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監(jiān)控系統(tǒng)設計論文范文第1篇

關鍵詞:低壓配電監(jiān)控系統(tǒng);電力系統(tǒng);計算機;監(jiān)控

配電監(jiān)控系統(tǒng)是將智能配電設備更加數(shù)字化的信息進行采集，從而實現(xiàn)了配電站的成本縮減。為了滿足用戶的實際需求，筆者結(jié)合某機場建設來分析常見低壓配電系統(tǒng)元件的選擇、監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場通信協(xié)議及總線的應用。

1監(jiān)控構(gòu)成與原理

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

2監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成

2．1服務器

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

2．2光纖交換機

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

3監(jiān)控軟件系統(tǒng)設計

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

3．1PLC設計

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

3．2人機操作界面

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

4結(jié)語

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

作者:唐瀾劍 單位:成都雙流國際機場股份有限公司

參考文獻

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

監(jiān)控系統(tǒng)設計論文范文第2篇

(1)信息采集:通過視頻監(jiān)控、交通數(shù)據(jù)信息采集系統(tǒng)，為交通管理人員提供各路段區(qū)域的交通路段狀況。

(2)數(shù)據(jù)處理:系統(tǒng)通過對信息采集系統(tǒng)采集信息進行交通狀況監(jiān)測的模型算法，能夠檢測擁擠與確認擁擠類型，提高系統(tǒng)的自動化程度。

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

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

2監(jiān)控系統(tǒng)需發(fā)揮的作用

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

(2)能夠?qū)崿F(xiàn)在大監(jiān)控業(yè)務量中，快速、準確的提取出交通隱患和交通事故信息，并在第一時間發(fā)出警報，使交通管控人員能夠快速做出相應，并通過聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，迅速通知監(jiān)控中心，開展聯(lián)動救援，在最短時間內(nèi)采取有效措施，控制住事態(tài)的范圍和規(guī)模，保證整個高速公路運營的安全有序。

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

3監(jiān)控外場設備布設方案

(1)攝像機

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

(2)氣象檢測系統(tǒng)

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

(3)信息標志

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

(4)車輛檢測器

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

(5)交通量調(diào)查站

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

4傳輸模式

(1)外場設備

監(jiān)控數(shù)據(jù)與視頻圖像均采用全數(shù)字的傳輸方式，所有外場監(jiān)控設備通過工業(yè)以太網(wǎng)交換機接入收費站內(nèi)的視頻傳輸交換機，再由通信系統(tǒng)提供的以太網(wǎng)電路上傳至監(jiān)控分中心。各交換機之間利用主干光纜組成千兆光纖自愈環(huán)網(wǎng)，保證數(shù)據(jù)、圖像傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠性。

(2)隧道監(jiān)控設施

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

(3)網(wǎng)絡性能要求

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

5高清攝像機的應用

監(jiān)控系統(tǒng)設計論文范文第3篇

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

1.1日常管理不當

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

1．2系統(tǒng)設計不合理

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

1．3建筑外墻設計不當

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

2影響建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設計因素分析

2．1缺乏創(chuàng)新意識

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

2．2設計方案生搬硬套

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

2．3綜合設計效果低

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

3建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設計優(yōu)化策略

3.1降低設計負荷

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

3．2合理確定空調(diào)形式

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

3．3合理設定溫濕度參數(shù)

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

4結(jié)束語

監(jiān)控系統(tǒng)設計論文范文第4篇

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

作者簡介：

監(jiān)控系統(tǒng)設計論文范文第5篇

關鍵詞:電廠安全生產(chǎn);遠程監(jiān)控;自動控制;遠程監(jiān)控

中圖分類號:TM764

文獻標識碼:A

文章編號:1009-2374(2009)19-0033-02

隨著計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡技術(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)絡化,使計算機控制系統(tǒng)逐步從集散控制系統(tǒng)(Distributed Control System,DCS)走向以現(xiàn)場總線為基礎的分布式現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(Fieldbus Control System,FCS)。FCS是集當今計算機技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)和自動控制技術(shù)為一體的當代最先進的數(shù)字化網(wǎng)絡計算機控制技術(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)遠程監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建進行分析,以期和同行共同討論。

一、基于CSS架構(gòu)的遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計

(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/服務器)和C/S(客戶端/服務器)兩種結(jié)構(gòu)模式。B/S結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)以服務器為核心,程序處理和數(shù)據(jù)存儲基本上都在服務器端完成,用戶使用IE瀏覽器就可以進行事務處理。C/S結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)以服務器作為數(shù)據(jù)處理和存儲平臺,用戶在終端安裝特定的程序來進行事務處理,然后再將數(shù)據(jù)傳遞到服務器端。

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/應用服務器/數(shù)據(jù)庫服務器結(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。客戶端負責程序的應用和數(shù)據(jù)的讀取、分析等前臺操作,應用服務器存放并運行信息系統(tǒng)的業(yè)務邏輯,數(shù)據(jù)庫服務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)庫服務器之間使用了應用服務器來處理業(yè)務邏輯,大大減輕了數(shù)據(jù)庫服務器的壓力,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)向應用服務器而不是數(shù)據(jù)庫服務器,使得數(shù)據(jù)的安全性大大提高,數(shù)據(jù)庫服務器的主要職責由應付客戶端的數(shù)據(jù)請求,也為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡共享,故這種結(jié)構(gòu)非常適合實時響應性、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)設計

