監(jiān)控點的實時狀況。

前端指令機(jī)能接收到監(jiān)控點發(fā)出的指令，解碼器來執(zhí)行中心的指令，控制云平臺左右上下的轉(zhuǎn)動，以及對鏡頭進(jìn)行長焦、短焦的改變等。

2.2 控制原理

2.2.1 無線圖像傳輸?shù)倪^程

無線圖像傳輸頻率復(fù)用采用分割方式，圖像通道采用微波點對點的方式。攝像機(jī)通過采集的視頻信號輸送給發(fā)射機(jī)，然后輸出給天線，以微波的無線形式傳送給監(jiān)控設(shè)備的天線，接收設(shè)備接收到信號了以后，再經(jīng)過解調(diào)還原視頻信號，這樣就可以有確盤錄像機(jī)中顯示圖像了。

在實際使用的微波通信線路中，總是使用方向性非常強的天線，并把收、發(fā)天線對準(zhǔn)，以使接收端收到較強的直射波。但是，由于受天線的方向性所限，總會有一部分電磁波透射到地表面，經(jīng)地表面反射后到達(dá)收信端的天線，或散射進(jìn)入太空；其次，由于大氣層中存在不均勻的氣體，也會造成電磁波的折射和吸收，損失掉一部分能量；另外，由于微波無法穿過傳輸線路上的固體物，所以，在傳輸路線上的固體物，特別是高大的建筑物，就會使微波造成繞射和電平損耗。因此，微波通信既有直線傳輸特性，又有多徑傳輸特性，在無遮擋的情況下，傳輸距離可達(dá)70公里。廣泛用于公安、武警、消防、交通、金融、油田、廠礦等領(lǐng)域的遠(yuǎn)距離無線監(jiān)控系統(tǒng)。

2.2.2 無線指令控制的過程

控制通道采用碼分多址、一對多點方式。指令信號通過主機(jī)輸入指令參數(shù)，再通過發(fā)射天線發(fā)射到森林中的各個監(jiān)控點中，監(jiān)控點接收到主機(jī)發(fā)射過來的信號，先通過校驗，再通過無線指令接收機(jī)解調(diào)出控制數(shù)據(jù)給解碼器，解碼器再根據(jù)地址碼來判斷是否解碼，同時具備雙向語音功能，可以適時對話。

3 結(jié)束語

實驗證明：通過采用硬盤錄像系統(tǒng)，進(jìn)行實時錄象，上級領(lǐng)導(dǎo)可以通過聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控并查詢錄像資料，能真實記錄火災(zāi)發(fā)生及救火的過程，提供有效真實的資料，其性能可靠；高清晰、高畫質(zhì)，成為技術(shù)先驅(qū)。

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作者簡介

李慶華（1979-），男，湖南省郴州市人?，F(xiàn)為東莞市同門電子科技有限公司高級電工。研究方向為電路設(shè)計與開發(fā)。

篇7

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)采集，J2ME，TC65，GPRS

 

0引言

無線數(shù)據(jù)采集目前廣泛應(yīng)用在電力自動抄表、水文氣象監(jiān)測、工業(yè)數(shù)據(jù)采集、交通、安防等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，傳統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)采集終端多采用GSM網(wǎng)絡(luò)收發(fā)短信來實現(xiàn)數(shù)據(jù)無線傳輸，隨著GPRS網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸終端也開始得到大量應(yīng)用。

為此本文設(shè)計了基于TC65的GPRS遠(yuǎn)程無線數(shù)據(jù)采集終端，采用 ATmega128單片機(jī)來采集數(shù)據(jù)，Siemens公司的TC65 GPRS無線通信模塊來實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸。

1GPRS和J2ME概述

GPRS(General Packet Radio Service)是通用分組無線業(yè)務(wù)的簡稱，是通過在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)硬件的基礎(chǔ)上增加了SGSN（GPRS服務(wù)支持結(jié)點），GGSN（GPRS網(wǎng)關(guān)支持結(jié)點），PCU（分組控制單元）三個主要的組件，通過軟件升級來實現(xiàn)。它采用了分組交換的傳輸模式，用戶只有在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)期間才獨占無線信道，從而大大提高了資源的利用率。GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸速率高，可以提供115Kbit/s的傳輸速率，GSM只有9.6kbit/s。由于GPRS網(wǎng)絡(luò)，只有在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)時才占用信道，可以按流量或包月等方式來收取，大大降低了數(shù)據(jù)傳輸?shù)某杀?。GPRS支持因特網(wǎng)上應(yīng)用最廣泛的IP協(xié)議和X.25協(xié)議，能提供Internet和其它分組網(wǎng)絡(luò)的全球性無線接入，方便用戶組網(wǎng)需要。

