自动监控范文

自动监控范文（精选11篇）

自动监控 第1篇

关键词：单片机,自动监控,以太网,RTL8019AS

1、概述

自动控制技术在新型厂矿企业广泛应用, 为适应企业发展老设备的改造势在必行, 由于单片机成本不断下降, 在淮北矿业集团公司某煤矿井下泵房自动控制及监控系统改造中, 应用了两个AT89C52单片机和一个RTL8019AS通信芯片实现了井下泵房的自动控制, 并实现了与调度所、机电科的远程监控及数据共享。

在初步的方案制定中, 考虑到单片机监控和比较监控电路两种方案, 比较控制电路技术结构简单, 不需要软件支持, 价格低廉, 但存在较差的人机交互性和不具备数据共享的缺点, 而单片机监控系统结构相对复杂, 需要硬件和软件同时支持, 外围电路相对繁琐, 但其人机交互性强, 功能强大, 控制精度高, 能够方便地与上位机通信, 实现数据共享, 便于规模化集中管理。尽管泵房控制精度要求不高, 但从数据共享和远程监控方面综合考虑, 采用单片机控制。

2、基于单片机系统的工作原理

控制系统工作原理如图1, 采集来的各路电流信号 (水仓水位、电机工作温度、电机轴承温度、水泵轴承温度、工作电流等) 经前级放大和A/D转换进入单片机, 经单片机处理, 单片机输出的数字量经D/A转换后送给电动执行机构。

输入模块的设计分为前级电流/电压转换和A/D转换电路的设计。前级电流/电压转换电路用于放大检测信号, 其主要部件可调放大器采用1458芯片, 考虑现场的实际情况, 对其外围电路加入电容, 做一定的抗干扰和滤波处理。A/D电路采用美国BB公司的ADS7818芯片。单片机采用查询方式通过P1.0口不断查询BUSY状态, 当SY=1时, 表示从ADS7818完成一次转换。单片机通常通过两次读取完成数据读入, 当R/C=1, CS=0, BY12=0时, 读取高4位;当R/C=1, CS=0, 读取低4位, 读取完成后, 单片机将R/C和CS端置低40n S—12n S, 以启动下一次转换, 此时BUSY输出为低电平。芯片采用并行方式下的数据转换时序。

人机交互模块的硬件设计即键盘和显示驱动电路。系统采用Intel公司通用人机接口芯片8279的A、B口显示数据输出线分别于2个D7译码跳动器的输入端相连。控制面板上的键数按用户自己的需要进行设定, 如果输入错误可以按“复位”键恢复到原来的初始状态, 输入完毕可以按“模式”键, 再按“复位”键确定, 系统进入监控主程序。

通信模块由2#单片机和RTL8019AS组成, AT89C52单片机具有指令以时钟周期为运行单位, 实行流水作业;功耗低;既可通过网络开关以硬件的方式实现I/O端口的灵活配置。

RTL8019AS是由台湾RELTEK公司开发的一种8/16位ISA总线网卡芯片, 遵循IEEE802.3标准;100脚PQFP封装, 缩小了PCB尺寸;支持即插即用、跳线模式;全双工, 收发可同时达到10MPS;内置16k BSRAM用于收发缓冲, 可降低对主处理器的速度要求;支持AUI、UTP、BNC多种传输介质的自动侦测, 支持对10BASE拓扑结构的自动记忆修正;允许4个诊断LED引脚编程输出;片内可分为远程DMA接口、本地DMA接口、MAC (介质访问控制) 逻辑、数据编码解码逻辑和其他端口MAC (介质访问控制) 逻辑, 它们共同完成以下功能:当单片机向以太网发送数据时, 先将一桢数据通过远程DMA通道送到网络芯片RTL8019AS中的发送缓冲区, 然后发出传送命令, 当RTL8019AS完成了上一帧的发送后, 再开始当前帧的发送。RTL8019AS接收到的数据通过MAC比较、CRC检验后, 由FIF0存到接收缓冲区;收满一帧后, 以中断或寄存器标志的方式通知主处理器FIFO逻辑对收发数据作16字节的缓冲, 以减少对本地DMA请求的频率, 从而可以节省软件的开销, 提高系统的执行效率。

软件编程

通过键盘输入, 原始数据存入R1中, 同时将各路输入数据及网络接收的控制命令等处理后存储在ACC中。通过比较R1和R2寄存器中的数据来确定是单泵机工作还是多泵并联工作, 其主程序如下。

自动监控 第2篇

摘要：论述了变电站综合自动化系统及监控自动化系统设计问题、发展趋势和存在问题。

关键词：变电站自动化系统工程设计

0 引言

变电站综合自动化系统是一项比较成熟的技术，是在微机技术和网络通信技术的基础上发展起来的。变电站综合自动化技术使变电站的设计和建设成本降低。近年来，我国所有220kV变电站采用了远方终端装置加上当地装置(当地功能)再配上测控单元、通信装置、UPS等屏柜组成监控自动化系统，国内综合自动化技术已经相当成熟。

1 设计原则

依照大型枢纽变电站综合自动化相关的设计规程。在变电站初步设计审定原则的基础上，考虑运行部门的实际需要，将变电站内当地监控功能、数据采集和处理(SCADA)、远动功能及数字保护信息结合为一个统一的整体，使二次回路简单明了，即可有人值守，亦可实现无人值守。目前，220kV变电站基本实现无人职守。

2 某220kV变电站综合自动化系统的设计举例

2.1 系统构成

2.1.1 系统选择及配置 ①设计推荐采用局部分散分布式产品，实现变电站的所有监视、控制操作功能、RTU 功能及与远方的各种通信功能。②采用双机系统，35kV 测控单元下放到开关柜，总线技术先进且有成熟的运行经验，并具有可扩性。操作可靠、简单、灵活、方便，系统运行稳定。③变电站内继电保护及安全自动化装置均独立设置，微机保护装置数字信息通过串行通信口和监控系统进行通信，其它保护及安全自动化装置的信号通过开关量采集进入监控系统，监控系统能够将继电保护及安全自动化装置的信息传输到调度端。

2.2 监控系统的主要功能及技术要求

2.2.1 数据采集 对变电站的运行状态和参数自动实时或定时进行采集，并作必要的预处理。数据应同时满足调度和变电站内监控主站实时画面显示、制表、打印等功能要求。①状态量：包括所有断路器、隔离开关、接地刀、变压器分接头、主控制室空调等开关位置接点，继电保护及自动装置的开关量，断路器的各种故障及事故信号量。输入采用无源接点方式。输入回路应有光电隔离，光电隔离电压不小于2000V。②模拟量：包括各电压等级线路有功功率P，无功功率Q， 电流I，母线电压U，220kV母线频率Hz，主变压器高压侧的功率因数COSφ，主变压器油温，主控制室室温，直流系统的电压U、 电流I。交流采样，额定电流5A或1A。

2.2.2 电度计量 采用RS485串行口，能分时计费，按峰、平、谷要求实现电量累计，累计量应能超过1个月。

2.2.3 控制操作 包括所有电压等级断路器的跳、合操作和主变压器有载调压分接头升、降手动控制。控制操作在执行前，必须进行校核，确认后才能执行。装置故障应闭锁出口。控制输出继电器线径不小于0.09mm。控制输出采用无源接点方式，接点容量为DC220V，5A。正常控制输出在计算机上实现。同时在监控柜上设置就地/远方操作转换总开关，每台断路器设置紧急手动控制开关，可直接跳、合断路器，而不受计算机系统故障的影响。对操作员进行控制操作权限限制，操作人员应事先登录，并有密码及防止误操作措施。本系统能进行220kV母联断路器的同期操作。隔离开关操作应具备“五防”功能，“五防”与监控系统应能进行双向通讯。

2.4 隔离开关“五防”设备 能实现强制运行人员按照既定的安全操作程序，对电气设备进行操作，避免电气设备的误操作，执行部颁的规范“五防”要求。①防止误拉合开关；②防止带负荷拉合隔离开关；③防止误入带电间隔；④防止带电挂地线(接地刀闸)；⑤防止带地线(接地刀闸)合闸。

设计要求能鉴别各个刀闸合、分位置和网门开、闭位置的性能，并在操作中不需逐一倒换钥匙，只需一把电脑钥匙，按照指定的程序，能在一个回路中完成多项操作。

2.5计算功能数据库中应有按现场要求的二次计算量：主变压器高压侧负荷率及日平均负荷、最高负荷(年、月、日、时)、最低负荷。220kV及110kV各线路所采集模拟量的平均值、最高值、最低值。(年、月、日)各母线电压最高、最低值(年、月、日、时、分)，月波动率及特定日期的电压合格率。电度量累计，失电时有保护措施，不丢失累计。(年、月、日)母线电压不合格累积时间及由此计算的电压合格率。电容器投切次数及可调率，变电所功率因数的合格率。有载调压装置调节次数累计和日最高调节次数记录及停运时间记录。实时数据可在线进行上下限值测点投退的修改，二次计算量的参数可由用户增加和修改。

2.6历史数据的记录与处理日志报表数据库存一年半历史。可方便的形成各种历史数据点，并可方便的实现历史数据的报表打印和显示修改功能。

2.7安全监视通过CRT对全所主设备、辅助设备的运行进行监视，并对各运行参数进行实时显示。系统定周期对模拟量检测，越限报警，并可记录和查阅。系统定周期对开关量状态进行检测。事件顺序纪录(SOE)点有变化立即报警。有报警信息可在CRT上以汉字显示，并在打印机上以汉字打印。事故音响报警功能。事故和预告报警音响应有区别，并有语音报警。系统具有定时、随机打印的功能。事件记录(数据修改、操作设备)存盘及打印。

