引論：我們?yōu)槟砹?3篇信號自動化論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
1.變電站繼電保護(hù)的實際要求
繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)的重要裝備之一，當(dāng)變電站電力設(shè)備發(fā)生故障或者出現(xiàn)影響電力系統(tǒng)正常運營的因素時，繼電保護(hù)裝置就可以在第一時間消除這些不安全因素和故障。從這一層面可以看出，繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中有著十分重要的作用，一般情況下，對于繼電保護(hù)的設(shè)置需要滿足以下幾個要求：
1.1必須具有獨立性
要保證繼電保護(hù)裝置的獨立性，需要將電壓量和電流接入裝置內(nèi)部，將回路開關(guān)設(shè)置成整體的系統(tǒng)，并將其引致保護(hù)裝置內(nèi)部，但是嚴(yán)禁與其他設(shè)備通用，這樣設(shè)置就能夠保證繼電保護(hù)數(shù)據(jù)的獨立性。
1.2需要保持聯(lián)系性
如果完全將繼電保護(hù)裝置獨立于電力系統(tǒng)之外，就難以起到既定的作用，為了保證繼電保護(hù)裝置兼具獨立性和聯(lián)系性的特征，在繼電保護(hù)裝置與相關(guān)信息系統(tǒng)聯(lián)系時，需要使用繼電器空節(jié)點、計算機通訊接口、光電耦合器接口來進(jìn)行連接，此外，為了保證繼電保護(hù)裝置的保護(hù)作用，需要選擇屏蔽電纜或者光纖電纜來進(jìn)行連接，這兩種導(dǎo)線能夠能夠防止干擾信號對保護(hù)裝置的影響，可以很好的提升繼電保護(hù)的抗干擾性和運行可靠性。
1.3設(shè)置好跳合閘回路
對于繼電保護(hù)裝置必須要設(shè)置好單獨的跳合閘回路，這樣，在電力系統(tǒng)的運行出現(xiàn)故障時，繼電保護(hù)裝置就能夠及時將故障排除，減少電力企業(yè)的損失，同時，繼電保護(hù)裝置也能夠?qū)⒏婢盘柡蛣幼餍盘栵@示出來，工作人員就能夠發(fā)現(xiàn)故障發(fā)生的部位和實際情況并有針對性的采取措施，將損失控制到最小化。
2.繼電保護(hù)裝置的安裝方式
就現(xiàn)階段下我國的情況來看，繼電保護(hù)裝置的安裝方式有兩種：
2.1集中式安裝方式
集中式安裝方式在以往的應(yīng)用范圍十分廣泛，這種安裝方式就是將繼電保護(hù)裝置放置于保護(hù)柜之內(nèi)，使用這種安裝方式，監(jiān)控系統(tǒng)與繼電保護(hù)裝置的聯(lián)系則使用管理單元數(shù)字信號的傳輸來實現(xiàn)，集中式安裝方式的占地面積很小，也能夠節(jié)約通信電纜的使用，便于管理人員對其進(jìn)行統(tǒng)一管理，也可以保證設(shè)備在良好的環(huán)境中運行。
2.2分散式安裝方式
分散式安裝方式就是將繼電保護(hù)裝置設(shè)置于開關(guān)位置，每個開關(guān)必須要配備好相應(yīng)的保護(hù)系統(tǒng)，再將監(jiān)控系統(tǒng)置于控制室之中，這樣，監(jiān)控系統(tǒng)與繼電保護(hù)裝置的連接主要由管理單元數(shù)字信號來聯(lián)系，這種安裝方式可以及時的消除不安全因素及電力設(shè)備的故障，保證整個設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。
3.繼電保護(hù)裝置安裝方式的選擇
變電站的建立方式主要由子系統(tǒng)的建立來決定，在建立繼電保護(hù)裝置時，需要優(yōu)先使用分散式安裝方式，把繼電保護(hù)裝置設(shè)置在設(shè)備開關(guān)處或者開關(guān)處附近，并使用微機控制的方式進(jìn)行控制。這種設(shè)置方式最大的優(yōu)點就是能夠節(jié)約電纜的使用，并提升整個繼電保護(hù)裝置運行的安全性，此外，這種保護(hù)裝置子系統(tǒng)使用的是就地設(shè)置的方式，這就大幅減少二次設(shè)備安裝帶來的土地?fù)p失。當(dāng)然，不同的繼電保護(hù)裝置使用的安裝方式都會有所不同，在決定要采取哪種安裝方式前，需要對現(xiàn)場的條件進(jìn)行考察，將場地中的電纜設(shè)備和其他的條件盡可能的利用起來，不管使用何種安裝方式，都要達(dá)到減少費用、節(jié)約投資的目的。就目前來看，很多中低壓變電站會使用集中式處理方式，這種方式的通信電纜小、干擾性小，高壓變電站，則可以使用分散式安裝與集中式安裝混合的方式來安裝。
4.綜合自動化變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性
在綜合自動化變電站的運行過程中，繼電保護(hù)裝置可能會由于各種因素出現(xiàn)故障，為了提高變電站運行的安全性，必須要加強繼電保護(hù)裝置的維護(hù)、管理和檢修，以便從整體上提升變電站的服務(wù)水平。據(jù)有關(guān)的數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)故障一般由三種因素所致，即產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)計中的故障以及二次維護(hù)的漏洞。繼電保護(hù)裝置在自主檢查以及儲存故障方面，具有很大的優(yōu)勢。一般情況下，對于繼電保護(hù)裝置可靠性分析主要針對裝置的正常使用率、使用時間、異常情況進(jìn)行分析，并得出結(jié)論，如果在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中發(fā)生異常情況，就需要對繼電保護(hù)裝置的可靠性進(jìn)行分析，從而降低系統(tǒng)對繼電保護(hù)裝置的依賴性，以便達(dá)到系統(tǒng)的統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)性，防止繼電保護(hù)裝置故障對于系統(tǒng)帶來的不良影響。
5.結(jié)語
在現(xiàn)階段下，我國電網(wǎng)正處在發(fā)展的階段，這就給變電站綜合自動化系統(tǒng)的建設(shè)提供了一定的發(fā)展機遇，繼電保護(hù)裝置作為變電站的核心因素，具有十分重要的意義，在實際的工作過程中，必須加強對繼電保護(hù)裝置的管理和維護(hù)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]王超，王慧芳，張弛，劉瑋，李一泉，何奔騰.數(shù)字化變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性建模研究[期刊論文].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2013，02（01）.
[2]湛文軍.繼電保護(hù)在綜合自動化變電站的應(yīng)用與探討[期刊論文].民營科技，2008，02（20）.
篇2
0 引言
選煤廠皮帶運輸機是選煤廠生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一，一旦其電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，將影響選煤廠整個生產(chǎn)，帶來重大的經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患。由于選煤廠皮帶運輸機的電控大多為繼電器控制系統(tǒng)，存在線路復(fù)雜、故障點多、可靠性低、穩(wěn)定性差等缺點，不能滿足煤礦安全生產(chǎn)的需要，因此，筆者采用PLC控制系統(tǒng)取代原來的繼電器控制系統(tǒng)，并用組態(tài)王實現(xiàn)對整個皮帶運輸機的運行過程進(jìn)行監(jiān)控。
1 系統(tǒng)構(gòu)成及控制過程
該皮帶運輸機控制系統(tǒng)由兩級系統(tǒng)構(gòu)成：一級基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)，二級完成監(jiān)控和操作的人機界面系統(tǒng)。
基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)采用SIEMENS S7-200系列PLC，由完成控制功能的PLC、完成系統(tǒng)監(jiān)控和操作的人機界面操作員站、現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)和傳感器組成；上位機監(jiān)控系統(tǒng)采用亞控的組態(tài)王軟件進(jìn)行設(shè)計。論文參考。
一級基礎(chǔ)自動化控制主要控制出現(xiàn)異常情況時進(jìn)行報警和緊急停車，二級主要用來進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，啟動和人工緊急停止。
2系統(tǒng)設(shè)計
皮帶運輸機系統(tǒng)是以PLC為核心、對皮帶運輸機的運行情況進(jìn)行實時在線控制和監(jiān)督的自動化系統(tǒng)，通過PLC和組態(tài)王。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對所有現(xiàn)場在線設(shè)備的程序控制管理、安全聯(lián)鎖控制等功能，并顯示各種操作畫面和模擬現(xiàn)場，對事故信號進(jìn)行報警以及打印報表等。
該系統(tǒng)主要特點：
(1) 開放式的結(jié)構(gòu)，具有極大的靈活性、可擴(kuò)展性；
(2) 便利的維護(hù)手段，可在線維護(hù)；
(3) 先進(jìn)的硬件控制設(shè)備，具有高抗干擾能力、高可靠性；
(4) 高可靠性的檢測儀表；
(5) 集中操作，分散控制的思想；
(6) 通用的軟件開發(fā)平臺，智能的設(shè)備管理和監(jiān)控軟件。
該系統(tǒng)主要功能具有檢測皮帶機速度、溫度、撕裂、煙霧、跑偏等功能，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時，PLC控制電機緊急停止，同時報警并把信息傳到上位機，由操作人員進(jìn)行分析檢修，完成后重新啟動。
2.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計
SIEMENS S7-200系列PLC適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、檢測及控制的自動化。論文參考。S7-200系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復(fù)雜控制功能。此處選用CPU226模塊（集成24輸入/16輸出共40個數(shù)字量I/O點，且可連接7個擴(kuò)展模塊）和模擬量擴(kuò)展模塊EM231（4路模擬量輸入）、EM232（兩路模擬量輸出），它們的特點如下：
(1) 6個獨立的30KZ高速計數(shù)器和2路獨立的20KZ高速脈沖輸出；
(2) 實現(xiàn)分布式系統(tǒng)和擴(kuò)展通信能力都很簡便，組成系統(tǒng)靈活自如；
(3) 隨著應(yīng)用的擴(kuò)大，系統(tǒng)擴(kuò)展無任何問題；
(4) 具有更快的運行速度和功能更強的內(nèi)部集成特殊功能；
(5) CPU可以高速處理指令并且具有友好的參數(shù)設(shè)置功能。
CPU模塊：負(fù)責(zé)程序的運行等工作，電源不僅向CPU模塊供電而且還要滿足與CPU模塊相連的其它模塊的用電需求。
數(shù)字量輸入模塊DI：將外部采集到的信號輸入到PLC，例如保護(hù)PLC的DI將皮帶撕裂、煙霧、跑偏等信號采集進(jìn)來；以完成監(jiān)視保護(hù)功能。
數(shù)字量輸出模塊DO：將PLC內(nèi)部運算結(jié)果輸出，例如保護(hù)PLC的DO將正常啟動，自動控制、手動控制、綜合故障等輸出；操作PLC的DO輸出來控制繼電器，以完成監(jiān)視、控制和保護(hù)功能。
模擬量輸入模塊AI：將外部的模擬量采集進(jìn)來送給PLC，如皮帶的速度和溫度，以完成監(jiān)視保護(hù)功能。
模擬量輸出模塊AO：將PLC計算好的數(shù)字量，如皮帶的速度等轉(zhuǎn)換成模擬量輸出到上位機上，以完成監(jiān)視功能。
2.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計
該系統(tǒng)中，PLC程序執(zhí)行變頻器的啟動/停止控制和皮帶機的行程和速度監(jiān)控任務(wù)，變頻器根據(jù)給定的信號和反饋的信號控制皮帶機的速度；PLC通過傳感器得到信號來控制皮帶機是否停止、報警器是否報警。為了更加安全可靠運行，本設(shè)計還設(shè)置了自動手動切換，自動/手動程序如圖1所示。
2.3 PLC與上位機之間的通信
在現(xiàn)場環(huán)境惡劣的條件下，采用上位機監(jiān)控措施可直接將故障顯示出來，從而提高整個系統(tǒng)故障的診斷效率，減少故障的維修時間，提高整個電控系統(tǒng)的可靠性。論文參考。本系統(tǒng)利用CAN總線與上位機進(jìn)行通信，可將各種信息傳輸?shù)缴衔粰C，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)的實時監(jiān)控。部分子程序和中斷程序分別如圖2、圖3所示。
3 結(jié)束語
