智能监控(精选5篇)

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智能监控范文第1篇

电力智能监控系统按结构形式可分为集中监控系统模式、区域供电集中监控系统模式和光纤自愈环网集中监控系统模式。集中监控系统模式适用于供电范围集中、监控对象数量不大的电力监控系统。系统采用分层分布式机构,分为间隔层设备、通信层设备、站控层设备。系统间隔层设备采用微机综合保护装置、智能配电仪表以及其他智能电子设备(IED)装置。所有间隔层设备均带有RS-485通信接口,以Modbus通信协议通过屏蔽双绞线接入通信管理机。通信管理机和后台监控主机通过站级以太网连接。系统监控主机可在HMI上显示整个系统的监控画面和实时运行状态。系统监控主机还可以对系统进行常规的控制,并对系统进行维护、修改和配置。

二、电力智能监控系统的具体应用

某特大型商业广场整体供电容量及供电范围很大,共设置两座10kV高压开关站及9座10/0.4kV变配电站。若采用传统的管理运行方式,不仅需要投入大量的人力和物力,而且不能及时发现和处理电网运行中可能发生的故障,大大降低了系统运行的可靠性、稳定性和安全性。为优化变配电站的运行管理,设计中采用了电力智能监控系统。

(一)系统设计

(1)系统共安装58台Ps系列可编程微机保护管理单元,837台QP系列智能配电仪表。各个子站就地安装通信控制箱,然后用串口服务器将RS-485转换成以太网,再采用电转换器转成光纤上传至主站。主站安装一面通信控制屏,采用双机热备的方式监控数据,保证了系统的安全可靠运行。

(2)监控子站内的所有装置由通信管理机进行集中管理。管理机提供RJ-55接口,接人以太网交换机,将数据处理后与监控中心的监控系统进行数据交互。监控子站与监控中心之间通过光纤进行通信,光纤经转换后接人以太网交换机,形成全区光纤以太网络;设计选用的电力智能监控系统的数据更新周期可控制在10S以内,可在小于1S的时间内完成对一级数据的更新处理。

(3)实现了对多种不同厂家设备的接人及通信控制人机界面简单、易操作;与设备配合,实现了遥控、遥测、遥调、SOE信息采集、事件记录、报警记录等电力监控功能。确保了监控系统与间隔层继电保护装置和智能仪表之间的无缝结合。

(4)系统接地采用联合接地方式,控制中心机房内设置等电位联结端子箱,与联合接地系统接地端可靠连接,接地电阻要求不大于1Q。在线路进出建筑物处加装电涌保护装置。

(二)电力智能监控系统功能特点

(1)极大地提高了现场的工作效率。通过对此电力智能监控系统的设置,工作人员可以在最短的H~f.q内做出正确的判断并进行操作。基于该“透明化”的配电系统,现场人员可以同步了解电能的流量状态,如检查电网运行是否平衡。在全面了解电网状态的情况下,工作人员能及时、准确地处理故障;即使工作人员不在现场,也可以通过系统配置的无线发送模块及时获得故障的信息;根据系统反映的设备实际使用情况,便于工作人员合理地安排相关维护工作。

(2)降低能源成本。使用该电力智能监控系统,可以优化能源成本。系统可作为各区域之间检测反常用电量的基准,跟踪意外的用电量,针对可优化管理的负载,制订简单的用电负荷方案。也能够对由于电力公司传输了质量不合格的电能造成的损耗要求赔偿等。

(3)使资源最优化。通过该监控系统的数据,能够反映出电力资源的实时使用情况,可以对电网或配电盘、配电柜、变压器等设施的后备用量做出精确的评估,便于业主合理调配电力资源和相关决策,以满足配电系统的不断发展变化。

(4)延长设备的使用寿命。系统能够对电气设备的使用情况提供准确的信息,便于对相关设备及时进行维护、保养。系统的谐波监控也会对保证变压器等的使用寿命产生积极的影响。

(5)有效缩短断电时间。系统可以显示整个网络状态的总览图,有助于辨别故障区域;通过无线发送模块,工作人员即使不在现场也可以了解具体的故障信息,远程掌握引起现场设备故障的详细信息,准确、及时地处理故障,有效地帮助缩短断电时间,提高生产力。