2.8事件处理当发生事故、故障、状态变化、越限等事件时，综合自动化系统应自动作一系列处理，如推出简报、登录一览表、发出音响、推出画面、自动事故追忆、画面变色闪烁、数据变色等，预告信号应按登记区别处理。

2.9画面显示画面种类包括监控系统配置图、主接线图、棒状图、曲线图、操作显示、组态显示、报警及各种表格显示。①运行人员可方便的调出画面。②程序员可在CRT上修改和编辑画面。③趋势图可由用户在线定义所要显示模拟量、测点起始时间、采样周期。

2.10自诊断功能系统本身具有对软硬件的自诊断功能。发生局部故障时CRT上以汉字显示及在打印机上以汉字

打印。自恢复功能。

2.11运行人员操作记录系统记录运行人员所进行的操作项目和每次操作的精确时间。

2.12操作票功能根据实时状态信息来编制操作票，满足各种操作要求，并可人工修改。

2.13通信功能与省调及市调、县调的通讯要求如下：①与省中调调度自动化系统通讯采用制式、规约应统一。②与市调。县调调度自动化系统通讯采用部颁规约。③系统应能方便地开发出其它通信规约。④系统应具有将来实现数据网络通信(广域联网)的接口。⑤由市级调度应能实现远方遥控。

要求与用电部门的通讯接口，与变电所内微机保护装置、直流系统、小电流接地装置及全电子电度表采用串口通讯。微机保护、直流设备及接地选线装置的规约符合运行部门要求。

2.14 对时 采用GPS卫星对时，能与变电站内所有微机装置实现软件对时。

2.15 电源 监控系统应配备UPS不间断电源系统或者交直流切换器，站用电消失后保证供电时间不应小于1小时。

3 监控系统的主要技术指标

3.1 软件配置 系统软件应提供开放式多任务的操作系统，多窗口的人机界面，友好的支持软件，数据库管理软件，有丰富运行经验的应用软件。

4 硬件配置

硬件配置应满足系统功能和技术要求，留有适当备用，设备选用标准化的成熟产品，并便于配套、扩充、运行维护以及方便与其它自动化系统交换信息。

5 结束语

目前，国内变电站的综合自动化技术已经相当成熟，随着计算机监控技术的不断发展，变电站综合自动化系统的稳定性、可靠性、科技性不断提高，为了适应科技的发展潮流，为了更好的实现变电站的自动化及数字化水平，数字化变电站是基于综合自动化变电站基础上的一个发展方向。

参考文献：

[1]变电站自动化——美国选定的长期目标.世界电力.1997(2).

[2]林晓东.无人值班变电站自动化系统的设计思路.电力自动化设备 1997(3).

[3]扬泽羽.变电站综合自动化系统技术设计探讨.电力系统自动化.1997(9).

[4]王明俊.无人值班变电站的发展与综合自动化系统.电网技术.1997(11).

贵州自动监控项目通过验收 第3篇

贵州国控重点污染源自动监控能力建设项目日前通过环境保护部、贵州省财政厅专家组验收。

验收组专家认为, 贵州国控重点污染源自动监控能力建设项目各类指标配置均优于国家要求, 实现了环境保护部、贵州省环保厅和9个市 (州、地) 环保局的专网连接。在完成了污染源企业现场端监控设备建设及数据传输工作, 以环境保护部下发的“三个核心软件” (基础数据库系统、污染源自动监控系统和国控重点企业公众监督和现场执法管理系统) 为主框架的同时, 还结合本省实际创新性地集成了地理信息系统、视频动态监控以及重点保护区及辖区重点企业的三维精细建模等内容, 拓展和细化了系统的实用性, 建设成果已经在减排、排污费征收和监管中发挥了作用。

摘自《中国环境报》

污染源自动监控管理办法 第4篇

国家环境保护总局令第28号

《污染源自动监控管理办法》已于2005年7月7日由国家环境保护总局2005年第十次局务会议通过，现予公布，自2005年11月1日起施行。

局 长 解振华

二○○五年九月十九日

第一章 总 则

第一条 为加强污染源监管，实施污染物排放总量控制与排污许可证制度和排污收费制度，预防污染事故，提高环境管理科学化、信息化水平，根据《水污染防治法》、《大气污染防治法》、《环境噪声污染防治法》、《水污染防治法实施细则》、《建设项目环境保护管理条例》和《排污费征收使用管理条例》等有关环境保护法律法规，制定本办法。

第二条 本办法适用于重点污染源自动监控系统的监督管理。

重点污染源水污染物、大气污染物和噪声排放自动监控系统的建设、管理和运行维护，必须遵守本办法。

第三条 本办法所称自动监控系统，由自动监控设备和监控中心组成。

自动监控设备是指在污染源现场安装的用于监控、监测污染物排放的仪器、流量（速）计、污染治理设施运行记录仪和数据采集传输仪等仪器、仪表，是污染防治设施的组成部分。

监控中心是指环境保护部门通过通信传输线路与自动监控设备连接用于对重点污染源实施自动监控的计算机软件和设备等。

第四条 自动监控系统经环境保护部门检查合格并正常运行的，其数据作为环境保护部门进行排污申报核定、排污许可证发放、总量控制、环境统计、排污费征收和现场环境执法等环境监督管理的依据，并按照有关规定向社会公开。

第五条 国家环境保护总局负责指导全国重点污染源自动监控工作，制定有关工作制度和技术规范。

地方环境保护部门根据国家环境保护总局的要求按照统筹规划、保证重点、兼顾一般、量力而行的原则，确定需要自动监控的重点污染源，制定工作计划。

第六条 环境监察机构负责以下工作：

（一）参与制定工作计划，并组织实施；

（二）核实自动监控设备的选用、安装、使用是否符合要求；

（三）对自动监控系统的建设、运行和维护等进行监督检查；

（四）本行政区域内重点污染源自动监控系统联网监控管理；

（五）核定自动监控数据，并向同级环境保护部门和上级环境监察机构等联网报送；

（六）对不按照规定建立或者擅自拆除、闲置、关闭及不正常使用自动监控系统的排污单位提出依法处罚的意见。

第七条 环境监测机构负责以下工作：

（一）指导自动监控设备的选用、安装和使用；

（二）对自动监控设备进行定期比对监测，提出自动监控数据有效性的意见。

第八条 环境信息机构负责以下工作：

（一）指导自动监控系统的软件开发；

（二）指导自动监控系统的联网，核实自动监控系统的联网是否符合国家环境保护总局制定的技术规范；

（三）协助环境监察机构对自动监控系统的联网运行进行维护管理。

第九条 任何单位和个人都有保护自动监控系统的义务，并有权对闲置、拆除、破坏以及擅自改动自动监控系统参数和数据等不正常使用自动监控系统的行为进行举报。

第二章 自动监控系统的建设

第十条 列入污染源自动监控计划的排污单位，应当按照规定的时限建设、安装自动监控设备及其配套设施，配合自动监控系统的联网。

第十一条 新建、改建、扩建和技术改造项目应当根据经批准的环境影响评价文件的要求建设、安装自动监控设备及其配套设施，作为环境保护设施的组成部分，与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。

第十二条 建设自动监控系统必须符合下列要求：

（一）自动监控设备中的相关仪器应当选用经国家环境保护总局指定的环境监测仪器检测机构适用性检测合格的产品；

（二）数据采集和传输符合国家有关污染源在线自动监控（监测）系统数据传输和接口标准的技术规范；

（三）自动监控设备应安装在符合环境保护规范要求的排污口；

（四）按照国家有关环境监测技术规范，环境监测仪器的比对监测应当合格；

（五）自动监控设备与监控中心能够稳定联网；

（六）建立自动监控系统运行、使用、管理制度。

第十三条 自动监控设备的建设、运行和维护经费由排污单位自筹，环境保护部门可以给予补助；监控中心的建设和运行、维护经费由环境保护部门编报预算申请经费。

第三章 自动监控系统的运行、维护和管理

第十四条 自动监控系统的运行和维护，应当遵守以下规定：

（一）自动监控设备的操作人员应当按国家相关规定，经培训考核合格、持证上岗；

（二）自动监控设备的使用、运行、维护符合有关技术规范；

（三）定期进行比对监测；

（四）建立自动监控系统运行记录；

（五）自动监控设备因故障不能正常采集、传输数据时，应当及时检修并向环境监察机构报告，必要时应当采用人工监测方法报送数据。

自动监控系统由第三方运行和维护的，接受委托的第三方应当依据《环境污染治理设施运营资质许可管理办法》的规定，申请取得环境污染治理设施运营资质证书。

第十五条 自动监控设备需要维修、停用、拆除或者更换的，应当事先报经环境监察机构批准同意。

环境监察机构应当自收到排污单位的报告之日起7日内予以批复；逾期不批复的，视为同意。

第四章 罚 则

第十六条 违反本办法规定，现有排污单位未按规定的期限完成安装自动监控设备及其配套设施的，由县级以上环境保护部门责令限期改正，并可处1万元以下的罚款。

第十七条 违反本办法规定，新建、改建、扩建和技术改造的项目未安装自动监控设备及其配套设施，或者未经验收或者验收不合格的，主体工程即正式投入生产或者使用的，由审批该建设项目环境影响评价文件的环境保护部门依据《建设项目环境保护管理条例》责令停止主体工程生产或者使用，可以处10万元以下的罚款。第十八条 违反本办法规定，有下列行为之一的，由县级以上地方环境保护部门按以下规定处理：