根據(jù)選煤廠皮帶運輸機系統(tǒng)的實際情況，研制開發(fā)了選煤廠皮帶運輸機智能控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)經(jīng)過嚴(yán)格的選型、合理的配置及完善的程序設(shè)計，使系統(tǒng)維修方便，自控功能強，可以自動顯示故障，可靠性高、穩(wěn)定性好，極大的改善了皮帶運輸機的運行狀況，確保礦山安全生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]廖常初 . PLC編程及應(yīng)用. 北京：機械工業(yè)出版社，2002.9
篇3
1 .熱工自動化系統(tǒng)運行環(huán)境與形勢
為保證工自動化設(shè)備和系統(tǒng)的安全、可靠運行，可靠的設(shè)備與控制邏輯是先決條件，正常的檢修和維護(hù)是基礎(chǔ)，有效的技術(shù)管理是保證。只有對熱工自動化系統(tǒng)設(shè)備和檢修運行維護(hù)進(jìn)行全過程管理，對所有涉及熱工自動化系統(tǒng)安全的外部設(shè)備及設(shè)備的環(huán)境和條件進(jìn)行全方位監(jiān)督，并確保控制系統(tǒng)各種故障下的處理措施切實可行，才能保證熱工自動化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。綜觀目前熱工自動化系統(tǒng)運行環(huán)境，筆者認(rèn)為以下問題亟待研究解決：
1.1 隨著熱工系統(tǒng)監(jiān)控功能不斷增強，范圍迅速擴(kuò)大，故障的離散性也增大，使得組成熱控系統(tǒng)的控制邏輯，保護(hù)信號取樣及配置方式，控制系統(tǒng)、測量和執(zhí)行設(shè)備、電纜、電源、熱控設(shè)備的外部環(huán)境以及為其工作的設(shè)計、安裝、調(diào)試、運行、維護(hù)，檢修人員的素質(zhì)等等，這中間任何一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會引發(fā)熱工保護(hù)系統(tǒng)不必要的誤動或機組跳閘，影響機組的經(jīng)濟(jì)安全運行。論文格式。如何進(jìn)一步做好熱工系統(tǒng)從設(shè)計、基建安裝調(diào)試到運行維護(hù)檢修的全過程質(zhì)量監(jiān)督與評估，提高熱控設(shè)備和系統(tǒng)運行的安全可靠性和經(jīng)濟(jì)性已至關(guān)重要。
1.2 由于各種原因，熱工系統(tǒng)設(shè)計的科學(xué)性與可靠性、控制邏輯的條件合理性和系統(tǒng)完善性，保護(hù)信號的取信方式和配置，保護(hù)聯(lián)鎖信號定值和延時時間的設(shè)置，系統(tǒng)的安裝調(diào)試和檢修維護(hù)質(zhì)量，熱工技術(shù)監(jiān)督力度和管理水平，都還存在著不盡人意處，由此引發(fā)熱工保護(hù)系統(tǒng)不必要的誤動時有發(fā)生。而隨著發(fā)電廠建設(shè)的快速發(fā)展，發(fā)電業(yè)成本的提高，發(fā)電企業(yè)面臨的安全考核風(fēng)險將增加和市場競爭環(huán)境將加劇。因此如何提高機組設(shè)備運行的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性是發(fā)電廠經(jīng)營管理工作中重中這重。
1.3 熱控設(shè)備的管理目前仍停留在傳統(tǒng)的管理模式，所有設(shè)備的檢修，不管運狀況如何，基本采用定期檢修與校驗方式，其結(jié)果是大量人力做了無功（比如儀表調(diào)前合格率統(tǒng)計達(dá)98%甚至更高的儀表，仍按規(guī)定的周期全部進(jìn)行檢測校驗，結(jié)果不僅浪費人力、物力，還有可能增加設(shè)備的異常）。一些單位設(shè)備采購時，因?qū)υO(shè)備質(zhì)量好壞不了解和無設(shè)備選型參考依據(jù)，流入一些質(zhì)量不好的產(chǎn)品，對機組的安全運行構(gòu)成影響甚至威脅。因此如何通過對在線運行設(shè)備的質(zhì)量進(jìn)行分類，制定合理的儀表校驗周期，是發(fā)電廠管理工作中迫切需要解決的問題。
1.4 隨著企業(yè)管理向集約化經(jīng)營和管理結(jié)構(gòu)扁平化趨勢，為提高經(jīng)濟(jì)效益，發(fā)電廠在多發(fā)電，提高機組利用小時的同時，通常通過減少生產(chǎn)人員的配備，以提高勞動生產(chǎn)率。此外發(fā)電企業(yè)密切與外包檢修企業(yè)之間的聯(lián)系，專業(yè)檢修隊伍取替本廠檢修隊伍的配置將是發(fā)展趨勢。在這種情況下，如何監(jiān)督、評價、驗收一臺機組熱工自動化系統(tǒng)檢修、維護(hù)、運行的質(zhì)量，熱工缺少一個系統(tǒng)的、可付緒操作的評估標(biāo)準(zhǔn)。
2、建立維修、管理一體化的監(jiān)督信息平臺
2.1 實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和動態(tài)監(jiān)督
隨著發(fā)電廠行業(yè)的飛速發(fā)展，各集團(tuán)公司的機組數(shù)量和容量不斷增加且分布全國各地，就目前狀況要做到實時有效地生產(chǎn)管理難度大。 同樣作為技術(shù)監(jiān)督服務(wù)范圍的快速增加，專家型技術(shù)人員相對短缺，服務(wù)效率與客戶要求的差距增大。
解決的辦法，是加快實施遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)，通過辦公電腦，主管部門可以對發(fā)電廠機組的運行狀況進(jìn)行實時監(jiān)視，對生產(chǎn)運營情況進(jìn)行決策；發(fā)電廠可進(jìn)行實時動態(tài)監(jiān)督、遠(yuǎn)程技術(shù)支持、服務(wù)和故障事故原因分析查找，從而提高服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)效率。
2.2 實現(xiàn)監(jiān)督程序化
基于實時參數(shù)的設(shè)備管理系統(tǒng)軟件，目前國外引入的已不新鮮，但價格昂貴且有些水土不服之疑。
建立發(fā)電廠設(shè)備檢修運行維修管理一體化的熱工監(jiān)督信息平臺，通過與SIS系統(tǒng)接口，將DCS控制系統(tǒng)界面以標(biāo)準(zhǔn)化格式引入平臺，對熱工在線運行參數(shù)綜合分析判斷，將同參數(shù)間顯示偏差、倒掛，不符運行實際的參數(shù)點等及時自動生成報表，發(fā)出處理請求，生成缺陷處理單，并對處理響應(yīng)速度和結(jié)果進(jìn)行跟蹤統(tǒng)計，使檢修校驗工作有的放矢。論文格式。
對自動調(diào)節(jié)參數(shù)的品質(zhì)進(jìn)行判斷，分別統(tǒng)計出穩(wěn)態(tài)和動態(tài)時設(shè)定點偏離值（值大小和頻次）和越限值（時間和頻次），進(jìn)行時間段內(nèi)調(diào)節(jié)閥門特性、靜態(tài)和動態(tài)調(diào)節(jié)品質(zhì)，閥門切換等曲線和指標(biāo)的自動生成。對運行中出現(xiàn)的越限報警信號進(jìn)行歸類、智能分析（濾出不需要的報警，頻繁出現(xiàn)的報警，速率動作報警），為提高運行人員的預(yù)控能力發(fā)揮作用。論文格式。
實現(xiàn)熱工參數(shù)考核指標(biāo)，如自動利用率、DAS投入率，保護(hù)投入率、測量系統(tǒng)抽查合格率、超溫統(tǒng)計的自動生成。此外可將維修工作流中的日常消缺、點檢、計劃檢修工作以及維修外包等，均在平臺下進(jìn)行定點、定標(biāo)、定期、定項、定人、定法、檢查環(huán)境條件、記錄、處理和報告等進(jìn)行信息化。
2.3 推動培訓(xùn)工作的健康開展
隨著技術(shù)發(fā)展和新建機組增加，新老電廠都面臨人員技術(shù)素質(zhì)跟不上需求的局面。加強技術(shù)培訓(xùn)、實現(xiàn)遠(yuǎn)程或網(wǎng)上技術(shù)教育，提高熱工人員技術(shù)素質(zhì)，是做好熱工監(jiān)督工作的基礎(chǔ)。因此為推動培訓(xùn)工作健康開展，建議行業(yè)組編系列培訓(xùn)教材，建立崗位證書制度，指導(dǎo)發(fā)電廠企業(yè)人員培訓(xùn)工作的進(jìn)行；通過網(wǎng)絡(luò)定期技術(shù)水平測試試卷，促進(jìn)各單位技術(shù)培訓(xùn)工作的深入；開展行業(yè)技術(shù)操作比武競賽，調(diào)動熱工專業(yè)人員自覺學(xué)習(xí)和一專多能的積極性。提高專業(yè)人員積極主動的工作責(zé)任性、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、功底扎實的專業(yè)和管理技能。
3.結(jié)束語
篇4
關(guān)鍵詞：礦井通風(fēng);調(diào)節(jié)通風(fēng);自動化系統(tǒng)
1 序言
通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)準(zhǔn)確性和及時性直接關(guān)系到礦井的安全和運行成本，目前通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)處于人工調(diào)節(jié)階段，人員勞動量大，調(diào)節(jié)不及時且調(diào)節(jié)準(zhǔn)確性差，為進(jìn)一步解決礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理中的通風(fēng)調(diào)節(jié)問題，本論文引進(jìn)壓差法礦井自動通風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
該系統(tǒng)包括自動化控制器、壓差測試裝置、自動調(diào)節(jié)裝置、傳感器等。
2 自動化控制器
基于壓差法的礦井自動通風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)核心為自動化控制器，本系統(tǒng)控制器采用西門子PLC為主要控制元器件，包括位移傳感器、壓差傳感器、動力源控制裝置（本論文設(shè)計動力源是氣動，其裝置是本安電磁閥）、數(shù)據(jù)傳輸、開關(guān)按鈕、聲光報警器等。
研究的技術(shù)關(guān)鍵點為：控制系統(tǒng)原理和控制器基本架構(gòu)。
控制系統(tǒng)原理：壓差傳感器采集壓力變化數(shù)值，通過設(shè)置參數(shù)裝換為通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)的風(fēng)量，再根據(jù)預(yù)先設(shè)定的需風(fēng)量進(jìn)行比對，確定調(diào)節(jié)系統(tǒng)通風(fēng)斷面的變化大小，同時位移傳感器監(jiān)視通風(fēng)斷面的變化，保證系統(tǒng)調(diào)節(jié)準(zhǔn)確且快速。
控制器基本架構(gòu)，控制器采用PLC控制器，控制器控通過電流信號與位移傳感器、壓差傳感器、動力源開閉按鈕相連接，通過開關(guān)量與手動按鈕連接，通過RS485信號與上位機進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令的傳輸，在控制器上預(yù)留瓦斯、聲光報警器、視頻接口，并可以與其他控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
3 壓差測試裝置
壓差測試裝置關(guān)系到系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，是系統(tǒng)最核心的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，壓差測試裝置的技術(shù)要求進(jìn)入測試區(qū)域內(nèi)風(fēng)流平穩(wěn)、壓差測量精度高、數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)傳輸快等。
壓差測試裝置采用圓形設(shè)計，主要是保證壓差采集的準(zhǔn)確性和進(jìn)入測試裝置的風(fēng)流平穩(wěn)，易于測量且數(shù)據(jù)精度高。
壓差測試裝置進(jìn)風(fēng)測安裝有均風(fēng)裝置，主要是消除通風(fēng)系統(tǒng)渦流造成的數(shù)據(jù)采集誤差。在測試裝置上布置兩排數(shù)據(jù)采集管，其中在每排布置4個壓力采集孔，兩兩對應(yīng)，測壓管深入測試裝置內(nèi)側(cè)10cm處，4個測試孔外部用軟管連接，進(jìn)行壓力平均處理。兩排測試孔之間距離不得少于1m，主要是保證壓差傳感器數(shù)值的讀取和測量。
壓差測試裝置對每個測壓管進(jìn)行防塵處理，保證所有測壓管的通暢，靜壓傳導(dǎo)準(zhǔn)確。
4 自動調(diào)節(jié)裝置
自動化調(diào)節(jié)裝置是礦井自動調(diào)節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)的主要調(diào)節(jié)機構(gòu)，本論文采用氣動為動力源。
自動調(diào)節(jié)裝置設(shè)計要求調(diào)節(jié)準(zhǔn)確、運行速度慢、密封性好、安全性高等。
根據(jù)技術(shù)要求，自動調(diào)節(jié)裝置采用通風(fēng)斷面縮小的方式，調(diào)節(jié)速度為0.5m/min，移動精度為1cm。
自動調(diào)節(jié)裝置與壓差測試裝置相連，通過圓形阻風(fēng)器向前移動，起到調(diào)節(jié)通風(fēng)斷面的作用，同時根據(jù)壓差測試裝置中風(fēng)量的變化，確定圓形阻風(fēng)器的移動方向和移動大小，位移傳感器監(jiān)測圓形阻風(fēng)器的移動方向和移動大小。
