实时监控技术

实时监控技术（精选十篇）

实时监控技术篇1

关键词：钻井,实时监控,钻头,地层压力,钻井

综合录井仪是集地质录井和钻井工程参数的实时监测于一体的自动化监控系统, 自20世纪80年代在我国应用以来, 在油气勘探方面发挥了十分重要的作用。但是, 由于管理体制、传统观念和技术的制约, 早期的综合录井仪只局限于对油气显示的监测, 主要服务于地质工程, 起到气测录井的作用, 没有充分发挥其巨大的潜能。近几年来, 随着我国管理体制的改革, 特别是综合录井设备和技术的不断发展, 综合录井已突破了传统地质录井的观念, 正逐步拓宽服务范围。实践中, 人们也逐渐认识到了综合录井对钻井工程的重要作用。

在复杂层段和新探区, 凭经验打井往往事故不断, 造成资金和时间的巨大浪费。而综合录井提供了丰富的地层信息和钻井工程信息, 不仅可对钻井工况及有关参数进行实时监控, 而且可及时预报可能出现的复杂情况和钻井事故, 从而为钻井工程技术人员的现场决策提供了可靠的实时资料。综合录井技术在钻井工程中显示出巨大的经济效益, 是科学钻井的重要标志。

1 地层压力的实时监控

地层压力的实时监控不仅有助于确定油气层, 而且可以预防高压地层流体进入井眼而导致的井喷事故。目前, 综合录井中常用的地层压力实时监测方法有dc指数法和Sigma法等, 在某些地区这些方法应用效果较好, 但由于地层情况千变万化, 并不是在所有地区都能取得满意的效果。综合录井系统提供了与地层压力和渗透性有关的若干参数, 包括钻时、dc指数、Sigma值、泥浆温度、泥浆电导率、泥浆池体积、泥浆密度和气测参数等。利用上述参数对地层压力进行综合监测可取得满意的效果。标准化钻时有利于消除人为操作因素的影响, 准确反映地层岩性和压力的变化情况;泥浆池体积和泥浆密度的变化反映了地层流体进入井眼内或泥浆漏失的情况;气测参数的变化可确定油气层的存在, 虽然有一定的滞后性, 但一般在进入油气层之前, 气测参数就能够反映出来;泥浆温度, 电导率, 气测参数中的烃组分、CO2和H2等参数可以确定地层流体的性质。对标准化钻时、dc指数和Sigma值应重点注意其变化趋势, 曲线逐渐发生变化是进入高压地层的前兆;若曲线发生突变, 则预示地层岩性发生了变化。

在地层压力监控过程中, 由于钻头类型的变化对dc指数和Sigma值影响较大, 故对钻头类型的影响应及时加以修正, 可在新钻头工作一段时间后用分段趋势线或校正系数对计算地层压力的值进行修正。

地层压力的实时监控在现场取得了较好的效果, 不仅及时预报了地层压力的变化, 而且及早发现了油气层的存在。

2 钻头工况的实时监控

实时预测钻头在井底工作时牙齿和轴承的磨损情况, 可以确定合理的起钻时间, 防止钻头事故的发生。传统的钻头磨损计算方法建立在理论模型基础之上, 但由于理论模型不确定系数多, 加之地层因素的不确定性和钻头损坏的偶然性, 使得理论模型很难在现场应用。国外利用随钻测量 (MWD) 的井下钻压和扭矩来判断钻头的磨损状况。现场实践表明, 地面钻压和地面扭矩的变化仍可较好地反映钻头的磨损情况。钻头轴承磨损后, 牙轮与轴承间产生晃动, 在地面上表现为扭矩的增大和波幅的增加。轴承严重磨损或牙轮卡死时, 扭矩波动幅度较大, 钻柱产生蹩跳现象。

通过监控扭矩、扭矩增量和波幅值可确定轴承的磨损情况, 出现扭矩异常时进行报警提示。当钻头牙齿脱落时, 扭矩会产生不连续的波动, 但其波动幅度小于牙轮损坏时的波动幅度。钻头泥包时, 正常钻压下钻头几乎无进尺, 扭矩有时增大但表现平稳。较小的扭矩波动是钻头破碎岩石时所产生的正常现象, 而且不同岩性的地层中产生的波动可能有所不同。采用计算机自动识别时的计算模型和步骤如下。

2.1 平均扭矩的计算

可以利用滚动平均方法确定某时间间隔内的平均扭矩:

式中:Me为平均扭矩;Mk为当前点以前测点扭矩;Mt为当前测点扭矩;N为滚动点数;m为计算平均扭矩的起始点。

所采用的滚动点数与采样频率有关。实际应用时, 应使既能及时反映出扭矩的变化趋势, 又不至于出现因滚动点数太少而产生频繁波动。

2.2 波幅的计算

式中, Mv为相对波幅 (%) , 若Mv<0, 取Mv=0;Mp为扭矩正常波动允许值 (%) 。

2.3 扭矩增量的计算

式中:Mc为相对扭矩增量;Ms为钻头初始扭矩, 取新钻头开始正常工作一段时间内的均值。

3 钻井事故的实时监控

3.1 卡钻的实时监控

卡钻是钻井作业过程中危害极大的钻井事故, 而井眼状况的恶化是造成卡钻的直接原因。综合录井计算机联机系统提供了实时的钻井参数和记录曲线, 使早期判断卡钻事故成为可能。钻进过程中, 当井眼净化不好、缩径、井壁坍塌或掉块时, 扭矩增大, 泵压升高。因此, 可以通过对扭矩和立管压力的监控来判断井眼状况。同时, 接单根或活动钻具时, 监控钻柱提升和下放时的大钩负荷, 并与上一次接单根或活动钻具时的大钩负荷相比较, 如果产生异常 (预示有卡钻的可能) , 系统会自动报警。起下钻时, 通过对大钩负荷的连续监测, 可以预测钻具与井眼间的摩阻情况。起钻时, 大钩负荷应逐渐减小, 但若大钩负荷不减或增加, 则表示有遇阻现象, 应采取相应措施, 以防发生卡钻。同样可监视下钻时钻具的遇阻情况。利用计算机屏幕的实时监控曲线或打印机记录曲线, 对各种参数随时间的变化进行分析可预测卡钻的类型。