（一）故意不正常使用水污染物排放自动监控系统，或者未经环境保护部门批准，擅自拆除、闲置、破坏水污染物排放自动监控系统，排放污染物超过规定标准的；

（二）不正常使用大气污染物排放自动监控系统，或者未经环境保护部门批准，擅自拆除、闲置、破坏大气污染物排放自动监控系统的；

（三）未经环境保护部门批准，擅自拆除、闲置、破坏环境噪声排放自动监控系统，致使环境噪声排放超过规定标准的。

有前款第（一）项行为的，依据《水污染防治法》第四十八条和《水污染防治法实施细则》第四十一条的规定，责令恢复正常使用或者限期重新安装使用，并处10万元以下的罚款；有前款第（二）项行为的，依据《大气污染防治法》第四十六条的规定，责令停止违法行为，限期改正，给予警告或者处5万元以下罚款；有前款第（三）项行为的，依据《环境噪声污染防治法》第五十条的规定，责令改正，处3万元以下罚款。

第五章 附 则

电网调度自动化监控报警系统的探讨 第5篇

关键字：调度自动化 监控 报警系统

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（b）-0084-01

调度自动化的机房存在一些安全隐患，比如若机房发生火灾不能及时发现，将破坏设备导致自动化系统不能正常工作[1-2]。另外，由于服务器、交换机等设备工作温度在一定范围内才能保证长期稳定运行，室内的温度或湿度异常将产生不良影响。自動化设备对电源的要求也较高，因此采用UPS电源进行供电，若UPS电源供电不正常将给设备来带隐患。系统的软件和硬件故障，如通道中断、远动机故障、计算机异常也会影响到系统正常运行[2-4]。对于自动化系统的遥测数据，其具有一定的变化区间，若遥测值过大或过小，监控报警系统应该能够正确判断并发出越限告警信号。若遥测数据出现了跳变，短时间内变大或变小，也属于异常的情况，系统也应该能够识别并告警。对于事故、保护动作、开关变位等重要信号，监控告警系统应该能显示出来。采用人工值班的方式对自动化系统进行监控，一方面出现故障后不能第一时间发现和处理，另一方面也增加了人员的工作量。通过应用调度自动化监控报警系统，能够提高对自动化系统的维护能力，保障系统的正常运行。

1 监控报警系统的功能

监控报警系统能对电网调度自动化系统的重要数据进行不断实时查询，对自动化系统各个进程以及通道状态进行监控，出现异常情况后通知调度员进行及时处理，不需要派专门的人员进行值班，除了提高处理异常情况的效率之外，也避免了被动监控可能出现的漏掉异常告警的情况。对重要的服务器相关进程、网络节点以及数据库服务进行重点关注，收集整理系统的信息，对系统的进程作出判断，防止网络节点以及数据库服务发生故障。发现故障信息后，通过信息、语音、短信、网页画面等方式通知到调度员和相关负责人，并需要调度员进行确认。

2 监控报警系统架构

2.1 数据采集模块

数据采集模块用来采集报警信号，其主要包括机房温度和湿度、UPS工况、通信设备以及网路状态、电网的实时数据以及操作系统的数据。电网的实时数据包含了负荷功率、电流、电压、开关位置、远动通道以及其他重要的遥测、遥信数据。电网的数据一般来源较广，与各个设备性能相关，很难有通用的接口来采集这些数据，数据采集模块需要一个接口平台将各个接口管理起来。各个设备只需要将自己的动态库发送上来，由系统数据采集模块的接口平台下载。操作系统的数据包括CPU功耗、内存使用率、重要进程、硬盘容量等。由于系统的硬件和软件环境较为复杂，根据不同的操作系统，采集信息时有差异地进行编程以屏蔽各种差异。

2.2 数据传输模块

数据传输模块是将指定的文件通过文件传输协议根据设定的频率传送到目标节点。传输过程含有两个部分，一是要配置文件，二是守护进程。配置文件配置好文件所在的位置、文件名称、发送的IP地址、到达的目录、发送的频率、发送失败后再次发送的次数、发送方式等。守护进程由配置文件的内容，将数据采集模块生成的文件按确定的模式传送到目标目录。若文件还没有完成生成，则传送的文件将不能使用，因此数据传输模块要确保文件生成完成后才能发送。

2.3 系统管理模块

系统管理模块用于配置数据库，对系统内的信息进行配置，管理并监视进程。若监视到某个重要进程退出，则查看系统的配置，重启该重要进程，如果启动失败则发出告警。该模块还能够对系统的日志进行查询，有利于维护人员对系统发生的故障进行处理。系统还有监视界面，能够监视和控制系统中的进程的运行情况。

2.4 报警模块

报警模块能够为调度员提供报警数据，监测数据发生异常时，其表现可以为短信、语音、音响等形式。调度员可以定制手机短信，对发生重要故障时能缩短处理时间。调度员可以对报警选择各种声音以及报警次数，报警显示画面的颜色也可以进行选择。调度员确认后，报警信号能够复归。

3 监控报警系统设置原则

3.1 正常操作告警的设置原则

若报警系统中的报警信息不能区分是正常操作导致的开关变位，还是发生故障导致的开关变位，将对调度员增加工作量，同时也存在不能及时发现异常开关变位的风险。因此可以将正常操作告警设置为普通的告警音响，同时在报警栏内显示，调度员确认后报警信息停止闪烁。若出现异常开关变位的情况，则发出严重的告警音响，与普通开关变位区分开来。

3.2 电流电压越限告警的设置原则

电流越限告警的设置原根据其额定负荷值的90%～95%设置越限告警值。当自动化系统采集到的遥测量超过该定值时，预警系统则显示画面，显示电流以及有功功率值，经调度员确认后数值停止闪烁。

电压越限时电压棒的颜色随之改变，提醒调度员注意，其变色设置以220 kV电压等级为例，从209～231 kV电压棒显示为绿色；从231～242 kV电压棒显示为粉红色；当大于242 kV时，电压棒显示为红色，当电压为209～198 kV时，电压棒显示为蓝色；当低于电压198 kV时，电压棒显示为黄色。

3.3 事故告警的设置原则

当电网内发生故障导致保护动作断开断路器时，监控报警系统应该能够立刻在报警区显示报警信息，其中要包含断路器断开的时间、断路器的名称、厂站的名称、继电保护发送的信号等，同时要起动打印机将事故所有报警信息都打印出来。事故发生后，显示屏的画面上动作的开关应当闪烁，同时开启事故音响告警，调度员可以对其确认。

4 结论

电网调度自动化使用的设备众多，不能依赖人员对其有效监控。该文介绍了采用调度自动化监控报警系统的应用。该系统在电力公司调度专业广泛应用，对减轻调度人员的工作强度，提高自动化系统的维护效率具有重要作用。

参考文献

[1]郭明.电力系统调度自动化智能报警研究[J].电源技术应用，2013（1）：38.

[2]张伯明，吴素农，蔡斌，等.电网控制中心安全预警和决策支持系统设计[J].电力系统自动化，2006，30（1）：1-5.

信息系统自动监控技术研究 第6篇

近年来, 攀钢加大了信息化建设力度, 已相继建设完成整体产销系统、财务NC系统、备件系统、检化验系统、IDPS系统、MES制造管理系统、物资计量系统、攀钢钒设备与物资管理系统、攀钢销售系统、攀钢采购系统、生产管控系统及办公自动化系统等。目前, 信息系统在攀钢发挥了越来越重要的作用, 信息系统已经成为必需的重要工具, 随着攀钢生产、经营、管理对信息系统的依赖程度的提高, 对信息系统的运行维护质量的要求也越来越高, 研究利用信息技术提升维护质量, 保障系统运行的稳定性、数据的安全性及故障恢复的快速性具有特别重要的意义。

信息系统的运行维护过程中, 如果完全依靠维护人员定时点检或是用户申报来发现故障及系统隐患, 常常会因为故障发现不及时, 导致故障恢复时间较长, 某些情况下还导致故障扩大。利用信息技术提升信息系统维护水平是避免上述弊端的重要手段。目前国内外支持监控平台功能的信息系统自动监控产品正处于起步发展过程之中, 能对操作系统状态、网络状态及数据库状态进行监控并给出数据。但对于攀钢信息系统而言, 该系统必须达到监控数据多样化、业务数据繁杂、报警功能完善的要求, 这样的系统必须在通用监控技术的基础上进行定制开发, 才能真正建设一个实用化的信息系统集中监控平台。

二、研究内容

对信息系统运行维护涉及的网络 (网络节点通断、关键网络设备相关指标等) 、数据库 (服务状态、会话数、锁等) 相关指标、电文数据交换、操作系统相关指标 (CPU占用、内存占用、磁盘空间、重要文件等) 、重要业务数据等进行自动监控, 对故障点记录日志, 并给出蜂鸣、语音报警, 提醒维护人员及时处理, 减小系统故障率。

三、总体设计

编程软件采用Visual Studio 2008 (C#) , 数据库采用Oracle11g。

整个系统由以下几个部分组成:

监控程序:主要完成自动监控报警及监控数据显示的功能, 同时将监控数据上传服务器。按照目前攀信公司维护范围划分的实际情况, 将攀钢信息系统集中监控平台划分为炼铁片区、炼钢片区、热轧片区、冷轧片区、办公自动化片区、网络片区及产销片区等七个子系统, 最后构成一个分布式的集中监控平台。

应用服务:应用服务程序提供一个Dot Net Remoting远程接口, 将各监控程序发送来的数据实时收集, 供客户端程序使用, 同时将将该数据写到数据库, 形成历史记录。

监控程序客户端:实现监控结果的客户端报警显示, 包括C/S和B/S两种方式。客户端不直接从被监控系统取数, 数据来源于监控程序。总体框架如下图:

四、数据采集

网络通断测试:利用.net的ping对象, 向被测试设备发送测试包, 根据返回结果判断被测试设备的网络通断情况。

跨网段监控:通过一台到两个网段网络都通的中间计算机安装一个专门开发的维护服务程序, 维护服务程序具有代理PING、数据库访问、操作系统参数访问的功能, 监控机向代理机发送跨网段测试命令, 获取维护服务程序返回的结果, 从而实现跨网段监控功能。