(6)有利于改善电能质量。某些负载可能对于劣质的电能非常敏感,通过系统监测电能的质量可以预防此类事件的发生,并使工作人员可以及时处理相关问题。该系统现已通过相关验收,系统运行稳定,并已体现出系统自身的优势,极大地提高了工作人员的效率。操作人员可以实时监控电力系统的可靠性。

三、电力智能监控系统的可拓展性

电力智能监控系统在通信方面的开放性,使它与管理系统(BAS)可以非常可靠地通过以下3种方法进行连接:

提供标准的Modbus—RTU协议,直接接入BAS的DDC装置,适用于小规模的BAS。

提供符合IEC标准的OPCSe~er给BAS,适用于中规模BAS。

直接在Ethernet上通过Web或TCP/IP与BAS互连,适用于大规模BAS。通过上述方法,可将电力智能监控系统集成到BAS系统,以实现系统信息共享及联动控制,提高工作人员的效率,降低建筑物的能耗及运行成本,提升建筑物的硬件标准。

电力智能监控系统是一种智能化、网络化、单元化、组态化的系统,以微机继电保护装置、智能配电仪表、智能电力监控装置、计算机及通信网络、电力监控系统软件为基础,把供配电系统的运行设备和运行状况置于毫秒级、周波级的连续精确的监视保护中,提供变、配电系统详尽的数据采集、运行监视、事故预警、事故记录和分析、电能质量监视和控制、自动控制、继电保护等功能。并依托网络技术,使工作人员在现场的任何位置都可以接收相关信息,大大地提高了工作效率。电力智能监控系统以较少的投资,能极大地提高供配电系统的可靠性、安全性、自动化水平。它能够带来减少运行值班人员、故障迅速切除和恢复、优化用电管理等诸多好处,使电力的使用更可靠、更安全、更经济、更洁净。

参考文献:

[1]张九根,丁玉林.智能建筑工程设计[M].北京:中国电力出版社,2007.

[2]李成章.智能化UPS供电系统原理与维修[M].北京:电子工业出版社,1999.

[3]路秋生.高频交流电子镇流技术与应用[M].北京:人民邮电出版社,2004.

[4]裴雪军.全数字化控制UPS切换策略的研究[J].电气传动,2003(3):62-6

智能监控范文第2篇

由于网络技术、视频技术、通信技术、智能配电等新系统技术的发展和电力监控系统在智能建筑中的应用,使未来智能建筑正朝着集约化、系统化、标准化方向发展。可靠、安全、便捷、简约的生活方式使人们享受到更高程度的绿色环保生活。智能建筑中电力监控系统产生的价值:据调查资料显示:每年各类相关企业和事业单位以及公共场所中的电子监控系统在维护、配置等方面花费巨额费用。而且电能损耗很多,不仅造成了资源的浪费还影响了居民的正常生活。如下有两实例:案例一:最近某知名电脑制造公司的一台重要设备内部发生了非常严重的暂态故障,但很快又恢复正常,如果没有监控系统,这个故障根本无法被察觉,。这是一个很可怕的潜在威胁,由于安装的电子监视系统及时发现了这个故障并捕捉记录了暂态故障波形,这个信息为DELL公司节省了25,000元的设备维修费。案例二:2013年2月某热电厂220kV变电站1号母线至荆枣的引线夹断裂,引线下落时与2号母线相触,造成全站失压,荆枣线路停电,仅剩的一回放线断落,线路跳闸,造成湖北荆门供电公司枣山变电站及5个110kV变电站全停。事故造成负荷损失9万kW,占荆门市总负荷的10.8%,影响用户6.3万户,占全市用户的6.7%。造成了巨大的损失。为解决这一问题,智能建筑中的应用使智能建筑正朝着集约化、系统化、标准化方向发展。电子监控系统的应用减少了设备运行和电能消耗的浪费;合理有效利用了设备的最大优越性,减少了不必要的添置,避免了资源浪费,节约了大量资金;及时发现了潜在故障,减少了设备的维护费用,不仅延长了设备的使用寿命,而且实现了资源的最大利用;提高了运营管理效率,减少运行及维护人员的工作量,同时也提高了电力的稳定性和可靠性,缩短了停电时间,减少火灾,避免了事故的发生,保证了人民的生命财产安全。使用者也可以享受到更加智能、绿色、环保的美好生活。