3.2 井涌、井漏及钻具刺漏的实时监控

通过对泥浆池体积、入口流量、出口流量、泵压和泵冲速的监测可实现对井涌井漏和钻具刺漏的实时监控。对于钻具初始刺漏或地层的渗透性漏失, 现场一般难于发觉, 但从计算机监控曲线上可明显看出。当上述参数稍微变化时, 计算机就能识别出来, 而且可报警提示, 从而预防事故的发生。

4 结论与建议

(1) 利用综合录井信息对钻井过程进行实时监控的方法可及时、准确地预报可能发生的井下复杂情况和钻井事故。 (2) 综合录井提供了丰富的地层信息和钻井工程信息, 对快速、安全钻井有着十分重要的意义, 应当引起现场录井人员和钻井工程技术人员的高度重视。 (3) 目前现场采用的扭矩传感器灵敏度不高, 应研制新型的扭矩传感器。

参考文献

[1]张思渊, 刘皓, 袁春娥.钻井参数判断岩石可钻性问题的研究与讨论[J].科技资讯, 2010 (23) .

实时监控技术篇2

基于ACARS的飞机航迹实时安全监控技术

首先简述TACARS系统的定义和特点,然后通过试验找到一种合适的航迹数据预测方法,接着用该方法预测航迹数据,最后提出一种符合实时安全监控要求的.航迹数据预测算法.试验结果表明基于三次样条的航迹预测方法具有很高的精度和较强的工程实用价值.

作者：陆华兴邓雪云 LU Hua-xing DENG Xue-yun 作者单位：陆华兴,LU Hua-xing(南京航空航天大学,民航学院,江苏,南京,210016)

邓雪云,DENG Xue-yun(上海飞机设计研究所,上海,32)

刊名：飞机设计英文刊名：AIRCRAFT DESIGN 年，卷(期)： 29(6) 分类号：V328.3 关键词：飞机通信寻址及报告系统航迹预测实时监控三次样条

实时监控技术篇3

关键词：港口流动机械；GPS；B/S；VC++；Mapx；监控系统

引言

在港口流动机械设备管理中采用CAN总线采集大型流动装卸设备的运行参数来替代传统的设备管理系统，采用GPRS无线通信技术，对流体装卸设备实现远程监控将变得更加简单，重要的是系统的通用性好，成本低，安装简单，性价比高，方便扩展，能够高精度的进行数据传输，高可靠性，同时此方法日常维护简单，抗干扰能力强。因此在港口流动机械实时监控系统中实施GPS将会进一步推动港口事业的发展。

1.流动机械监控系统的工作原理

港口流动机械实时监控系统主要有GPRS模块、GPS模块以及车载电话设备等系统组成。其中GPS模块的主要作用是对流动机械进行定位，然后将定位坐标发送到GPRS模块系统中。而GPRS模块在接收到GPS发送的数据后，立即采用无线电波的形式传送到GPRS移动中心。而GPRS移动中心再将数据通过Internet发送到港口流动机械监控中心，最后监控中心通过对数据进行分析编程后，存入到数据库中并在人机界面系统上观察流动机械的实时状态，同时监控中心还能够通过对流动机械的实时监控情况与流动机械司机进行联系，而司机也可以通过车载电话向监控中心反馈流动机械的实时状况，进而达到对港口流动机械的实时监控和调度。

2.系统软件系统的设计

2.1. GPS定位和GPRS无线通信

GPS是由美国研制的卫星全球导航定位系统。GPS接收模块的任务是利用GPS卫星接收卫星发送的信号解释出流动机械全天候、实时、实地、连续的卫星的三维导航定位和测速。

GPRS是指通用分组无线业务，是GPS技术的创新，它拥有高速的数据传输能力，其中GPRS技术的特点主要有支持TCP/IP协议，数据传输快，根据数据流量进行收费等。在港口流动机械实时监控系统中GPRS模块主要有SIM卡以及外接天线模块组成。其中外部天线模块把数据信息发送到GPRS无线网络，而SIM卡主要作用是打开GPRS移动通信业务，通过建立无线数据传输链路，可以进行网络连接。另外，港口流动机械实时监控系统中心的主计算机与互联网通过获得一个固定的IP，车载终端就能够获得动态IP系统，最后由车载终端与监控系统中心连接。

2.2.车辆信息数据管理

通过设置使用情况和流动机械状态来实现管理控制流动机械，更加准确的记录流动机械的相关信息，可以帮助机械调度员更加准确地预测和控制流动机械的使用作业情况；还能通过各种参数的查询统计，对流动机械的驾驶性能进行分析，综合分析流体机械的情况并进行利用；通过有效的数据严格控制错误用车的行为，以提高整体管理水平。流动机械信息数据管理模块包括机械动态查询和移动机械的调度流程。流动机械的动态信息查询可以精确到流动机械在各个时间段内的运行状态。另外调度员也可以根据实际情况随时进行调度流动机械。