1.上位機系統(tǒng)層次分析。電廠安全生產(chǎn)遠程監(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,整個上位機系統(tǒng)由客戶端應用程序、應用程序服務器和數(shù)據(jù)庫服務器三個層次構(gòu)成,其中客戶端應用程序主要完成對電廠遠程監(jiān)控系統(tǒng)的信息管理及控制等操作;應用程序服務器主要集成對全電廠安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)的控制、管理程序;數(shù)據(jù)庫服務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.下位機系統(tǒng)層次分析。既然要實現(xiàn)全電廠安全生產(chǎn)的遠程監(jiān)控,就必須要借助網(wǎng)絡層實現(xiàn)對底層電廠生產(chǎn)設備、生產(chǎn)過程的遠程監(jiān)測監(jiān)控,如對鍋爐設備、水輪發(fā)電機組等生產(chǎn)設備的遠程監(jiān)測及監(jiān)控,因此對于下位機系統(tǒng)的層次構(gòu)成,主要是由傳感采集設備(即傳感器)完成對生產(chǎn)設備的特征數(shù)據(jù)的采集,通過數(shù)據(jù)采集卡加載網(wǎng)絡通信模塊完成數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡遠程傳輸,傳輸?shù)缴衔粰C系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務器,并由用戶通過客戶端應用程序,通過調(diào)用應用程序服務器中的遠程管理控制程序,實現(xiàn)對底層設備的遠程監(jiān)測與監(jiān)控。

3.網(wǎng)絡傳輸層分析。根據(jù)電廠生產(chǎn)設備分布式的特點,以及對電廠生產(chǎn)過程遠程監(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)實施遠程監(jiān)控。遠程通信網(wǎng)絡布置要合理,這是在網(wǎng)絡傳輸層布置時必須遵守的。

(三)遠程監(jiān)控系統(tǒng)的控制實現(xiàn)方式

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

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

(一) 遠程視頻監(jiān)視系統(tǒng)設計

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)絡傳輸。這里選定光纖作為電廠遠程視頻監(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)設計。電廠生產(chǎn)遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端攝像設備、視頻控制設備、光纖數(shù)據(jù)傳輸設備和視頻輸出設備等部分組成。(1)前端攝像設備。前端攝像設備即為安裝在社區(qū)內(nèi)的各個布點場所的攝像機。地面使用的攝像機由于監(jiān)控范圍較大,大部分使用的是云臺攝像機,云臺是一個能進行水平和垂直兩個方面運動的裝置,安裝于其上的攝像頭能夠?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)視頻控制設備。視頻控制設備是監(jiān)控系統(tǒng)的心臟,可以分前向設備與后向設備,前向設備主要包括視頻服務器,主要功能是實現(xiàn)視頻信號的聯(lián)網(wǎng);后向設備主要由光發(fā)射機、光接收機、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)傳輸設備。數(shù)據(jù)傳輸設備主要采用光纖進行傳輸,同時需要為整個傳輸系統(tǒng)配備交換機及流媒體服務器等設備,實現(xiàn)視頻信號的全數(shù)字化傳輸。采用光纖的最大優(yōu)勢就在于可以遠距離而無失真的傳輸視頻數(shù)據(jù)信號。(4)視頻輸出設備。視頻輸出設備主要包括監(jiān)視器、DLP大屏幕和硬盤錄像機,調(diào)度室的工作人員可以通過監(jiān)視器、DLP大屏幕對控點進行24h監(jiān)控,也可通過硬盤錄像機將攝像機圖像保存下來,為電廠安全生產(chǎn)提供必要的數(shù)據(jù)信息。

(二)遠程數(shù)據(jù)傳輸通信協(xié)議設計

通信應用服務程序和監(jiān)控終端間的通信方式是基于TCP/IP網(wǎng)絡的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地址用來標識發(fā)送者的網(wǎng)絡地址,用long表示。

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

3.時間指當前系統(tǒng)時間,表示幀發(fā)出時的本機系統(tǒng)時間,在中心服務器發(fā)向端局監(jiān)控機的查詢幀中用于校對監(jiān)控機的系統(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)遠程監(jiān)控的設備或機房內(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)的遠程監(jiān)測與監(jiān)控。

(三)遠程監(jiān)控系統(tǒng)的接口設計

接口是指通信服務器和底層的遠程監(jiān)控終端之間的通信接口。

通信服務器和監(jiān)控終端之間的通信接口,采用基于TCP/IP網(wǎng)絡的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器查詢系統(tǒng)時間,把本機時間和通信服務器時間進行同步。

2.查詢一個機房運行狀態(tài)。

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

4.查詢所有機房:當監(jiān)控終端主機監(jiān)控所有機房時,定時向通信服務器發(fā)查詢所有機房運行狀態(tài)的命令。對獲得的機房數(shù)據(jù)進行處理。

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

6.接收報警:監(jiān)控終端主機接受通信服務器發(fā)送的報警信息并進行處理、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)設備和生產(chǎn)過程的遠程安全監(jiān)控,也是不可缺少的。本論文對電廠安全生產(chǎn)遠程監(jiān)控系統(tǒng)進行了分析設計和討論,給出了完整的遠程控制方案和遠程監(jiān)控的實現(xiàn)手段,對于提高自動化水平和計算機自動控制在電廠安全生產(chǎn)遠程監(jiān)控系統(tǒng)中的應用具有一定的指導和推廣意義。

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