端口功能测试:利用.net的TcpClient对象, 尝试连接被测试端口, 根据连接成功与否返回的值判断被测试端口功能是否正常。

数据库服务状态:连接数据库后, 依据执行一个最简单的SQL语句是否成功, 来判断数据库服务状态是否正常。

数据库相关参数测试:依据执行相应的SQL语句, 检测数据库的会话数、锁表对象、表空间大小、用户口令是否被篡改。

最新数据测试:通过查询数据库表最新时刻, 来判断。

采集程序重复进程:通过检查数据库是否大量出现重复数据来判断是否有重复进程。

XCOM电文监控:对XCOM的发送表、接收表及应答电文、心跳电文等进行监控, 判断XCOM是否有发送故障、接收故障及停止运行等。

操作系统参数CPU、内存、IO、硬盘空间等监控:通过.net的PerformanceCounter对象, 对操作系统的CPU、内存、IO、硬盘空间等时行监控。对UNIX系统, 通过TELNET协议, 登录服务器并交互输入命令后, 根据解析返回的字符串得到CPU、内存、IO、硬盘空间等值。

备份文件检查:通过对备件文件的存在性、大小、创建时间等, 判断文件备份是否效。

系统日志、磁盘阵列状态:根据.net的EventLog对象, 检查系统日志, 根据系统日志中磁盘阵列告警以上日志来判断磁盘阵列状态。

交换机CPU、内存、温度、流量、通断等测试:通过TELNET协议, 登录交换机并交互输入命令后, 根据解析返回的字符串得到CPU、内存、温度、流量等值。

重要业务数据监控:根据业务逻辑及数据逻辑, 对数据库表执行SQL语句, 以检验重要业务数据是否及时产生及是否正确。

五、监控报警

将报警动作抽象成一个报警灯控件, 供所有报警事件公共使用, 以提高编程效率。该报警灯控件实现窗口提示、颜色警示、日志记录、蜂鸣提示、语音提示等功能。语音功能利用微软语音引擎技术, 根据文字内容发音, 不需人工预录音。

将监控对象按系统划分为多个区域, 一个区域由一个监控开关控制, 当该监控开关处于激活状态时, 每分钟对该区域执行一次监控扫描, 对多台主机采用多线程技术同时开始监控。在开始监控时, 先中止上一周期没有执行完的线程, 将所有该区域监控灯置为灰色, 然后进行监控, 当所有线程己执行完或是己执行到30秒时, 将监控结果 (各监控点的报警输入、测量值) 发送到应用服务。点击该开关停止该区域监控功能, 所有该区域报警灯置为灰色。当该监控开关处于非激活状态时, 点击该开关开启该区域监控功能, 并立即执行一次监控扫描。

六、平台特点

构建分布式的监控平台, 各片区监控子系统可以脱离服务器单独运行, 确保一线值守人员实时看到监控结果。

客户端程序实现了类似电视墙的功能, 可以全屏显示多个监控子系统的结果, 也可以单独放大显示一个模块的监控结果。

利用ClinkOnce发布技术实现了真正的全自动更新, 开发人员完成最新的程序修改后, 可以通过控制台控制监控程序的全自动更新。采用多线程技术, 程序运行效率高。

参考文献

[1] (美) 费森.Visual C#基于组件的开发.战晓苏译.北京:清华大学出版社.2003.

[2]马俊.C#网络应用编程.北京:人民邮电出版社.2010.

[3] (美) (Nagel.C) .C#高级编程 (第6版) .李铭, 黄静译.北京:清华大学出版社.2008.

[4]微软MSDN.智能客户端体系结构与设计指南.

[5]C#实现TELNET协议客户端.http://xu.xue.yi.blog.163.com/blog/static/957382482010582594065.

水闸自动监控系统设计探析 第7篇

关键词：海河二道闸水闸,监控系统,PLC,闸门启闭

海河二道闸是以防洪、排涝、引水、航运为主的一座节制闸,目前主要以现地控制为主,很多设备需要人工现场监控和操作。对闸门控制的可靠性不高、效率较低,并且不具有远程通讯功能,不能进行信息共享,已不能满足当今管控一体化的要求。随着经济发展和对水利信息需求的日益增加,水闸的自动化改造势在必行。

自动化技术经过10多年的发展已经达到一定水平。目前,自动化技术多采用PLC、微机保护单元、控制主机及继电器等。随着智能化开关、光电式互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络的开发应用,全数字化的变电站自动化系统必将出现。现主要结合海河二道闸水闸的实际情况,讨论一种基于数字化的水闸监控系统,保证水闸更加安全、可靠、经济地运行,实现水闸“无人值班,少人值守”的目标,满足当今信息化的要求。

1 系统结构

海河二道闸有7孔泄水闸门和1孔通航闸门,该系统主要是监控闸门的启闭、机电设备的运行情况、闸上下游水位。每个监控子系统由现场控制、集中控制、远程控制组成。利用PLC进行数据采集和输出的逻辑顺序控制。该系统采用2台工控机作为双机热备,工控机除了控制的作用外,还具有对数据进行记录、实时显示曲线、查询历史曲线和报警等作用,此外利用工控机进行Web发布,任何与其相连的计算机都可以通过IE浏览器进行控制。系统结构如图1所示。

现地控制级主要包括:一是控制箱。每孔闸门旁安装现场控制箱,当控制模式置于现场位置时,操作员可利用控制箱上的启动和停止来操纵闸门的运行,是最高级别的操作,独立于PLC和计算机控制,主要用于设备维护和调试。当控制模式选择远程时,控制箱的启动和停止不能使用,此时的操作权交由PLC完成。二是泄水闸现地控制级。7扇泄水闸由一套PLC组成现地级。闸位采用高精度闸门开度仪进行监测,精度达±1mm。闸门的启闭是由左右液压活塞上下运动决定的;开度的测量是通过绝对编码器检测的,它将闸门的上下位移变成一系列的数字量,经开度仪的二次仪表变换成标准电流信号送PLC的模拟量输入模块。开度仪具有开度数字现地显示、量设置、非线性补偿等功能。三是通航闸现地控制级。通航闸由一套PLC组成现地级,它的主要功能是控制闸门上升、下降和通航、停航指示等动作。四是公用设备现地控制级。备用发电机、水位、雨量等设备的监控,采用1个公用现地控制PLC装置。首先采用市电(东24或252线路)供电,若监控到市电线路无电,将迅速开启柴油发电机组供电,当市电线路来电后自动断开发电机,线路投入运行,不需要工作人员干预;另外,还可以自动定时开关闸区路灯照明。闸上下游水位的监测至关重要,是整个自动控制能否实行“无人值班,少人值守”的关键。为此,系统在选用传感器时,要做充分的比较,可选用美国DTSIO公司的智能型激光水位计。其测量原理为,在水面上方某一高度的激光水位计向水面垂直地发送光束,光束到达水面后反射回来,而测得水位计达到水面的距离,水位计高度与所测距离相减即得水面高度,即水位。该水位计具有结构简单、安装和使用方便的特点。水位计的安装必须考虑防浪措施,保证水位的准确。监控雨量的传感器计可选用双翻斗式雨量传感器,每翻1次降雨量为1mm。由PLC自动完成各种信息的采集、分析处理、执行控制操作。五是中控室。中央控制室内配置现场指示仪表,以方便实际操作。中控室2台工控机互为热备冗余,每个工控机配有双网卡,一块网卡与控制网相连,另一块与管理中心相连,进行信息发布。主要负责采集现地控制级各种数据,通过计算机通讯网络集中于中控室并上传至管理中心。中央控制室可直接对PLC下达有关控制命令,如控制油泵电动机、闸门升降停等。为防止雷电,该监控系统为了提高抗干扰能力和可靠性,凡是从外引进的电源线和信号线都采取了防雷措施,户外设备高空处需安装避雷针。中控室安装防盗设备,确保各站点在无人看守的情况下设备的安全性。一旦发现安全问题,立即发出声光报警,同时向中心和安全部门发出报警信息。

2 监控软件

主控制室采用Cimplicity作为监控软件,该软件可以采集现地控制级现场数据,并进行相应的处理,然后存放到SQL SERVER建立的数据库中,供分析、统计、报表和打印使用。具体功能如下。

2.1 计算功能

监控软件采用模块化结构设计,对闸区上下游水位采集的数字信号进行滤波、计算,根据平均值判断变化趋势,形成上下游水位曲线,根据水位变化规律决定闸门的启(升)或闭(降)、开度、自动运行。

2.2 控制功能

根据水位曲线的变化趋势计算分析,有2种方法可向闸门发出控制命令,实现闸门的启闭操作。一是自动运行。根据计算结果,计算机自动完成闸门启闭操作,做到无人职守。二是人工操作。运行人员根据水位曲线变化趋势,通过人机对话界面,实现闸门启闭的操作。

3 Web远程访问

水闸信息网络系统通过ADSL专线上网实现与防办信息调度中心Internet网络互联,以及网络化数据管理。系统可以基于Web的B/S服务。

为了实现控制系统和信息网络紧密连接,系统采用了基于OPC标准的自动化技术。OPC标准基于OLE/COM技术,同时OLE/COM的扩展远程OLE自动化与DCOM技术支持TCP/IP等多种网络协议,因此可以通过OPC接口实现远程访问。这里中控室的计算机服务器OPC服务器,允许与其他具有OPC客户机接口的应用程序进行数据交换。网页服务器(Web服务器)通过OPC通讯接口程序和OPC服务器通讯,读取实时数据在网页上动态刷新显示。

4 结语

计算机自动集中控制系统的建成,极大地优化了水闸系统的运行和管理,实现水闸运行“无人值班、少人值守”。有效地实现了管理的科学化、现代化,提高闸门控制的安全性、可靠性,充分提高二道闸水闸工程效益,促进水闸工程管理的现代化。通过Internet技术和Web技术实现了资源共享。同时,系统设计通过采用当前先进的技术和设备,具有一定的先进性、可扩展性。实际运行证明,该系统效果良好,达到了设计要求。

参考文献

[1]问泽杭,张合朋.泵站综合自动化系统若干问题的探讨[J].中国农村水利水电,2002(7):24-26.

