基于森林火灾监控报警系统软件的设计论文

基于森林火灾监控报警系统软件的设计论文（共12篇）

基于森林火灾监控报警系统软件的设计论文 篇1

森林火灾监控报警系统的通讯过程为：由火灾报警器依次向各个火灾探测器发送巡检数据包，火灾探测器接收到数据包后检查数据包内包含的火灾探测器地址编码，如果和自身的地址编码相匹配说明数据包是发给自己的;否则，丢弃该数据包，不作任何响应。当火灾探测器确定报警控制器是呼叫本机时，由数据包头可以判断出数据包的内容，对数据包中的数据做出正确的处理。为了确保数据包的内容，每个数据包最后一个字节传输的是整个数据包计算出的效验和，接收方也通过同样的方法计算出数据包的效验和二者比较，如果一致认为数据包传输正确。否则，认为数据包传输错误，要求重新传输该数据包，当火灾报警控制器发送巡检数据包后，报警控制器处于等待状态，等待时间可以在程序中人为设定，如果在等待时间内接收到报警探测器返回的数据包，判断正确后，可以对数据包进行相应处理。如果在预设时间内有收都无法收到火灾探测器的答应数据包，则系统判断通讯线路或者该火灾探测器出现故障。在LCD显示器屏幕显示错误警告，提示操作人员检查。终端软件设计

系统最终面向终端用户，而用户一般对技术细节不了解，也不需要了解，用户直接接触到的是软件的运行界面。在系统功能实现的基础上，用户往往通过操作界面的简洁与否、操作流程的复杂程度、界面是否有良好的一致性、是否可以方便地进行二次开发等标准来评价一个系统的优劣。从编程人员的角度考虑，能够轻松维护和升级的程序才有活力。因此，在基本功能实现的基础上，如何为用户提供一个简单、舒适、友好的界面，如何能使用户方便、简单的操作系统，如何在现有基础上方便的实现软件的维护和升级，如何能使拥护容易的进行二次开发，使现代系统软件设计的目标。报警控制器软件的基本功能设计要求如下：

1.要能够对每个火灾探测器进行管理，包括查询火灾报警探测器的相关信息、修改火灾探测器的相关信息、增加、删除火灾报警探测器。在软件运行过程中，可以随时在界面上观察火灾探测器的工作状态。

2.要能够准确判明发生火灾或故障的火灾探测器的位置，并且在界面上显示相关报警信息，提示操作人员进行处理。如果发生了火灾，系统除了在屏幕上显示出报警信息，发出报警以外，还将相关报警信息打印出，以方便查阅、分析。串口通信软件设计

系统采用zigbee模块，烟雾传感器对检测到的数据进行传输，计算机与计算机之间，计算机与传感器之间采用串口通信传递数据。

串行总线是一种久远但目前仍常用的通信方式，早期的仪器、单片机、PLC等均使用串口是计算机进行通信，最初多用于数据通信上，但随着工业测控行业的发展许多测量仪器都带有串口总线接口，因此了解掌握串口通信技术及其编程是非常必要的。在此设计中，报警控制器和烟雾探测器之间的通讯为SerialPort的串口通信，外设和计算机之间，通过数据信号线、地线、控制线等，按位进行传输数据。上位机软件设计

软件还要能够管理操作人员的相关信息。可以增加、删除操作人员，并且可以修改现有操作人员信息。软件运行时需要输入操作人员编号和密码进入系统，使对于操作系统的人员进行更好的管理，使系统具有更高的安全性。软件还要做到能方便查询报警控制器和火灾探测器之间传递的数据记录，以及程序主界面报警信息查询模块通讯模块火警处理模块探测器查询模块探测器管理模块操作人员管理模块系统运行日志模块系统进行的历史记录。上位机软件运行流程图和界面图如下。小结

基于森林火灾监控报警系统软件的设计论文 篇2

反应釜自动监控系统是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理、控制的一种控制技术,实现整个过程的自动监控和管理可以极大地提高企业自动化水平、降低生产成本、增加经济效益。本文从工程应用的实际出发,介绍了一种灵活可靠、方便易用的数据采集和管理系统。基于King View的开发平台[1],并结合Microsoft Excel技术,实现了监测系统中批量数据的快速采集与保存,有效地扩充了组态王的数据存储。系统的实现为组态软件的实际应用提供了新的思路,并为采集系统中历史数据的灵活管理提供了有效的方案。

2 系统开发

2.1 系统软件设计

上位机监控软件利用组态王工控组态软件。它能充分利用Windows的图形编辑功能,方便地构成监控画面,并以动画方式显示控制设备的状态,具有报警窗口、实时趋势曲线等,可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。该软件把每一台下位机看作是一台外部设备,在编程过程中根据“设备配置向导”的提示一步步完成连接功能。在运行期间,组态王通过驱动程序和这些外部设备交换数据,包括采集数据和发送数据/指令。每个驱动程序都是一个COM对象,这种方式使通信程序和组态王软件构成一个完整的系统,既保证了运行系统的高效运行,也可扩大系统的规模。其与下位机通信原理如图1所示:

组态王与OMRON PLC之间的通信采用的是OMRON HOSTLINK通信协议。组态王通过串行口与PLC进行通信,访问PLC相关的寄存器地址,以获得PLC所控制设备的状态或修改相关寄存器的值。组态王监控软件还可实现显示工艺流程图、各种参数实时测量值,实时修改下位机所需的各种参数值,上、下位机之间的通信管理,实时故障报警画面,实时数据库和历史数据库管理,系统日志报表和各种生产报表等功能。

下位机软件设计采用模块化结构,每一个模块作为一个子程序。根据系统功能划分,程序由多个模块组成,每个模块的程序量都不大,所以整个程序的编制、调试和维护比较方便。各子系统的下位机软件模块框图如图2所示:

2.2 系统硬件配置

由一台以上的工控机组成的以太局域网,并配21英寸监视器以及报表和事件打印机等其他设备。为提高系统冗余性,配置两台与下位机通讯的I/O服务器,一台为主服务器,另一台为热备服务器。

网络服务器的操作系统为Windows NT Server 2000,在此完成管理级功能,如局域网的管理任务、形成管理部门所需数据的记录报表、统计报表等。系统通过此服务器与企业Intranet及Internet相连,以实现与其他系统的信息交互。

2.3 系统开发过程

2.3.1 制作图形画面

根据生产操作要求建立了自己需要的画面,在每个画面上生成了互相关联的静态或动态图形对象。画面包括了具备一定功能的按钮及菜单、实时趋势曲线、历史趋势曲线、报警显示等。

2.3.2 构造数据库

数据词典(数据库)是组态王软件的核心部分。在组态王(TOUCHVEW)运行时,工业现场的生产状况要以动画的形式反映在屏幕上,同时工程人员在计算机前发布的指令也要迅速送达生产现场,所有这一切都是以实时数据库为中介环节,数据词典(数据库)是联系上位机和下位机的桥梁。在工程浏览器的“数据词典”中进行,定义时要指定变量名和变量类型,某些类型的变量还需要一些附加信息。不同类型的变量具有不同的变量属性,在定义变量时,有时需要设置它的部分属性。

实现数据库的快速存储的方法:

(一)将数据词典导出到Access中,生成EXCEL文件

1.打开工程浏览器,选中要导出的变量;

2.单击右键,弹出快捷菜单,选中导出变量命令;

3.在弹出的文件选择窗口中指定路径和文件名;

4.将变量保存成可用Access打开的.mdb格式文件。

(二)从Access中导入数据词典

1.打开组态王工程管理器的数据词典,在变量区单击右键,弹出快捷菜单,选中导入变量命令;

2.执行该命令后,系统弹出打开文件对话框;

3.选择要导入的数据库文件,单击打开,显示导入变量列表;