3.远程监控系统的总体结构与功能

3.1. 总体结构

基于公司机械租赁业务的移动设备的远程监控系统，依附于计算机网络技术，数据库技术等信息技术，港口流动机械实时监控系统的信息化和网络化，不仅能够进一步实现对流动机械的监控，同时对提高设备的运用率，降低非营运的损失，提高工作效率，实现对设备的管理也具有重要的意义和价值。

港口流动机械远程监控系统主要有采集终端平台以及监测软件平台两个系统组成。其中采集终端平台主要有Web服务器，数据库服务器，网络通信设备、终端软件平台等模块组成，而监测软件平台是基于B/S结构的开发模式设计的，其不仅能够提高系统的运行速度，而且对数据的管理和系统的维护也具有极大的帮助。

3.2.港口流动机械远程监控系统的主要功能

3.2.1.考虑港口流动机械的实际工作环境和工作内容，港口流动机械监控系统中运用GPS模块进行收集数据，同时采用无线网络进行传统，能够进一步实现对流动机械的运行状况的分析。

3.2.2.系统统计分析平台和燃料消耗，并生成报告，有助于经营管理企业。

3.2.3.系统采集处理消耗，水的温度，油位，系统的电池电压，预警信号，同时通过短信信息，指导公司的车辆和人员管理。

3.2.4.多用户权限，界面美观，操作简单，维护方便。

3.3.B/S开发模式的设计分析

港口流动机械实时监控系统设计中主要以B/S体系架构（浏览器/服务器）结构为基础设计的系统体系去完成各种业务功能。 B/S体系架构结构图主要是数据库服务器、Web应用服务器以及客户端浏览器组成。在B/S体系架构体系中，实现客户通过浏览器向Web应用服务器发送请求，然后Web应用服务器接收请求之后向数据库服务器进行访问，接着数据库服务器将查询的结果返给Web应用服务器，最后反馈给客户端。此种模式通过将客户端浏览器的事务处理的逻辑部分由Web应用服务器承担，这样系统维护人员就能够将精力放在Web应用服务器上程度更新的工作，而不再去处理复杂的数据访问以及计算等工作，这样不仅能够最大限度的减轻客户端浏览器的工作量，而且对提高系统的运行能力也具有重要的作用。

4.结束语

流动机械在港口的主要职能是货物装卸运输。因此，建设高性能港口的必要条件是更有效地提高流动机械的利用率和保障流动机械的安全。基于GPRS和GPS的视频监控系统和远程流动机械监控管理系统将有效的提高流动机械的灵活性，安全性和调度的科学性，为整个港口的货物运输作业作出巨大贡献，这也将成为未来港口运输发展的一种更为理智和必然的选择。

参考文献：

实时传感器与监控技术篇4

(2015-169-以色列-1)

以色列地下水和土壤污染监控技术近年来发展迅速。Sensoil公司联合以色列本古里安大学, 基于对地表与地下之间非饱和区域的水渗流和污染物迁移进行原位实时监测的原理开发了实时智能与传感技术, 并申请两项美国专利。该技术现已在以色列、美国、西班牙、纳米比亚、比利时和南非安装应用。该技术在地下水和土壤污染监测、水坝洪水渗透监控、矿产堆浸技术优化等方面具有较大潜力。

该公司希望与我国科研单位、大学和环保工程公司开展技术合作, 使该项技术在中国得到应用。

救护车实时监控方案篇5

一、系统建设目的

现代化的城市中，医疗救援系统是城市保障体系中的重要组成部分，120 急救中心承担着医疗救援指挥中心的任务，完成急救、大型社会医疗保障及“110” 联动等任务，对于保护人民群众的生命安全有着不可替代的作用。由于之前急救现场或是群体性事件中人员的伤亡情况后方很难确切掌握，病人在急救车内的抢救过程也鲜为人知。视频是最直观的信息之一。利用移动视频的无线传输，即通过安装在救护车内的摄像头将实时路况和车内抢救过程传回指挥调度大厅。就像给后方急救指挥官安上了“千里眼”，为紧急医疗救援提供决策依据。同时增加车内急救过程的视频资料保留，适当向患者家属或公众公开，也增加了急救行为的透明度。目前 120 急救车的管理上，已经安装了 GPS 定位系统，为车辆安全和管理做出了很大的贡献，监控中心可以对急救车进行实时跟踪和定位,随时对车辆的运行速度、运行方向、区域位置进行实时监控。如果把 GPS 与视音频监控结合起来，将会大大缩短呼救相应时间，提高城市应急能力。通过在 120 急救车里安装摄像头以及 3G 无线视频传输设备将音视频数据通过 3G 网络传输至急救中心，急救中心能够在较大的区域范围对急救车的位置、状态等动态信息进行即时监控。并且可以实时看到急救现场的情况以及车内急救的进程。这样既有效的确保了急救车在行驶过程中病人的安全，又为专家了解掌握病人的情况提供了第一手资料。

二、系统架构

救护车实时视频监控系统，通过前端安装在救护车网络摄像头，将救护车的实时图像通过无线3G网络传输到中心的监控室。另一方面用系统本身也将定时将GPS信息通过3G无线网络传输到监控室实时报告救护车的位置。

三、系统组成 1）、前端网络摄像机

根据应用环境及需求，采用合适的不同品牌的视频服务器，基于3G的无线视频监控系统一般要求网络视频服务器或网络摄像机必需支持可设置本机IP地址及网关。2）、3G传输设备