J2ME（Java 2 Platform，Micro Edition），又稱為Java微型版，是Sun公司專門為滿足移動終端設(shè)備而設(shè)計的。Java技術(shù)具有開放性、安全性和跨平臺性的優(yōu)點，不同設(shè)備廠商的設(shè)備可以更好兼容。

在工業(yè)控制中利用J2ME技術(shù)，不但可以實現(xiàn)嵌入式環(huán)境中基于服務(wù)級的互操作，而且可以使系統(tǒng)靈活可靠，降低開發(fā)難度，與傳統(tǒng)的開發(fā)手段相比：

1）有利于節(jié)省開發(fā)成本。

2）易于開發(fā)維護(hù)，可以根據(jù)需要及時對終端的軟件系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程升級維護(hù)。

3）代碼重用，通過Java虛擬機(jī)可以產(chǎn)生一種結(jié)構(gòu)中立的目標(biāo)文件，可以在多種設(shè)備上運行，實現(xiàn)了“一次編程，到處可用” 。論文參考網(wǎng)。

2數(shù)據(jù)終端硬件設(shè)計

2.1系統(tǒng)的整體構(gòu)成

2.2數(shù)據(jù)采集終端設(shè)計

數(shù)據(jù)采集主要通過單片機(jī)來實現(xiàn)。單片機(jī)選用ATmega128。ATMEGA128是AVR8位RISC系列微控制器，工作頻率最快可達(dá)到16MHZ，有兩個USART口，53個通用I/O口，128K的內(nèi)置FLASH存儲器，在設(shè)計上采用低功耗的CMOS技術(shù)，并在軟件上有效地支持C高級語言，能夠作為嵌入式操作系統(tǒng)的嵌入式處理器。

數(shù)據(jù)通過RS485總線，經(jīng)過RS485/232轉(zhuǎn)換，將數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)ATMEGA128，ATMEGA128再將數(shù)據(jù)通過RS232串口0傳送到無線通信模塊，由無線通信模塊進(jìn)行打包處理后，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

2.3數(shù)據(jù)傳輸終端設(shè)計

數(shù)據(jù)傳輸通過TC65模塊實現(xiàn)。TC65模塊是Siemens公司設(shè)計的一款基于GSM/GPRS引擎的無線通信模塊，主要工作于900MHZ和1800MHZ兩種頻率。帶有十個通用接口，兩個串口以及語音模塊，為用戶提供了1.7MBFlash和400KBRAM，內(nèi)置JAVA虛擬機(jī)和TCP/IP協(xié)議棧，通過J2ME平臺進(jìn)行軟件設(shè)計，通過TCP/IP協(xié)議傳輸采集數(shù)據(jù)，可通過OTA（OverTheAir）進(jìn)行遠(yuǎn)程軟件升級。

電源電路圖如圖2所示：

TC65模塊工作的電壓范圍是+3.2—4.5V，在數(shù)據(jù)通信的過程中它還會產(chǎn)生2A的峰值電流,會產(chǎn)生0.35的電壓損失,所以電源電壓一般選用典型值3.8V。LM2596 開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器是降壓型電源管理單片集成電路，能夠輸出3A 的驅(qū)動電流，輸出電壓

==3.8V

TC65的基帶處理器集成了符合ISO8716 IC卡標(biāo)準(zhǔn)的SIM接口，可以通過板到板連接器連到外部SIM卡座，其硬件連接電路圖如圖3所示：

TC65作為一個DCE使用，ASC0為8線串行接口，是TC65模塊AT指令控制接口，同時也是Java程序下載接口。在Java運行模式下ASC0作為RS-232接口可進(jìn)行程序調(diào)試。系統(tǒng)采用了MAX3237E芯片來實現(xiàn)電平的轉(zhuǎn)換。

3數(shù)據(jù)采集終端軟件設(shè)計

數(shù)據(jù)采集終端軟件設(shè)計主要從兩個方面來考慮：儀表數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)通過突出TC65GPRS遠(yuǎn)程無線網(wǎng)路發(fā)送到監(jiān)控中心。

3.1數(shù)據(jù)采集終端軟件設(shè)計

ATmega128串口USART1負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，通過串口USART0傳輸?shù)絋C65數(shù)據(jù)傳輸模塊。

開始采集數(shù)據(jù)時，通過TC65發(fā)送指令，ATmega128根據(jù)接收到的指令將數(shù)據(jù)發(fā)送到TC65,然后通GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。論文參考網(wǎng)。程序部分代碼如下：

void ringrx()

{

unsigned char tr; unsigned char i;

for(i=0;i<16;i++)