圓形阻風(fēng)器移動動力為緩沖氣缸，氣缸最快伸出速度為0.5m/min。帶載后，移動伸出速度為0.3m/min，滿足精確調(diào)節(jié)的目的。
5 實驗論證
實驗論證是論證系統(tǒng)的完整性和調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題，并進(jìn)行修改和完善，為現(xiàn)場實地測試做準(zhǔn)備工作。
主要是在自動風(fēng)窗前后布置壓力測點，單管壓差計測量兩點壓差，與壓差傳感器數(shù)值比對;模擬巷道的斷面為半圓拱，尺寸為2.8m（寬）×2.9m（長），人工調(diào)節(jié)風(fēng)阻器開口大小;模擬巷道通風(fēng)選擇抽出式通風(fēng)，通過風(fēng)機變頻，控制測試系統(tǒng)的風(fēng)量。
通過多次測試，得出系統(tǒng)測試數(shù)據(jù)，如表1所示。
通過實驗可以得出，調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)誤差小于4%，所以，礦井自動通風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)是可行的。
6 結(jié)論
通過理論設(shè)計和實驗驗證，得出以下幾點結(jié)論：
（1）礦井自動調(diào)節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)構(gòu)成為自動控制器、壓差測量裝置、自動調(diào)節(jié)裝置;（2）礦井自動通風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)誤差小于4%;（3）礦井自動通風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以解決礦井通風(fēng)調(diào)節(jié)不及時和不準(zhǔn)確問題。
參考文獻(xiàn)：
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篇5
在自動化控制領(lǐng)域，占絕對統(tǒng)治地位的是現(xiàn)場總線技術(shù)。盡管現(xiàn)場總線具有眾多優(yōu)勢，但是隨著生產(chǎn)規(guī)模的一再擴(kuò)大，現(xiàn)場機電裝備越來越多，需要實時監(jiān)測和自動化控制的設(shè)備也越來越多，在這種背景下，現(xiàn)場總線已經(jīng)無法完全滿足現(xiàn)場眾多機電裝備的監(jiān)控需求，而且由于現(xiàn)場總線是具有針對性的工業(yè)自動化控制總線，往往使得各個機電裝備成為了“自動化控制孤島”，彼此無法兼容通訊，給設(shè)備的后期維護(hù)管理帶來不便。
隨著以太網(wǎng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)以太網(wǎng)逐漸以其低廉的組網(wǎng)價格、兼容性較好的通信協(xié)議，以及一體化的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而受到普遍應(yīng)用，成為目前能夠替代現(xiàn)場總線的最好選擇之一。本論文主要結(jié)合汽車整車焊裝PLC自動化控制流水線生產(chǎn)控制系統(tǒng)，對基于工業(yè)以太網(wǎng)的自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計研究，以期能夠從中找到面向工廠流水線生產(chǎn)控制的工業(yè)以太網(wǎng)自動控制應(yīng)用方式，并以此和廣大同行分享。
1 工業(yè)以太網(wǎng)概述
工業(yè)以太網(wǎng)在工業(yè)生產(chǎn)制造領(lǐng)域中，主要是作為生產(chǎn)制造自動化控制的基礎(chǔ)平臺，通過底層安裝的傳感設(shè)備，將機電裝備的工作狀態(tài)參數(shù)、工藝參數(shù)以及現(xiàn)場環(huán)境參數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)檢測出來，并通過工業(yè)以太網(wǎng)所支持的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議上傳到工業(yè)以太網(wǎng)中進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸。隨著工業(yè)自動化技術(shù)的日益發(fā)展與進(jìn)步，很多工業(yè)生產(chǎn)流水線都逐漸提出了更高的自動化控制的要求，例如要求實現(xiàn)監(jiān)測與控制的一體化，要求實現(xiàn)無人值守等等，這些高難度控制要求的提出，在一定程度上都促進(jìn)了工業(yè)以太網(wǎng)在工廠自動化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用，尤其是將工業(yè)以太網(wǎng)與PLC控制相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)很多工廠自動化控制系統(tǒng)的功能建設(shè)需求。本課題重點以工業(yè)以太網(wǎng)和PLC相結(jié)合，以工廠流水線自動化控制為具體研究對象，深入探討工業(yè)以太網(wǎng)在工廠流水線自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。
2 基于工業(yè)以太網(wǎng)的流水線自動控制系統(tǒng)設(shè)計
2.1 功能模塊設(shè)計
本論文以汽車整車焊裝作為具體的研究對象來探討工業(yè)以太網(wǎng)在流水線自動控制中的應(yīng)用。汽車整車焊裝具有較多的工藝流程，而且機電裝備離散度較大，需要實時監(jiān)測與控制的參數(shù)變量較大，因此采用工業(yè)以太網(wǎng)相較于采用現(xiàn)場總線具有很多優(yōu)勢。縱觀整車焊裝的流水線工藝流程，基于工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)的流水線自動控制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有以下幾個主要功能：
①產(chǎn)品生產(chǎn)任務(wù)分派及調(diào)度。能夠根據(jù)生產(chǎn)進(jìn)度適當(dāng)?shù)恼{(diào)整生產(chǎn)資源分配，根據(jù)任務(wù)變化自動完成對流水線生產(chǎn)工藝的更改，以適應(yīng)不同車型的自動焊裝。
②電氣控制和分析。通過在底層安裝傳感監(jiān)測設(shè)備，實現(xiàn)對流水線焊裝工藝流程的各個環(huán)節(jié)的監(jiān)測與控制，并通過工藝數(shù)據(jù)庫的分析，實現(xiàn)相關(guān)生產(chǎn)工藝參數(shù)的自動匹配和優(yōu)化。
③順序和邏輯控制功能。按照流水線自動化焊裝的工藝流程，對整個焊裝工藝流程實施順序控制，利用PLC作為順序邏輯控制器，實現(xiàn)眾多機電設(shè)備在流水線自動焊裝工藝過程中的順序聯(lián)動、啟停控制及互鎖等控制功能和邏輯判斷功能。
④監(jiān)視報警功能、顯示功能。通過在監(jiān)控終端開發(fā)專用的監(jiān)控畫面，為用戶提供直觀的監(jiān)控界面，通過人機交互接口的設(shè)計實現(xiàn)用戶對現(xiàn)場焊裝流水線的遠(yuǎn)程自動化控制。
2.2 基于工業(yè)以太網(wǎng)的流水線自動控制系統(tǒng)設(shè)計
2.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
由于整個流水線的設(shè)備量大、信號類型多、控制地點分散，不適合采用傳統(tǒng)的繼電器和控制開關(guān)為主要實現(xiàn)方式的本地控制模式，而且這種控制模式并不利于設(shè)備的后期維護(hù)管理，同時對于系統(tǒng)的擴(kuò)容升級而言是十分不利的，為此，必須借助于工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)分布式控制管理模式（DCS模式），通過三級DCS功能的合理劃分與配置，能夠很方便的實現(xiàn)對整車焊裝流水線自動控制的遠(yuǎn)程控制模式。本論文擬采用監(jiān)控終端、本地PLC站和底層傳感設(shè)備三個層次的DCS控制模式實現(xiàn)基于工業(yè)以太網(wǎng)的整車焊裝流水線自動化控制。
①監(jiān)控終端。監(jiān)控終端設(shè)置在中央控制室內(nèi)，供值班人員對全廠流水線自動化控制的工藝進(jìn)行實時監(jiān)控。監(jiān)控終端內(nèi)運行的是專門開發(fā)的上位機程序，通過友好的人機交互接口實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，并且通過工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)與本地PLC站的數(shù)據(jù)信息的交互。
②本地PLC站。主要通過對開關(guān)量的檢測實現(xiàn)流水線生產(chǎn)工藝流程中各個環(huán)節(jié)的電氣監(jiān)測，諸如限位開關(guān)、行程開關(guān)、電磁閥等。本地PLC站能夠通過對設(shè)備的工作狀態(tài)參數(shù)、工藝參數(shù)和環(huán)節(jié)參數(shù)的檢測和A/D轉(zhuǎn)換，將相關(guān)參數(shù)變量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量進(jìn)入工業(yè)以太網(wǎng)傳輸，從而實現(xiàn)上位機與下位機的一體化通信。
③底層傳感設(shè)備。現(xiàn)場傳感器主要是用以檢測現(xiàn)場監(jiān)控點物理參數(shù)信號，變送器將采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成
4～20 mA的電流信號，經(jīng)屏蔽電纜送到各子系統(tǒng)的PLC內(nèi)。控制信號由PLC輸出后以4～20 mA電流形式送到執(zhí)行機構(gòu)。執(zhí)行機構(gòu)主要有氣動和電動執(zhí)行機構(gòu)等。
2.2.2 系統(tǒng)控制模式設(shè)計
①遠(yuǎn)程遙控方式。在現(xiàn)場設(shè)備控制箱，將控制方式置于“遙控”控制方式，中央控制室的操作人員可以通過計算機監(jiān)控軟件對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行遙控啟停。在這種控制方式下，監(jiān)視界面可顯示設(shè)備的運行狀態(tài)及相關(guān)的工藝參數(shù)，操作員可根據(jù)選擇“手動或者自動”控制方式，通過設(shè)備控制按鈕啟停遠(yuǎn)程設(shè)備，并能判斷設(shè)備運行是否正常，監(jiān)測故障并發(fā)出報警提示，統(tǒng)計工藝數(shù)據(jù)，顯示模擬量趨勢曲線，打印故障報警及日志報表等。全部操作由中央控制室的操作人員通過鍵盤和鼠標(biāo)完成。
②本地控制方式。在現(xiàn)場設(shè)備控制箱，將控制方式置于“本地”控制方式下，通過控制操作箱上的啟動/停止按鈕，對現(xiàn)場設(shè)備手動啟停控制。本地控制方式為系統(tǒng)的基本保留方式，在與中央控制室斷開聯(lián)系等任何情況下都可以完成整車焊接處理工藝要求的控制功能。
2.3 PLC自動系統(tǒng)設(shè)計
根據(jù)整車焊接處理廠工藝特點和現(xiàn)場的焊接設(shè)備分布及焊接機器人的作業(yè)范圍，可以將整車焊接車間流水線PLC下位機系統(tǒng)劃分為兩個PLC站點，各自負(fù)責(zé)不同的工藝流程。為此，需要統(tǒng)計全廠的I/O點分布情況，詳見表1。
由于本系統(tǒng)中的下位機PLC選用的西門子公司的S7-300系列的PLC產(chǎn)品，其網(wǎng)絡(luò)通訊功能的最大特色便是集成了MODBUS/TCP以太網(wǎng)通信協(xié)議。為此，本系統(tǒng)中下位機PLC控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通訊就基于MODBUS/TCP以太網(wǎng)通信協(xié)議實現(xiàn)，進(jìn)而進(jìn)一步降低了本自動控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信集成成本。
2.4 工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計
2.4.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇
本系統(tǒng)選用環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，當(dāng)某一節(jié)點出現(xiàn)故障時，它會自動旁路，而不影響環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的顯著特點是環(huán)路上的工作站在發(fā)送信息時，只能按照順序依次傳輸，所以不存在沖突問題。在光纖傳輸介質(zhì)成本降低的今天，工業(yè)以太網(wǎng)的傳輸介質(zhì)選用光纖組成雙環(huán)路雙冗余網(wǎng)絡(luò)是比較合適的方法。
2.4.2 系統(tǒng)組網(wǎng)方案設(shè)計