[2]陈红勋,问泽杭,李二平.泵站微机综合自动化系统的开发[J].江苏水利,2000(3):23-25.

[3]王林.苏州河河口水闸液压启闭机电气及同步控制系统[J].水利水电科技进展,2007(4):77-78.

城市照明自动化监控系统 第8篇

城市照明是城市功能照明和景观照明的总称, 包含城市的道路、街巷、住宅区、广场、公园、公共绿地和建筑物等功能照明和景观照明。它是城市环境工程的重要组成部分, 营造优美舒适的夜景, 是有机互补、相得益彰的一个整体[1]。然而, 我国经济高速发展所面临的电力紧缺瓶颈, 制约着城市公共设施的建设和发展。每当用电高峰季节, 各地政府为缓解缺电用电矛盾, 都会采取各种应急措施应对电力紧张局面。就城市照明而言, 关闭部分甚至全部景观照明、道路照明夜间路灯采取隔一亮一、调整路灯开关的时间等是被普遍采用的应急手段。这样的让电措施, 在缓解用电紧张的同时, 却带来资源的浪费和对人们日常生活的负面影响。因此, 缓解用电紧张的最佳和有效的办法, 是对用电实施智能化管理, 减少浪费, 使每一度电都能物尽其用。

对于城市照明系统来说, 采用智能化的管理系统是实现能源节约、减少资源浪费、满足人们生活要求、显示现代化城市靓丽风景的科学解决方案。城市灯光照明系统是城市的重要基础设施之一, 是一项科学性、技术性很强的系统工程, 又是一项重要的形象工程[2]。

对于城市照明管理部门来说, 在确保满足城市照明要求的情况下, 降低系统的能源成本、维护成本、提高市民的满意度是其主要工作目标。所以, 本文介绍的“城市照明自动化监控系统”就是为了帮助城市照明管理部门实现其主要工作目标而提出的。

1 城市照明面临的问题

随着照明环境意识的不断深入人心, 人们对道路照明的要求也在不断提高, 面对城市照明的亮灯率、开关灯时间的合理性、节能、照明设施完好率、电缆防盗、投资及维护成本等一系列问题的提出, 以及解决问题的期望值也不断提高。城市照明管理实现科学化、智能化, 是推动城市照明事业发展的关键。重视和加强城市照明管理工作已成为城市照明管理部门急待解决的问题。

2 城市照明自动化监控系统

城市照明自动化监控系统是为了解决当前城市照明面临的问题, 在原路灯远程监控系统的基础上开发的新一代城市照明监控系统。该系统不仅适用于城市照明设施分布范围比较广的应用场合 (如城市道路照明、城市美化照明) , 也适用于照明设施分布相对集中的场合 (如大型公共建筑的室内外照明) 照明。

随着移动公用网的发展和日益完善, 移动公用网提供的服务内容越来越多, 网络的覆盖也越来越大, 通信的可靠性也越来越高。用户把难管理的通信部分交给专业的移动公司负责, 可减少用户的风险, 提高系统运行的可靠性, 特别是城市规模越来越大、高层建筑越来越多的情况下更是如此[3]。可以说利用移动公司的GPRS (通用分组无线电业务) 无线公网实现城市照明自动化监控系统的远程通信是当前最佳的选择。如图1所示是基于GPRS无线公网的城市照明自动化监控系统结构图。

基于GPRS无线公网的城市照明自动化监控系统由监控中心、系统监控软件;LMCT (照明监控终端) 、SLMCT (单灯监控终端) ;电缆防盗报警终端;照度计、车流量传感器;GPRS网、Internet组成。

3 系统主要功能和作用

3.1 灯的开关控制

天黑前当自然光照尚能满足驾车人员以及行人对亮度需求时就亮灯, 或者天亮后当自然光照已能满足驾车人员以及行人对亮度需求时还亮灯, 就会造成能源的浪费;反之, 天黑后不及时开灯, 或天不亮就关掉所有的路灯, 就会给出行者带来不便, 引发交通事故, 照明管理部门甚至当地政府还会受到市民的批评和指责。可见, 在合理的时间开启或关闭道路照明灯至关重要。城市照明自动化监控系统按当地经纬度及日期算出日落时间加日落时间偏移得出的时间开启全夜灯和半夜灯, 按设定的关灯时间关闭半夜灯, 按当地经纬度及日期算出日出时间加日出时间偏移得出的时间关闭全夜灯;有些地方周围有山或其他原因会影响天黑和天亮的时间, 用户可通过设置日落时间偏移和日出时间偏移来修正全夜灯和半夜灯的开关灯时间;系统也可按设定的开时间、关时间定时开关控制以满足一些特殊的用途;系统也可通过监控中心的监控工作站随时开关监控站点的每条出线回路, 甚至可以控制到每盏灯。

一些特殊日子需要提前开灯或推迟关灯时, 监控中心的值班人员在监控工作站上临时修改一下当天的开灯时间、关灯时间及第二天早晨的关灯时间即可, 由于这种修改只影响当天的开灯时间、关灯时间及第二天早上的关灯时间, 第二天无需改回来就能自动恢复成原来的定时时间。

往往有些景观灯平时不开, 只在周末才开, 甚至有些景观灯仅在节日时才开。为了便于管理这些景观灯的开关, 可通过周定时设置功能仅设置周末时定时生效, 平时定时失效。遇节日时, 可在节日前任何时候通过时段优先定时设置功能将节日的开始和结束日期以及节日期间开关灯时间设置好即可, 节日过后就能自动恢复原样, 而不必一定要等到节日开始时才能将开关灯时间改为节日期间开关灯时间, 也无须一定要在节日结束后的第一天将定时设置恢复原样。这样既可减少管理人员的工作量, 还可以减少差错。

监控工作站从安装在监控中心的照度计获取当前自然照度, 如果在开灯前照度已低于设置的照度低提醒值, 则监控工作站发出声光报警, 提醒值班人员启用远程开灯, 值班人员可根据实际情况作出处理, 此功能可确保由于天气恶劣提前天黑时仍能及时开灯, 方便市民出行, 提高公众满意度。不用照度计测出的照度值直接来控制灯的开关, 而采用声光提醒加人工干预的方式, 是为了避免因照度计故障或被遮挡而造成大白天亮灯的严重不良后果。另外, 也可以采用时控加光控方式进行全自动控制, 亦即除设置开关灯时间外, 再设置一个光控有效时间, 如只在设定的开灯时间前20 min光控有效。这样既可避免因照度计故障或被遮挡而造成大白天亮灯的严重不良后果, 又可在无人工干预的情况下实现由于天气恶劣提前天黑时仍能及时开灯。

一个城市通常到了晚上某个时间后, 道路上的车流量和人流量就会比高峰时段大幅降低, 虽然不同的城市这个时间点不一样, 每个城市不同的季节这个时间点也不一样, 但每个城市总能找到自己具有规律性的这个时间点。因为到这个时间点后车流量和人流量变得很低, 除关掉半夜灯外, 还可以通过调低全夜灯的亮度来达到节能的目的。由于过了这个时间点后绝大部分市民已休息, 居民用电量很少, 会引起电压偏高, 导致路灯太亮造成光污染, 并且还影响路灯的寿命, 所以说此时调低全夜灯的亮度不仅可以节能, 还能起到消除光污染和延长灯的使用寿命的效果。

当前, 全国各地都存在着季节性电力紧张的情况, 为了尽量满足居民用电, 减少城市照明用电量是各地政府都会考虑采取的措施。如何既能减少城市照明用电量, 又能尽可能少地影响市民夜间出行被摆到了城市照明管理部门的面前。采取隔一亮一、调整路灯开关的时间、调低灯的亮度、关闭景观照明等方案被普遍提出并采用。如何能快速实施这些方案, 并在电力紧张消除后又能迅速恢复原有状态, 城市照明自动化监控系统能充分满足城市照明管理部门这些需求。

城市照明自动化监控系统可实现回路变功率节能控制、单灯变功率节能控制及线性调光节能控制3种节能控制方式。按节能控制时间可分为全节能和半节能。全节能为每天开灯后延迟10 min后控制变功率镇流器或调光电子镇流器进入节能状态, 半节能为每天开灯时为满功率状态, 到设定的节能开始时间时启用节能模式。通过变功率节能控制可达到30%以上的节能效果, 通过调光电子镇流器节能控制可达到40%以上的节能效果。

安装单灯监控终端的线路可通过设置单灯编组定时实现隔一亮一, 还可实现任意组合的亮灭控制, 如只开路口的灯等, 可实现在满足最低城市照明要求的情况下实现最大限度的让电。此外, 当单灯监控终端监测到电压过高时, 自动控制变功率镇流器进入节能状态, 一方面可以避免由于电压过高影响灯的寿命, 同时还能达到节能的效果。此外, 单灯监控终端的有功功率超限报警功能可及时发现那些已处于老化状态的灯, 使这些低能效的灯能得到及时的更换, 避免能源的浪费。因为灯在使用了最佳使用小时数后会老化, 会大幅增加能耗, 而亮度反而降低, 并且还会维持相当长的时间后才会彻底烧毁, 如果此时不及时更换掉已老化的灯就会造成大量能源的浪费。

通过设置日落时间偏移和日出时间偏移可方便地调整路灯开关的时间。通过设置定时关可方便地实现不开启景观灯, 或通过设置定时开关时间缩短每天开启景观灯的时间。安装单灯监控终端和调光电子镇流器的线路还可根据照度和车流量自动控制灯的亮度达到最佳, 以提高公众满意度, 同时还能达到节能的效果。