{

if(rx_counter0>1)

{

if(getchar()=='T')

{

if(getchar()=='I')

{

tr=PINA; tr&=0x07;

printf('ATE0 '); printf('ATH ');

printf('AT+CMGR=1 ');

readdata();

…

}; };

};

};

}

3．2 TC65數(shù)據(jù)傳輸終端軟件設(shè)計

TC65數(shù)據(jù)傳輸終端將數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)器，服務(wù)器端通過Internet訪問遠(yuǎn)程采集到的數(shù)據(jù)。在小批量數(shù)據(jù)采集應(yīng)用，例如無線監(jiān)控系統(tǒng)中，可以將數(shù)據(jù)傳送到個人手機(jī)，實現(xiàn)實時監(jiān)控。此時手機(jī)可以直接發(fā)送短信控制TC65無線模塊。論文參考網(wǎng)。因此TC65數(shù)據(jù)傳輸終端軟件設(shè)計充分利用JAVA多線程的特點，根據(jù)終端功能設(shè)計要求及軟件程序設(shè)計需要，程序包括以下幾個線程:短信息處理線程、數(shù)據(jù)采集線程、GPRS通信線程。

TC65數(shù)據(jù)傳輸終端主程序流程圖如圖4所示：

短信息處理程序負(fù)責(zé)實現(xiàn)對TC65遠(yuǎn)程控制；數(shù)據(jù)采集線程負(fù)責(zé)將ATmega128采集的數(shù)據(jù)存儲到TC65指定緩沖區(qū)；GPRS通信線程負(fù)責(zé)將緩沖區(qū)數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心服務(wù)器，主要包括GPRS網(wǎng)絡(luò)連接和收發(fā)數(shù)據(jù)。

TC65無線通信模塊在進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的時候要遵循TCP/IP協(xié)議，IP層和網(wǎng)絡(luò)接入層是通過PPP協(xié)議來實現(xiàn)。GPRS通信線程流程圖如圖5所示：

TC65數(shù)據(jù)傳輸終端通過PPP協(xié)議實現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡(luò)連接，可以一直在線，連接成功獲取IP地址后就可以和服務(wù)器端通過HTTPS實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。

4結(jié)束語

本文提出了基于TC65的GPRS遠(yuǎn)程無線數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸終端設(shè)計。結(jié)合了J2ME和GPRS網(wǎng)絡(luò)的特點，系統(tǒng)適用性強，而且運營成本也比較低，適合我國的基本國情，將在遠(yuǎn)程無線通信領(lǐng)域得到大量應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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[5]AT­ Command set for TC65. Siemens Corporation.2005.

[6] TC65 HardwareInterface Description, Version 02.000.siemens 2006

篇8

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)，智能家居，控制器，單片機(jī)

 

0.引言

物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)是通過互聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)成集家庭通信、設(shè)備自動控制、安全防范等功能于一體的控制系統(tǒng)，即把家庭中各種家用電器、保安裝置和計量設(shè)備連接到一起組成家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，由家庭智能控制器（中央控制器）進(jìn)行統(tǒng)一管理。使用該系統(tǒng)，用戶可通過短信及互聯(lián)網(wǎng)等方式實現(xiàn)家居智能無線監(jiān)控。

1.物聯(lián)網(wǎng)簡介

物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱為'TheInternet of Things” 。由該名稱可見，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。論文參考網(wǎng)。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、 全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

這里的“物”要滿足一定條件才能夠被納入“物聯(lián)網(wǎng)”的范圍：本方案可以滿足物聯(lián)網(wǎng)條件。1、有信號接收器，2、利用GSM無線通信技術(shù)。3、CPU自帶存儲功能。4、使用單片機(jī)與DSP芯片微控制器。5、操作系統(tǒng)界面是手機(jī)或者電腦。6、擁有專門的單片機(jī)和DSP應(yīng)用程序。7、數(shù)據(jù)發(fā)送器是模擬啟動器。8、遵守互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。9、 唯一編碼就是電子標(biāo)簽上唯一的代碼，也可以是小型遠(yuǎn)程控制器的程序編碼序列。

2.物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的工作原理與功能

物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)有四部分組成，分別是信號接收器、中央控制單元、模擬啟動器和遠(yuǎn)程遙控控制器四部分組成，下面分別介紹。

2.1 信號接收器

由單片機(jī)控制的軟件程序的單元，用來接收主人發(fā)來的指令。

2.2 模擬啟動器

指令的執(zhí)行者，通過各種智能家居小型遠(yuǎn)程遙控器的接口和相關(guān)指令來控制各種智能家居的相應(yīng)功能，類似于電腦中的主板，通過它與各種各樣的智能家居相連。模擬啟動器是執(zhí)行單元，它需要按不同家電的要求，執(zhí)行相應(yīng)的功能。