基于工業(yè)以太網(wǎng)的整車焊接流水線綜合自動化控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以劃分為三層：信息管理層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、傳感檢測及執(zhí)行機構(gòu)層。
①信息管理層。信息管理層主要是實現(xiàn)對整個工業(yè)以太網(wǎng)自下而上傳輸過來的流水線生產(chǎn)工藝的各個參數(shù)的管理，包括狀態(tài)參數(shù)的實時監(jiān)測、越限報警；生產(chǎn)工藝參數(shù)的自動存儲、報表分析；設(shè)備控制指令的自動/聯(lián)動派發(fā)等等，這些功能的實現(xiàn)依賴于在信息管理層所開發(fā)的人機交互接口良好的專用自動化控制監(jiān)控程序，通常可以采用組態(tài)程序?qū)崿F(xiàn)。
②網(wǎng)絡(luò)傳輸層。網(wǎng)絡(luò)傳輸層就是指基于工業(yè)以太網(wǎng)所搭建起來的工業(yè)以太網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，同時通過配置交換機、操作站等輔助設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)操作人員在網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場對網(wǎng)絡(luò)傳輸層的檢查、維護(hù)和管理。網(wǎng)絡(luò)傳輸層作為整個自動化控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸平臺，對于整個系統(tǒng)的功能實現(xiàn)具有至關(guān)重要的作用。
③傳感監(jiān)測及執(zhí)行機構(gòu)層。傳感監(jiān)測及執(zhí)行機構(gòu)層主要有兩個作用，第一是通過傳感檢測設(shè)備，將流水線工藝流程中的各個參數(shù)實時檢測出來并發(fā)送到工業(yè)以太網(wǎng)上進(jìn)行通訊，第二是通過安裝電氣開關(guān)、電磁閥等開關(guān)動作執(zhí)行元件，接受來自頂層的中央信息管理層的遠(yuǎn)程控制指令，實現(xiàn)對現(xiàn)場機電裝備或者流水線工藝流程的遠(yuǎn)程自動化控制，傳感監(jiān)測及執(zhí)行機構(gòu)層是面向整車焊接流水線生產(chǎn)和自動化控制的最底層，主要包括車間現(xiàn)場的各種監(jiān)測、控制子系統(tǒng)，如焊接機器人控制子系統(tǒng)，滾床控制子系統(tǒng)，帶式輸送機控制子系統(tǒng)等。
3 結(jié) 語
隨著工業(yè)以太網(wǎng)在工廠自動化控制領(lǐng)域中的逐步廣泛應(yīng)用，逐漸取代了過去傳統(tǒng)的以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的自動控制模式。本論文對基于工業(yè)以太網(wǎng)的整車焊接流水線綜合自動化控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)展開了設(shè)計與研究，通過對網(wǎng)絡(luò)通信實時性的理論分析，建立了基于工業(yè)以太網(wǎng)的整車焊接流水線綜合自動化控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，分別從下位機PLC自動化控制系統(tǒng)和上位機DCS以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)兩個角度詳細(xì)探討構(gòu)建了整個綜合自動化網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，對于工業(yè)以太網(wǎng)在工廠自動化控制方面的應(yīng)用，無論是在理論研究還是在實踐應(yīng)用方面，都是具有較好的指導(dǎo)借鑒意義。
參考文獻(xiàn)：
篇6
前言
傳統(tǒng)變電站監(jiān)控系統(tǒng)元件多、接線復(fù)雜，可靠性低，保護(hù)繼電器主要是電磁式的，反應(yīng)速度慢、精度低，特別是由于這些元件都不帶有記憶功能，不能對歷史事件進(jìn)行有效的記錄，影響事后分析故障及故障的處理時間，所以不能滿足日益發(fā)展的電力系統(tǒng)的要求。當(dāng)前，計算機技術(shù)、通信技術(shù)迅速發(fā)展，各類計算機控制技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用日臻完善，微機化在變電站綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)成為發(fā)展的主要方向。
變電站綜合自動化系統(tǒng)主要特點
變電站綜合自動化系統(tǒng)建立在數(shù)據(jù)通信技術(shù)、計算機技術(shù)、軟件技術(shù)的基礎(chǔ)上，是一種集測量、控制、保護(hù)及遠(yuǎn)動等功能為一體的微機控制系統(tǒng)。變電站綜合自動化系統(tǒng)主要是由多個微機保護(hù)單元，測量控制單元，通訊網(wǎng)絡(luò)，后臺管理機，打印機等組成，接線簡單，系統(tǒng)可靠，適應(yīng)了現(xiàn)代生產(chǎn)發(fā)展和能源管理的要求。主要有以下特點：
結(jié)構(gòu)微機化：系統(tǒng)的的主要元件用可編程邏輯控件代替分立元件，實現(xiàn)了硬件軟化，軟件硬化，所有功能都是通過軟件來實現(xiàn)，實現(xiàn)了將數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)方控制、微機保護(hù)等環(huán)節(jié)能夠并列運行，運行參數(shù)、操作記錄、歷史記錄等均可通過打印機輸出。通過網(wǎng)絡(luò)連接，實時的將數(shù)據(jù)上傳到電力調(diào)度。
功能綜合化：微機保護(hù)單元具有完善的測量、控制、保護(hù)功能，綜合自動化系統(tǒng)就是利用了微機保護(hù)單元的完善功能，根據(jù)用戶需要配置獨立的微機保護(hù)單元，通過通訊網(wǎng)絡(luò)將微機保護(hù)單元和后臺管理機按照一定的結(jié)構(gòu)形式連接起來。它可以保護(hù)除交直流電源以外的全部二次設(shè)備，微機保護(hù)代替了以繼電器為主的模擬保護(hù)，監(jiān)控裝置（后臺管理機）綜合了儀表屏、操作屏、模擬屏、遠(yuǎn)動、中央信號系統(tǒng)和光字牌等功能，接線簡單。
運行管理智能化：一般微機保護(hù)單元都有實時在線自診斷功能，可以在微機保護(hù)單元的面板上顯示故障發(fā)生的時間和故障類型，保護(hù)單元通過網(wǎng)絡(luò)將自診斷結(jié)果送到后臺管理機，這樣使得運行人員可以隨時掌握保護(hù)單元的運行狀態(tài)。由于保護(hù)單元在抗干擾方面采取了一定的措施。使得其抗干擾能力強，提高了保護(hù)的高可靠性。
操作監(jiān)視屏幕化：系統(tǒng)將所有的操作和監(jiān)視功能，通過后臺管理機來實現(xiàn)。操作人員通過顯示器全方位監(jiān)視變電站運行方式和運行參數(shù)，屏幕數(shù)據(jù)取代了常規(guī)方式下的指針儀表，實時接線畫面取代了模擬屏，遠(yuǎn)程遙控開關(guān)的分合閘。軟件程序取代五防閉鎖裝置，提高了操作的可靠性，減少了人為誤操作。
變電站綜合自動化系統(tǒng)各個子系統(tǒng)及其基本功能
SCADA監(jiān)控子系統(tǒng)
SCADA系統(tǒng)完成對各模擬量、狀態(tài)量和脈沖量的采集和處理，并將處理結(jié)果以圖形、表格等形式進(jìn)行顯示。其功能包括數(shù)據(jù)采集;事件順序記錄SOE;數(shù)據(jù)處理與記錄;故障記錄、故障錄波和故障測距;人機聯(lián)系等。
數(shù)據(jù)采集：變電站采集的典型模擬量有：進(jìn)線電壓、電流和功率值，各段母線的電壓、電流，各饋電回路的電流及功率值。此外還有變壓器的油溫、直流電源電壓等。變電站內(nèi)采集的狀態(tài)量數(shù)據(jù)主要有：變電站內(nèi)各高壓斷路器和高壓隔離開關(guān)的位置狀態(tài);變電站內(nèi)一次設(shè)備運行狀態(tài)及報警信號，變壓器分接位置信號，無功補償電容器的投切開關(guān)位置狀態(tài)等。這些信號大部分采用光電隔離方式的開關(guān)中斷輸入或周期性掃描采樣獲得。脈沖量是指脈沖電度表輸出的脈沖信號表示的電度表。
事件順序記錄SOE：變電站內(nèi)各種事件信息的順序記憶并登陸存檔，如變電站內(nèi)各開關(guān)的正常操作次數(shù)，發(fā)生時間;變電站內(nèi)運行參數(shù)和設(shè)備的越限報警及記錄，包括變電站內(nèi)開關(guān)的正常變位報警，設(shè)備及運行參數(shù)的越限報警，系統(tǒng)保護(hù)裝置的動作報警等。
數(shù)據(jù)處理與記錄：數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容包括電力部門和用戶內(nèi)部生產(chǎn)調(diào)度所要求的數(shù)據(jù)。變電站運行參數(shù)的統(tǒng)計、分析與計算包括變電站進(jìn)線及各饋電回路的電壓和電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電量、無功電量的統(tǒng)計計算;日負(fù)荷、月負(fù)荷的最大值、最小值、平均值的統(tǒng)計分析及各類負(fù)荷報表的生成和負(fù)荷曲線的繪制等。
故障記錄、故障錄波和故障測距：設(shè)備或線路發(fā)生故障時，系統(tǒng)自動記錄繼電保護(hù)裝置和各種裝置動作的類型、時間、內(nèi)容等，并提供事故追憶。
人機聯(lián)系功能：屏幕顯示是變電站綜合自動化系統(tǒng)進(jìn)行人機聯(lián)系的重要手段之一。通過屏幕顯示，可以使值班人員隨時、全面地了解變電站的運行情況，屏幕顯示的內(nèi)容可以包括一次主接線，實時運行參數(shù)，變電站內(nèi)一次設(shè)備的運行狀況等;鍵盤輸入數(shù)據(jù)如運行操作人員的代碼及密碼，運行操作人員密碼的更改，保護(hù)類型的選擇及定值的更改，報警的界限、設(shè)置與退出手動/自動設(shè)置等;人機聯(lián)系是變電站綜合自動化系統(tǒng)不可缺少的互補措施，為了防止計算機系統(tǒng)故障時無法操作被控設(shè)備，在設(shè)計上保留人工直接跳合閘手段和CRT屏幕操作閉鎖功能，只有輸入正確的操作口令和監(jiān)護(hù)口令才有權(quán)進(jìn)行操作控制。
微機保護(hù)子系統(tǒng)
微機保護(hù)是綜合自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。微機保護(hù)包括全變電站主要設(shè)備和輸電線路的全套保護(hù)，具體有：高壓輸電線路的主保護(hù)和后備保護(hù)，變壓器的主保護(hù)和后備保護(hù)，無功補償電容器組的保護(hù)，母線保護(hù)，配電線路的保護(hù)，備用電源的自動投入裝置和自動重合閘裝置等。作為綜合自動化重要環(huán)節(jié)的微機保護(hù)應(yīng)具有以下功能：
故障記錄，故障自診斷、自閉鎖、自恢復(fù)，并具備斷電保持功能。
存儲多套整定值，并能顯示及當(dāng)?shù)匦薷恼ㄖ怠?/p>
實時顯示保護(hù)主要狀態(tài)及統(tǒng)一時鐘對時功能（功能投入情況及輸入量值等）。
與監(jiān)控系統(tǒng)通信功能，根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)命令發(fā)送故障信息，保護(hù)裝置動作信息，保護(hù)裝置動作值以及自診斷信息;接受監(jiān)控系統(tǒng)選擇保護(hù)類型及修改保護(hù)整定值的命令等，與監(jiān)控系統(tǒng)通信應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約。
安全自動控制系統(tǒng)
為了保障電網(wǎng)的安全可靠經(jīng)濟(jì)運行和提高電能質(zhì)量，變電站綜合自動化系統(tǒng)中根據(jù)不同情況設(shè)置有相應(yīng)安全自動控制子系統(tǒng)，主要包括以下功能：電壓無功綜合控制，低頻減載，備用電源自投，小電流接地選線，故障錄波和測距，同期操作，聲音圖像遠(yuǎn)程監(jiān)控。
通信管理子系統(tǒng)
通信功能包括站內(nèi)現(xiàn)場級間的通信和變電站自動化系統(tǒng)與上級調(diào)度的通信兩部分。通信子系統(tǒng)應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)的通信規(guī)約。
綜合自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場級通信。綜合自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場級通信，主要解決自動化系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)與監(jiān)控主機及各子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)通信和信息交換問題，通信范圍是變電站內(nèi)部。