2智能建筑的节能及前景优化分析

智能建筑成为21世纪建筑行业中的主流,随着经济的发展以及可持续发展的理论要求,智能建筑的节能必须遵循低能耗、低投入高产出的高效经济模式,使循环经济不止存在于掌握最新技术的创新节能公司,更体现渗透在生活的各个角落。智能建筑的主要特点就是资源的节效化。业主在建设更舒适、更符合现代化要求的建筑的同时以绿色节能为出发点和落脚点,以便节省高额的费用支出。能耗运行费用最低的可持续建筑设计一般包含以下技术措施:①节能。②减少有限资源的开发,加大可再生生源和新能源的开发力度。③室内环境和质量的人文主义。④使场地、环境对建筑的实施开发的影响最小化。⑤艺术与空间的新主张。⑥智能化。实现资源的最大化利用和循环利用。未来智能建筑必将更关注人性的发展和环境效益的最大化。创造健康、舒适、绿色、环保、简约方便的生活环境及现代化的生活质量是越来越多人的共同愿望,也是建筑节能的基础和目标。智能建筑的未来发展必须做到以下几点:①冬暖夏凉,给人们提供舒适的生存环境。②通风良好,呼吸清新通畅。③光照充足,尽量采用自然光、天然采光、与人工照明相结合。④智能人工控制。通风、照明、取暖、家电等均可由计算机控制,既可以按预定程序管理,又可以局部控制。满足不同场合下人们不同的需求,同时循环利用了资源,减少了浪费。

3电子监控系统在未来的应用前景优化

电子监控系统作为信息时代的独特发明,在人们的生产、生活等方面发挥着其不可替代的作用。近年来,经济的发展也带来了一系列的社会问题:土地流失严重、环境污染加剧、暴力犯罪增多、社会调节系统紊乱、自然的自净自救能力减弱。因此电力监控系统会由单纯的监控、显示向更加自动化、智能化方向发展。它将实现海量信息存储,迅速直接地完成数据的搜集、分析处理,做出有效的指令提示。使问题的解决变得更加快速、准确。节省更多的人力和资金,实现自然资源和社会资源的节约和高效利用。同时将延伸出更多新的特性:(1)先进性:充分利用现代及以后的最新技术,研制出最可靠的科技成果。(2)可靠性:成为更加成熟的技术产品。与社会发展相适应。(3)实用性、便利性:最大限度满足市场需求和实际使用需要方便、安全、耐用。(4)可扩充性和经济性:兼容性增强,不断优化设计,提高性能。(5)规范化和结构化:由于市场信息本身不以人的主观意志为转移的现实特点,电子监控系统更应该做到结构化、标准化、系列化。

4结语

智能监控范文第3篇

关键词:ARM;ZigBee;web服务器

中图分类号:TU855

由于社会、经济水平的发展,人们所追求的生活是自动化、个性化、快节奏,并且生活方式充满乐趣。所以,人们对家居品质有了很高的要求,要求居住环境安全化、舒适化,家居生活智能化、人性化[1]。目前我国在智能家居系统上有了一定的研究,并且一些科研机构和公司研发了相应的产品,这些产品通信方式大多分为:RS485、EIB、CEBUS等。虽然在不同的场合,智能家居系统有不同的应用,但是这些智能家居系统普遍存在一些问题:首先系统的通信方式是采用有线通信,这样带来的问题是布线比较繁琐,设备的安装调试复杂以及移动性比较差,造成的成本较高,其次很多系统对PC机的依赖性很强、系统的构架复杂、灵活性差。

综合考虑到以上智能家居存在的缺点,因此在以后的智能家居的研发工程中无线网络通信技术的运用是必然的趋势,运用无线网络主要优势在于设备安装的灵活性强,这样可以节省综合布线的成本以及安装和维护上的精力。基于以上优点的考虑,本课题主要研究一款基于ARM11和Zigbee技术的智能家居系统,以Zigbee技术和传感器技术作为前端数据采集,核心主控制器是ARM11(tiny6410)通过以太网实现数据远程访问。本设计是以linux为嵌入式开发环境,建立良好的人及交互界面,可以实现对家居环境、设备的远程监控。