2.3 小型遠(yuǎn)程遙控器

可嵌入手機(jī)中的信號收發(fā)芯片，通過它將主人的指令發(fā)送到信號接收器。

2.4 中央控制器

中央控制器是由單片機(jī)和DSP芯片以及其他相關(guān)器件組成的控制單元，它內(nèi)部集成了四大系統(tǒng)：室內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)、安詳生活系統(tǒng)、夢幻燈光系統(tǒng)和安全家居系統(tǒng)，所有對智能家居的操作指令都是由中央控制器發(fā)出的。論文參考網(wǎng)。

具體工作圖原理為：

解釋為：用戶將要所達(dá)到的效果以文字的形式發(fā)送出去，信號接收器接收到信息后，轉(zhuǎn)化為可識別的代碼傳送到中央控制器，中央控制器進(jìn)行必要的處理和分析后，一面將指令傳送到模擬啟動器，一面將指令傳遞到實時顯示模塊進(jìn)行顯示，模擬啟動器根據(jù)指令，分別啟動相關(guān)的遠(yuǎn)程控制器，從而達(dá)到對相應(yīng)智能家居的控制與操作。完成相應(yīng)操作后，遠(yuǎn)程控制端口會返回一條完成指令，再由中央控制器通過信號接收器反饋給使用者，用戶可根據(jù)反饋信息決定下一步操作。

用戶不操作的情況下，中央控制器會自動接受、監(jiān)控各類傳感器，根據(jù)不同的設(shè)置要求，實時監(jiān)控各類環(huán)境數(shù)據(jù)，一旦變化超出設(shè)定范圍，中央控制器會自動產(chǎn)生指令，模擬啟動器會控制相應(yīng)的智能設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而營造安全舒適的家居條件。

3.具體應(yīng)用

本系統(tǒng)采用的是GSM無線通信技術(shù)，將手機(jī)或者電腦信號轉(zhuǎn)換為具體的發(fā)送指令，來遠(yuǎn)程控制室內(nèi)的家居，中央控制器則要按照具體的指令來啟動模擬啟動器，讓它在預(yù)定的步驟下，準(zhǔn)確、及時地控制各種智能家居的工作。在本系統(tǒng)內(nèi)部集成了四大系統(tǒng)：室內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)、安詳生活系統(tǒng)、夢幻燈光系統(tǒng)和安全家居系統(tǒng)，以安全居家系統(tǒng)為例說明其應(yīng)用。

安全家居系統(tǒng)組成：

功能特點：

將系統(tǒng)中的防盜裝置裝在門窗上，當(dāng)盜賊靠近門窗時，傳感器檢測到人體信號,門窗(窗簾)控制器發(fā)出指令,門窗自動關(guān)閉，如果盜賊滯留不走或強行突入，智能主控器會發(fā)出報警聲阻嚇盜賊并自動循環(huán)撥打15組報警電話，通知您和小區(qū)報警中心有盜賊入侵，以便及時采取相應(yīng)措施。

在門上安裝報警器，當(dāng)主人離家時，在遙控器上啟動設(shè)防狀態(tài)，如遇盜賊強行撬門，智能主控器便會發(fā)出報警聲阻嚇盜賊，同時還會自動循環(huán)撥打多組報警電話，通知保安人員或戶主及時應(yīng)對。

若遭遇壞人入室，可即時發(fā)送報警信號，方便求救,也可用于家中老人、小孩意外事故和急病呼救報警。論文參考網(wǎng)。

當(dāng)遇到大風(fēng)來臨或雨雪將至，窗門還會自動關(guān)閉。窗戶立即自行關(guān)閉，令您出門無憂無慮。

當(dāng)燃?xì)獗O(jiān)測器檢測到煤氣、液化氣.等有害氣體，智能控制器自動發(fā)出相應(yīng)的指令，將窗戶、排氣扇自動開啟，同時發(fā)出警聲并將警情傳遞給主人手機(jī)或者電腦和保衛(wèi)處。

一旦有火災(zāi)發(fā)生，傳感器會第一時間檢測到煙霧信號，智能控制器發(fā)出指令 ，將門窗打開，同時發(fā)出警聲并將警情傳報警中心或給主人手機(jī)或者電腦上。