綜合自動化系統(tǒng)與上級調(diào)度通信。綜合自動化系統(tǒng)兼有RTU的全部功能，能夠?qū)⑺杉哪M量和開關(guān)狀態(tài)信息，以及事件順序記錄等傳至調(diào)度端，同時能接受調(diào)度端下達(dá)的各種操作、控制、修改定值等命令。
通信技術(shù)是變電站綜合自動化的實現(xiàn)必需條件，有了通信技術(shù)才使得變電站的遙控、遙調(diào)、遙測、遙信功能得以實現(xiàn)，它是系統(tǒng)遠(yuǎn)動的必需紐帶。
結(jié)束語
結(jié)論：變電站綜合自動化系統(tǒng)能夠提高供電質(zhì)量，提高電壓合格率;提高變電站的安全可靠運行水平;提高電力系統(tǒng)的運行，管理水平;縮小變電站占地面積，降低造價，減少總投資，減少維護(hù)工作量，減少值班員勞動，實現(xiàn)減人增效的目的。但是，變電站綜合自動化系統(tǒng)依然需要大量的二次保護(hù)控制電纜，以及耗費不少的有色金屬，同時，自動化的實現(xiàn)需要成熟的計算機技術(shù)、通信技術(shù)、軟件技術(shù)的支持，這就必然要求系統(tǒng)具有強抗干擾能力和防病毒入侵能力以防止整個系統(tǒng)癱瘓。
建議：由于縣級供電局的歷史原因，員工技術(shù)業(yè)務(wù)水平有待提高，同時，變電站基本實現(xiàn)了變電站綜合自動化系統(tǒng)的技術(shù)改造，為更好的維護(hù)管理好變電站，做好電力供應(yīng)。因此，向員工普及培訓(xùn)變電站綜合自動化系統(tǒng)知識是必要。
參考文獻(xiàn)：
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篇7
一．引言
智能建筑是實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及設(shè)備、服務(wù)、管理來滿足住戶需求的綜合，其目的是給用戶提供一個舒適、安全、高效、便利的人性化建筑環(huán)境。智能建筑中的電氣自動化控制技術(shù)是搭建智能建筑的基礎(chǔ)和平臺，電氣自動化控制實現(xiàn)了暖通空調(diào)、變配電設(shè)備、照明設(shè)備、排水設(shè)備等為建筑服務(wù)或提供生活功能的系統(tǒng)集成，是智能建筑中不可缺少的組成部分。從早期建筑中的暖通空調(diào)設(shè)備自動化控制，伴隨著建筑技術(shù)和控制技術(shù)的不斷進(jìn)步，智能建筑中的電氣自動化控制也得到飛速發(fā)展。
二．智能建筑中的電氣自動化功用。
1.實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備的自動化控制。
在智能建筑中，由于提高生活舒適度的要求，需要采用大量的電子、電氣設(shè)備，如智能開關(guān)模塊、傳感器、紅外控制、信號中繼器、對講設(shè)備、音樂系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)等組成了建筑的智能化功用。通過實行電氣自動化控制技術(shù)，將各個獨立分散運行的單機設(shè)備進(jìn)行集成控制，實現(xiàn)對設(shè)備、終端的自動化運行和遠(yuǎn)程管理控制，實現(xiàn)了建筑的智能化。同時，對提高建筑設(shè)備運行效率、減少設(shè)備運行成本、提升住戶舒適度和安全度具有積極意義。
2.實現(xiàn)智能建筑的系統(tǒng)集成。
智能建筑的系統(tǒng)集成是對建筑中各終端設(shè)備的遠(yuǎn)程管理與控制，通過對終端設(shè)備的控制和管理，實現(xiàn)建筑節(jié)約費用、節(jié)約能源、提高生活水平的目的。智能建筑是建筑技術(shù)和計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)的集成，系統(tǒng)集成的目標(biāo)是為了搭建建筑主體內(nèi)的智能化管理，通過對建筑自動控制技術(shù)、通信技術(shù)、綜合布線技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、安全防范技術(shù)以及多媒體技術(shù)等將相關(guān)設(shè)備進(jìn)行整合，通過軟件進(jìn)行集成，實現(xiàn)建筑智能化的目的。智能建筑的系統(tǒng)集成提升了建筑的智能化水平，實行電氣控制自動化是保證智能建筑系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)。
三.電氣自動化控制技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用。
1.智能建筑的系統(tǒng)自動化控制原理。
智能建筑的自動化控制系統(tǒng)是基于現(xiàn)代控制理論的集散型計算機控制系統(tǒng)，又稱之為分布式控制系統(tǒng)（Distributedcontro systems DCS）。其實現(xiàn)原理是采取“分散控制、集中管理”的模式，通過對現(xiàn)場終端設(shè)備上的微型計算機控制裝置（即DDC）進(jìn)行實時檢測和分布控制任務(wù)，而設(shè)備終端上的微型計算機控制裝置實現(xiàn)對終端設(shè)備的控制以及管理，對終端設(shè)備進(jìn)行信號采集，通過傳感器進(jìn)行信號傳輸，將傳輸信號送至智能設(shè)備上，實現(xiàn)對設(shè)備的工況管理和自動控制。這樣就避免了計算機集中控制帶來的高危險性，同時也彌補了單機設(shè)備管理的局限性。
2.LONWORKS技術(shù)的應(yīng)用。
LONWORKS技術(shù)原本是為工廠管理服務(wù)的，是以工廠測量和控制機器間的數(shù)字通訊為主的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)，通過將通訊的數(shù)字化，使得終端多點化成為可能，實現(xiàn)了傳感器、終端設(shè)備和控制器之間的特化通訊。由于LONWORKS技術(shù)支持分布式網(wǎng)絡(luò)控制，同時又是一個開發(fā)性的可交互操作的控制技術(shù)平臺，其優(yōu)勢正符合智能建筑的系統(tǒng)需要。在早期的智能建筑中，并沒有控制網(wǎng)絡(luò)，其控制系統(tǒng)只是采用電線將氣動控制裝置連接而成，這種控制組成結(jié)構(gòu)簡單，不利于設(shè)備擴(kuò)展。同時由于終端設(shè)備廠商所使用的通訊協(xié)議互不兼容，導(dǎo)致無法實現(xiàn)系統(tǒng)的整體自動化控制。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也越來越完善，基于網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的系統(tǒng)LONWORKS技術(shù)被逐步應(yīng)用到智能建筑中。
LONWORKS技術(shù)能實現(xiàn)終端設(shè)備和智能設(shè)備在簡單網(wǎng)絡(luò)上可以進(jìn)行對等的通信，能形成一個低成本、可相互操作的控制系統(tǒng)，便于服務(wù)定制、程序編寫、功能擴(kuò)容。在智能建筑的電氣系統(tǒng)中，采用LONWORKS技術(shù)，將照明、保暖、通風(fēng)、安保等終端設(shè)備進(jìn)行資源整合，通過傳感器控制為單一的開放式網(wǎng)絡(luò)，節(jié)約了安裝和運營成本。LONWORKS技術(shù)中，房間中的多功能傳感器可以將房間的供暖控制器的運行狀態(tài)進(jìn)行改變，根據(jù)用戶需要可從待機狀態(tài)轉(zhuǎn)為用戶需要的模式；房間中的光感傳感器對自然光進(jìn)行檢測，并將檢測到的自然光數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給LONWORKS控制器，控制器根據(jù)設(shè)置自動進(jìn)行區(qū)域內(nèi)燈光照度的調(diào)節(jié)，可在外部陽光充足時，關(guān)閉房間內(nèi)照明燈具，在房間光線較暗時，自動開啟照明燈具，并可以根據(jù)用戶的個人愛好或預(yù)先設(shè)定好的環(huán)境模式來調(diào)整燈光亮度。
LONWORKS技術(shù)中的Honeywell自動化控制系統(tǒng)控制著智能建筑的照明設(shè)備以及暖通空調(diào)，該系統(tǒng)與住戶的門禁系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)以及防盜系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)集成，通過對各個工作站通訊和信息綜合，實現(xiàn)對住戶特定生活需要的提供。例如：當(dāng)智能建筑中的住戶回到家時，樓道上的門禁控制系統(tǒng)輸入安全代碼，系統(tǒng)開始啟動HVAC系統(tǒng)，將照明控制和暖通空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)至用戶離開前的照明度和室溫。而在住戶外出時，輸入代碼后實現(xiàn)對照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)的自動關(guān)閉，并將各設(shè)備調(diào)節(jié)至節(jié)能狀態(tài)。在HVAC系統(tǒng)中，其控制器可根據(jù)房主的要求，將臥室和居室的溫度維持在一定理想范圍內(nèi)，采用PI算法控制的FCU通過與暖氣片的連接實現(xiàn)自動運行，達(dá)到對室內(nèi)溫度、濕度的自動調(diào)節(jié)、自動控制。
3.基于IP+無線技術(shù)的新型電氣控制技術(shù)。
在智能建筑的發(fā)展中，IP+無線技術(shù)是隨著計算機技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的完善而產(chǎn)生的，是計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能建筑中的具體應(yīng)用。通過IP+無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)成了特有的智能家居系統(tǒng)。由于終端設(shè)備采用IP管理，傳輸通過無線方式進(jìn)行，可實現(xiàn)雙向通信，其好處不言而喻，這也是智能建筑的系統(tǒng)控制的發(fā)展趨勢。
在計算機網(wǎng)絡(luò)時代下，智能建筑的電氣設(shè)備不在是單一、獨立運行的終端設(shè)備，系統(tǒng)需要采用設(shè)備IP綁定，通過無線進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息傳輸，這就增加了電氣設(shè)備的自動化難度。在電氣自動化控制系統(tǒng)中，終端設(shè)備要具有智能性，如智能電源轉(zhuǎn)換器、無線紅外轉(zhuǎn)發(fā)器、智能開關(guān)、智能插座、安防報警系統(tǒng)、智能窗簾系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)攝像機等，并在設(shè)備上進(jìn)行IP分配，通過智能網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)傳輸至智能主機，智能主機進(jìn)行實時監(jiān)控和任務(wù)分配，實現(xiàn)對電氣設(shè)備的控制和管理。
智能建筑中的智能門鎖、對講可視系統(tǒng)、房間對講系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、音樂系統(tǒng)以及環(huán)境監(jiān)測等都通過WEB控制，用戶即使是在房間外，也能實現(xiàn)對房間內(nèi)溫度、照明、設(shè)備開關(guān)的控制，并能對建筑設(shè)備的運行狀況、運行報警情況、性能參數(shù)等等進(jìn)行了解。
四.智能建筑中的電氣自動化控制發(fā)展趨勢。
傳統(tǒng)的智能建筑需要實現(xiàn)電氣自動化，一般僅僅是采取電線連接設(shè)備的單一模式，在發(fā)展中受到較大制約。未來的建筑電氣自動化控制將注重終端的集約化，將終端功能進(jìn)行集中，體積減小，降低耗電，在此基礎(chǔ)上，形成電氣設(shè)備的模塊化，增加其拓展性。同時電氣設(shè)備的無線化必是大勢所趨，通過無線化接入，提高了設(shè)備可移動性和可擴(kuò)展性，同時簡化了施工，避免造成建筑墻面損傷。
五．結(jié)束語。
智能建筑的電氣控制自動化是提升住戶生活水平的必要因素，其技術(shù)應(yīng)用越來越廣，這對提高智能建筑的功能具有積極作用。電氣的自動化控制，實現(xiàn)了終端設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和管理，提高了住戶的生活水平和質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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篇8
1 引言
力傳感器是目前廣泛使用的傳感器，在長期使用過程中，由于使用環(huán)境、本身結(jié)構(gòu)的變化，需要對其進(jìn)行標(biāo)定，以此保證測量的精度。近年來，隨著虛擬儀器技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，越來越多的技術(shù)人員開始基于該技術(shù)來開發(fā)自動化測量設(shè)備。博士論文，標(biāo)定。虛擬儀器是基于計算機的儀器。計算機和儀器的密切結(jié)合是目前儀器發(fā)展的一個重要方向[1]。而在眾多的虛擬儀器開發(fā)平臺中，美國國家儀器公司（NI）的LabVIEW應(yīng)用最為廣泛。本文主要介紹了基于LabVIEW的力傳感器標(biāo)定程序的設(shè)計。