1 系统设计

1.1 系统总体设计结构

本系统是由ARM控制设计的智能家居系统,其系统总体设计系结构如图1所示,用户登录到用户管理系统可以通过远程浏览器,其远程访问家庭内部的嵌入式主控制器是通过Intnet,嵌入式Web服务器会根据用户的需求,利用Rs232串口向ZigBee家庭网络的协调器(Coordinator)发送交互指令,家庭网络节点以无线的方式接收控制信息和发送传感器信息。

远端的客户浏览器:本系统在嵌入式主控制器上实现了数据库和WEB服务器的功能,并且利用网页设计和相应的CGI程序设计人机交互的界面,从而达到方便用户管理和使用的目的。

嵌入式智能家居主控制器:嵌入式控制器是整个家居系统的最核心的部分,它是链接外部intemet和内部无线家庭网络的一个桥梁,起着非常重要的作用。首先,嵌入式控制器要能提供web服务,但其前提是其要支持TCP/IP协议,由此就可以实现远程访问;其次是它要实现内部家庭网络和外部Internet之间协议的转换、路由等功能和地址转换。

无线家庭网络:此设计部分设计中,采用的是ZigBee技术。一个ZigBee节点由一个嵌入ZigBee模块组成,则整个家庭无无线局域网可以由很多ZigBee节点组成的。嵌入式控制器接收来自远端用户发来的控制信息,经过嵌入式主控制器处理后,根据信息中要求的信息,通过协调器,将命令转发给ZigBee网络中相应的ZigBee节点,其将采集的数据发送给主控制器,主控制器继续将数据发送远程请求的用户,这样就实现对家庭内的信息监测和控制。[2]

1.2 系统主要传感器接口电路设计

1.2.1 温湿度采集节点接口电路

智能家居监控系统温湿度采集采用AM2305数字式温湿度传感器。由于采用温湿度传感和数字模块采集技术,具有精度高、性价比高、稳定性好、体积小等优点。其温度测量范围是-40~125℃,分辨率0.1℃,精度±0.2℃,湿度测量范围是0~100RH%,分辨率0.1RH%,精度±2RH%,因此其可以满足测量要求。由于传感器传输数据采用单总线,只需要一根数据线外加电源线和接地线即可实现与控制器的通信。它的供电电压为3.3~6V,上电后须延时1s以确保数据稳定,采样周期最小为2s[2]。根据上述要求设计的AM2305接口电路如图2所示:

1.2.2 烟雾、可燃气体浓度采集节点接口电路

本设计针对不同可燃气体现有的检测方式及检测特点,选择ZYMQ-2型可燃气体和烟雾浓度检测传感器作为检测器。气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。传感器的电导率随所处环境中可燃气体浓度的增加而增大,如烟雾、液化气、丙烷、丁烷、甲烷、氢气、酒精等常见可燃气体的监测装置,均适用。采用简单的电路将电导率转换为与该相对应气体的浓度信号。气体传感器ZYMQ-2信号调理电路原理图如图3所示。采用LM393芯片放大信号,输出信号有两路,其中AOUT输出的是气体的浓度转化为0~5V模拟量电压,DOUT低电平有效,输出的是TTL电平,RP是滑动变阻器,用于是调节输出的灵敏性。AOUT连接在CC2530的P0^0口上用于检测气体浓度的大小,用于向服务器提供采集的数据。DOUT连接CC2530的P1^4口,用于检测房屋内是否有烟雾及可燃气体等,发光管用于检测气体是否达到报警值,通过调节RP的值来调节报警阈值。

1.2.3 电子锁控制接口电路

无线控制电子锁的控制部分由CC2530MCU、存储、电源、显示、驱动、电磁铁及机械锁体等单元组成。通过无线接收加密控制信息实现电子锁开关功能。完善的电源是电子锁控制部分和执行部分都必不可少的。电子锁的执行机构一般采用电磁铁或微型电动机拖动锁体。本设计中无线电子锁设接口电路如图4所示。

1.2.4 语音模块

系统语音报警模块采用WT588D集成语音芯片,模块接口电路原理如图5所示。用上位机软件对WT588D语音模块烧写语音程序时,选择三线串口控制模式。I/O口P0.3被定义为数据端口,P02为CS片选口,P01为CLK时钟端口,单片机可通过三个I/O口对WT588D语音模块进行控制。三线串口控制模式下,其它端口都没有作用。P17端口为BUSY忙信号输出端。WT588D模块的VCC输入端的电压要保证在2.8V~3.5V,模块VCC的电压如果大于3.5V,有可能会导致模块内部的存储器烧坏。[3]