具體執(zhí)行如下：

4.結(jié)束語

當(dāng)今快速發(fā)展的時代，人們對生活快節(jié)奏的要求越來越迫切，對生活質(zhì)量的要求日益提高，尤其在發(fā)展比較快的大都市里，人們對時間的利用也越來越合理，而科技在迅猛發(fā)展，手機(jī)和電腦的普及率又達(dá)到了前所未有的水平，這樣就為物聯(lián)網(wǎng)的興起創(chuàng)造了先機(jī)。所以基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)，必然會成為現(xiàn)代人生活中不可缺少的一部分。

參考文獻(xiàn)

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[4] 趙繼春．基于GPRS無線智能家居安防系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]．邯鄲：河北工程大學(xué)，2007．

篇9

本項目主要完成了以聯(lián)合站為調(diào)度中心，實現(xiàn)了在中控畫面上對全廠工藝流程數(shù)據(jù)實時采集、控制與管理；單井功圖量油系統(tǒng)實現(xiàn)站外100余口油井生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)控；視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)廠區(qū)及重點設(shè)備的視頻監(jiān)控，降低了安全風(fēng)險。

關(guān)鍵詞：自動化 功圖量油技術(shù) 視頻監(jiān)控 數(shù)據(jù)監(jiān)控

一、論文背景

將自動化技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)和經(jīng)營管理過程，在技術(shù)上可實現(xiàn)生產(chǎn)過程全面監(jiān)控，數(shù)據(jù)采集齊全準(zhǔn)確；在管理上可實現(xiàn)管理自動化、網(wǎng)絡(luò)化、保證運行組織迅捷高效；在安全上可實現(xiàn)安全防范靈敏可靠，避免安全事故的發(fā)生，從而改變生產(chǎn)現(xiàn)狀、提高生產(chǎn)效率、提升管理水平、加強安全防范，由此可見三塘湖采油廠自動化系統(tǒng)建設(shè)的重要性。

三塘湖采油廠管轄著牛圈湖、牛東、西峽溝、北小湖4個區(qū)塊油田，牛圈湖聯(lián)合站、牛東接轉(zhuǎn)站、三塘湖至哈密原油外輸管道及各類生產(chǎn)設(shè)備?？蓪⑷梁捎蛷S的管轄范圍分為站內(nèi)和站外。三塘湖采油廠的自動化現(xiàn)狀：一是站外油井，大都分布在戈壁灘上，單井信號未采集，工況無法監(jiān)測，不利于油井的管理與維護(hù)，不能及時發(fā)現(xiàn)并處理工況異常的油井； 二是站外配水間僅有就地流量顯示，無法準(zhǔn)確調(diào)整配注量；三是站內(nèi)僅有聯(lián)合站一套DCS自控系統(tǒng)，只能滿足自身需求，牛東接轉(zhuǎn)站未實施自控系統(tǒng)；四是廠區(qū)及重點設(shè)備無視頻監(jiān)控。由此可見，三塘湖采油廠自動化系統(tǒng)不能滿足生產(chǎn)與安全需要，急需擴(kuò)建與完善。

二、建設(shè)內(nèi)容及原則

1.建設(shè)內(nèi)容

針對三塘湖采油廠自動化系統(tǒng)現(xiàn)狀，我們提出如下建設(shè)方案：

一是擴(kuò)建自控系統(tǒng)：完成牛東接轉(zhuǎn)站PLC系統(tǒng)建設(shè)，實現(xiàn)聯(lián)合站和牛東接轉(zhuǎn)站站內(nèi)實時數(shù)據(jù)的監(jiān)測與控制，保障站內(nèi)設(shè)備安全運行。

二是應(yīng)用功圖量油系統(tǒng)：實時監(jiān)測站外油井參數(shù)，實現(xiàn)生產(chǎn)井液量查詢、工況診斷及數(shù)據(jù)展示。

三是實施視頻監(jiān)控系統(tǒng)：實現(xiàn)廠區(qū)、周界重點設(shè)備以及重點生產(chǎn)生活場所的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2.建設(shè)原則

三塘湖采油廠自動化系統(tǒng)建設(shè)遵循以下原則：

一是數(shù)據(jù)傳輸可靠：選用可靠性高，實用性強的遠(yuǎn)傳儀表及設(shè)備。

二是設(shè)備監(jiān)控到位：實時、準(zhǔn)確地監(jiān)測站內(nèi)重點設(shè)備、重點部位場區(qū)的運行狀況，確保圖像清晰與監(jiān)控質(zhì)量。

三是控制系統(tǒng)穩(wěn)定：根據(jù)自動化前沿技術(shù)，選用成熟、可靠、穩(wěn)定、可擴(kuò)展的自控系統(tǒng)。

四是產(chǎn)品實用先進(jìn)：選用口碑好，具有實力的公司的產(chǎn)品。

三、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點

1.關(guān)鍵技術(shù)

1.1擴(kuò)建自控系統(tǒng)