4.导入变量。

注意:1.在从Excel格式导入到组态王的数据词典中时,工程管理器要对Excel格式数据进行严格的校验,只有校验通过后才能导入数据词典,否则将绝导入。因此在导入之前请仔细检查尽可能保证数据的正确,以节约时间,减少修改和导入反复的次数。

2.导入之前请先备份工程,以备出现异常情况时恢复到导入前状态

2.3.3 定义动画连接

所谓“动画连接”就是建立画面的图素与数据库变量的对应关系。建立动画连接后,根据数据库中变量的变化,图形对象可以按动画连接的要求进行改变。

组态王除了在定义动画连接时支持连接表达式,还允许用户定义命令语言来驱动应用程序,极大地增强了应用程序的灵活性。命令语言是一段类似C语言的程序,工程人员可以利用这段程序来增强应用程序的灵活性。如图3,4反应釜R1802电加热器控制中的动画链接。

2.3.4 报表系统设计

数据报表既能反映生产过程中的数据、状态等,并对数据进行记录的一种重要形式。是生产过程必不可少的一个部分。它既能反应系统实时的生产情况,也能对长期的生产过程进行统计、分析,使管理人员能够实时掌握和分析生产情况。组态王提供内嵌式报表系统,工程人员可以任意设置报表格式,对报表进行组态。组态王为工程人员提供了丰富的报表函数,实现各种运算、数据转换、统计分析、报表打印等。既可以制作实时报表,也可以制作历史报表。另外,工程人员还可以制作各种报表模板,实现多次使用,以免重复工作。

利用组态王的后台命令语言将源表另存为要求的文件名以便于编辑和处理。

部分辅助控件的插入:图5

查询不同日期的报表统计的主要程序的实现如下:

string File Namer;

File Namer=Info App Dir()+"日报"+"*.rtl";

list Clear("报表列表");

List Load File Name("报表列表",File Namer);

利用丰富的报表函数,可实现各种运算、数据转换、统计分析、报表查询、报表打印等[2,3]

2.3.5 报警功能设计

运行报警和事件记录是控制软件必不可少的功能,当变量的数值或数值的变化异常时,将产生报警,以便操作者采取必要的措施。"组态王"提供强有力的报警和事件系统,并且操作方法简单。

组态王中的报警和事件主要包括变量报警事件、操作事件、用户登录事件和工作站事件。通过这些报警和事件,用户可以方便地监视和查看系统的报警、操作和各个工作站的运行情况。当报警和事件发生时,组态王把这些事件存于内存中的缓冲区中,报警和事件在缓冲区中是以先进先出的队列形式存储,所以只有最近的报警和事件在内存中。当缓冲区达到一定数目或记录定时时间到时,系统自动将报警和事件信息写到报警存储文件、打印机或数据库中(请注意:要先定义是否存储到文件、数据库或直接输出到打印机)。报警和事件在报警窗中会按照设置的过滤条件实时显示出来。

2.3.6 运行和调试

在开发过程当中,可以不断运用实时运行环境TOUCHVEW,运行和调试在画面制作系统中建立的动画图形画面。

3 结束语

已在化工反应釜监控系统中实际应用,取得了很好的效果。

本系统实现对反应釜的温度、液位、电流等关键参数的自动控制,对控制好化学反应速度,从而达到优化整个反应过程的目的起到了重要作用,整体系统操作简便,是一套理想的、确保装置的安全、生产的稳定和系统的长周期运行的自动监控系统。

参考文献

[1]北京亚控科技发展有限公司.组态王用户手册[Z],2003.

[2](美)STEVEN HOLZER.Visual Basic 6 Black Book[M].北京:北京机械工业出版社,1999.4.

电气火灾监控系统设计的探究 篇3

关键词：供配电;电气火灾监控;设计

电气线路和设备产生的故障火花和电弧的放电型引火源，以及电气线路和设备的异常高温部位的过热型引火源是引起电气火灾形成的根本原因。供配电中火灾发生的根本原因还是电气线路问题，预防火灾也该从线路监测出发。目前我国正处于经济转型期，各种生产模式都在倡导由粗放型向集约型转变，电气火灾监控就是从细处着手，实现供电企业转型的一个具体形式，供电企业应规范运用火灾监测于供配电中，以保障线路安全。

设置电气火灾监控系统的必要性

1.电气原因引起的火灾，多年来一直是我国建筑火灾的主要原因。电气火灾隐患形成和存留时间长，且不易发现，一旦引发火灾往往造成很大损失。根据相关统计资料，我国的电气火灾大部分是由电气线路直接或间接引起的。

2..2014年最新修订的国标《建筑设计防火规范》 GB 50016-2014中电气章节的第10.2.7条中明确规定宜设置电气火灾监控系统的各类建筑或场所的非消防用电负荷。2008年修订通过的《中华人民共和国消防法》、《建设工程质量管理条例》，公安部修订了《建设工程消防监督管理规定》，于2009年5月1日起实行。消防工程的验收是一个针对性强的专项验收，验收的结论是判定消防工程是否投入使用的唯一依据，未经消防验收的或者消防验收不合格的禁止投入使用。在申请消防验收应提交的材料中明确说明了消防设施、电气防火技术检测合格证明文件，而这个电气防火技术检测合格证明文件的前提就是要对该工程项目进行电气防火检测，并且检测合格方可出具合格证明文件。

二、电气火灾监测设计

电气火灾监控系统，特点在于漏电监控方面属于先期预报警系统，与传统火灾自动报警系统不同的是，电气火灾监控系统早期报警是为了避免损失，而传统火灾自动报警系统是为了减少损失。因此，不管是新建或是改建工程项目，尤其是已经安装了火灾自动报警系统的单位，仍需要安装电气火灾监控系统的根本原因。电气火灾监控系统的设计与应用，主要依据是根据国家标准中的相关条文：《建筑设计防火规范》GB50016-2014在条文10.2.7里规定了宜设置电气火灾监控系统的建筑和场所;《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-2013第9章专门规定了有关电气火灾监控系统的设计要求。

电气火灾监控系统的组成形式：应由下列部分或全部设备组成：（1）电气火灾监控器（2）剩余电流式电气火灾监控探测器（3）测温式电气火灾监控探测器

电气火灾监控系统示例

电气火灾监控系统类型较多，其中剩余电流动作电气火灾监控系统最为常用，此系统一般由电流互感器、漏电探测器、漏电报警器（监控器）组成。该系统能监控电气线路故障和异常状态，发现电气火灾隐患，及时报警以消除这些隐患。

电气火灾监控系统的基本原理：电气火灾监控系统是集监测、报警、控制、集中管理于一体，总线上一般接监控探测器或监控单元，与主机进行通讯，传送全部数据采集信息。主机采集接收的数据，监测被探测电气线路三相电流、剩余电流、温度、电压等参数的变化，以及反馈当前回路状态等信息。当被测线路发生异常时，电气火灾监控探测器通过互感器、温度传感器等工具采集信号并处理，当监测值超过设定阈值并且达到触发时间时发出报警信号，同时将报警信号上传至监控设备中，经进一步识别判定，监控主机发出火灾报警信号，报警指示灯亮，报警声音带卡，并在显示屏上提示报警信息，指定报警位置，值班人员迅速进行检查处理，将报警信息发送至集中控制台，同时也可由值班人员通过监控设备控制切断故障回路电源，联动其他消防设备，从而达到预防电气火灾的发生。

电气火灾火灾监控系统的设计要点：电气火灾监控设备以及系统的报警信号，应设在消防控制室或有人值班的场所，主机电源应取自控制中心的消防供电（AC220V）。各监控探测器采用现场供电，电源接入点应在该级断路器的上端。具体设计如下：

1.配电柜（箱）内部形式的安装设计。一般新工程在楼层设有专门楼层配电柜（箱），可将探测控制器放在配电柜（箱）内，且离导电母线尽量远的导轨上安装，再将剩余电流互感器安套在电源母线上，固定牢靠，探测控制器与互感器之间的连线，应采用屏蔽导线。