1.3 系统软件设计

本系统软件设计分为嵌入式控制器软件设计和家庭无线网络数据采集两大部分。从总体看系统的软件设计包括:嵌入式Linux系统的移植、嵌入式liunx系统串口编程、嵌入式WEB服务器boa的移植和相关程序的实现、传感器驱动代码的编写、Zigbee网路的组建和传感器数据的传输、视频信息的采集等。系统软件流程图如图6。

在进行主程序设计之前,首先必须Linux操作系统移植成功,Boa服务器移植成功。然后就是Zigbee网络组网成功及各采集点数据采集成功、家电可控。最后就是USB视频数据采集成功。

主控制器上电之后,程序的运行步骤如下:

(1)启动Linux操作系统。在此过程中,要初始化各硬件,包括串口,USB视频采集模块;

(2)主控制器发送命令。主控制器向ZigBee协调器发送命令,ZigBee协调器向ZigBee终端采集节点发送命令,ZigBee终端采集节点执行相应的动作。

(3)主控制器,也是服务器等待客户端发送请求。当有客户端发送请求时,服务器判断请求的类型,若是室内状况查看请求,则向客户端返回传感器数据和门锁的状态及窗帘的状态;若是远程网络视频查看请求,则向客户端返回室内监控视频;若是家电控制请求,服务器继续判断控制家电的类型,然后将相应的家电控制到相应的状态。最后服务器又要等待客户端发送请求。

2 结论

本系统以Tiny6410开发板为主控制器,利用ZigBee无线通信技术,在此基础上增加了温湿度监控,窗帘控制,有害气体检测,USB视频采集等硬件模块,还为系统移植了linux操作系统,最后又在移植的Linux系统上开发了各硬件模块的驱动程序和系统应用程序,成功实现了一个成本低、效率高、体积小、容易使用的嵌入式智能家居监控系统。

参考文献

[1]杨杰.基于Zigbee和ARM9的智能家居系统的研究与设计[D].武汉:武汉理工大学,2010.

[2]王良,马克军.基于Zigbee技术粮仓环境监测系统的设计[J].信息通信,2012.

[3]彭建盛.基于CC1110单片机公交报站系统的设计与实现[J].电子设计工程,2010.

[4]侯立功.基于物联网技术的智能家居系统构想[J].数字通信,2011.

[5]马佳佳.“环境智能”前景下的家庭智能清洁服务设施设计[D].南京:南京艺术学院.2011.

[6]易璐,余伟伟论智能化设计理念在室内环境中的运用及体现[J].现代商贸工业.2011.

智能监控范文第4篇

关键词:广播电视;控制系统;智能监控

中图分类号:U285.49文献标识码:A文章编号:

一、数字播控系统及其监控的含义

当今这个社会处于信息化时代,我们对于广播电视的要求也随着增高,很多的用户对于电视节目的内容也有所期待。那么,怎样保证播出的电视节目是安全的,于是技术人员就有效地利用最新的科技手段,对广播电视传媒技术的指标进行实时的监测,也就是播控系统监控。播控系统监控是指在正常的运行情况下,能够随时的对整个电视播出通路的信号进行质量检测和对系统及设备进行监控,从而达到现有电视信号系统的典型构成。相信我们大家都知道知道,在系统中各种电视设备多数是串行连接在一起的,因此在串联的每一个点上,原理上和从实用角度都需要对信号进行监测,不仅可对信号的质量随时进行检查,而且也是保证快速查找和感知信号传输是否中断,并能快速判断是哪一点前的设备故障的重要技术手段,多数情况下,利用监视器等比较便宜和直观的手段进行监控,而在重要的环节点上用示波器和矢量仪等专业设备进行进行监测,这是一种最早也是最普通采用的监测手段,并且这种监测手段是构成电视系统的重要部分。

也正因如此,人们在谈到监测时,往往忽视了这一最早最有效的方法,其实这种监测方式在电视系统的基带转送部分,即在播出系统最后出口的信号之前的所有通路,由于都是采用电缆传输基带视音频信号的,且设备连接形式多为串行方式。故是比较有效的。但才,那么数字化后的播控系统的监控又是怎样的呢?