2 標(biāo)定的原理
所謂標(biāo)定（或現(xiàn)場校準(zhǔn)）[2]就是指用相對標(biāo)準(zhǔn)的量來確定測試系統(tǒng)電輸出量與物理輸入量之間的函數(shù)關(guān)系的過程。標(biāo)定是測試中極其重要的一環(huán)。標(biāo)定除了能夠確定輸入量和輸出量之間的函數(shù)關(guān)系之外，還可以最大限度地消除測量系統(tǒng)中的系統(tǒng)誤差。
傳感器的校準(zhǔn)采用靜態(tài)的方法，即在靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件下，采用一定標(biāo)準(zhǔn)等級（其精度等級為被較傳感器的3~5倍）的校準(zhǔn)設(shè)備，對傳感器重復(fù)（不少于3次）進(jìn)行全量程逐級加載和卸載測試，獲得各次校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，以確定傳感器的靜態(tài)基本性能指標(biāo)和精度的過程。為簡化系統(tǒng)的設(shè)計，此處標(biāo)準(zhǔn)量采用砝碼加載的方式獲得。
3 系統(tǒng)組成
3.1硬件組成
系統(tǒng)的硬件組成如圖1所示：
圖1 系統(tǒng)硬件組成
由圖可以看出，系統(tǒng)主要包括計算機、力傳感器，數(shù)據(jù)采集卡、接線盒等。本系統(tǒng)中，力傳感器采用電阻應(yīng)變式壓力傳感器，四個應(yīng)變片采用全橋的工作方式。數(shù)據(jù)采集卡采用NI公司的PCI-6221，該采集卡的主要參數(shù)如下：它具有16個模擬輸入端口，2個模擬輸出端口，24個數(shù)字輸入輸出端口，采樣速率最高可達(dá)到250kS/s。接線盒采用NI公司的SC-2345，此接線盒直接與數(shù)據(jù)采集卡相連，接線盒上有SCC信號調(diào)理模塊插座。SCC模塊是NI公司提供的信號調(diào)理模塊，其上面包含信號調(diào)理電路，可以將傳感器處采集的信號轉(zhuǎn)換成適合數(shù)據(jù)采集卡讀取的信號。本系統(tǒng)所用的SCC模塊為SCC-SG04，此模塊適用于連接采用全橋工作方式的電阻應(yīng)變式壓力傳感器。
3.2軟件組成
本系統(tǒng)軟件基于LabVIEW 8.2來開發(fā)。LabVIEW是一種圖形化的編程語言。博士論文，標(biāo)定。博士論文，標(biāo)定。與其他開發(fā)工具不同，用LabVIEW編程的過程不是寫代碼，而是畫“流程圖”。這樣可以使用戶從煩瑣的程序設(shè)計中解放出來，而將注意力集中在測量等物理問題本身。它主要針對各個領(lǐng)域的工程技術(shù)人員而設(shè)計，非計算機專業(yè)人員[1]。博士論文，標(biāo)定。
因為所用的力傳感器屬于應(yīng)變式電阻傳感器，其電阻變化率與應(yīng)變可以保持很好的線性關(guān)系，即輸入與輸出量之間呈線性關(guān)系，所以可以用一條直線對校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合。此直線就稱為擬合直線，所求得的方程為擬合方程。圖2所示為傳感器標(biāo)定程序的采樣頁面。
此程序采用LabVIEW的事件驅(qū)動編程技術(shù)進(jìn)行編制的。事件[3]是對活動發(fā)生的異步通知。事件可以來自于用戶界面、外部I/O或程序的其它部分。在LabVIEW中使用用戶界面事件可使前面板用戶操作與程序框圖執(zhí)行保持同步。事件允許用戶每當(dāng)執(zhí)行某個特定操作時執(zhí)行特定的事件處理分支。
圖2 標(biāo)定程序采樣頁面
圖3 采樣程序
直線擬合的方法[2]有很多種，比如最小二乘法、平均選點法、斷點法等等。其中，最小二乘法精度比較高，此處利用它進(jìn)行直線擬合。根據(jù)最小二乘法，假定是一組測量值，是相應(yīng)的擬合值，mse為均方差，則擬合目標(biāo)可以表達(dá)為，期望mse最小。
LabVIEW中的分析軟件庫提供了多種線性和非線性的曲線擬合算法，例如線性擬合、指數(shù)擬合、通用多項式擬合等等。本程序選擇Linear Fit.Vi 來實現(xiàn)最小二乘法線性擬合。
標(biāo)定子程序的工作流程如下：用戶先通過多次采樣，獲得各個輸入量對應(yīng)的輸出量，通過While循環(huán)的移位寄存器保存這些值。博士論文，標(biāo)定。采樣完成后，把這些值輸入Linear Fit.Vi進(jìn)行擬合，擬合的曲線在Graph控件中顯示出來，同時該Vi自動求出方程y=ax+b中的斜率a和截距b，這樣，輸入輸出量之間的函數(shù)關(guān)系就可以確定下來了，如圖4所示。
圖4 標(biāo)定程序擬合前面板
4 小結(jié)
基于虛擬儀器的力傳感器標(biāo)定程序能夠方便地對力傳感器進(jìn)行標(biāo)定。博士論文，標(biāo)定。該系統(tǒng)具有人機界面友好，靈活方便，自動化程度高等特點。
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篇9
1 煤泥攪拌桶自動液位控制
煤泥攪拌桶是壓濾機入料緩沖容器，隨著壓濾機工作循環(huán)的進(jìn)行，煤泥桶內(nèi)液位也在時刻發(fā)生變化，此崗位需要崗位工時刻關(guān)注攪拌桶的液位變化。結(jié)合現(xiàn)場實際，我們利用液位自動化控制可同時實現(xiàn)監(jiān)測液位及自動控制底流泵開停的功能。電氣原理圖如下所示：
圖中 KA1 KA2中間繼電器
SB1 底流泵啟動按鈕 SB2底流泵停止按鈕
工作原理：在煤泥攪拌桶直桶段上安裝上壓力變送器，變送器將液位轉(zhuǎn)化為電流信號傳送至數(shù)顯儀表，不同電流對應(yīng)的液位的上下限值設(shè)為顯示儀表的上下限為觸發(fā)動作值，從而控制底流泵的開停，使液位始終保持最佳的液位。
2 溜槽防堵裝置
洗煤廠設(shè)備脫介篩、膠帶輸送機溜槽因雜物影響極易發(fā)生堵塞，靈活利用限位開關(guān)自行改造溜槽防堵裝置，溜槽堵塞檢測器安裝在溜槽不受物料沖擊的側(cè)壁上，當(dāng)溜槽內(nèi)形成堵塞時，檢測器將發(fā)出報警、停機信號，防止由物料堵塞溜槽而造成的惡性事故。
信號電源AC220V；LS――磁性開關(guān)；KZ――中間斷電器。
原理：本裝置采用門式結(jié)構(gòu)，限位開關(guān)彈簧復(fù)位，安裝在溜槽側(cè)壁。當(dāng)物料在溜槽中造成堵塞時堆積的物料必定給溜槽側(cè)壁一個壓力，從而將本裝置的活動門向外推移[2]。當(dāng)活動門偏轉(zhuǎn)角度大于受控角度時，其限位開關(guān)LS動作，中間繼電器動作常閉點斷開，PLC控制回路斷開，通過PLC內(nèi)部梯形程序來控制生產(chǎn)工藝系統(tǒng)中相關(guān)聯(lián)的設(shè)備停機，并同時在控制室計算機模擬屏上顯示故障信息，提醒操作人員及時處理故障，堵塞故障排除后，活動門自動復(fù)位，方可重新開機。
3 物料探測裝置
洗煤廠設(shè)有原煤緩沖倉、精煤及矸石倉，原始監(jiān)測方法垂繩丈量，精確度低，勞動強度大。由于某種原因因倉滿造成設(shè)備停機事故，為了避免以上現(xiàn)象發(fā)生，安裝超聲波料位計對原煤、產(chǎn)品倉及矸石倉的煤位信號進(jìn)行實時監(jiān)測，我廠先用的是超聲波 VEGASON 儀表，測量范圍可達(dá) 70米。適用于測量黏度大、腐蝕性或磨蝕性強的介質(zhì)，安裝方式為法蘭式安裝，傳感器價格低，由于采用兩線制技術(shù)，安裝和布線的耗費大大減少，參數(shù)設(shè)定和儀表使用非常簡便。
工作原理：壓電陶瓷制成的高功率的測量探頭發(fā)射聚焦的超聲波脈沖，脈沖波束被介質(zhì)表面反射回來，電子部件分析反射回來的波束的運行時間和信號形態(tài)可以給出精確的物位值。
超聲波料位計輸出的是4-20ma電流信號，轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的煤位信號，并將采集信號進(jìn)入PLC，上位機界面可實時監(jiān)測煤倉顯示數(shù)值，密控員可根據(jù)此值增減給煤量，優(yōu)化調(diào)控洗選流程。
4 結(jié)語
通過幾種自動化保護(hù)裝置在章村礦洗煤廠的使用，大大提高了自動化水平，為解決人員短缺提供可靠保障，優(yōu)化生產(chǎn)流程協(xié)調(diào)控制，同時在安全生產(chǎn)中降低了事故率，提高運行效率，保證洗煤廠安全高效生產(chǎn)，對提高經(jīng)濟(jì)效益顯著。
參考文獻(xiàn)：
[1]楊小權(quán).幾種自動化保護(hù)裝置在大柳塔洗煤廠的應(yīng)用[J].煤炭工程，2004（5）.
篇10
電網(wǎng)是一個不可分割的整體，對整個電網(wǎng)的一、二次設(shè)備信息進(jìn)行綜合利用，對保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重大的意義。變電站綜合自動化是一項提高變電站安全、可靠穩(wěn)定運行水平，降低運行維護(hù)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，向用戶提供高質(zhì)量電能服務(wù)的一項措施。隨著自動化技術(shù)、通信技術(shù)、計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高科技的飛速發(fā)展，一方面綜合自動化系統(tǒng)取代或更新傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，已經(jīng)成為必然趨勢。另一方面，保護(hù)本身也需要自檢查、故障錄波、事件記錄、運行監(jiān)視和控制管理等更強健的功能。發(fā)展和完善變電站綜合自動化系統(tǒng)，是電力系統(tǒng)發(fā)展的新的趨勢。
二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
目前從國內(nèi)、外變電站綜合自動化的開展情況而言，大致存在以下幾種結(jié)構(gòu)：
（一）分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
按變電站被監(jiān)控對象或系統(tǒng)功能分布的多臺計算機單功能設(shè)備，將它們連接到能共享資源的網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)分布式處理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最大特點是將變電站自動化系統(tǒng)的功能分散給多臺計算機來完成。分布式模式一般按功能設(shè)計，采用主從CPU系統(tǒng)工作方式，多CPU系統(tǒng)提高了處理并行多發(fā)事件的能力，解決了CPU運算處理的瓶頸問題。各功能模塊(通常是多個CPU)之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或串行方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，選用具有優(yōu)先級的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)較好地解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題，提高了系統(tǒng)的實時性。分布式結(jié)構(gòu)方便系統(tǒng)擴(kuò)展和維護(hù)，局部故障不影響其他模塊正常運行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統(tǒng)組態(tài)結(jié)構(gòu)，較多地使用于中、低壓變電站。分布式變電站綜合自動化系統(tǒng)自問世以來，顯示出強大的生命力。目前，還存在在抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上的問題等。
（二）集中式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
集中式一般采用功能較強的計算機并擴(kuò)展其I／O接口，集中采集變電站的模擬量和數(shù)量等信息，集中進(jìn)行計算和處理，分別完成微機監(jiān)控、微機保護(hù)和自動控制等功能。由前置機完成數(shù)據(jù)輸入輸出、保護(hù)、控制及監(jiān)測等功能，后臺機完成數(shù)據(jù)處理、顯示、打印及遠(yuǎn)方通訊等功能。目前國內(nèi)許多的廠家尚屬于這種結(jié)構(gòu)方式，這種結(jié)構(gòu)有以下不足：
前置管理機任務(wù)繁重、引線多，降低了整個系統(tǒng)的可靠性，若前置機故障，將失去當(dāng)?shù)丶斑h(yuǎn)方的所有信息及功能。
軟件復(fù)雜，修改工作量大，系統(tǒng)調(diào)試煩瑣。
組態(tài)不靈活，對不同主接線或規(guī)模不同的變電站，軟、硬件都必須另行設(shè)計，工作量大并且擴(kuò)展一些自動化需求的功能較難。
（三）分層分布式結(jié)構(gòu)
按變電站的控制層次和對象設(shè)置全站控制級——變電站層(站級測控單元)和就地單元控制級——間隔層(間隔單元）的二層式分布控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。也可分為三層，即變電站層、通信層和間隔層。
這種結(jié)構(gòu)相比集中式處理的系統(tǒng)具有以下明顯的優(yōu)點：