2.配电柜（箱）外部形式的安装设计。在配电柜（箱）外安装探测控制器，则无论是对新工程还是改造工程，都是适用的。若有专门安装探测控制器的防火监控箱，装入探测控制器后可放在配电柜（箱）附近。同理，剩余电流互感器安套在电源母线上，固定牢靠，探测控制器与互感器之间的连线，应采用设置范围屏蔽导线。对于改造工程，因互感器为闭合型的，所以在安装时，不仅要注意施工安全还应尽量避免断电时间过长，影响用户的用电。

3.配电柜（箱）成套形式的安装设计。若是在配电柜（箱）面板上嵌入探测控制器，剩余电流互感器依然固定牢靠在其内，不增加防火监控箱，也不想改动配电柜（箱）内部结构，既美观而方便，则应在设计中明确提出要求，由有关各方在施工图纸会审确认批准后，可由配电柜（箱）成套厂家，充分考虑预留面板上嵌入探测控制器孔的问题。

通过连续监视用电设备泄露电流的变化、线缆接头温度的变化，为配电设备的预防性维护提供依据，有效预防电气火灾的发生，保障用户财产的安全。

三、结语

总之，在对电气火灾监控系统设计的过程中，需要将工程的实际情况作为参考，根据建筑物使用的性质、按照现行国家标准建筑防火分级要求确定电气防火保护对象等级、发生电气火灾的危险系数、人员密集程度以及疏散情况对电气火灾监控系统进行设计。电气火灾监控系统各组件都要满足国家相关标准的要求，经过严格的监督和审查检验后方可使用，而且设计电气火灾监控系统时，不应影响供电系统的正常工作，该系统宜仅仅作用于报警，不宜自动切断保护对象的供电电源。科学技术在快速发展，电气火灾监控系统也需要创新和发展，进而充分完善相应的电气火灾监控系统的建设，相应的电气设计人员更是应该充分在学习中不断总结经验，充分提高设计水平，进而有效避免预防火灾的发生。

参考文献：

[1]梁一川，袁英，梁焕英.一种更为安全的漏电保护技术[J].建筑电气.2007（10）

[2]宁卫国.浅谈漏电火灾报警系统的设计与安装[J].消防技术与产品信息.2009（8）

基于森林火灾监控报警系统软件的设计论文 篇4

(1)建立连接的实现。创建远程控制系统的网络接入点，在现场发现质量下降的情况时，可以通过加强系统的定向研究来解决，并通过技术方法来控制连接过程中接入端口的选择，确保网络环境下远程控制系统的稳定性，并帮助提升系统运行使用期间常见的技术问题，促进安全监管计划能够快速的应用落实。其次是对服务器的选择，在运行期间常常会出现一些参数不合理的情况，但通过技术方法能够快速的解决落实。随着监控技术的应用，在系统中会形成闭合的`参数分析状态，这样能够提升监控画面实时对接的稳定性，时差也得到了更好的控制，在现场能够形成稳定的监控体系。

所应用的技术中，存在大量的风险隐患现象，加强管理制度中的服务器内容调节控制，对接下来将要发生的问题也能起到预防作用。远程监控系统开发研究都会有明确的功能完善目标，在此基础上所进行的内部审核研究，有助于提升系统内的研究方法，并促进管理计划可以进一步提升，实现更高效稳定的运行使用效果。连接建立成功后，将进入到下一阶段的系统设计任务中，帮助提升监控软件投入使用后的控制能力。

(2)基于SWT监控图像显示的实现。最后是图像显示阶段的功能实现，所进行的设计任务中，需要对画面的清晰程度进行重点调控，系统构建完成后，需要进入一段试运行期间，判断在其中是否存在需要完善的内容，并采取技术措施来进行控制。形成内部调节与实际情况保持一致的状态，在运行中系统可能会出现使用效果不足的现象，通过技术方法也能得到更好的落实，并对系统进行定期维护，解决其中存在的隐患问题。客户端所汇集得到的信息中，大部分是关于使用效果不足的问题，通过系统设计也能避免出现质量下降的现象，帮助实现更高效的远程监控任务。在客户端获得与服务器的连接后用javax。1mageIO类的read方法从端口读取监控数据，形成图片监控端收到图像数据流后在SWT—AWT桥搭建的界面中显示。最终监控的图像画在AWT的Label中。它的上层容器用了ScrollPane，样可以在应用程序界面特定区域内看到被监控机器完整的屏幕图片。

基于森林火灾监控报警系统软件的设计论文 篇5

左迎红

上海安科瑞电气股份有限公司，上海 嘉定 201801 1 概述

目前，供配电产业的发展及可靠性对国民经济的发展起着举足轻重的作用，全国各地重点工程项目、标志性建筑/大型公共设施等大面积多变电所用户的急剧增加，对供配电系统的可靠性、安全性、实时性、易用性、兼容性及缩小故障影响范围提出了更高的要求。

安科瑞的Acrel-2000型电力监控系统软件借助了计算机、通信设备、计量保护装置等，为系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供了基础平台。该电力监控系统可以为企业提供“监控一体化”的整体解决方案，主要包括实时历史数据库AcrSpace、工业自动化组态软件AcrControl、电力自动化软件AcrNetPower、“软”控制策略软件AcrStrategy、通信网关服务器AcrFieldComm、OPC产品、Web门户工具等，可以广泛地应用于企业信息化、DCS系统、PLC系统、SCADA系统。2 电力监控系统宜选电力监控仪表

电力监控仪表是针对电力系统、工矿企业、公用设施、智能大型公共建筑的电力监控需求而设计的。它能高精度的测量所有常用的电力参数，如三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数、四象限电能等，采用可视度高的LCD来显示仪表测量参数和电网系统的运行信息。电力监控仪表功能、型号繁多，价格也各不相同，因此，应合理选配，达到较佳的性价比。3 电力监控表计的选型方案 1．中压

应用场合 进线保护

型号 M5-F M5-M

主要功能

LCD显示、线路保护测控装置、测控一体化装置、故障录波、SOE事件记录、通讯

LCD显示、电动机保护、测控一体化装置、故障录波、SOE

事件记录、通讯

LCD显示，备自投保护、测控一体化装置、故障录波、SOE

事件记录、通讯

LCD显示，补偿电容器的全面综合保护、测控一体化装置、故障录波、SOE事件记录、通讯

LCD显示、配变电保护测控装置、测控一体化装置、故障录

波、SOE事件记录、通讯

LCD显示、变电站公用装置、测控一体化装置、故障录波、SOE事件记录、通讯 电动机保护

备自投保护 M5-B 电容器保护

变压器保护

M5-C

M5-T 综合自动化保护 M5-X 1 PT柜 M4-U

LCD显示、两段PT供电切换，PT柜的全面综合保护、测控

一体化装置、故障录波、SOE事件记录、通讯

一次电路模拟图、带电显示、温湿度显示及加热除湿控制、固定柜、手车柜、3~35kV中置柜、环网柜等多种开关柜

ASD200 分合闸、储能、远方/就地、柜内照明操作、人体感应及语音功能

一次电路模拟图、带电显示、温湿度显示及加热除湿控制、ASD300 分合闸、储能、远方/就地、柜内照明操作、人体感应及语音功能、测所有电参量（含电能）

2．低压

适用场合

型号

主要功能

LCD显示、全电参量测量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限电能计量、复费率电能统计；THDu，THDi、2-31次各次谐高压重要回路或低压进线柜

ACR330ELH

波分量；电压波峰系数、电话波形因子、电流K系数、电压与电流不平衡度计算；电网电压电流正、负、零序分量（含负序电流）测量；4DI+3DO（DO3做过压、欠压、过流、不平衡报警）；RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T645规约 LCD显示、全电参量测量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限电

ACR220EL

能计量、复费率电能统计、最大需量统计；4DI+2DO；RS48

5通讯接口、Modbus协议 低压联络柜、出线柜

低压无功补偿柜

ARC-12/J

6-12路控制、过压保护、谐波保护、投切延时设定、12DI；

RS485通讯接口、Modbus协议

测量三相电流、定值查询、定值整定、过载、断相（不平衡）、低压出线柜(马达回路)