PLC雙機(jī)熱備技術(shù)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝?；交換機(jī)冗余保證系統(tǒng)安全；兩臺上位服務(wù)器熱備與同步實現(xiàn)主從服務(wù)器的同步、實時檢測和無擾切換，實現(xiàn)了自控系統(tǒng)的冗余，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定。如圖1：自控冗余系統(tǒng)。

1.2單井功圖量油系統(tǒng)

該系統(tǒng)采用北京雅丹的YD-2功圖量油系統(tǒng)，主要由工況監(jiān)控子系統(tǒng)、計量分析優(yōu)化系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)瀏覽子系統(tǒng)三個部分組成。工況監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程控制，數(shù)據(jù)通過計量分析優(yōu)化系統(tǒng)的分析子系統(tǒng)和模塊進(jìn)行分析后，最后通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽子系統(tǒng)將數(shù)據(jù)進(jìn)行。

其中數(shù)據(jù)采集與通訊是依靠現(xiàn)場采用的無線傳感器采集油井載荷、示功圖等工藝變量值。采集的數(shù)據(jù)經(jīng)油井智能控制終端（RTU）整理后，通過無線GPRS網(wǎng)絡(luò)將其傳送到中心監(jiān)控室，在單井自動化服務(wù)器上實現(xiàn)數(shù)據(jù)展示。

1.3視頻監(jiān)控系統(tǒng)

為了避免視頻線纜信號受強弱電信號干擾，保證視頻圖像清晰可靠，除中控室及門廳的監(jiān)控攝像機(jī)外，其余監(jiān)控點的傳輸部分均采用光纜傳輸。

在聯(lián)合站中控室設(shè)立一個監(jiān)控中心，運用歐亞2.0視頻監(jiān)控軟件實現(xiàn)本地及企業(yè)局域網(wǎng)內(nèi)圖像的瀏覽、控制及錄像調(diào)用；通過VGA畫面分割器可將操作臺的8臺計算機(jī)中任意一臺的顯示內(nèi)容同步顯示到65寸液晶電視上。

四、實施效果

1.實現(xiàn)生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)集中監(jiān)控

通過對牛東PLC自控系統(tǒng)的擴(kuò)建，實現(xiàn)了牛圈湖聯(lián)合站、牛東接轉(zhuǎn)站生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)的集中統(tǒng)一監(jiān)視、控制和管理，累計增加159個模擬量、480個數(shù)字量及30副主體流程圖。兩套系統(tǒng)都進(jìn)行WEB，只要在油田公司局域網(wǎng)范圍內(nèi)就能通過IE瀏覽實時了解生產(chǎn)工藝參數(shù)。

2.實現(xiàn)7套單體設(shè)備統(tǒng)一管理

通過modbus數(shù)據(jù)傳輸方式，實現(xiàn)了聯(lián)合站2套稱重計量器，2套加熱爐，1套過濾器，2套牛東接轉(zhuǎn)站加熱爐共計7套單體設(shè)備在中控室畫面的集中監(jiān)控。

3.實現(xiàn)單井功圖量油

采用RTU通訊技術(shù)，實現(xiàn)采油廠所有抽油井油壓、套壓、載荷、沖程、沖次等變量自動采集和遠(yuǎn)程傳輸，通過“油水井遠(yuǎn)程監(jiān)控液量自動計量及分析優(yōu)化系統(tǒng)”進(jìn)行產(chǎn)液量的計算和抽油機(jī)工況分析，自動生成相應(yīng)生產(chǎn)報表及分析結(jié)果。

4.視頻監(jiān)控系統(tǒng)

三塘湖采油廠工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了聯(lián)合站11套，牛東接轉(zhuǎn)站6套，管道首站3套共計17個監(jiān)控點的監(jiān)控，實現(xiàn)了重點生產(chǎn)區(qū)域和要害崗位視頻監(jiān)控，確保了采油廠安全生產(chǎn)。

五、效益及結(jié)論

1.效益

通過三塘湖采油廠自動化系統(tǒng)擴(kuò)建與實施，帶來了以下效益：

一是為基層：根據(jù)工藝參數(shù)實時監(jiān)控，給操作人員帶來便利，最大程度的降低了安全操作風(fēng)險，提高了生產(chǎn)效率。

二是為管理：齊全準(zhǔn)確的采集數(shù)據(jù)與WEB，通過網(wǎng)絡(luò)即可全面監(jiān)控生產(chǎn)各個過程，從而實現(xiàn)了三塘湖采油廠自動化管理的網(wǎng)絡(luò)化。