通常维护人员在鉴别或更换灯泡时都要开启整条线路上的灯, 造成电能无谓的浪费, 常常引起不明真相的人们对城市照明管理部门的指责和批评, 造成不必要的麻烦。有了单灯监控终端, 鉴别或更换灯泡时只需打开一盏灯, 这样既可节电又可避免人们的误解。

3.2 远程监测

城市照明自动化监控系统在监控中心的监控工作站上及大屏幕上可显示城市照明系统的全局图, 该全局图可任意缩放和漫游。管理人员可浏览全部监控站点的分布情况及基本信息, 此图以地图为背景, 反映站点位置及状态 (在线/离线、亮灯/灭灯、有报警) 。光标指到站点图标时可显示站点编号、站点名称、站点SIM卡号、站点地理位置。

城市照明自动化监控系统可在监控中心监测到每个照明控制柜各出线回路的开关状态、箱门开关状态及电压、电流、有功功率、功率因数、有功电度量。管理人员在监控中心就能很快判断现场的设备工作及供电是否正常。

对安装了单灯监控终端的线路, 管理人员在监控中心能直观地看到线路上每盏灯的亮灭、节能、灯故障、无功补偿电容故障、过压、欠压、有功功率超限等状态。

3.3 故障监测及异常报警

城市照明自动化监控系统中的单灯监控终端能自动检测灯故障、无功补偿电容故障、过压、欠压、有功功率超限等状态, 并自动将这些异常报警信息通过电力线传至照明监控终端, 再由照明监控终端通过GPRS网上传至监控中心。

城市照明自动化监控系统中的电缆防盗终端在开灯和关灯两种情况下均能可靠地监测出电缆是否断开, 一旦监测到电缆断开, 就产生报警, 并经由照明监控终端上传至监控中心。

城市照明自动化监控系统中的照明监控终端自动检测照明控制柜 (箱) 的门是否被打开、是否停电、电压和电流及功率是否异常、是否有异常的功率突降发生, 一旦监测到有异常情况, 就自动将报警信息上传至监控中心。

监控中心收到任何报警信息都将存入数据库, 并立即在监控工作站的屏幕上显示明显的报警指示, 同时音响发出报警声, 用户可为每种报警设置不同的报警声, 以便于快速识别和处理不同的报警信息。此外, 监控中心的监控软件根据各监控站点上传的信息判断是否存在白天亮灯、夜间灭灯、亮灯率偏低等异常情况, 如果有异常情况则将报警信息存数据库, 并立即在监控工作站的屏幕上显示明显的报警指示, 同时音响发出报警声。

通常, 由城市照明管理人员开车巡视或热心市民打来电话甚至投诉来被动式寻找或获知路灯该亮不亮或该灭不灭等异常情况, 对于无功补偿电容的故障根本无法知情。有了城市照明自动化监控系统, 管理人员就无需费时、费力、跑车费油巡灯查故障, 只要在监控中心就能第一时间看到哪儿停电、哪儿的灯没亮或者没灭, 范围可定位到那个灯杆上的灯已老化或不亮, 那个灯杆上无功补偿电容损坏等情况一目了然, 为尽快修复设施故障, 提高公众满意度创造了有利的条件。

3.4 分组功能

城市照明自动化监控系统可对监控站点自由分组, 每个站点可属多个组, 并支持组控, 如按组设置参数、按组召测数据、按组查询数据、按组查询报警等。

3.5 数据库功能

可查询任意时间段内任意终端监测参数组合的历史数据;可查询任意时间段内任意终端的报警类型组合的历史数据, 并可确认或删除报警;可图形化辅助分析历史数据。可用曲线图、棒图、饼图等图表直观表现各种历史数据或统计结果, 为用户分析、决策提供帮助;可快速一览系统配置参数及所有终端的基本信息和配置参数, 并可快速修改;可快速一览所有终端的实时数据;可快速一览所有终端的实时报警, 并可确认或删除;可生成各种用户需要的报表, 如运行日报表、月报表等, 日报表包括各站点日离线时间、亮灯率、日耗电量、日平均电压、日最高电压及出现时间、日最低电压及出现时间、日最高功率及出现时间、各种报警发生的次数, 所有站点总日离线时间、日平均亮灯率、日耗电量、日报警发生的次数, 月报表包括各站点月离线时间、月平均亮灯率、月耗电量、月平均电压、月最高电压及出现日期、月最低电压及出现日期、月最高功率及出现日期、月内各种报警发生的次数, 以及所有站点月总离线时间、月平均亮灯率、月耗电量、月内报警发生的次数。

4 结束语

综上所述, 城市照明自动化监控系统为城市照明中景观照明和道路照明的开关控制、节电节能、远程监测、故障监测与异常及电缆偷盗报警、分组与数据库功能实现等提供了综合解决方案, 系统具有高度的智能化与自动化。我公司的城市照明自动化监控系统在诸多城市应用中都收到了不同反响的效果和好评, 成为城市照明管理部门管好和用好城市照明系统必不可少的技术保障手段, 极大地提高了城市照明管理部门的自动化综合管理水平。

摘要：阐述了城市照明管理部门面临的难题, 及城市照明自动化监控、节电节能、智能化管理等方面所存在的主要问题, 围绕电力紧缺的背景和现有一些路灯远程监控系统的不足等, 提出了城市照明自动化监控系统为城市照明中景观照明和道路照明的开关控制、节电节能、远程监测、故障监测与异常及电缆偷盗报警等提供了综合解决方案, 并对系统功能和作用进行了详细介绍。

关键词：城市照明,监控系统,节能,单灯监控

参考文献

[1]孙风荣.浅谈城市照明的规划设计与管理[J].山西财经大学学报, 2008 (S2) :211.

[2]樊利军.城市灯光照智能监控系统的设计[J].北京工业职业技术学院学报, 2007, 6 (4) :17-20.

刍议自动气象站实时监控方法 第9篇

自动气象站实时监控是自动气象站站网自我维护保障系统, 通过实时监控, 可以随时发现数据异常现象, 并根据数据异常情况进行科学分析, 作出系统故障预警, 通过网络终端通信将故障信息发送到自动站技术维护部门。技术人员可以根据自动站提供故障信息, 及时对故障进行处置, 确保自动气象站正常运行。

1 自动气象站实时监控系统工作原理

自动气象站全网实时监控系统共由自动站网通信终端、数据采集中心和全网监控中心等部分组成。自动实时监控系统具体构成包括设备状态监控、数据质量监控、组网更新维护、故障分析与显示、指令控制和报警提示等模块。如下图所示。

监控中心通过GPRS网络连接自动气象站, 接收上行监控信息, 并通过自动站网通信终端发送下行指令, 实现观测实施监控功能。上行监控信息通过自动站网通信终端用GPRS网络发送到数据采集模块。这些数据经过处理后转发到全网监控中心, 中心将这些数据进行分类处理, 也就是设备状态监控处理、组网更新维护处理、数据质量监控处理, 在数据处理过程中, 发现数据异常或者故障时, 则通过预警系统进行提醒。通信终端报警显示、维护显示入网更新提示、终端SIM卡更换提示, 自动站站号设置错误报警等。下行控制指令是指自动气象站补调缺少的数据、更改一些参数设置等。全网监控中心就要发出控制指令, 经过数据采集中心, 对指令进行相关处理, 转发到自动站网通信终端, 完成实时监控。

2 自动气象站故障特征

自动气象站可以为气象观测系统提供实时监控数据, 为提高气象观测质量服务。由于自动气象站连续运行, 很容易造成设备故障, 而且维修比较繁琐, 排除故障时间也较长。故障的出现, 也会造成数据异常或不能准确及时发出, 有些数据缺测率很高。因此, 建立自动气象站实时监控预警系统, 可以随时发生系统故障, 及时排除故障, 提高气象观测数据质量。根据相关调查发现, 自动气象站故障发生原因众多, 导致的故障类型也呈现多样性。按照故障发生原因, 可以分为采集器故障、软件故障、线路故障、传感器故障、电缆故障、电源故障等, 而且以传感器故障居多。这些故障都会对自动站造成重要影响, 严重的甚至无法恢复。像采集器时钟停止, 通信错误, 影响自动站部分数据采集处理。

自动气象站故障主要特征是数据异常, 或者是数据准确度下降, 数据跳变或恒定。

2.1 数据缺测急剧增加

数据缺测现象激增, 说明系统故障已经发生。各类故障都可以造成数据缺测, 数据不完整。像出现乱码现象, 小时和分钟数据缺失, 大多是数据采集器发生了故障。

2.2 数据准确度下降

自动气象站仪器灵敏度很高, 如果准确度低于95%, 可以对这些不合理的野值进行故障确认, 故障原因可能是超越要素可能值超出气候极值。像信号电缆出现故障, 温度显示可以为-67.8℃, 表明电缆出现严重问题。

2.3 数据跳变或恒定

气象要素一般会随时间而变化, 而且变化有一定稳定性。如果出现仪器故障, 数据会发生突然巨变, 或者是造成数据长时间恒定不变的情况。像传感器故障, 湿度会显示100%, 电缆短路也可能造成一些风向风速传感器风速为0.0m/s。

3 实时监控预警系统的功能

实时监控预警系统能够根据自动站故障发生时数据异常特征, 对自动站数据进行分析判断, 并显示自动气象站的运行状况, 对发生故障的站号和部位进行定位, 生成故障日志, 由通信终端用网络、短信和电话呼叫等形式提出预警。

3.1 运行状态检查

自动气象站实时监控系统自动运行和采集数据时, 如果出现下面几种情况, 系统会立即预警:定时运行Ping命令检查计算机网络状态时出现死机或者网络Ping不通;自动站实时地面气象要素数据文件 (ZZ.txt) 如果每分钟存入54个字段的要素瞬时值, 这时系统要对ZZ文件生成时间进行检查, 假如文件生成时间和时钟误差>3min, 这时自动站会停止采集数据, 而且每个小时系统都会自动对地面气象要素数据文件进行检查, 查看卸载情况, 如果没有卸载, 就会出现1/4自动观测要素缺测。