ARD系列

堵转、欠载、外部故障、阻塞、欠压等保护功能、8DI+4DO、电能管理、漏电保护、SOE记录、多种起动模式、RS485通讯

接口、Modbus协议

AMC16-1E9/K AMC16-3E3/K 低压出线柜(照明回路)

9路单相（3路三相）I、U、P、Q、F测量；有功电能计量；

18DI+1DO、RS485通讯接口、Modbus协议

PZ48L-AI3

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基于RFID的贵重物品监控管理系统设计

现有的监控设备主要有视频监控、红外感应和磁感应门等,监控方式主要分主动型和被动型两种.现有的监控设备虽各有千秋,但应用于贵重物品的监控管理都存在明显的弱点,比如,视频监控信息量庞大、传输和储存成本较高、监控方式被动,而且不具备异常事件侦测和报警功能,需要专门人员无间断的巡视监视器;红外监控受环境影响很大,监控的`红外线可以被避让,因此掌握此技术的盗贼可以盗取被监控的物品;磁感应门则主要用于监控出入口的过往人员.

作 者：马秀丽 王秀莲 魏利波  作者单位：沈阳理工大学信息科学与工程学院 刊 名：中国自动识别技术 英文刊名：CHINA AUTO-ID 年，卷(期)： “”(1) 分类号： 关键词： 

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次品检测是是工业生产领域的一个重要环节, 如何实现快速准确的检测与分拣成为众多行业关注的问题。随着自动化水平的提高, PLC控制技术已被广泛应用于产品的分拣领域。吕以全[1]应用PLC对中指胶皮套次品检测的控制, 付伟[2]利用S7-300型PLC实现了空瓶在线检测和剔除, 邱崇发[3]应用PLC对烟条缺包检测系统实现了完美改造。但配套设计的人机界面价格昂贵, 可视化差, 缺乏灵活性。本文采用具有良好可视化性能和灵活编程特点的MCGS组态软件来设计次品自动监控界面。正品与次品分别通过光电传感器检测, 当检测出次品时, 通过机械手将次品拿到运输次品的传送带上运走, 从而达到剔除次品的目的。与此同时利用正品计时器和次品计时器记下正品和次品的数目, 达到预设的数目时相应的指示灯就会点亮。实验证明该方法具有自动化程度高、可靠性高、界面逼真和实时性好的特点, 可大幅降低工人的劳动量和企业的生产成本。

1 系统的设计要求

根据文献[4]制定了如下的设计要求:

1) 按下按钮SB1, 启动Y1电机, A传送带做连续运动。按下SB2, 系统停止运行。

2) 当检测到正品时, SQ2输出正脉冲, 计数达到15个时, 正品计数灯亮3s后重新开始计数。

3) 当检测到次品时, SQ1输出正脉冲, Y1电机停转, Y6机械手把次品从A传送带拿走, 放到B传送带上。待机械手复位后, 启动传送带Y2和Y1电机, 把次品经输送带B带走。15s后让B输送带停止。

4) 当次品数目达到15个时, 发出报警信号, 报警灯Y5亮, 系统暂停运行。

2 系统的硬件设计

整个监控系统硬件主要由计算机、中泰PCI-8408板卡[5]、正泰接触器、工件正品与次品检测传感器、机械手和传送带等组成。

3 次品自动监控的MCGS组态设计

监控画面中除了设计电机、传送带、传感器、机械手及各种指示灯外, 还设计了5个开关信号来调试时模拟启动/停止、机械手的复位和传感器的动作等功能, 进行信号的输入。

3.1 系统变量定义

其中Z1、Z2、Z3、C1、C2、C3均为定时器的变量定义, 正品计数器值, 正品计数满, 正品计数器复位, 次品计数器值, 次品计数满, 次品计数器复位均为计数器的变量定义。循环策略时间为200毫秒。

3.2 监控界面的绘制

利用MCGS的元件库, 调用合适的图形, 并进行属性设置和动画连接。整个监控界面如下图所示, 定时器启动、定时器复位和时间到后面0表示无效, 1表示有效。警灯、正品计数灯、零件检测、次品计数灯、次品检测灯绿色时表示熄灭, 红色时表示点亮, 易于观察。A传送带, 输出电机机械手动作全红色时表示熄灭, 红白相间时表示点亮。

3.3 控制程序的编写

点击进入运行策略, 进行相关策略的编辑。本设计需要添加定时器, 其正品定时时间为3S, 次品定时时间为15s.正品计数数目为15, 次品计数数目为5。

控制系统脚本程序如下:

4 结束语

本文根据次品监控过程设计要求, 在MCGS中建立了实时数据库, 开发了次品自动监控界面, 可与PCI-8408板卡实时通讯, 实现信号采集与控制。整个系统可动态显示产品检测和分类传送的过程, 并可实现计数显示和达到预设数目的报警, 可视化和自动化程度高, 可靠性好, 完全可满足产品自动分检的要求。

参考文献

[1]吕以全, 徐钦民, 李晓静, 李晓飞.PLC对手指橡胶皮套的次品检测控制[J].天津理工大学学报, 2008, 24 (5) :57-59.

[2]付伟, 于培亮, 马思乐.基于S7-300PLC的剔除控制系统[J].可编程控制器与工厂自动化, 2011, (3) :51-54.

[3]邱崇发.基于可编程序控制器的烟条缺包检测系统改造[J].工业控制计算机, 2008, 21 (10) :84-85

[4]袁秀英, 石梅香.计算机监控系统的设计与调试-组态控制技术[M].北京:电子工业出版社, 2009.

基于森林火灾监控报警系统软件的设计论文 篇8

关键词:挣值法 项目监控 预测 管理系统

0 引言

项目监督与控制是软件过程管理的重要组成部分。在对软件过程进行管理时,项目监督与控制的核心要务就是监督项目实际与计划的偏差,当偏差超过预设的阈值时,采取纠偏措施,防止项目失控。有效的项目监督可以增强项目进展的可视度,当项目的实际进度、成本与计划出现严重偏差时,能够及时发现问题、解决问题,从而达到对项目的可控。然而,在长期的实践中,特别是当企业(组织)处于低成熟度的项目管理水平时,项目监督与控制活动是项目管理者的烦恼与困惑,项目监控活动的绩效不理想,项目过程处于混沌状态而非可视状态。纠其原因,主要体现在以下两方面:

①项目过程数据采集的非自动化,如项目过程数据的采集以表单方式驱动,手工化汇总;②非有效的数据分析方法,如单纯的使用时间进度的计划值和实际值进行比较或单纯的使用项目成本的预算值和实际值进行比较。

以上两方面的存在,不仅增加了项目管理的人力成本,而且监督的结果无法全面、真实地反映项目进展的实际绩效。项目管理者不得不将大部分精力投入到繁琐的数据采集和统计工作中,而忽视对数据分析的关注。同时,手工化的作业也会降低项目管理者对项目监控活动的热情度与责任心,从而影响了数据采集、数据统计等活动的真实性、有效性、及时性,降低了项目监控活动本身的实际绩效。解决以上问题的有效途径就是建立轻量化、实用化的项目监控预测管理系统,以自动化的采集手段和科学化的计算方法解决任务分发、数据处理等环节的不合理现象,实现项目监控的流程化、一体化。管理系统的应用不仅能使管理者从繁琐的手工操作中摆脱出来,同时也为企业(组织)积累和沉淀了有效的项目过程数据,为企业(组织)的项目管理水平由低成熟度向高成熟度(如定量化管理)迈进打下坚实基础。

正是以此为背景,在对项目监控活动的流程分解、活动的划分与归并的基础上,研发了基于挣值法的软件项目监控预测管理系统。本系统基于Excel VBA开发实现,其轻量化、实用化、兼容化的特点为系统的应用带来了便捷性和友好性。