三是為安全：工業(yè)電視的實施，使得監(jiān)控圖像清晰可靠，網(wǎng)上同步傳送，加強了安全防范的可靠性。

2.結(jié)論

一是聯(lián)合站自控系統(tǒng)采用羅克韋爾的產(chǎn)品，在吐哈實現(xiàn)了首例冗余系統(tǒng)。

二是應(yīng)用web卡件實現(xiàn)web，它為油田的不同自控系統(tǒng)提供了一種思路。

三是吐哈油田首次采用功圖量油技術(shù)，且數(shù)據(jù)傳輸采用GPRS通信方式，這種傳輸方式，相比電臺傳輸，不受天氣影響，故障率低，不受頻段限制，可在其他油田推廣應(yīng)用。

篇10

【關(guān)鍵詞】RCMS 甚高頻監(jiān)控 GV201

由于甚高頻機(jī)房距離設(shè)備大廳較遠(yuǎn)，實現(xiàn)電臺遙控是監(jiān)視電臺運行的重要手段。通過RCMS監(jiān)控系統(tǒng)，維護(hù)人員可以遠(yuǎn)程監(jiān)控各收發(fā)信機(jī)狀態(tài)，并根據(jù)告警信息及時處理電臺運行問題。故加深對RCMS監(jiān)控系統(tǒng)的認(rèn)識，保障監(jiān)控系統(tǒng)的正常工作對VHF系統(tǒng)的穩(wěn)定運行意義重大。

R&S公司RS200模擬電臺是投產(chǎn)較早的VHF設(shè)備，但是由于運行穩(wěn)定，故障率低，其在現(xiàn)行的VHF設(shè)備中仍然起著重要的作用。而其監(jiān)控RCMS是基于電臺模塊化和數(shù)字化的技術(shù)產(chǎn)物。使用電臺監(jiān)控單元GV201進(jìn)行遠(yuǎn)端電臺的信息處理和轉(zhuǎn)發(fā)，功能簡單，穩(wěn)定性強。在實際使用中，根據(jù)傳輸距離選擇網(wǎng)線直連或利用Modem局域聯(lián)網(wǎng)傳輸。

1 GV201和RCMS軟件簡介

1.1 GV201簡介

REM總線驅(qū)動單元GV201是R&S公司生產(chǎn)的RCMS配套設(shè)備，GV201有2個REM總線驅(qū)動接口，使用RS232接口連接電腦。GV201能夠儲存電臺的配置，然后按照配置的地址掃描REM總線上的電臺，再通過RS232把掃描的電臺數(shù)據(jù)傳輸給電腦，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

1.2 RCMS軟件簡介

RCMS軟件主要任務(wù)是實時監(jiān)控電臺運行狀態(tài)、參數(shù)遠(yuǎn)程配置和顯示記錄電臺運行過程中的告警信息以方便對電臺故障的及時處理。

2 RCMS平臺的搭建和測試

2.1RCMS平臺的搭建

RCMS監(jiān)控主要使用的傳輸總線接口X1/X2/X3和 X13。接口X1至X3為9針母頭連接電臺，最多達(dá)24臺。X13為25針RS232接口。

RCMS監(jiān)控電腦通過GV201的X13口連接，提取連接電臺當(dāng)前參數(shù)配置及狀態(tài)信息，而GV201通過X2/X3口用REM BUS總線連接監(jiān)控電臺X8口，實現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控信號傳輸。

2.1.1 RCMS軟件的安裝及配置

RCMS安裝默認(rèn)操作平臺為win NT，但目前主流使用的操作系統(tǒng)為win XP和win7。分別在XP和win7下安裝RCMS，在XP下可正常安裝，在win7下安裝將會自動終止安裝進(jìn)程，可以在推薦配置下安裝。

2.1.2 GV201和RCMS軟件配置

GV201軟件的配置：完成GV201CFG.EXE安裝；在配置菜單下有兩個基本配置，X14的基本配置和X13的設(shè)備配置；在X14口讀出基本數(shù)據(jù)，在X13口讀出驅(qū)動數(shù)據(jù)，若成功，則GV201處于正常工作狀態(tài)；若不成功，需配置基本配置，然后通過X14口發(fā)送。

RCMS軟件的配置：通信端口波特率設(shè)置。基本配置：設(shè)置供電類型、終端地址和波特率等。波特率：X13口設(shè)300-19200，X14口設(shè)9600;使用電臺對應(yīng)機(jī)型設(shè)置。設(shè)備配置：設(shè)置有效總線地址、連接設(shè)備地址、設(shè)備類型、頻率和頻偏設(shè)置。