可靠性提高，任一部分設(shè)備故障只影響局部，即將“危險”分散，當(dāng)站級系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)故障，只影響到監(jiān)控部分，而最重要的保護(hù)、控制功能在段級仍可繼續(xù)運行；段級的任一智能單元損壞不應(yīng)導(dǎo)致全站的通信中斷，比如長期霸占全站的通信網(wǎng)絡(luò)。
可擴(kuò)展性和開放性較高，利于工程的設(shè)計及應(yīng)用。站內(nèi)二次設(shè)備所需的電纜大大減少，節(jié)約投資也簡化了調(diào)試維護(hù)。
三、常見通訊方式
目前國內(nèi)常采用以太網(wǎng)通訊方式，在以太網(wǎng)出現(xiàn)之前，無論RS-232C、EIA-422/485都無法避免通信系統(tǒng)繁瑣、通訊速度緩慢的缺陷。現(xiàn)場總線的應(yīng)用部分地緩解了便電站自動化系統(tǒng)對通信的需求，但在系統(tǒng)容量較大時依然顯得捉襟見肘，以太網(wǎng)的應(yīng)用，使通訊問題迎刃而解。常見的通訊方式有：
雙以太網(wǎng)、雙監(jiān)控機模式，主要是用于220-500kV變，在實現(xiàn)上可以是雙控機+雙服務(wù)器方式，支撐光/電以太網(wǎng)；單以太網(wǎng)，雙/單監(jiān)控機模式；雙LON網(wǎng)，雙監(jiān)控機模式；單LON網(wǎng)，雙/單監(jiān)控機模式。
四、變電站自動化系統(tǒng)應(yīng)能實現(xiàn)的功能
微機保護(hù)：是對站內(nèi)所有的電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，包括線路保護(hù)，變壓器保護(hù)，母線保護(hù)，電容器保護(hù)及備自投，低頻減載等安全自動裝置。各類保護(hù)應(yīng)具有下列功能：故障記錄；存儲多套定值；顯示和當(dāng)?shù)匦薷亩ㄖ担慌c監(jiān)控系統(tǒng)通信。根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)命令發(fā)送故障信息，動作序列。當(dāng)前整定值及自診斷信號。接收監(jiān)控系統(tǒng)選擇或修改定值，校對時鐘等命令。通信應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約。
數(shù)據(jù)采集及處理功能：包括狀態(tài)數(shù)據(jù)，模擬數(shù)據(jù)和脈沖數(shù)據(jù)
狀態(tài)量采集。狀態(tài)量包括：斷路器狀態(tài)，隔離開關(guān)狀態(tài)，變壓器分接頭信號及變電站一次設(shè)備告警信號、事故跳閘總信號、預(yù)告信號等。目前這些信號大部分采用光電隔離方式輸入系統(tǒng)，也可通過通信方式獲得。
模擬量采集。常規(guī)變電站采集的典型模擬量包括：各段母線電壓、線路電壓，電流和有功、無功功率值。饋線電流，電壓和有功、無功功率值。
事件記錄和故障錄波測距。事件記錄應(yīng)包含保護(hù)動作序列記錄，開關(guān)跳合記錄。
變電站故障錄波可根據(jù)需要采用兩種方式實現(xiàn)，一是集中式配置專用故障錄波器，并能與監(jiān)控系統(tǒng)通信。另一種是分散型，即由微機保護(hù)裝置兼作記錄及測距計算，再將數(shù)字化的波型及測距結(jié)果送監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控系統(tǒng)存儲和分析。
控制和操作功能。操作人員可通過后臺機屏幕對斷路器，隔離開關(guān)，變壓器分接頭，電容器組投切進(jìn)行遠(yuǎn)方操作。為了防止系統(tǒng)故障時無法操作被控設(shè)備，在系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)保留人工直接跳合閘手段。
防誤閉鎖功能。系統(tǒng)的自診斷功能
系統(tǒng)內(nèi)各插件應(yīng)具有自診斷功能，并把數(shù)據(jù)送往后臺機和遠(yuǎn)方調(diào)度中心。對裝置本身實時自檢功能，方便維護(hù)與維修，可對其各部分采用查詢標(biāo)準(zhǔn)輸入檢測等方法實時檢查，能快速發(fā)現(xiàn)裝置內(nèi)部的故障及缺陷，并給出提示，指出故障位置。
數(shù)據(jù)處理和記錄。歷史數(shù)據(jù)的形成和存儲是數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容，它包括上一級調(diào)度中心，變電管理和保護(hù)專業(yè)要求的數(shù)據(jù)，主要有：
斷路器動作次數(shù)；斷路器切除故障時截斷容量和跳閘操作次數(shù)的累計數(shù)；輸電線路的有功、無功，變壓器的有功、無功、母線電壓定時記錄的最大，最小值及其時間；獨立負(fù)荷有功、無功，每天的峰谷值及其時間；控制操作及修改整定值的記錄。
根據(jù)需要，該功能可在變電站當(dāng)?shù)厝繉崿F(xiàn)，也可在遠(yuǎn)動操作中心或調(diào)度中心實現(xiàn)。
人機聯(lián)系系統(tǒng)的自診斷功能。系統(tǒng)內(nèi)各插件應(yīng)具有自診斷功能，自診、斷信息也像被采集的數(shù)據(jù)一樣周期性地送往后臺機和遠(yuǎn)方調(diào)度中心或操作控制中心與遠(yuǎn)方控制中心的通信。
篇11
一、電力保護(hù)通信系統(tǒng)的概述
隨著人力資本成本的不斷提高，電力系統(tǒng)變電所逐步開展和普及無人值班的運作方式。所以傳輸各類信息的遠(yuǎn)動通道便成為了解和控制變電所運行狀況的唯一窗口。因此，通道的建設(shè)、保持及維護(hù)成了工作的重點及難點。一般來說，遠(yuǎn)動通道分為接收變電所各類信息的“上行”通道和下發(fā)各類控制信息的“下行”通道這兩種通道。上行通道一般可以直接通過主站顯示屏的畫面查看其運行情況，而對傳輸遙控命令的下行通道，至今所有的調(diào)度自動化系統(tǒng)、廠站端的RTU或變電站綜合自動化裝置均不具備對下行通道的檢測功能，這嚴(yán)重影響著整個電力系統(tǒng)的運行安全[1]。基于此為了提高電力系統(tǒng)運行的安全性，對線路保護(hù)提出了更高的要求。而作為線路保護(hù)重要組成部分的遠(yuǎn)方保護(hù)信號設(shè)備的安全性、可靠性及快速性必須要可以保證。
二、電力保護(hù)通信系統(tǒng)的運用現(xiàn)狀及趨勢分析
2.1電力保護(hù)通信系統(tǒng)的運用現(xiàn)狀分析
目前，我國電力保護(hù)通信系統(tǒng)的運用主要集中在一些大型的電力企業(yè)中，而對于小型的發(fā)電企業(yè)則很少使用，造成這種現(xiàn)象的原因是多方面的。首先，對于一些小型的電力企業(yè)來說采用電力保護(hù)通信系統(tǒng)的必要性比較弱。其次，系統(tǒng)的運行對人才與資金的要求比較高，小型電力企業(yè)不具有具備專業(yè)知識的系統(tǒng)建設(shè)及維護(hù)的專業(yè)技術(shù)人員。就目前我國電網(wǎng)中運行的遠(yuǎn)方保護(hù)信號設(shè)備而言，大部分的電力企業(yè)采用的都是模擬系統(tǒng)，這個系統(tǒng)主要包括使用電力線為載體的保護(hù)專用收發(fā)信機和電力線音頻復(fù)用通信系統(tǒng)兩個部分[2]。
2.2電力保護(hù)通信系統(tǒng)的運用趨勢分析
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字保護(hù)通信系統(tǒng)必然代表保護(hù)信號設(shè)備的發(fā)展方向。原因主要體現(xiàn)在以下幾個方面。第一，數(shù)字保護(hù)通信系統(tǒng)符合全球數(shù)字化的潮流，第二，數(shù)字系統(tǒng)抗干擾的能力強，第三，數(shù)字設(shè)備可靠性比較高，調(diào)試和維護(hù)非常方便，從長遠(yuǎn)來看，可以降低使用成本。第四，數(shù)字設(shè)備可以提供良好的人機界面。
三、復(fù)用式數(shù)字保護(hù)通信系統(tǒng)的設(shè)計分析
通過上面的分析可以看出復(fù)用式數(shù)字保護(hù)通信系統(tǒng)必然代表保護(hù)信號設(shè)備成為未來的發(fā)展方向。在電網(wǎng)改造中SDH、ATM等新的光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)通信中都得到了普遍應(yīng)用，這無疑可以看出復(fù)用式數(shù)字保護(hù)通信系統(tǒng)的運用潛力[3]，同時電網(wǎng)改造也給復(fù)用式數(shù)字保護(hù)通信系統(tǒng)的運用提供了前所未有的發(fā)展機遇。現(xiàn)在高電壓等級的變電站的保護(hù)信號通信設(shè)備首選是數(shù)字保護(hù)通信設(shè)備，而且實現(xiàn)的方式主要是將保護(hù)信號復(fù)用到SDH通信設(shè)備的時隙中，利用SDH設(shè)備的快速自愈性能進(jìn)一步提高保護(hù)信號通信的可靠性[4]。基于此論文對復(fù)用式數(shù)字保護(hù)通信系統(tǒng)進(jìn)行一個系統(tǒng)的設(shè)計。為了提高系統(tǒng)的整體性能，這套系統(tǒng)設(shè)計方案采用了特別的糾錯編碼解碼方案，同時結(jié)合采用一些比較先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，比如高速CPU、CPLD和流行的Windows人機界面等。這些都可以很大程度上提高設(shè)備的可靠性，使調(diào)試、維護(hù)和使用過程更加方便安全。復(fù)用式數(shù)字保護(hù)通信系統(tǒng)以具有自愈功能的SDH環(huán)狀網(wǎng)為核心，提供行政電話、調(diào)度電話、遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)和保護(hù)命令的全方位接入和傳輸。
四、結(jié)語
通過論文的分析可以看出數(shù)字保護(hù)通信系統(tǒng)必然代表保護(hù)信號設(shè)備的發(fā)展方向，這種數(shù)字保護(hù)通信系統(tǒng)不僅可以提高系統(tǒng)的整體性能，還可以提供行政電話、調(diào)度電話、遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)和保護(hù)命令的全方位接入和傳輸，在實際運用中值得推廣。最后，希望論文的研究為相關(guān)工作者及研究人員提供一些參考與借鑒價值。
參考文獻(xiàn)
篇12
一．前言
智能樓宇(Intelligent Building)目前的提法很多，日本、美國、歐洲、新加坡等國家。以及國際智能工程學(xué)會的提法都不盡相同。我國與日本的情況比較相近．日本機電工業(yè)協(xié)會樓宇智能化分會把智能化樓宇定義為：綜合計算機、信息通信等方面的最先進(jìn)技術(shù)，使建筑物內(nèi)的電力、空調(diào)、照明、防災(zāi)、防盜、運輸設(shè)備等協(xié)調(diào)性的工作。實現(xiàn)建筑物自動化(BA)、通信自動化(CA)和辦公自動化(OA)，將這三種功能結(jié)合起來的建筑，就是智能化樓宇。
二．智能化樓宇安防自動監(jiān)控報警系統(tǒng)的必要性
1．隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展．新觀念和新技術(shù)不斷更新．這些將對智能化樓宇的發(fā)展有了更高和更新的要求．也要求在智能樓宇的建設(shè)中要不斷地增加新的目標(biāo)和功能。樓字自動化系統(tǒng)也叫建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)(BuidingAutomationSystem，BAS)，是智能樓宇建筑不可缺少的一部分，其任務(wù)是對建筑物內(nèi)的能源使用、環(huán)境及安全設(shè)施進(jìn)行監(jiān)測、控制．以提供一個既安全可靠、節(jié)約能源、舒適宜人的工作或居住環(huán)境。
2．特別是隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，安防系統(tǒng)的相對滯后已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。伴隨著我國各個行業(yè)的智能樓宇化。這種矛盾越來越突出嘲。因此，強調(diào)把安防自動報警系統(tǒng)納入到建筑智能化樓宇系統(tǒng)中、提高樓宇自動化水平，迎合當(dāng)前通過樓宇自控技術(shù)實現(xiàn)更多、更高要求的需要。是符合世界發(fā)展潮流的．也是當(dāng)前發(fā)展的緊迫問題。
3．本研究的安防自動監(jiān)控報警系統(tǒng)應(yīng)用了現(xiàn)代化的控制部件與設(shè)備，查詢了人們無法實時檢查的環(huán)境．將樓宇建筑物中的重要場景傳輸?shù)揭粋€或多個監(jiān)控系統(tǒng)并顯示。使在無人值守的各類情況下及時觀察、了解災(zāi)情、監(jiān)控盜情、記錄竊情與相關(guān)的暴力犯罪行為。它可以通過遙控攝像機及其輔助設(shè)備(鏡頭、云臺、門禁、防盜探頭等)直接觀看被監(jiān)視場所的情況。同時，監(jiān)控系統(tǒng)還可以與消防報警等其他安全技術(shù)防范體系聯(lián)動運行，使防范能力更加強大。該監(jiān)控系統(tǒng)的另一個特點是可以把被監(jiān)視場所的圖像及聲音全部或部分地記錄下來，為日后對某些事件的處理及分析提供了方便條件及重要依據(jù)。