1 挣值法的理论基础

挣值法[1,2,3,4]是现代项目管理中非常重要的一个项目监控方法,起源于19世纪与20世纪之交的工业工程,是在1967年美国国防部制定的费用/进度控制系统的准则基础上发展起来的管理方法。它通过综合分析项目的进度、成本的度量值,确保项目管理者在项目出现偏差时能够尽快采取有效的纠正措施,为项目的成本和进度的联合监控提供了依据。挣值法的基本思想就是通过测量和计算已完成工作的预算费用、已完成工作的实际费用和计划工作的预算费用得到有关计划实施的成本偏差和进度偏差。使用挣值法,需要掌握“三、二、二、一”原则,即三个中间变量、二个差异分析变量指标、二个指数变量指标和一个预测数据。

1.1 三个中间变量

计划工作的预算费用(Budgeted Cost for Work Schedule, BCWS),即根据认可的进度计划和预算,项目到达某一时间点计划要求完成工作所需的预算费用。

已完成工作的预算费用(Budgeted Cost for Work Performed ,BCWP),即根据认可的预算,项目到达某一时间点已经完成的工作应当投入的费用,即挣得值。

已完成工作的实际费用(Actual Cost of Work Performed , ACWP),即项目到达某一时间点已经完成工作所花费或消耗的实际费用。

1.2 二个差异分析变量指标

二个差异分析变量指标指的是费用偏差和进度偏差。

费用偏差(Cost Variance,CV)是指从项目开始到时间点t,已完成工作的预算费用与已完成工作的实际费用之间的差异。计算公式为:

CV(t) = BCWP(t) - ACWP(t) (1)

式中,CV(t)>0——项目实际费用低于预算费用,CV(t)=0——项目实际费用等于预算费用,CV(t)<0——项目实际费用超出预算费用。

进度偏差(Schedule Variance,SV)是指从项目开始到时间点t,已完成工作的预算费用与计划完成工作的预算费用之间的差异。计算公式为:

SV(t) = BCWP(t) - BCWS(t) (2)

式中,SV(t)>0——项目进度提前,SV(t)=0——项目进度符合计划,SV(t)<0——项目进度滞后。

1.3 二个指数变量指标

二个指数变量指标指的是成本绩效指数和进度绩效指数。

成本绩效指数(Cost Performed Index,CPI)是指从项目开始到时间点t,已完成工作的预算费用与已完成工作的实际费用之间的比值。计算公式为:

CPI(t) = BCWP(t) / ACWP(t)(3)

式中,CPI(t)>1,项目费用节余,CPI(t)=1,项目费用等于预算费用,CPI(t)<1,项目费用超支。

进度绩效指数(Schedule Performed Index, SPI)是指从项目开始到时间点t,已完成工作的预算费用与计划完成工作的预算费用之间的比值。计算公式为:

SPI(t) = BCWP(t) / BCWS(t)(4)

式中,SPI(t)>1,项目进度提前,SPI(t)=1,项目进度符合计划,SPI(t)<1,项目进度延误。

1.4 一个预测数据

项目完工估计总费用(EAC, Estimate at Completion),是指在项目某检查点处,依据项目的成本绩效指数、挣得值、已完成工作的实际费用、项目的预算总费用(BAC, Budget at Completion)计算得出的预测总成本,计算公式为:

EAC = ACWP + (BAC-BCWP)/CPI(5)

2 项目监控预测管理系统的设计与实现

项目监控预测管理系统的业务流程主要包括数据采集、数据统计、数据分析和数据预测等子过程;涉及的活动有工作日志分发、工作日志录入、任务工作量统计、任务进度成本跟踪、项目进度分析、项目成本分析,项目进展预测等活动;数据产品有WBS(工作任务分解)、工作日志汇总表、工作量统计表、工作包进展跟踪表、挣值分析图表等。对分解的子过程、活动进行归并,形成项目监控预测管理系统结构图,包括项目数据采集、统计、跟踪分系统和项目进展分析、预测分系统,如图1所示。

项目数据采集、统计、跟踪分系统主要实现项目执行过程中各任务工作量、成本、进度等数据信息的自动采集、自动统计、计划数据与实际数据之间的偏差跟踪。项目过程数据来源于本系统自动分发的每人每周工作日志。系统以数据、图形结合的方式向管理者展现分析结果,管理者根据结果,可实时了解项目各任务的偏差情况,并根据偏差的程度采取纠正措施。

项目进展分析、预测分系统主要运用挣值法从成本绩效与进度绩效两个方面分析项目过程数据,得到项目的进展情况,并基于现状运用挣值预测模型预测项目在未来可能的趋势。本系统通过文件接口与项目数据采集、统计、跟踪分系统实现衔接,能自动将项目数据采集、统计、跟踪分系统产生的各工作包属性数据导入到本系统内并进行汇总分析,以图形化的方式展现项目进展的现状,对于异点(超出量化阈值的数据),系统以图形色彩的差异标识出预警信息。管理者通过对曲线走势的直观解读,可及时、清晰的发现在项目进展中哪里(进度或成本)出了问题、以及将要出现什么问题。

2.1 项目数据采集、统计、跟踪分系统

2.1.1 项目任务记录自动分配模块:本模块根据管理者输入的周起始日期,系统自动遍历项目任务分解表搜索符合设定条件的任务记录,结果集按资源名称(项目成员)自动生成每人每周的工作日志列表,提供给项目成员记录过程数据,过程数据将作为项目任务工作量、成本、进度计算的直接数据来源。

2.1.2 项目任务记录自动录入模块:本模块将每人每周记有过程数据的工作日志自动录入分系统内,以数据文件形式保存,形成本周统计源。

2.1.3 项目任务工作量自动统计模块:本模块根据录入的本周项目过程数据,系统自动按任务类型统计计划工作量与实际工作量,计算结果作为生成项目级资源模型与组织级资源模型的基础数据。

2.1.4 项目任务进度、成本偏差跟踪模块:根据录入的本周项目过程数据,系统自动按各任务编号统计本任务的成本、进度(计划与实际)及计划与实际之间的偏差,对于生成的偏差数据,系统将根据量化阈值,判定其为正常点或异点,系统以图形背景颜色的差异标识数据点状态,如表1所示。红底色表示本工作包已完成(工作包状态为C),但其成本偏离率超过了设定的阈值;黄底色表示本工作包正在进行中(工作包状态为P);灰底色表示本工作包已完成且其成本偏离率在控制阈值范围内。管理者通过对数据、色彩的直接解读,得到偏差的正常信息或预警信息。

2.2 项目进展分析、预测分系统

2.2.1 项目进展分析模块:本模块以项目任务进度、成本偏差跟踪模块的输出文件为输入,自动从文件中提取任务级(工作包)的相关数据信息并导入到系统内部,作为汇总分析的基础数据;系统运用挣值分析法对基础数据进行计算,得到项目级进展的评价指标数据,并生成曲线图,对于超出量化阈值的数据点,系统以图形色彩的差异标识出预警信息,如图2所示,图中黄底色数据点表示该统计点对应的指标已超过控制阈值范围。本系统中,挣值法的三个中间量的值以工作量来度量,其计算算法如下:设任务(工作包)Pi的计划工作量GSi,实际花费工作量GAi,计划完成日期TSi,实际完成日期TAi,在采集时间T处:

BCWS=GSi(j:满足TSi≤T的Pi个数)

BCWP=GSi , ACWP=GAi (k:满足TAi≤T的Pi个数)

2.2.2 项目进展预测模块:管理者通过交互方式输入被预测点的计划值与计划日期,系统根据挣值预测模型自动计算出项目进展的演化趋势,如图3所示。管理者通过计划值与预测值的比较及曲线的走势,可以及早分析出将要发生的风险,并及时采取相应的纠偏措施,以防由于缓解措施延误而导致的成本费用增加。

3 结语

针对软件项目监控中的难点与困惑,研发了基于挣值法的软件项目监控预测管理系统,其轻量化、实用化、自动化的特点保证了项目成本和进度监控的实时性与有效性。通过本系统的应用,平均每个项目每周监控活动中投入到数据采集、数据统计、数据分析、数据预测的工作量由原来的约2人时缩短为0.5人时,节约了75%的管理工作量,提高了项目管理的水平与效率,同时,系统的使用也为本企业(组织)向高成熟度项目管理水平迈进积累了丰富的数据素材。

参考文献:

[1]昆廷•弗莱明,乔尔•科佩尔蒙.挣值项目管理[M].张斌,陈洁译.北京:电子工业出版社.2007.