电视台播控系统一般由节目调度、节目控制、节目上载、节目基带传输等相关硬件设备和软件系统组成。随着国内电视台数字化的发展,播控系统已基本实现数字化。新一代的播控系统是以数字化、网络化、自动化、智能化为总体发展目标,其系统智能监控也是真正数字化应用的重要组成部分。智能监控是一个软件平台,它基本于具有可监控特性的系统硬件、软件等,提供从系统的每个设备监控“点”,到每个信号“线”,形成整个系统的“面”的全方位、多角度智能化监控体系。播控智能系统需要被监控对象提供技术基础的支持,实现系统每个节点的可监控性;在此基础上还要有科学和实用的理念,采用先进的技术实现全系统监控的智能化应用。

二、播控系统监控的具体对象分析

随着播控系统数字化,网络化技术及设备的应用,为智能监控实现打下了坚实的基础。其系统所包含硬件设备,应用软件,使播控系统的监控不仅使对不同机房设备而言,而且更是需要对系统传输的信号、网络以及系统逻辑软件的运行状况进行监控。

(一)系统可监控的设备

播控系统采用的新一代的数字化设备已不仅使提供全数字信号的处理,而且在设备本身的状态上也可以提供数字化的信息,可通过控制线或相应以太网线端口实现设备状态信息的,支持通用的SNMP的协议查询各类设备的状态。具备该功能的设备种类很多,视音频设备有视音频处理设备、视音频矩阵以及相应的机箱电源、风扇等。

(二)系统信号及信号质量的监测

信号是整个系统的真正处理对象,系统处理信号正常是我们的最终目的,随着系统的扩大和复杂化,对需要监测的信号也越来越多,原有的人眼观察的效率就无法满足要求,因此就需要系统提供对多路信号的轮巡,实时的捕捉到信号质量的变化,采取对应措施,保证高质量的播出。通常对于电视信号质量监测,是在三个层面上进行的:

1、模拟视频|音频信号,包括数字信号调解后的模拟信号。

2、未压缩的数字基带信号(270兆比特)。

3、压缩后的MOEG信号数字码流或经复使用后的码流。

在不间断、高质量安全播出的实际要求下,信号监测并不需要实时监测信号所有技术指标信息,只需要实时进行定性监测,如视频是否中断、黑场,静帧,是否出现彩条、彩底;声音是否中断或过低(过高)等。对于播出信号来说这类定性监测的实时性更为重要,以帮助值班人员随时掌握在播信号状态,第一时间对播出事故进行反应。这种定性监测不需要昂贵的测试仪器,只需要选用可以使用计算机进行监测控制和数据收集的视音频监测设备即可,由这些设备对信号状态进行实时的监控报警。

(三)网络数据、系统应用软件和数据库的监测

新一代的数字播控系统已经不仅仅是是音频设备的连接,而是有大量的数据在系统网络环境中传输,同时系统中大量使用应用软件,因此,智能监测系统同样需要对网络中传输的数据及应用程序进行监测,如网络中传输的数据是否正常,应用软件状态,如哪些上载在采集和回放,素材迁移当前的任务状态等,确保系统流程的正常运行,发挥应用软件的作用。

对网络数据的监测可以通过以太网交换机和光纤交换机随时了解,提供系统在网络传输方面的监测手段。对应用软件的监测可以通过监测驱动程序探测软件接口(如SNMP)实现;另一方面,应用软件还可能提供网络服务(如Web、FTP等),对其端口的侦测也是实现监测的方式之一。应用软件后台都有个数据库提供数据服务,通过实时监测数据服务的状态也就掌握了数据库的运行情况。

(四)其他辅助设备的监控

智能监控范文第5篇

本文提出了一种智能远程油井监控 控制系统的原理和硬件和软件组成和实现方法。该方法具有多种链路方式,上层采用MODBUS串行或MODBUS_TCP协议,并提供MODBUS网关功能。该控制方式应用于智能远程油井监控仪上。

【关键词】远程监控 MODBUS 智能油井

采油监控是油田开发面临的一项重要工作。人工定时检查需要耗费大量人工,且不能保证实时性和准确性。油井远程监控系统能实现现场数据的实时采集和数据分析,通过远程下达指令实现控制功能,对分布广泛的生产现场实现网络化。油井参数采集要求系统支持长距离传输,可靠性和可维护性要求高,轮询响应时间快、通讯系统速率高,系统的兼容性和开放性高,可M行可靠扩容。