2.2 RCMS平臺測試

對RCMS平臺的測試主要體現(xiàn)在三個方面：測試軟件配置是否正確；測試線路連接是否正常；測試監(jiān)控軟件RCMS是否能夠?qū)﹄娕_進(jìn)行正確的實時監(jiān)控。

2.2.1 軟件配置測試

對RCMS軟件的配置主要體現(xiàn)在系統(tǒng)配置和信道配置。

系統(tǒng)配置：首先選擇監(jiān)控計算機(jī)的工作角色為主用方式；選擇連接總線驅(qū)動單元GV201或者M(jìn)odem的COM接口，COM1為計算機(jī)自帶接口，其它接口需要額外配置多串口卡，對發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的監(jiān)控需要分別選擇不同的COM接口，數(shù)據(jù)傳輸速率選擇9.6kbit/s；目標(biāo)選項選擇GV201，輸入監(jiān)控的發(fā)射和接收電臺的命名；最后，對GV201進(jìn)行配置，點擊ADD，選擇GV201的地址，默認(rèn)為90。

信道配置：首先選擇監(jiān)控電臺的編號及電臺的類型為多信道方式，選擇合適的電臺類型，在可選項中選擇激活及無直流供電選項；根據(jù)發(fā)射機(jī)或者接收機(jī)選擇對應(yīng)電臺主備機(jī)的地址。

對上述配置保存之后，在操作菜單中選擇上傳配置，則可將配置寫入軟件。

2.2.2 RCMS平臺電臺的監(jiān)控

RCMS軟件配置和平臺搭建完成后，就可以在PC嘗試對電臺的監(jiān)控。若能夠正常監(jiān)控，則GV201和電臺在RCMS軟件的狀態(tài)指示為綠色，反之為紅色。

正確監(jiān)控電臺后，可以點擊電臺查看信息，當(dāng)某電臺斷電后，該電臺對應(yīng)的狀態(tài)指示會變?yōu)榧t色，出現(xiàn)告警信息。

3 RCMS故障處理

3.1 故障描述

在2013年某次華東地區(qū)設(shè)備部門周維護(hù)設(shè)備巡檢中，發(fā)現(xiàn)模擬電臺RCMS監(jiān)控PC死機(jī)，重啟計算機(jī)，不能正常啟動。故障發(fā)生后，通過更換PC部分硬件無效，采取安裝一臺新監(jiān)控的方式以盡快恢復(fù)電臺監(jiān)控。

3.2 故障的解決

3.2.1 收發(fā)信機(jī)監(jiān)控信道數(shù)目擴(kuò)大

R&S公司提供不同的軟件安裝權(quán)限，在安裝過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的權(quán)限提供信道數(shù)目不足。為解決該受限問題，復(fù)制故障監(jiān)控PC中安裝配置文件于新監(jiān)控。將軟件配置信息文件GV201.ini中權(quán)限部分替代，將以前的安裝文件除程序文件外覆蓋新安裝的RCMS下，重啟計算機(jī)后即可擴(kuò)大監(jiān)控信道數(shù)目。

使用舊文件替代安裝文件后，只須系統(tǒng)配置即可。

3.2.2 RCMS通信連接測試

線路的連接測試主要需要的確定的方面為：GV201 X14口與PC COM口針腳對應(yīng)關(guān)系；通信建立所需針腳；MODEM的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議；電臺與GV201針腳對應(yīng)關(guān)系。

經(jīng)測試，GV201與PC間的通信建立對各針腳對應(yīng)關(guān)系要求很高，需根據(jù)兩端針腳的對應(yīng)關(guān)系正確焊接。這里用Telindus的ASTER 4的MODEM，使用超級終端對鏈路分段測試，MODEM前端鏈路可以正確回環(huán)，而在收發(fā)信機(jī)房無法正確回環(huán)，通過網(wǎng)絡(luò)搜索對應(yīng)型號MODEM，發(fā)現(xiàn)支持協(xié)議不包括V.24/RS-232，使用舊的多串口連接線代替測試，PC可與GV201建立通信。電臺的X8可與GV201電臺接口連接。本次故障中，GV201和電臺的線路連接正常。

4 總結(jié)與展望

本次論文的重點是介紹RCMS相關(guān)知識，軟件配置，線路連接和平臺通信測試，通過故障分析、研究、解決，進(jìn)一步對RCMS進(jìn)行了相關(guān)研究，并對運行中的潛在問題提出了相關(guān)的建議。

甚高頻電臺是空管地空通信主要設(shè)備，RCMS作為主要監(jiān)控手段，保障其正常運行十分重要。RS模擬電臺由于穩(wěn)定性高，故在華東地區(qū)地空通信領(lǐng)域仍起重要作用，本論文對其他地區(qū)RCMS問題也有參考意義。