三．自動監(jiān)控報警系統(tǒng)組成介紹
1．系統(tǒng)的組成
系統(tǒng)主要由前端信息采集系統(tǒng)、信息傳輸控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程拓展系統(tǒng)信息管理系統(tǒng)和自動報警系統(tǒng)組成，如圖l所示。
圖一 控制中心設(shè)計原理框圖
(一)前端信息采集系統(tǒng)：主要由圖像信息采集和探頭信息采集兩部分組成。圖像信息采集部分是監(jiān)控系統(tǒng)的主要部分，是整個系統(tǒng)的“眼睛”．它把監(jiān)視的內(nèi)容變?yōu)閳D像信號傳送到控制中心的監(jiān)視器上顯示并實時存儲。探頭信息采集通過各種監(jiān)控探頭(如紅外線防盜探頭、消防探頭、門禁探頭等1實時監(jiān)控各個探頭信息點的實時狀態(tài)，通過信息傳輸控制系統(tǒng)送達(dá)信息管理系統(tǒng)判斷處理。包括攝像機、鏡頭、云臺、智能球形攝像機探頭、紅外探頭．玻璃破碎感知器或門磁開關(guān)等。
(二)信息傳輸控制系統(tǒng)：主要傳輸前端各信息監(jiān)視點的實時狀態(tài)信息．并對所采集系統(tǒng)中各數(shù)據(jù)采集點控制，包括傳輸線纜、光纖傳輸、同軸電纜傳輸、網(wǎng)線傳輸、無線傳輸。
(三)遠(yuǎn)程拓展系統(tǒng)：包括IP監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、視頻會議等技術(shù)交流。
(四)信息管理系統(tǒng)：負(fù)責(zé)處理由前端監(jiān)視攝像采集系統(tǒng)采集的信息數(shù)據(jù)。通過信息管理系統(tǒng)，將傳送過來的圖像信息顯示在監(jiān)視器上，記錄所有的圖像及監(jiān)控信息。計算并生成對所采集監(jiān)控信息的信息處理結(jié)果，受理臺顯示發(fā)生警情的用戶的相關(guān)信息。系統(tǒng)包括dvr硬盤錄像系統(tǒng)、視頻矩陣、畫面處理器、切換器、分配器、報警主機。
(五)自動報警系統(tǒng)：對信息管理系統(tǒng)得出的警報事件．將需要處警的報警事件轉(zhuǎn)發(fā)到1 10指揮中心或有關(guān)的處警單位。
2．設(shè)備配置
(一)控制中心需對前端監(jiān)控探頭等進(jìn)行實時監(jiān)控和記錄。考慮到監(jiān)控效果要求比較高、圖像質(zhì)量要求清晰穩(wěn)定，控制中心采用3臺全實時(回放、監(jiān)視都是25幀，秒)的16路的嵌入式硬盤錄像機進(jìn)行實時監(jiān)控、錄像，嵌入式硬盤錄像機是完全脫離PC平臺設(shè)計的，徹底杜絕了病毒的入侵，啟動迅速、性能穩(wěn)定，系統(tǒng)參數(shù)及程序在斷電時也不會丟失。
(二)硬盤錄像機本身不帶硬盤，為了能夠保存一段時間內(nèi)的錄像資料．至少需給每一臺硬盤主機配備2塊500G硬盤(硬盤占用空間按0．15G／小時／路來計算)。
(三)可以自選配備l臺音視頻矩陣，由至少8臺監(jiān)視器組成電視墻．可以多點監(jiān)控、指定監(jiān)視器監(jiān)控等。嵌入式硬盤錄像機的輸出信號首先輸入到視頻矩陣，然后通過視頻矩陣輸出到監(jiān)控電視墻上。
(四)要實現(xiàn)同一時間硬盤錄像機的錄像功能和電視墻的監(jiān)視功能。需將輸入信號一分為二．選配音視頻分配器4臺。
(五)為了實現(xiàn)視頻控制矩陣、主控計算機能夠并行控制前端的攝像頭和云臺．需要一個系統(tǒng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器(BL—D322C)。
(六)考慮到多個用戶同時訪問網(wǎng)絡(luò)將帶來流量瓶頸等問題，使用視頻服務(wù)器來進(jìn)行中轉(zhuǎn)。讓視頻服務(wù)器提供強大的負(fù)載能力。
3．報警功能
報警功能包括：防盜防火防燃?xì)庑孤贿h(yuǎn)程監(jiān)聽、布防與撤防；10秒鐘錄音及緊急求助；切斷通話，優(yōu)先報警；后備電源可達(dá)24小時等。一旦住宅辦公室、倉庫或機房等有人非法進(jìn)入。以及有其他緊急求救時，通過探測器的感應(yīng)，系統(tǒng)會自動撥通事先設(shè)定的報警電話，用事先錄入的語言報告發(fā)警地點和名稱、電話號碼等警情信息(見圖2)。防盜防入侵報警系統(tǒng)一般由報警主機及報警探頭組成．而探頭分為紅外、微波雙探測器及閃光報警器等。
圖二 報警中心設(shè)計原理圖
4．實現(xiàn)過程
警報接收與處理主機也稱為防盜主機．是報警探頭的中樞．負(fù)責(zé)接收報警信號、控制延遲時間、驅(qū)動報警輸出等工作嗍。將某區(qū)域內(nèi)的所有防盜防侵入傳感器組合在一起．形成一個防盜管區(qū)，一旦發(fā)生報警就可在防盜主機上一目了然地反映出區(qū)域所在。防盜主機目前以多回路分區(qū)防護(hù)為主流。優(yōu)越的系統(tǒng)更可顯示出警報來源是該區(qū)域內(nèi)的哪一個報警傳感器及所在
位置。以便采取相應(yīng)的接警對策。現(xiàn)代的防盜主機都采用微處理器控制，內(nèi)有只讀存儲器和數(shù)碼顯示裝置，普遍夠編程并有較高的智能，主要表現(xiàn)為：
（一）以聲光方式顯示報警，以人工或延時方式解除報警：
（二）對所連接的防盜防侵入傳感器，可根據(jù)需要而設(shè)置成布防狀態(tài)或撤防狀態(tài)．也可用程序編寫控制方式和防區(qū)回路性能：
（三）可接多組密碼鍵盤，可設(shè)置多個擁護(hù)密碼，以進(jìn)行保密防竊：
（四）遇有警報時，其報警信號可以經(jīng)由通信線路。以自動或人工干預(yù)方式向上級部門和保安公司轉(zhuǎn)發(fā)．以快速溝通信息或組網(wǎng)：
（五）可程序設(shè)置報警連動動作，即遇有報警時，防盜主機的編程輸出端可通過繼電器接點閉合執(zhí)行相應(yīng)的動作。
（六）電話撥號器同警號、警燈一樣，都是報警輸出設(shè)備。可通過電話線把事先錄好的聲音信息傳輸給某個人或某個單位。
四．結(jié)束語
智能化樓宇安防自動監(jiān)控報警系統(tǒng)對于樓宇的安全十分重要，因此對于這方面的研究具有重要的意義和價值。
參考文獻(xiàn)：
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篇13
水閘自動化監(jiān)控系統(tǒng)的實施不僅有利于對閘門、泵站等工程準(zhǔn)確、可靠地進(jìn)行監(jiān)測和控制,繼而將水情、閘門工況和運行狀態(tài)等信息共享,建立實時和歷史數(shù)據(jù)庫供流域機構(gòu)及有關(guān)部門監(jiān)督和分析統(tǒng)計而且能夠?qū)Ψ乐嗡Α⒓訌娝Y源統(tǒng)一管理、降低運行成本、保障水利持續(xù)發(fā)展具有十分深遠(yuǎn)的意義。因此,論文結(jié)合上海奉賢區(qū)水閘的自動化監(jiān)控管理為例探討這一領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)。
1 水閘監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展概況
現(xiàn)有的水閘監(jiān)控系統(tǒng)一般采取分布式控制系統(tǒng)(DCS)結(jié)構(gòu),在一定程度上提高了系統(tǒng)的自動化程度和設(shè)備的可靠性,但是由于水閘所處的工作環(huán)境普遍比較惡劣,其液壓系統(tǒng)、傳感設(shè)備裝置等元器件老化較快,經(jīng)常出現(xiàn)誤動、拒動現(xiàn)象,信息一般沒有數(shù)字化,更沒有進(jìn)行存儲,因此,集控系統(tǒng)平臺上缺乏設(shè)備及系統(tǒng)健康狀態(tài)信息,從設(shè)備的檢修維護(hù)方面看,現(xiàn)有的水閘監(jiān)控系統(tǒng)基本上還是采取事后維修,或者定期檢修這樣較為傳統(tǒng)的檢修維護(hù)策略,而在技術(shù)管理領(lǐng)域基本上還處于空白階段,沒有進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計、規(guī)劃、實施,因此,將控制、維護(hù)和技術(shù)管理集成系統(tǒng)應(yīng)用于水利自動化系統(tǒng),形成水利樞紐集成自動化系統(tǒng),可以在很大程度上提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,保證控制命令的正確執(zhí)行。為了提高水利工程效益和管理水平,精簡管理人員,適應(yīng)現(xiàn)代化水利的要求,必須利用先進(jìn)的計算機技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及自動化監(jiān)控技術(shù)形成水利閘門控制、維護(hù)和技術(shù)管理綜合集成自動化系統(tǒng)。通過對水利樞紐閘門系統(tǒng)的運行狀態(tài)和健康狀態(tài)實施實時監(jiān)控,可以提高調(diào)度運行響應(yīng)速度和能力,實現(xiàn)在線優(yōu)化調(diào)度,充分發(fā)揮水利樞紐工程信息在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展中的作用。
2 水閘自動化監(jiān)控系統(tǒng)的組成
上海奉賢區(qū)水閘自動化控制系統(tǒng)可按以下方案設(shè)置:區(qū)水閘管理所作為遠(yuǎn)程控制的總站（區(qū)防汛辦可作為總監(jiān)視站）,金北水閘、白廟水閘、南橫涇水閘、南竹港水閘、南沙港水閘、巨潮水閘、千步?jīng)芩l、浦南運河西閘、南竹港出海閘、金南水閘、南門港水閘、水閘這12座水閘作為下設(shè)的12個站,每個分站可設(shè)中央控制室、中央控制室下又可設(shè)幾個現(xiàn)場工作站。若小型節(jié)制閘可只設(shè)現(xiàn)場工作站,不設(shè)中央控制室。水閘管理調(diào)度自動化系統(tǒng)是先進(jìn)的各種實時數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng),它是利用遙測遙控技術(shù),各種媒體數(shù)據(jù)通訊技術(shù)、計算機技術(shù)和專業(yè)的系統(tǒng)軟件編程來實現(xiàn)對水閘運行的監(jiān)視和控制,能自動采集系統(tǒng)內(nèi)各項參數(shù),同時根據(jù)實時閘門運行狀況和水情變化,按照水利工程調(diào)度運行方案,實時做出調(diào)度方案,并監(jiān)控閘門予以執(zhí)行,實行水閘調(diào)度與監(jiān)控自動化。各分站的閘門監(jiān)控管理自動化系統(tǒng)由二大部分組成:計算機監(jiān)控系統(tǒng)和圖像監(jiān)控系統(tǒng)。
2.1 計算機監(jiān)控系統(tǒng)
計算機監(jiān)控系統(tǒng)又分為二部分:（1）中央控制室。通過網(wǎng)絡(luò)接口和網(wǎng)絡(luò)線由現(xiàn)場工作站的可編程序控制器PLC傳輸實時顯示各種參數(shù)變化情況和設(shè)備運行狀態(tài)。（2）現(xiàn)場工作站,由可編程序控制器和上位計算機及現(xiàn)場檢測儀表以及機械設(shè)備故障報警器等組成。①可編程序控制器PLC主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場閘門運行參數(shù)的采集和設(shè)備的控制。如電流、電壓、閘前后的水位和閘門狀態(tài)以及設(shè)備完好情況的檢測和閘門開、關(guān)的控制等。②PLC上位計算機通過RS232或RS485串行口與PLC進(jìn)行通信收集PLC最新采集的數(shù)據(jù),包括電壓、電流,閘前后的水位和油壓,閘門開關(guān)狀態(tài)以及設(shè)備完好情況等,并把以上的這些數(shù)據(jù)顯示在計算機監(jiān)示器上供工作人員控制時參考和決策。③機械設(shè)備故障報警。可以分鋼絲繩松懈報警、閘門撐死報警、閘門沖頂報警、閘門上下限位超越報警、閘門關(guān)不到位報警、啟閉機剎車失靈報警、擱門器位置不正常報警、電源缺相（欠壓、過壓）報警、閘門關(guān)閉過程中有船只報警、高水位或低水位報警、超高船只限制進(jìn)閘報警等等。
2.2 圖像監(jiān)控系統(tǒng)
為了監(jiān)視閘群內(nèi)外的現(xiàn)場狀況,便于及時掌握了解水閘閘室內(nèi)外船只情況和閘門運行時的運行軌跡以及水閘區(qū)域內(nèi)的各種實時情況,完成對閘區(qū)的覆蓋式監(jiān)控。各分站的圖像監(jiān)控系統(tǒng)由攝像機、監(jiān)視器、視頻切換器、漢字字符發(fā)生器、數(shù)字硬盤機、高速球攝像機、解碼器等組成。具體分為中央控制室和前置攝像機二部份。中央控制室由控制設(shè)備（控制機和視頻切換器組成）、記錄設(shè)備（由一臺數(shù)字硬盤錄像機來完成,具數(shù)根據(jù)實際所需來布置）和顯示設(shè)備（具體彩色監(jiān)視器根據(jù)實際需要來選擇多少臺）組成。前置攝像機部份是由攝像機把攝入的圖像變換成視頻信號,把水面來往船只情況及時傳送給中控室視頻切換器,由視頻切換器的輸出通道傳送至監(jiān)視器圖像監(jiān)控系統(tǒng),主控制器圖像的視頻信號通過漢字字符發(fā)生器把圖像視頻信號疊加了漢字,然后通過視頻分配器傳送給數(shù)字硬盤錄像機。硬盤錄像機根據(jù)功能大小可錄制多路圖像,可同時顯示多路或單路實時圖像,在回放圖像的同時,可錄制現(xiàn)場攝入的圖像,只要輸入日期就可顯示歷史圖像資料,便于隨時查詢。通過網(wǎng)卡,可在網(wǎng)上傳輸圖像。