[2]AL-Jibouri Sead H. Monitoring systems and their effectiveness for project cost control in construction[J]. International Journal of Project Management. 2003, (21):145-154.

[3]舒森,方竹根.项目管理[M].合肥:安徽人民出版社.2002.

基于森林火灾监控报警系统软件的设计论文 篇9

分布式监控系统已在工业领域得到广泛应用，许多企业对于中小规模的设备，如中小型热电厂和水电站，出于硬件软件投资利润率和性能价格比的考虑，常常是自行开发或参与开发本企业的监控系统。而许多企业在成套引进大型DCS系统后，也常因实际情况而需要自行开发或改进其监控系统。

分布式监控系统以微机为基础，用数据通信将微机连在一起实现数据共享，从而对工业过程进行集中监视管理和分散控制。因此，分布式监控系统中通信的设计与实现是至关重要的环节。Visual Basic开发语言具有简洁明了、编程效率高、开发周期短的特点，利用

VB中的多种通信手段，可实现分布式监控系统的多种通信功能。

基于森林火灾监控报警系统软件的设计论文 篇10

气力输送装置是在管道内利用气体作为承载介质, 将物料从一处 (或几处) 输送到另一处 (或几处) 的设备, 因其具有输送效率较高、占地少、成本较低、无污染及易于对整个系统实现集中自动控制等特点, 广泛应用于港口装卸、石化、建材、机械生产中的原料输送、电力、冶金的工艺物料输送和废弃物回收等领域, 其应用前景极为广阔。

上世纪80年代以来随着技术的发展, PLC的数据采集处理能力、运算能力、人机接口及网络通信能力得到大幅度增强, PLC与DCS逐渐融合与互连 (亦得益于DCS的开放性发展) , PLC不断渗透并蚕食DCS的某些应用领域。由于PLC具有通用性强、可靠性高、易于使用、性价比高等特点, 使它在工业控制机系统市场中继续保持上升的势头。

工业监控组态软件是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境, 使用灵活的组态方式, 为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。由于组态软件具有开发时间短, 效率高, 可靠性高以及开放性、可扩展性、一致性、易维护性等特点, 得到了广泛的应用。

由于气力输送系统具有系统规模 (组成) 多变性、辅助设备多样性、分散性等特点以及PLC和工业监控组态软件具有的优异特性, 气力输送监控系统大多采用上位机 (PC) +PLC的SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) 模式。本文介绍了正压气力输送系统的基本工艺及其对监控系统的要求和监控系统的选型设计。

2 工艺简介

一套典型的正压气力输送系统由四部分工艺部分及控制装置组成, 分别是提供输送气体的动力装置 (气源) 、将物料与输送气体混合并喂入管道的装置、输送管道和弯头、气固分离装置和控制装置。其中提供输送气体的动力装置有空压机、罗茨风机等;将物料与输送气体混合并喂入管道的装置有仓泵、螺旋泵、给料机等等;气固分离装置则是装于料仓上的布袋除尘器之类的设备。此外, 还有气化风系统、卸料设备等辅助系统和设备。

3 气力输送系统对监控系统的要求

气力输送系统的设备主要有阀门、空压机、干燥机、风机、加热器、料仓设备等。

在电力系统有时亦将除尘器、除渣、石灰石等周遍设备和系统纳入气力输送监控系统组成灰网。

系统的检测仪表主要有:压力、物位、温度、到位等开关;压力、温度、电压、电流、连续料位计等变送器;称重、温度等传感器。

3.1 控制系统信号类型及对象

3.1.1 开关量输入 (DI) :压力、物位、温度、到位、联锁等开关。

3.1.2 开关量输出 (DO) :电磁阀、电动执行器、变频器、接触器、故障输出等。

3.1.3 模拟量输入 (AI) :压力、温度、料位、重量、电机转速、阀门开度、电压、电流等。

3.1.4 模拟量输出 (AO) :电机转速、阀门开度等。

3.1.5 温度传感器输入 (RTD) :温度。

3.2 监控系统基本要求

3.2.1 对整个工艺系统进行集中监视、管理、调节控制和自动顺序控制以及报警。

3.2.2 按照P&ID设计监控画面, 被监控的信号能打印记录。

3.2.3 系统设计时应考虑具备软、硬件结构模块化组态及修改的能力, 并具有可扩展其功能的可能性。

3.2.4 料仓距离较远时, 应设置远程站控制料仓处的设备。

3.2.5 应根据系统组成及与其它系统连接的需要考虑网络的类型与数量。

3.2.6 具有自动、软手操、就地三种方式。

4 硬件设计

4.1 总体设计

气力输送监控系统典型的组成如附图1。具体到每个项目应根据系统的规模、控制功能的要求、扩展性及网络互连的要求等来选取或增加系统的组成。

4.2 上位机的设计选型

4.2.1 任务

上位机系统需要完成的任务主要有:a) IO数据采集、控制, b) 监控画面的显示, 包括显示工艺流程及测量参数、控制方式、顺序运行状态、控制对象状态, 能进行参数的成组显示、趋势显示和棒状图显示及报警信息的显示等, c) 报警、登录、历史数据记录及WEB等服务, d) 程序开发、系统诊断、系统组态、数据库和画面修改等功能, e) 报表打印, f) 与其它系统互连等。

4.2.2 配置

◆处理器 (CPU) :若是商用机其主频按当前主流配置, 而工控机则主频低一档配置。要求较高的系统 (或服务器配置) 则每台上位机可能需要配置双处理器, 甚至更多处理器。

◆内存:其容量应按系统的规模、所配软件及其它要求确定 (如配置了SIEMENS WINCC或PCS7软件对内存容量要求1G) 。

◆显存:一般选用共享式即可。如果系统较大且画面较复杂 (如显示三维画面) 则最好配置较大容量的独立显存并配置独立显卡。

◆硬盘:一般选用单个常规硬盘即可。要求较高的系统 (或服务器配置) 则可能还需配置双硬盘 (甚至更多) 的磁盘阵列。另外有些服务器 (或pc) 为获得高传输率和高可靠性还要求采用SCSI硬盘。

◆网卡:根据网络配置要求配置以太网卡或PROFIBUS-DP、Control Net、MODBUS (485) 等现场总线适配卡, 如果是双网冗余系统还应配置双网卡或双口网络适配卡。

◆主板:根据上述配置选择支持所要求的性能和功能的主板, 此外还应考虑将来可能需要扩展插板 (PCI或ISA卡) 的插槽数, 一般不考虑升级配置的问题。

◆光驱、软驱、键盘、鼠标及其它 (包括UPS、打印机等周遍设备) :根据实际要求选配。

4.3 PLC (下位机) 的设计选型

每个PLC厂家都有一个或几个系列的产品, 其结构型式、运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能、容量 (IO和存储器) 、指令系统、处理速度、价格等各有自己的特点, 适用场合各有侧重。因此, 合理选择PLC, 对提高PLC系统的技术经济指标起重要的作用。