中间的传输设备采用厦门四信通信科技有限公司的产品F7623。F7623 系列ROUTER是居于电信3G无线网络的物联网无线通信路由器，利用公用运营商网络为用户提供无线长距离数据传输功能，同时提供GPS定位功能。该产品采用高性能的工业级32位通信处理器、工业级无线模块和工业级GPS模块，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，同时提供RS232（或RS485/RS422）和以太网接口，可同时连接串口设备和以太网设备，实现数据透明传输功能、路由功能和GPS定位功能。

该产品已广泛应用于物联网产业链中的M2M行业，如智能电网、智能交通、智能家居、金融、移动POS终端、供应链自动化、工业自动化、智能建筑、消防、公共安全、环境保护、气象、数字化医疗、遥感勘测、军事、空间探索、农业、林业、水务、煤矿、石化等领域。工业级应用设计

采用高性能工业级无线模块

采用高性能工业级32位通信处理器

采用高性能工业级GPS模块

支持低功耗模式，包括休眠模式、定时上下线模式和定时开关机模式（仅特殊版本支持）

采用金属外壳，保护等级IP30。金属外壳和系统安全隔离，特别适合于工控现场的应用

宽电源输入（DC 5~35V）

稳定可靠

WDT看门狗设计，保证系统稳定

采用完备的防掉线机制，保证数据终端永远在线

以太网接口内置1.5KV电磁隔离保护

RS232/RS485/RS422接口内置15KV ESD保护

SIM/UIM卡接口内置15KV ESD保护

电源接口内置反相保护和过压保护

天线接口防雷保护（可选）标准易用

提供标准RS232（或RS485/RS422）和以太网接口，可直接连接串口设备和以太网设备

智能型数据终端，上电即可进入数据传输状态

提供功能强大的中心管理软件，方便设备管理（可选）

使用方便，灵活，多种工作模式选择

方便的系统配置和维护接口（包括本地和远端WEB方式或CLI方式）

功能强大

同时支持数据传输功能和GPS定位功能

支持NTP server功能（可选）

支持VPN client（PPTP，L2TP，IPSEC 和 GRE）（注：仅VPN版支持）

支持多种上下线触发模式，包括短信、电话振铃、串口数据、网络数据触发上下线模式

支持APN/VPDN 支持无线视频监控和动态图像传输支持DHCP server及DHCP client，DDNS，防火墙，NAT，DMZ主机等功能

支持TCP/IP、UDP、TELNET、FTP、HTTP等完善的网络协议 3）、中心监控室

中心监控室具有宽带网络、和各种服务器、PC、监控软件及显示屏等，实现视频数据的接受，处理，存储和发布。

四、组网实施

2.5G/3G网络GPS服务中心网络摄像头网线2.5G/3G网络四信GPS路由器F7623视频监控中心

此组网方案是在3G无线路由器连接到公网监控中心的基础上建立VPN隧道方式来传输视频图像，组网实施如下

视频监控与GPS服务中心：具有公网固定IP或域名，在一台PC上建立VPN服务器，并把所有端口映射到VPN服务器这台机子上，具体VPN服务器建立方式请参考厦门四信通信技术部《VPN服务器建立说明文档》（可向技术部索取）。b)

无线路由器：配置开通3G业务的UIM卡，配置VPN（PPTP或L2TP）及其它必要性功能，具体配置方法请参考厦门四信通信技术部《F7623 Route使用手册》。

视频服务器：配置视频服务器IP地址和无线路由器地址同一网段，网关指向无线路由器地址，其它功能性配置请参考各品牌视频服务器使用说明。如下为VPN隧道实现的网络结构图，四信的3G无线路由器F7623作为VPN客户端，主动连接到VPN服务器。VPN服务器对其进行认证，认证通过后，分配各种隧道地址给各个路由器。这样现场的各个路由器和监控中心的VPN服务器就组成了一个私有的安全的局域网，视频监控中心代建在VPN服务器上，视频服务器通过访问隧道IP地址的方式去访问前端的网络摄像头，观看实时画面。

另一方面F7623定时给GPS服务中心发送实时GPS信息，让中心知道现在救护车的实时位置，方便中心指挥救护车以最快捷的路径将病人送到医院为医生争取每一分宝贵的时间。

五、方案总结

制氮机实时监控系统篇6

【关键词】PLC；S7-1200；WINCC V7.0；报警；曲线；制氮

1、引言

制氮机实时监控系统是通過采集制氮系统现场冷却水、氮气、压缩空气的温度、压力、流量、氮气纯度等数据，把这些数据上传到监控画面上，用来监视制氮机的运行情况。制氮机实时监控系统的应用有以下几方面的优势：减少制氮机现场工作人员，降低了成本；制氮机现场噪音大，对操作人员身体有较大影响，改善了操作人员的工作环境；实时监控系统比人员现场巡视更加可靠，能够更加及时的发现制氮机的故障，提高了制氮机的可靠性及稳定性。

2、制氮机实时监控系统控制要求

所用模拟量显示数据都设有4级报警限制及历史归档曲线，所有操作数据都设有操作员行为记录。

3、制氮机实时监控系统构成及控制点

远达纤维制氮控机实时监控系统采用西门子PLC S7-1200系列，CPU、卡件及相关卡件、设备型号、数量为：

4、制氮机实时监控系统的配置要求

4.1CPU及I/O卡件

CPU及I/O卡电源分别由对应的空开控制。空开厂家选用施耐德公司，端子、保险端子选用Weidmuller公司的产品（接线端子：SAK2.5，保险端子：022276 06 ASK1 6.3A），保险配0.5A，需拧螺钉连接导线。