本文对一种现场数据采集准确快捷、恶劣环境下可靠、通信方式灵活、数据传输综合能力强的油井远程智能监控系统的主控部分的原理和实现方法进行了说明。

1 总体功能

主控模块可远程采集多种油井参数。通信采用多种链路方式,包括以太网、RS485、RS232有线链路以及Zigbee无线链路。上层应用通信协议采用MODBUS串行或MODBUS_TCP协议,并提供MODBUS网关功能,实现MODBUS数据包在不同物理传输介质上的透明传输。

2 硬件框架和组成

硬件框架和组成图如图1所示。

2.1 EBI外部总线接口

主要提供CPU最小系统的外部内存接口。NOR Flash:存储系统启动代码以及系统映像。上电复位后,程序从NOR Flash开始执行。SDRAM:提供程序的运行内存环境。NAND Flash:电参数的累积数据以及系统的配置文件存储在NAND Flash,实现文件系统。

2.2 SPI:Zigbee芯片连接接口

2.3 GPIO并行输入输出控制器

与离散数字量输入、离散数字量输出、状态指示灯模块、掉电检测模块、RTC模块以及电参量采集芯片相连,实现相关的功能。掉电检测模块:当电源电压低于一定值时,通知系统进行相关的数据保存工作,防止数据的丢失。RTC模块:保存系统的实时时钟。电参数采集芯片:提供供电线路参数信息。串行同步控制器(SSC):实现语音报警功能。

2.4 DBGU 调试单元

实现3线式串口,用于程序下载调试,参数配置以及超级终端功能等。

2.5 USART 通用同步异步接收变换器

实现RS232口和RS485口,上层实现串行MODBUS RTU协议。

2.6 EMAC 以太网口

用于远程网络通信,上层支持MODBUS TCP协议。

2.7 WDT 看门狗定时器

用于在系统程序出现异常时重启系统。

3 软件构架

软件层操作系统基于Linux内核版本进行移植,使用u-boot作为系统引导程序来引导操作系统。

驱动层用于驱动板载设备。驱动层通过统一接口(read,write,ioctl)向应用层提供操作控制接口。

应用层Modbus Server利用驱动层提供的接口来获取设备状态及控制设备。Modbus Server应用程序可通过配置文件工作在三种不同的模式下以满足不同的应用场景。软件结构如图2所示。

4 系统拓扑结构

油井RTU可配置成普通模式、网关模式或混合模式。普通模式仅采集数据并等待Modbus Client获取数据。网关模式用于转发数据,设备本身不采集数据,解析和转发上位机的请求到对应的采集设备上,将采集设备返回的数据重新进行解析和组包后返回给上位机,一般用于连接异种网络。混合模式结合了网关模式和普通模式,既采集数据,也具有网关功能可转发数据包。

上位机中运行Modbus Client或者其它符合Modbus协议标准的应用程序,通过RJ45连接到交换机,各RTU也通过RJ45连接到交换机,井场主RTU通常工作在网关模式或者混合模式下,通过RS485连接各个单井采集器,单井采集器通常工作在普通模式下。各个RTU设备通过RJ45和上位机连接起来,可通过telnet登陆到各个采集器,也可通过tftp来获取采集器上的数据文件,上传内核镜像文件、根文件系统及设备驱动到各个RTU设备中,通过telnet来进行系统的更新。

5 结论

本文对一种智能远程油井控制系统的组成和实现进行介绍,该实现方法通过了通讯可靠性测试和油田方的实井测试,现已部署在油田多井监控系统上,被证实是一种可行的、优点突出的、智能性高的控制方法。

参考文献

[1]董明明,孙万蓉等.基于RTU油井远程测控系统的数据采集与传输层软件设计[J].物联网技术,2012,02(02).

[2]孙殿新.油田生产监控管理系统[J].石油仪器,2003,17(04).

[3]张建军,王蓉.油田油井远程自动化监控技术方案的研究[J].自动化应用,2010(09).

[4]董明明,孙万蓉等.基于RTU油井远程测控系统的数据采集与传输层设计(硕士学位论文)[D].西安:西安电子科技大学,2010.

好了,智能监控(精选5篇)就介绍到这里,愿我们如花绽放,不负韶华,加油!(来源:360范文网 http://www.360fanwen.com)文章共字

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