PLC机型的选择

4.3.1 PLC容量

PLC容量包括两个方面:一是I/O的点数, 二是用户存储器的容量。

(1) I/O点数的估算:根据被控对象的IO信号分类汇总后的总点数, 加上10~20%的备用量。需根据制造厂商PLC的产品特点, 对输人输出点数进行圆整。

(2) 用户存储器容量的估算:用户应用程序占用多少内存与许多因素 (如IO点数、控制要求、运算处理量、程序结构等) 有关。存储器内存容量的估算没有固定的公式, 许多文献资料中给出了不同公式, 在实际项目中可根据经验为每个产品调整估算公式。

此外, 对于中大型PLC还应考虑装载存储器容量, 装载存储器保存用户程序、标签数据 (符号表) 、组态信息等数据, 一般容量按用户程序容量的两倍考虑。

4.3.2 开关量输入输出模块

开关量输入模块是用来检测压力开关、物位开关、温度开关、到位开关等信号, 其工作电压应根据信号的远近来选择不同电压规格的模块, 气力输送控制系统以直流24V的模块最为普遍。考虑抗冲击能力和更换维护方便一般采用晶体管外接中间继电器的输出方式。

4.3.3 模拟量输入输出模块

模拟量输入输出模块有接口量程、信号形式、通道数、分辨率的差别, 还有是否隔离、是否带诊断功能等不同规格, 应根据所接设备信号规格和其它要求加以选择。

4.3.4 通信模块

一般PLC的处理器 (CPU) 模块已集成数量不等、类型不同的通讯口, 但许多时候不能满足网络连接的需要, 这时就要根据网络连接的要求扩展一定数量和类型的通讯适配模块, 如, 以太网模块及PROFIBUS、Control Net、Device Net等通讯适配模块。

4.3.5 冗余配置

在需要高可靠性的时候, PLC系统的重要部件如CPU、电源、通讯模块、网络、机架等可选择1:1冗余配置。气力输送监控系统大多采用双电源、双CPU、双网络的热备冗余系统。

4.4 网络设计

气力输送监控系统采用多层结构, 最上层是由以太网 (TCP/IP) 构成的监控层, 并与其它系统 (如DCS、MIS等) 连接。第二层是控制层 (如PROFIBUS/MODBUS/CONTROLNET) 。第三层是设备层 (如FF/DEVICENET也可以直接是控制电缆连接) 。根据具体的情况可选取三层结构中的某层或某几层。

由于气力输送系统设备较分散, 所以一般采用分布式控制网络结构, 大量采用现场总线进行分布式控制。现场总线距离较远时还应配置中继器。无论以太网还是现场总线超过一定距离时需要采用光纤连接, 配置光纤适配器。在要求高可靠性时, 应采用双网冗余配置。在气力输送监控系统采用PROFIBUS和CONTROLNET较普遍。

5 软件设计

监控系统的软件包含二部分:PLC软件和上位机软件。

5.1 PLC软件

在PLC应用程序中, 包含系统所监控的所有设备的控制程序, 而其中仓泵的控制是气力输送系统控制的核心, 每台仓泵都是一个独立体, 既可单机运行, 也能多台组成系统运行。每输送一泵物料即为一个工作循环, 每个循环分四个阶段:1、进料阶段;2、加压流化阶段;3、输送阶段;4、吹扫阶段。其工作流程图见附图3。

5.2 上位机软件

上位机根据系统需要完成的各种任务配置各类软件, 主要有下列几类

5.2.1 操作系统及辅助软件

这部分软件配置和普通PC没有什么差别, 主要有操作系统 (含服务器版) 、文字及数据处理软件、杀毒软件等。对于数据量大、要求较高的系统还需配置SQL Server或ORACLE等数据库软件, 对实时性要求高时还应配置In SQL Server或i Hirstorian等实时数据库。

5.2.2 编程软件

编程软件 (环境) 主要功能为:建立和管理项目、对硬件和通讯作组态和参数赋值、管理符号、创建程序、下载/上载程序到控制器/PC、测试系统、诊断设备故障等。

厂家提供的编程软件中一般包括一种或几种编程语言, 如Modicon公司的Modsoft编程软件只使用梯形图 (984梯形) 一种编程语言, 而另一个Concept编程软件可以使用5种编程语言。同一编程软件下的编程语言大多数可以互换, 一般选择自己比较熟悉的编程语言。

各PLC厂家的编程软件的风格、界面、应用平台、灵活性、适应性都有差异, 许多厂家编程软件 (环境) 都有标准版、专业版等版本或外带不同功能的选件包来达到不同功能需要, 在具体项目中应根据系统的组成和功能选用不同版本或外带不同功能的选件包。

5.2.3 监控组态软件

SCADA有很多任务组成, 每个任务完成特定的功能。

监控组态软件的厂家众多, 大多都可采用分布式C/S结构和冗余配置, 支持DDE、OPC、ODBC/SQL、Active X、DNA等标准, 并具有图形开发、过程报警、历史存储、脚本语言 (VBA、类BASIC、类C) 、IO驱动、软PLC等功能。在气力输送监控系统中常用的几种组态软件有:In Touch;i Fix;Win CC;RSView32;组态王。

6 结束语

一套气力输送系统监控系统的设计、选型, 应根据工艺系统的组成、设备布置、操作要求等方面的情况, 从系统规模、控制功能的要求、网络互连及可靠性、扩展性、性价比等方面确定监控系统的配置。

参考文献

[1]陈宏勋.管道网络输送与工程应用.化学工业出版社, 2003年10月。[1]陈宏勋.管道网络输送与工程应用.化学工业出版社, 2003年10月。

[2]陈在平、赵相宾.可编程序控制器技术与应用系统设计.机械工业出版社, 2003年1月。[2]陈在平、赵相宾.可编程序控制器技术与应用系统设计.机械工业出版社, 2003年1月。

[3]朱辰.现地控制单元在水电厂自动化中的应用和发展趋势.CONTROL ENGINEERING chi-na, 2006.6。[3]朱辰.现地控制单元在水电厂自动化中的应用和发展趋势.CONTROL ENGINEERING chi-na, 2006.6。

[4]白新庄.水工业PLC的选型探讨.www.ca800.com/updata/apply。[4]白新庄.水工业PLC的选型探讨.www.ca800.com/updata/apply。

[5]作者不祥.组态软件的发展和趋势 (转载) 自动化网论坛-powered by phpwind_net.htm, bbs.zidonghua.com.cn。[5]作者不祥.组态软件的发展和趋势 (转载) 自动化网论坛-powered by phpwind_net.htm, bbs.zidonghua.com.cn。

[6]作者不祥.[转帖]SCADA (监控组态软件) 简介, bbs.zidonghua.com.cn。[6]作者不祥.[转帖]SCADA (监控组态软件) 简介, bbs.zidonghua.com.cn。

[7]RSView32简介.AB公司。[7]RSView32简介.AB公司。

基于森林火灾监控报警系统软件的设计论文 篇11

1 物联网与智能家居概述

1.1 物联网概述

所谓物联网, 主要指的是通过具备一定智能感知能力、分析处理能力、计算能力以及执行能力的智能芯片, 将物质世界的实际物体改造成为智能化对象, 通过相应的通信协议对数据进行接收、传输、分析以及处理, 从而搭建起物与物、人与物进行连接的网络[1]。物联网技术由感知层、网络层、应用层以及公共支撑技术组成, 具备整体感知特征、智能处理特征以及可靠传递特征三大特征。

1.2 智能家居概述

智能家居系统主要通过在家居住宅环境中应用嵌入式技术、计算机技术、通信技术等现代化技术, 对家居生活中的各种子系统进行改造, 从而构建舒适、环保、高效的家居环境[2]。物联网技术由感知层、网络层、应用层以及公共支撑技术组成, 具备整体感知特征、智能处理特征以及可靠传递特征三大特征。