操作站为DELL T3600 1台（DELL T3600，配DELL系统恢复光盘软件，工作站CPU：Intel 至强四核 E5-1603，工作站主频：2.8GHz，CPU核心：四核，主板芯片组：Intel C600系列，内存描述：2x2GB DDR3 RDIMM），液晶显示器1台（DELL P2412H 16：9）

4.2机柜和附件

系统柜一面，系统柜高2200mm，柜宽1200mm，柜深500mm，柜内配置接地和接零排，做好镀锡处理。配线采用线槽布线，柜内配线选用镀锡线，接线端子处要求用镀锡鼻子。不同回路的端子排分界做有明确的分隔端子片，并做好了标记。接线两端标识好线号，线号标注为相反线号。卡件配有M排。系统柜内配置一块电源模块（朝阳电源，型号4NIC-ZL025，导轨安装）。

5、软件设计及技巧

软件编程采用的是西门子编程软件博途V11与人机界面WINCC V7.0来实现的。博途V11是WINDOWS环境下的PLC编程软件，利用它可以进行程序设计，编程实现，编写注视说明文档，语法检查与PLC（S7-1200）进行通讯。

上位机WINCC V7.0与PLC（S7-1200）的通讯是通过OPC服务实现的，如下图：

6、调试及结果

在PLC（s7-1200）与人机界面（WINC V7.0）通讯连接成功后，就能进行系统调试。首先通过多功能仪表在现场模拟信号，使得模拟的信号与上位机WINCC V7.0上显示数据一致，所有信号都成功后，再把现场线接入制氮机系统，进行带载连调。系统调试成功后，运行72小时候交接给工艺使用。

7、结束语

制氮机实时监控系统经工艺使用证明，它具有简单、直观、方便、控制灵活、可靠等优点，由于在设计阶段采用了性价比较高硬件及软件，节省了资金。

参考文献

[1]TIA.博途软件-STEP7.V11.编程指南.西门子（中国）有限公司.

实时监控技术篇7

1 路面施工实现信息化的内容

路面施工过程中对关键数据实现信息化后, 通过监控信息化系统可以及时掌握想关注的日常生产内容和质量关键信息, 如日进度、总产量、生产波动、配比、水泥用量等等, 实现了“足不出户”的实时监控, 可以结合现场采集数据, 分析其混合料的稳定性能, 及时、针对性的改进和调整施工配合比, 达到了指导生产的目的, 确保工程质量处于优质、可控状态。路面施工过程实现信息化的内容有以下三个方面:

1) 关键仪器设备信息化。工地试验室应对普通压力机、万能压力机、水泥恒应力压力机及马歇尔试验仪等关键性仪器设备进行自动化改造, 以伺服电机控制压力大小及速率, 智能传感器采集试验数据并即时上传至信息平台, 做到试验全程无人为因素干扰, 试验数据无法修改, 保证关键性指标试验数据的准确性和真实性。

2) 场 (站) 拌合设备信息化。对改性沥青生产加工、沥青混凝土、水泥混凝土、水泥稳定砂砾等场 (站) 拌合设备终端加装数据采集仪, 并即时上传信息平台, 由服务器远程监控场 (站) 拌合设备的稳定性, 即时判定改性剂掺量、矿料级配和水泥、沥青掺量是否在施工配比许可范围内。

3) 路面施工设备信息化。用于路面施工的摊铺机、压路机应安装智能传感器, 并对采集的数据及时上传信息平台, 以便了解施工机具的行驶速率和振动频率, 判定施工机具配合是否正常。

2 动态质量实时监控的实现

动态质量控制是质量控制体系中非常重要和有效的手段。项目在实施过程中, 观察生产过程的变化趋势, 通过过程控制图、移动均值图和变化极值图能在工程质量超出允许变化范围之前, 采取有效措施进行调整, 可以有效控制生产质量。

2.1 关键性仪器设备监控

对普通压力机、万能压力机、水泥恒应力压力机及马歇尔试验仪等关键性仪器设备进行自动化改造, 采用“压力机自动联网系统”, 利用网络技术, 将压力机等试验设备的试验数据及时上传到信息平台, 并对试验数据进行综合分析, 一旦发现质量隐患及时进行处理。“压力机自动联网系统”由“数据自动采集与处理系统”“数据远程传输系统”和“数据监控分析与处理中心”三大部分组成。

1) 压力机试验数据的自动采集与处理系统。

“数据自动采集与处理系统”能实现试验数据自动采集, 自动绘制曲线图, 自动按部颁试验规程生成格式统一的数字报告, 便于远程网络传输和接收, 以及打印输出试验报告。

2) 数据远程传输系统。

利用Internet/Intranet网络技术, TCP/IP通讯协议, 自动将试验曲线、试验数据和试验报告传输到管理部门的“数据监控分析与处理中心”。系统具有抗干扰功能, 如果网络中断, 试验数据将在本机保存, 网络一旦连通, 数据将自动继续传输, 保证上传数据的完整性。还可以防止人为切断网络传输线路, 保证数据传输安全。

3) 数据监控分析与处理中心。

数据监控分析与处理中心可以按试验室名称, 分别建立抗压强度试验报告台账, 可以直观地检索、查看各个工程部位的试验曲线、原始数据和试验报告。可以设置设计强度或强度标准, 将自动检索不合格的试验报告, 可以设置混凝土强度区间, 有效控制强度的离散性。