3.2 异常数据检查

异常数据检查主要是指瞬时值检查和瞬时值时间是否一致性检查。如果数据出现异常, 系统就会判定瞬时数据出现故障, 然后迅速将故障信息显示或者发送到技术人员手中, 实现提前预警。

合理性检查要设定合理界限, 当系统检查ZZ文件气象要素值, 如果设置浅层地温为-50~50℃、气温为-60~60℃, 一旦数据检查超过这个范围, 就可以判定数据错误。为了提高针对性, 还可以根据不同月份要素进行合理性设置, 如某自动站历史最高气温为43℃, 最低气温为-25℃, 当数据检查超过这个界限, 则会给出预警信息。时间一致性检查主要分析数据有没有跳变或者恒定不变, 像风向风速和湿度等因子。时间一致性检查也要给系统建立自动站瞬时值范围, 如果规定深层地温瞬时值最大变化范围为0.3℃, 每小时湿度数据最小变化范围为1%。一旦系统进行时间一致性检查数据超出给定范围, 预警系统就会发出故障预警。如果出现恒定不变数据显示, 预警随机会发出。

3.3 数据实时备份

数据实时备份也是自动站计算机数据管理的重要内容, 这些备份可以确保实时监控数据质量和安全。自动站数据备份有2种形式:按照指定时间间隔, 也就是在指定时间点进行增量备份, 自动生成数据文件夹, 而且每次只备份更新过的文件;对气象报文、系统日志等文件进行交叉备份, 也就是备份1次/h, 而且备份文件夹要命名为“年-月-日-时”。

4 结语

自动气象站实时监控预警可以及时发现系统故障并体现预警, 为系统维护确保气象数据观测准确, 提供最有力保障。自动气象站实时监控, 也彻底扭转了过去出现故障后到处查找的被动局面。实时自动气象站实时监控预警系统不仅能够对故障进行及时预警, 还能通过数据分析诊断, 判定故障发生原因和发生部位, 为技术人员顺利快速反应提供便利, 确保自动站站网的可靠运行, 提高了自动站自我保障能力。

参考文献

[1]齐军岐, 陈庆庆.自动气象站实时监控方法[J].陕西气象, 2010 (01) .

[2]和爱群.自动气象站实时数据传输监控方法研究[J].科技广场, 2011 (01) .

自动监控 第10篇

关键词：电力自动化设备；综合监控管理；电力安全生产；电力系统；电网运维 文献标识码：A

中图分类号：TM73 文章编号：1009-2374（2015）19-0056-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.19.027

随着电力事业的不断发展，国家对电力安全生产的重视程度越来越高，以不断提高电力系统的运行安全性，最终降低安全事故发生率。因此，电力自动化设备综合监控管理的真正实施需要根据设备的相关性能、各种结构，制定合适的电力自动化安全管理策略，才能真正减少故障处理时间，从而促进电力自动化综合管理水平有效提高。

1 电力自动化系统的运行情况

在经过长时间发展和改进后，电力自动化系统的机械设备变得越来越多，网络信息技术也得到有效完善，在一定程度上增加了供电公司的业务量，是促进企业长远发展的重要保障。目前，在电力自动化系统的运行中，主要类型有交换类、采集类、电源类、安全防护类和其他类型，其中交换类的自动化系统主要是指调度交换设备、中兴行政交换设备；采集类的自动化系统主要是指一次SCADA数据采集装置器、二次电量数据采集装置器；电源类的自动化系统主要是指电源分配屏、逆变电源、各种设备的输入输出电源和蓄电池等；安全防护类的自动化系统主要是指一区与二区的网络安全防护采用的纵向加密装置、网络防火墙以及一区和二区向三区传输数据时采用的网络隔离装置UPS；其他类型的自动化系统主要是指门禁系统、电力机房动环系统、负荷预测系统、主站五防系统和一体化计算平台等。

2 电力自动化设备综合监控系统的组成结构

在实际运行中，电力自动化设备综合监控系统的监控内容主要是指电能量、机房动环系统、自动化SCADA、门禁系统、OMS系统和录音系统服务器等各种设备，在进行数据采集时，主要是通过监控的自动化设备来完成。目前，采用较多的是统一数据采集方法，以充分利用对各接口都具有兼容的功能，使被监控设备的数据和自动化综合系统之间的数据得到相互交换，从而真正实现各种设备的集中监控。与此同时，在交换数据的过程中，系统还会对数据进行相关处理，以满足系统运行的各种需求。在部分设备中，数据的采集还可以采用远程传感器来完成，而在没有监测单元的配电设备、交流电源和蓄电池等设备中，可以采用配置电流感应器、电压感应器等方式，以实现自动化电源运行数据的有效采集。另外，在进行设备的警告信息采集时，可以采用告警接点接入的方式，以对烟雾告警、高温湿度采集、门禁、水浸告警和蓄电池与UPS电源等安装遥测采集模块，从而达到提高自动化设备、生产情况等相关数据准确性、可靠性的目的。

3 电力自动化设备综合监控系统的功能

通过对电力自动化设备综合监控系统进行全面分析可知，它的主要功能有以下三个方面：

3.1 数据的有效处理

根据系统的实际运行情况，对所采集的各自动化电源数据、环境数据等设置门限值，以对数据进行有效处理，从而在相关数据超过门限值情况下，及时地发出告警，以真正实现对各种自动化设备、环境设备、电源系统的实时监控。

3.2 提供人机操作界面

根据各设备的实际运行状态，电力自动化设备综合监控系统可以自动采集各种综合信息，以在机房平面图、网络组织图、设备面板图等多个视图组成的网络拓扑机构中，为工作人员提供一个直观、便捷的操纵平台，从而在电力自动化设备综合监控系统提供的人机操纵界面中，对整个网络所管理的各种设备的运行情况进行实时分析和管控。例如：拓扑结构中的网络组织图是以电子地图为整个屏幕的背景，在对各个传输范围进行整体显示的情况下，相关工作人员可以对全部线路、局站的分布情况有非常清晰的了解，在提高工作人员工作效率方面发挥着重要作用。

3.3 故障问题的及时处理

在进行故障问题的及时处理这个过程中，电力自动化设备综合监控系统的功能主要包括两个部分：一部分是对故障进行有效管理；另一部分是及时消除故障。在对故障进行有效管理时，必须对告警、告警配置和告警信息采取合适的管理措施，以通过运维人员对告警类别、级别和显示方式等进行正确定义，减少安全事故发生。在实际运行过程中，首先要对告警信息进行有效监视，然后对用户的信息进行有效的过滤和分析，最后对故障进行定位，以选择合适的告警方式，将相关信息传递到工作人员手中。由此可见，对故障进行有效管理可以实现故障信息的自动化分析和管理，并为工作人员指出故障问题的具体位置，是提高故障发现率的有效途径。在进行故障的及时消除时，系统会对故障的性质进行正确判定，以将其进行正确分类，从而减少故障问题的处理时间，提高故障处理效率。

4 电力自动化设备综合监控管理系统的应用

为了提高电力自动化系统的运行稳定性和安全性，必须注重电力自动化设备综合监控管理系统的合理应用，才能真正提高电力自动化设备综合监控管理系统的管理效用，减少电力安全事故发生，最终提高供电企业的整体效益。

目前，电力自动化设备综合监控管理系统的应用主要有以下两个方面：

4.1 综合控制

在实际运行中，如果出现不正常的运行情况，电力自动化设备综合监控管理系统会自动进行报警，并将报警信息告知值班人员，可以确保各种不正常的运行情况得到及时处理和控制，以在最短的时间内让电网恢复正常运行状态。因此，在进行综合控制的过程中，电力自动化设备综合监控管理系统可以对机房各种设备的安全实行集中管理，并对机房的情况有比较全面的动态掌控，最终实现整个电网的综合监控。例如：在对各种设备进行实时监控的过程中，电力自动化设备综合监控管理系统可以对安全防护设备、交换设备等的运行数据进行实时采集和监测，并在IP网络上进行传输，同时在服务器的自动保存和处理功能下，将相关数据传送到综合监控系统中，以真正实现各种设备的综合管理和控制，为运维工作人员提供最新、最及时、最全面的

信息。

4.2 监控方面的应用

在对各种信息进行及时采集和整理的同时，相关工作人员可以将机房图纸和告警信息充分结合在一起，并将警示信息及时显示在操作界面上，如各种声音和颜色等，以便于电力监控人员对各种设备的运行情况、工作状态进行实时监控。在对获得的告警越限数据进行分析后，可以对相关设备进行有效监视，如数据交换设备、机房环境设备和调度数据网等，以真正提高电力自动化系统运行的安全性和稳定性，降低故障发生率。

5 结语

综上所述，随着我国电力事业的快速发展，电力自动化设备综合监控管理系统的合理应用，是社会不断发展的必然趋势。通过对电力自动化设备的工作状态、运行情况进行综合监测，可以有效降低电力自动化设备的监控成本，减少各设备的故障问题，最终提高电力自动化系统的整体性能。

参考文献

[1] 张洪林.刍议电力自动化系统技术在配电网运行管理中的应用[J].科技与创新，2014，（13）.

[2] 易婵鸣.简析电力自动化技术在电力系统的应用策略[J].科技与企业，2015，（4）.