2 基于物联网的智能家居远程监控子系统软件设计分析

2.1 系统需求

现阶段的智能家居系统通常对光源、互联网、家用电器进行分散性控制与管理, 导致家居设备不能通过互联网进行统一控制。因此基于物联网的智能家居远程监控子系统软件应当利用具有多电器接口的集中装置进行控制, 统一对家具设备进行联网, 从而通过智能终端实现家居设备的自动化控制。同时安全预警系统在智能家居系统中极为重要, 主要通过门磁、红外线探测等室外感应器对异常状况进行预警, 若业主没有及时对预警信号进行处理, 预警系统会根据功能的不同连续发出预警信号。

2.2 设计思想

基于物联网的智能家居远程监控子系统软件应当构建多样化的远程监控系统, 利用手持遥控监控、互联网监控、4G远程监控等方式满足业主的多元化需求。同时应当谨慎选择传感与执行设备的分布, 合理架构网路线路, 保证智能信息处理系统软件功能的实现。智能家居系统作为智能小区系统的重要组成部分, 它在运行过程中除了对家居环境进行改造, 还应当加强与智能小区系统的结合, 在智能小区系统中实现资源有效整合, 进而完善家庭安防等远程监控功能, 提高系统资源利用率。

2.3 软件设计

2.3.1 家庭安防子系统软件的设计

家庭安防子系统软件包括防盗报警远程监控、火灾报警远程监控、燃气泄漏远程监控以及紧急情况求助等功能模块, 可以有效地保证业主的生命财产安全。家庭安防子系统软件主要通过在家居环境中的门窗、客厅、厨房等重要区域安置传感器, 实现对家居环境不同区域的实时性动态监控。家庭安防子系统中主要使用Zig Bee传感网络子软件, 软件采用分层软件结构, 由HAL层提供各种硬件模块的驱动, 对定时器Timer、通用输入/输出GPIO以及通用异步收发传输器UART进行驱动, 并通过OSAL提供各项管理服务。Zig Bee传感网络子软件通过物联网技术与业主的通信设备进行连接, 方便业主随时随地通过通信设备对家居环境中的安全状况进行了解与掌握。当家居环境中出现了异常状况时, 家庭安防子系统可以利用Zig Bee传感网络子软件进行分析, 并根据报警原因系统触发报警程序发出报警信号, 并会及时将信息传送至智能小区系统, 智能小区系统会根据报警信号联系警察或保安对警情进行处理[4]。报警模块的电路设计主要通过PNP三极管8050的导通与截止对蜂鸣器的报警信号进行控制。

2.3.2 远程抄表子系统的设计

传统的人工抄表方法不仅会造成人力物力的浪费, 而且会在一定程度上打扰业主的正常生活, 智能家居系统中的远程抄表子系统替代了传统的人工入户抄表, 提高了业主的居住满意度。远程抄表子系统利用电子通信技术以及传感器技术, 将电表、水表以及燃气表通过互联网与小区物业管理中心进行连接, 方便智能小区系统对测量表的计量数值进行统计、分析与管理。当小区物业管理中心发出抄表指令时, 数据集中器就会将数据通过网络网关发送至智能家居系统, 业主在家就可以轻松进行缴费与结算。

2.3.3 收费管理子系统的设计

收费管理子系统是由远程抄表子系统衍生出的智能家居系统, 这一系统通过远程抄表子系统中的数据对费用进行自动计算, 并对缴费时限进行设置[5]。业主在收到缴费通知后, 可以利用互联网对详细费用进行查询与缴纳。同时收费管理子系统还可以与家庭安防子系统进行协同工作, 当业主未能按时缴纳费用时会及时报警进行提示, 从而提高费用缴纳的便捷性。

2.3.4 智能家电子系统的设计

智能家电子系统是智能家居系统中的核心组成部分, 是影响业主舒适度与满意度的重要因素。随着现代化互联网技术以及通信技术的发展与成熟, 物联网技术也获得了较大程度的发展, 并在冰箱、空调、热水器等家用电器中得到了应用。智能家电子系统就是对智能电器进行统一管理的技术系统, 这一系统可以根据业主差异性的家居环境以及实际需求对家电进行合理化改造。智能家电子系统中的家电具备网络化功能, 智能型家用电器可以通过互联网技术进行连接, 实现家电信息的交流与共享, 同时智能家电利用嵌入式互联网监控软件还可以对家居环境的变化进行监控, 并及时对工作方式进行调节, 从而提高业主的舒适度[6]。同时智能家电子系统还具备节能性特点, 智能家用电器可以根据家居环境变化及时调整工作时间, 在不需要使用时及时进行休眠, 从而对能源进行节约。

智能家居系统对冰箱、空调、热水器等智能家用电器的控制主要利用嵌入式互联网监控软件实现。现阶段绝大多数智能家居系统使用嵌入式互联网监控软件主要由嵌入式WEB服务器与嵌入式视频服务器, mjpg-streamer组成。智能家电子系统中较为常用的是Boa服务器, 即嵌入式WEB服务器, 主要通过在官方网站下载源代码压缩包进行移植, 并设置文件Makefile完成对CGI的功能支持与设置。对于嵌入式视频服务器来说, 其最为典型的用途是将电视模拟视频信号转换为数字视频数据, 并在虚拟机中进行存储, MIPEG与MPEG可以传送高质量的图片以及视频, 但是却需要较大的带宽进行支持, 智能家居系统虚拟机需要输入正确的数据实现客户端系统的智能交互。

3 结语

随着自动化技术以及信息技术的发展, 我国居民的日常生活得到了巨大的改变, 人们对于生活质量的要求也日益提高。基于物联网的智能家居远程监控子系统是信息时代下智能小区建设的研究内容, 体现了家居生活与现代化科学技术的结合。基于物联网的智能家居远程监控子系统软件设计应当从人性化设计出发, 加强家居环境与业主的沟通与交流, 从而构建现代化的家居环境。

摘要：随着科学技术的不断发展, 人们生活水平得到了大幅提升, 传统的住宅条件已经难以满足人们对于生活舒适度的要求。物联网技术作为信息时代下重要的科学技术, 近年来如何将物联网应用于家居智能化已成为国内外学者的重点研究课题。本文从物联网与智能家居概述入手, 对智能家居远程监控子系统软件设计进行了简要分析。

关键词：物联网,智能家居,远程监控子系统,软件设计

参考文献

[1]姜宇航.基于物联网的智能家居控制系统设计[D].吉林大学, 2014.

[2]李宁宁.基于物联网的智能家居系统的研究[D].河南师范大学, 2013.

[3]文翔.基于物联网的智能家居远程监控子系统软件设计[D].西安电子科技大学, 2014.

[4]杨海川.基于物联网的智能家居安防系统设计与实现[D].上海交通大学, 2013.

[5]羡慧竹.基于物联网的智能网关系统研究与实现[D].北京工业大学, 2014.

基于自诊断的电气火灾监控系统 篇12

现有漏电火灾报警系统均构筑在剩余电流动作保护器 (RCD) 阈值检测技术上, 常规剩余电流检测的磁性材料波莫合金, 长期工作性能会退化, 因此系统也不能从根本上保障长期安全。

本发明提出一种快速的涉及基于计算机控制系统的同时基于自诊断的电气火灾监控系统, 解决设备和系统中长期安全的难题。电器火灾监控系统是采用系统自身诊断系统, 能对系统内的检测元件进行性能纯化测试, 并且进行数据校正;能对配电系统的绝缘老化过程进行检测, 对新安装配电系统内各种用电设备作出绝缘程度的安全性评估。

该项技术的特点:1) 检测元件具有一个自检验诊断电路;2) 所有检测元件同时检测, 有对比数据库;3) 采用了一种实用的自诊断的技术方案, 解决了设备和系统中长期安全保护的难题, 从而达到本发明的目的。

主要技术特征技术参数或指标:1) 系统内的检测元件性能钝化测试:敏感度0.2%;2) 数据校正率:0.2%;3) 配电系统的绝缘老化过程进行检测:老化当量变化率0.2%/月;4) 用电设备绝缘程度的安全性评估:预期绝缘老化期 (精度分辨率:月) 。

联系人:洪振海

地址:上海市南汇区周浦镇横桥路88号