2.2 水稳拌和站生产过程监控

水泥稳定土动态质量监控系统通过植入拌合楼自身计量系统, 以一定的时间频率 (一般为1 min) , 对拌合楼原材料的进料数据进行采集, 真实、准确记录各种材料动态计量情况。通过流量、配合比的换算, 利用统计原理和施工动态控制的方法, 能为质量控制提供最为基础、真实、快捷的施工数据, 并通过预先设定的警戒值, 能及时判断、预警到施工的不合理波动, 从而能达到提高施工质量的稳定性。

1) 事前预控。事前控制即指预先设置控制参数的范围界限, 超出此范围界限则进行系统报警, 以达到提前预防的目的。对水泥稳定土动态质量监控系统预先设定水稳各原材料流量范围、配合比范围等。当系统出现报警时, 说明其中某些控制值超出了预设范围, 相关单位可以及时查看并分析原因, 针对性的解决问题。

2) 事中监控。水泥稳定土生产质量的控制关键在于对拌和环节的控制, 拌和环节质量控制的重点包括级配、水泥用量、用水量等。水泥稳定土监控系统对水稳拌合楼计量的数据进行采集, 并根据工程实际需要进行汇总、分析, 提供了与混合料质量相关的各项数据信息。

监控系统能够实时查询各标段水稳拌合楼工作状态, 查询任意时间段内混合料配比、水泥用量、用水量、产量等, 可对混合料质量进行控制。监控系统的总量校核方式有逐盘校核和总量校核。通过监控系统, 全面掌握了所辖范围内各标段的施工进度、材料用量等, 并进行总量校核和控制, 从大局掌握和协调工程质量和进度的平衡关系。

水泥稳定土拌和质量控制的关键为级配、水泥用量以及用水量。监控系统通过对水稳拌合楼计量数据的采集、计算、分析, 得到某一时刻混合料的配合比、水泥用量、用水量等参数, 并与设置的控制参数范围进行比较。当其中任意一项参数条件不能够满足要求时, 系统便进行报警。通过数据报警, 能够实现以下对原材料用量的控制、对水稳混合料质量变异的及时发现、对水稳混合料质量变异趋势的控制等三大功能, 从而有效地对混合料质量进行控制。

3) 事后分析。水稳混合料质量变异原因的分析:当监控系统进行数据报警时, 管理人员并不是全部能在第一时间找到原因, 特别是系统因素引起的报警, 往往需要停机检查才能查明原因。通过报警数据分析, 结合正常数据, 是进行数据变异原因查询的有效途径。

后期问题原因追溯:在水泥稳定土施工结束后, 某些段落会出现水泥稳定土强度不足、芯样松散、反射裂缝等多种问题。此类问题与混合料级配、水泥用量等有一定的联系。监控人员可以通过监控系统对保存的历史数据进行查询和统计, 分析问题发生的原因, 并对施工数据进行归纳总结, 在今后的生产中进行调整、控制。

2.3 沥青拌和站生产过程监控

沥青混合料动态质量监控系统实时监测并评价每一盘沥青混合料的总体质量, 在施工过程中实施将所有质量检测及统计结果通过网络传送给项目管理者。对不合格料实时报警, 通知项目管理者, 发现并解决问题。项目管理者可以利用数据库, 对当天的产品质量进行定期动态质量抽查和分析, 避免事后分析造成的经济损失。

2.4 改性沥青生产过程动态监控

改性沥青生产过程远程动态检测系统能够通过对实时加入改性设备中的改性剂和基质沥青进行称重计量的数据信号, 自动检测改性剂在改性沥青中的含量比例;通过置于设备各检测部位温度传感器信号, 检测制作和发育过程中的改性沥青温度。这些数据由各传感器测得后由可编程控制器PLC和电脑处理放大后即时进行上传。由于信号的检测和传输能够在瞬间完成, 这就使得管理人员能够对沥青改性作业的全过程进行即时监督, 从而有效地保证改性沥青的制作严格遵从设定的工艺、工序和配料比例。

生产过程动态检测数据可由专门设计的工控机及其程序自动保存并通过无线通讯网络 (GPRS) 实时上传至管理人员工作站, 且可实现全天24 h无人化监管。改性沥青生产过程远程动态监测系统作业过程如图1所示。

2.5 摊铺、碾压过程动态质量监控

通过建立摊铺碾压动态质量监控系统, 用于路面施工的摊铺机、压路机应安装智能传感器, 并对采集的数据及时上传信息平台, 在摊铺机、压路机上安装温度测量仪、摄像机、环境测试仪、GPS定位仪等, 实时监测并评价每一时刻沥青混合料摊铺碾压的总体质量, 如摊铺温度、碾压次数、初终压温度等等, 是否能达到和满足技术设计要求, 同时, 在施工过程中将所有质量检测及统计结果通过GPRS发送给项目管理者, 监控人员利用数据库, 对当天的摊铺碾压质量进行定期动态质量抽查和分析。

1) 对施工气候环境, 如大气温度、湿度、风速等进行检测, 数据通过网络传输至服务器, 被授权人可随时查看现场施工天气状况。

2) 通过高精度GPS、红外线温度测定仪等对摊铺机摊铺环节进行实时检测, 可分析出行走速度、摊铺温度、整体施工进度等, 采集数据通过GPRS传输到服务器, 通过计算机分析, 判断摊铺是否符合技术要求, 对于不规范的摊铺速度、温度进行报警, 全面监控摊铺进度实时进展情况。