作者简介：赵艳（1973-），女，内蒙古乌兰察布人，内蒙古乌兰察布电业局调度处工程师，研究方向：电力系统及其自动化。

煤矿井下排水自动监控系统的设计 第11篇

鉴于以上情况, 常村煤矿对井下排水系统进行了自动化改造, 设计了一种基于单片机处理的、根据各种传感器采集数据控制交流电机的开停控制水泵运行的排水系统。

1原排水系统概况

常村煤矿井下原排水总系统结构如图1所示。矿井最深处的南风井泵房将矿井最底部流入巷道和工作面的水抽送到21延伸水仓, 21延伸泵房将21延伸水仓的水分别抽送到21底部水仓和110水仓, 21底部泵房将21底部水仓的水抽送到110水仓, 110泵房将110泵房水仓的水分别抽送到排矸井和340回风巷水仓, 320泵房和330泵房将340回风巷水仓的水抽排到地面后顺排水渠排走。

常村煤矿井下6个泵房由人工观察水仓水位从而操作水泵的开停, 以达到及时完成矿井排水。这种排水系统完全依赖于工人的实际经验和已有的操作规程来控制水泵机组的启动以及闸阀的开关过程。因此主要存在以下问题:

(1) 由于不同操作人员的经验和操作习惯不同, 水泵开停的操作流程及水位点的选择不规范, 不能对每台水泵进行合理均衡利用。

(2) 每台水泵启动时间较长, 所以发生涌流等紧急情况时无法及时判断并处理。对操作人员的实际操作要求太高, 操作工序繁琐, 某些部件因频繁使用不当还容易导致损耗。

(3) 每个泵房24 h都需要人员值守, 浪费人力资源, 职工的劳动强度过高。

(4) 调度中心无法及时了解泵房准确情况, 存在一定的安全隐患。

(5) 设备维护没有准确可靠的历史数据可供参考, 仅靠人工记录开停时间这些简单的数据不能满足安全生产的需要。

2新系统设计思路

新设计的系统主要包括2部分:CPU控制单元和监控系统。新系统应能够实现对水仓水位、排水管路流量、电机温度、电路负荷电压等数据进行实时监测监控及报警显示, 自动根据水仓水位及其他参数因素来控制所需部位水泵的启停以及闸、阀的开关, 提供最优的水泵运行时间、数量以及最优的排水管路。如果系统在远端手动模式或井下自动控制模式的情况下发生故障, 则可以自动转换为现场手动控制模式以保证安全;同时, 它也可以实现在安全生产指挥调度中心对井下排水系统泵房的所有设备进行实时监视和控制, 并完成数据的记录和查询以及各种报表的生成、打印等工作, 做到泵房无人值守、设备运行安全可靠[2]。

3硬件系统设计

硬件系统的设计最主要的是信号采集系统的设计。信号采集系统硬件框架如图2所示。

硬件部分主要由AT89S52单片机、SD2068实时时钟电路、A/D转换电路、信号调理电路、AT24C1024存储器等组成。其主要功能:当实时时钟SD2001E采集各种传感器数据定时时间到后, 单片机启动系统各个部分进行工作, 将由传感器部分送过来的标准的4～20 mA的电流信号经信号变换电路转换成标准的电压信号, 然后对电压信号进行A/D转换和数字滤波[3], 将采集到的水位数据、温度数据、流量数据和采集时间等存储起来, 利用原有的工业以太网络传送至地面。由于该系统在设计时遵循煤矿安全监控系统标准子系统接口规范, 使得该系统可以非常容易地并入煤矿安全监控系统中, 可与其他子系统实现数据的共享, 与矿井原有瓦斯监控报警系统、CO监控报警系统等组合成全面的煤矿安全监控系统。

3.1模数转换器TLC7528

TLC7528是双路、8位数/模转换器, 内部具有各自单独的数据锁存器, 其特性包括两DAC非常精密的一致性, 数据通过公共8位输入口转送至两DAC数据锁存器的任意1个。器件的装载周期与随机存取存储器的写周期类似, 能方便地与大多数通用微处理器总线或端口连接。器件的工作电压5～15 V, 功耗小于15 mW (典型值) 。工作温度范围为0～70 ℃。

3.2高精度实时时钟/日历SD2068

SD2068是一种具有标准IIC接口的实时时钟芯片, CPU可使用该接口通过5位地址寻址来读写片内32字节寄存器的数据 (包括时间寄存器、报警寄存器、控制寄存器、通用SRAM寄存器) 。SD2068内置单路定时/报警中断输出, 报警中断时间最长可以设至100 a;内置时钟精度数字调整功能, 可在很宽范围内校正时钟偏差 (-189×10-6～+189×10-6 s, 分辨率3.05×10-6) , 并可通过外置的温度传感器设定适应温度变化的调整值, 实现在宽温范围内高精度的计时功能。

3.3串行EEPROM AT24C1024

AT24C1024是Atmel公司生产的128 KB串行电可擦写的可编程存储器, 内部有128页, 每一页为256字节, 任一单元的地址为32位。它采用8引脚封装, 具有结构紧凑、存储容量大等特点, 可以在2线总线上并接8片芯片, 特别适用于具有大容量数据存储要求的数据采集系统, 因此在测控系统中被大量采用。

3.4KJ66N-F井下分站

KJ66N-F井下分站采用标准RS485接口, 可接12台GKT5-L矿用开停传感器, 4台XD150电量采集器, 1个子系统。EEPROM存储器永久保存初始化参数。KJ66N系统中心站下发的初始化参数保存在EEPROM中, 即使掉电也不会丢失。在与中心站的通信线路断开的情况下, 分站本身仍然能准确无误地完成监测监控任务。

3.5GKT5-L矿用开停传感器

GKT5-L矿用开停传感器采用单片机控制, 1条4芯电缆可接12台, 大大节省了电缆, 智能型输出信号为标准RS485信号, 传输速率为9 600 b/s, 传输距离≤2 km。相邻的320泵房和330泵房可共用1个KJ66N-F井下分站, 以避免设备重复造成浪费。

3.6GUY5投入式液位传感器

GUY5投入式液位传感器选用不锈钢隔离膜片敏感元, 将芯片装入一不锈钢壳体内, 采用特制的防水通气电缆将信号引出。传感头投入被测液体内, 电缆接入仪表盒内的中心处理线路板。由于采用特制的防水通气电缆, 使感压膜片的背压腔与大气良好相通, 测液位不受外界大气压的影响, 测量准确、长期稳定性好, 并具有优良的密封和防腐性能, 可直接投入水、油等液体 (包括腐蚀性液体) 中长期使用。测量范围:0～5 m3/m或0～10 m3/m。防爆形式:ExibⅠ, 满足井下使用要求。

3.7KXBC-15/660 (380) DZ型电动阀门控制箱

KXBC-15/660 (380) DZ隔爆型电动阀门控制箱具有短路保护、欠压保护、过力矩保护、断相保护及相序识别自纠正、机械及电气连锁等功能, 并设置了行程控制、远方/就地控制的切换功能。

3.8MZ941H-100矿用电动闸阀

MZ941H-100矿用电动闸阀根据使用需要的不同分为ZB30-24和ZB60-24, 安装方便, 调试简单, 调试运行后数年内不用维护保养, 矿用隔爆型电动装置和KXBC-15/660 (380) DZ隔爆型电动阀门控制箱配套使用后, 可与系统顺利衔接。

3.9YBS-5/127矿用隔爆型数字温度显示调节仪

YBS-5/127矿用隔爆型数字式温度显示调节仪, 额定电压为127 V, 额定电流为50 mA, 测温点数为5, 测温范围为0～200 ℃。

4软件系统设计

软件系统主要包括数据采集模块、与PC机的数据传输模块、地面计算机控制模块等, 系统流程如图3所示。

软件主要功能:当实时时钟定时时间到, 单片机启动多路数据采集程序对水仓水位、电机温度、管路流量等数据进行采集, 然后调用数字滤波、存储子程序, 对采集到的水位、温度、流量数据进行数字滤波、保存、传送。若需要对实时时钟进行设置时, 就调用实时时钟设置子程序对其进行设置[4]。地面控制中心计算机具有良好的人机界面, 同时还要具有基本的数据显示、存储、打印等功能, 于是采用高级语言VB实现数据的接收、处理和反馈。

5结语

系统采用单片机控制继电器, 从而控制交流电机, 不但节省了成本, 提高了效率, 而且可以与原有安全监控系统实现无缝对接, 安装方便。由于大量采用串行外围器件, 有效利用了单片机的I/O资源, 减小了应用系统的体积, 提高了可靠性[5]。

在实现泵房无人值守并实行地面监控的情况下, 该自动监控系统的使用减少了人员投入;由于排水系统监测环节的完善, 使每台水泵、每趟管路得到合理均衡使用, 延长了设备使用寿命, 减少了检修设备而花费的人力物力和延误的生产, 1 a可直接节省开支数十万元。因此, 煤矿井下排水自动监控系统对常村煤矿具有十分重要意义。

摘要：针对煤矿井下排水系统不够完善以及电能消耗大等问题, 设计了一种基于单片机处理的、根据各种传感器所采集到的数据控制交流电机的开停来带动水泵运行的排水系统。该系统主要包括CPU控制单元和监控系统, 可实现水仓水位、排水管路流量、电机温度、电路负荷电压等数据的实时监测监控及报警显示、水泵自动启停, 闸、阀自动开关等功能。该系统启用后, 可实现泵房无人值守。

关键词：煤矿,井下排水系统,自动监控系统,单片机

参考文献

[1]雷小龙.煤矿排水设备的监控系统[D].西安:西安科技大学机械学院, 2010.

[2]步士锋, 徐开亚, 边德政.井下采区泵房实现无人值守功能改造[J].山东煤炭科技, 2010 (4) :52-53.

[3]李敏, 孟臣.大容量串行E2PROM AT24C512及其应用[J].电子元器件应用, 2003, 5 (1) :29-31.

[4]沈剑贤, 沈炯.基于串行控制的信号采集系统的设计[J].汽轮机技术, 2003 (4) :80-82.