3) 通过高精度GPS、智能压实仪等, 对压路机碾压环节进行监测采集, 根据精度要求不同, 可分析各关键断面的压实均匀性, 配备智能压实设备, 则可对比得到现场压实度。实时采集数据发送到服务器数据库, 通过计算机分析, 判断现场碾压工艺方案是否符合项目管理要求, 现场压实的均匀性以及压实度是否满足设计要求。

3 结语

1) 对路面施工的关键仪器设备、场 (站) 拌合设备、路面施工设备终端加装数据采集仪, 实现信息化改造, 是实现公路路面质量动态监控的前提。

2) 通过路面监控信息化系统, 项目管理人员可以及时掌握路面施工的生产内容和质量关键信息, 可以提高路面质量管理的效率和水平, 有利于提高公路路面的施工质量、降低质量事故损失。

摘要：分析了公路路面施工关键数据信息化的内容及施工过程动态质量实时监控系统的功能与实现方法, 指出对路面施工的关键仪器设备、路面施工设备终端等进行信息化改造是实现公路路面质量动态监控的前提, 通过建立路面监控信息化系统, 可及时掌握路面施工质量关键信息, 提高路面质量管理的效率和水平。

电网实时监控的可视化技术探讨篇8

1 电网实时监控的可视化技术

1.1 三维虚拟现实技术

基于电网实时监控可视化方法达成的条件下, 三维虚拟现实技术被应用于潮流图构建过程中, 即以电网模型的设计路径达成图形化的数据表达方法, 从而便于相关工作人员全面掌控到数据信息。例如, 某厂站在地理背景潮流图设计过程中将厂站变压器、发电、母线等纳入到潮流图绘制中, 同时以直线、折线形式表示图元、线路, 并结合拼接技术将潮流图放大至指定倍数, 且在指定空间内连接线路、潮流图原有线, 最终由此达到图形化电网模型展示目的。此外, 在三维虚拟现实技术应用过程中亦可结合遥信数据以可视化的形式展示遥信、遥测、计算点等数据, 同时在潮流图绘制过程中以箭头来表示遥测数据电流, 并以抽象圆点、矩形的填充方法展示海量数据信息[1]。

1.2 全三维图形技术

就当前的现状来看, 全三维图形技术主要应用于告警、预警领域, 即在电网实际运行过程中调度人员可透过全三维图形掌控到异常信息, 例如, 变压器等设备告警, 低频振荡告警, 静态安全分析N-1计算告警, 恶劣天气告警等等, 以此便于调度人员在数据获取过程中可制定告警应对方案, 以此来确保电网运行的稳定性。此外, 在告警信息处理的过程中, 必须注重结合潮流图的绘制, 同时增设聚闪、高亮等特效, 以挂牌的形式来展示电网故障过程中潮流转移状况, 从而便于调度人员对告警事件地点、时间、具体事件展开分析行为, 并结合电力系统异常洞察结果, 对故障问题展开行之有效的处理。另外, 三维技术的应用有助于综合变压器标识、变压器相连开关动作情况等可视化信息。

1.3 实时数据处理技术

在电网运行过程中为了全面掌控到其运行状况, 配置了FTU、RTU等实时监控设备, 同时以SCADA平台构建的形式满足站内设备监控条件, 并由此获取遥测、电压、电流等实时变化数据, 继而基于TCP/IP协议的基础上有效调度海量数据, 实现电网的稳定运行。基于实时数据处理技术应用的情景下, 电网系统在运作过程中可透过SCADA系统对点、线、面信息进行分类处理, 同时置入数据库中。此外, 在可视化电网监控系统构建过程中着重采用SDE服务器调用实时数据, 并依据具体的数据信息建构其与图形间的联系, 继而由此便于调度人员在实际工作开展过程中基于可视化信息分析的基础上全面掌控到电网运行状况。另外, 在可视化监控条件下, 调度人员以静态、动态数据的实时管理形式满足了设备操控过程中信息需求[2]。

1.4 空间数据库引擎技术

空间数据库引擎技术即SDE, 其主要应用于商用数据库、图形数据库的连接, 因而在电网运行过程中将其贯穿于其中, 有助于调度人员高效处理Arc/Info、Auto CAD等数据, 满足电力系统可靠性运行需求。此外, SDE在应用过程中具备适用于任何TCP/IP协议网络平台的优势, 因而在此基础上可便于调度人员在可视化监控过程中实现对C/S结构的设计, 继而依据用户信息对网络结构进行调整。另外, 基于电网领域逐步发展的基础上, 多用户并发访问空间数据问题逐渐凸显出来, 因而在此基础上应用SDE商用数据库信息获取功能可将信息转化为图形数据库管理形式, 最终便于调度人员以高效检索的形式达到数据管理目的。

1.5 GIS、SCADA一体化技术

在电网实时监控可视化系统构建过程中GIS、SCADA一体化技术的应用得以实现, 即通过C/S模式、SDE服务器将GIS、SCADA置入到同一环境中, 继而在此基础上实现对系统图形的调用, 且在TCP/IP支撑下对网络数据信息进行传输, 实现对Arc/Info系统图形、Autocad地图等的管理, 达到高效数据管理目标, 且就此便于调度人员在设备操控过程中可随时获取图形信息, 避免电网运行过程中故障现象的凸显。此外, GIS、SCADA一体化技术的实现推进了用户数据、采集量、PAS计算量等统一存取设计目标的达成, 同时将整合数据置入GIS, 并以可视化形式进行展示, 最终由此满足电网数据调用需求。从以上的分析中即可看出, 在电网实时运行过程中强化对GIS、SCADA一体化技术的应用是非常必要的, 为此, 应着重提高对其的重视程度[3]。

2 电网实时监控可视化案例分析

某矿区在电网实时监控规划过程中为了确保系统运行的可靠性, 依据电网运行数据构建PSASP综合程序模型, 并实时上传相关信息, 继而全面掌控到矿区运作过程中通讯畅通、快速通告、运行参数、故障设备等层面的数据, 提升电网供电安全性。此外, 在可视化实时监控系统完善过程中配置了报警功能, 即在矿区供电过程中若发生故障现象系统将自动切换至预置的摄像机, 继而以图像的形式传送报警信息, 便于调度人员在故障问题处理过程中可掌控到报警信号位置等数据, 同时结合历史告警数据对其展开行之有效的处理。另外, 基于SCADA调度系统与电网连接的基础上, 调度人员在设备操控过程中可随时接收到事故遥信信息, 并通过SDH网元将其转化为光信号, 继而以子系统的处理形式将故障所带来的影响降至最低, 且就此提升电网故障应对能力[4]。

3 结论

综上可知, 电力部门在电网运作过程中仍然存在着某些不可忽视的问题影响到了其整体稳定性及可靠性, 因而在此基础上为了达到高质量供电状态、满足当代社会发展需求, 要求电力部门在电网监控过程中应注重运用GIS、SCADA一体化技术、空间数据库引擎技术、实时数据处理技术等, 以此来达到可视化监控目标, 并就此全面掌控到电网实际运作状态, 且依据数据异常情况对变电站进行实时维护, 保障电网运行的安全性。

参考文献

[1]周志烽, 何超林, 梁超, 等.电网实时潮流信息在智能移动终端的可视化技术研究[J].电力信息与通信技术, 2014, 12 (9) :34-39.

[2]彭小圣, 邓迪元, 程时杰, 等.面向智能电网应用的电力大数据关键技术[J].中国电机工程学报, 2015, 14 (3) :503-511.

[3]赵林, 王丽丽, 孙湃, 等.电网监控实时画面分布式并行绘制关键技术研究[J].电力信息与通信技术, 2015, 12 (2) :5-10.

实时监控技术篇9

在局域网管理和多媒体网络教学管理的实际工作中,有时需要掌握工作现场或学生机的使用状况,通过网络编程可以实现对客户机或学生机的监控。使用Winsock技术和Windows API函数,分别编写基于TCP/IP协议的客户机/服务器程序的局域网实时屏幕监控程序,分别安装在客户机/服务器上。运行服务器和客户机上的软件,各客户机首先自动向服务器发出联系信号→服务器侦测接收联系信号,判断信号并与客户机建立单一的Winsock控件实例联系→服务器根据需要向某台客户机发出屏幕监控控制信号→客户机接收联系信号,并判断信号,启动相应的程序,抓取客户机的屏幕并传送本机的屏幕图片到服务器上显示。

创建客户端应用程序,必须知道服务器计算机名或者IP地址(即指定RemoteHost属性),还要知道进行“侦听”的端口(即指定RemotePort属性),然后调用Connect方法向服务器发送连接请求。

创建服务器应用程序,应设置一个收听端口(即指定LocalPort属性),调用Listen方法进入侦听状态。当侦听到客户计算机的连接信号时就会产生ConnectionRequest事件,调用ConnectionRequest事件内的Accept方法接受客户计算机的连接请求,得到RequestID。

建立连接后,任何一方计算机都可以收发数据。为了发送数据,可调用SendData方法。当接收数据时会发生DataArrival事件。调用DataArrival事件内的GetData方法就可获取数据。

Winsock控件的SendData方法可以发送字符串和二进制的字节数组,但不能直接发送图片文件。SendData方法每次传输的数组最大字节数为8192字节。所以在图片的传输接收过程中,要利用循环过程读写文件流切分组合大文件,使用Get#file,psz1命令将打开的图片文件每次装入8192字节(最后一次传输小于等于8192字节)到psz1字节数组之中,然后再使用Winsockc.SendData psz1命令发送。

2 服务器端程序设计

2.1 链接建立

服务器窗体属性设置如下:Name为frmservers,Caption设置为“服务器”,Visible为True。在frmservers窗体上添加两个Winsock控件。第一个Winsocka控件作用是监听来自客户机的连接信号。属性设置如下:Name为Protocol设置为0-sckTCPProtocol。第二个是Winsockb(Index)控件数组,它的作用是与各台客户机Winsockc建立一对一的Winsock控件实例联系,负责双向传送与接收信息。属性设置如下:Name为Winsockb,Index设置为0,创建一个控件数组,Protocol设置为0-sckTCPProtocol。

在frmservers窗体上添加一个CommanButtond(Index)控件数组,控件数组中预先设置50个CommanButtond(i)按钮控件组。当Winsockb(i)被激活时,同时激活CommanButtond(i)按钮,建立单一的客户机标识按钮,方便以后一对一通信。属性设置如下:Name为jiqi.

服务器端设置监听主要命令:

2.2 服务器端的监控信号与屏幕接收

在frmservers窗体上的2个CommanButtond控件,一个作用是激发监控信号,使用Winsockb(IndexX).SendData(“5001”)命令,向指定的客户机发出监控屏幕指令。另一个作用是解除监控,使用Winsockb(IndexX).SendData("5002")命令,向指定的客户机发出解除监控屏幕指令。在frmservers窗体上的PictureBox控件,用于显示监控屏幕。使用Winsockb(Index).GetData psz2,vbArray+vbByte,bytesTotal命令,接收客户机发过来的二进制数据流。首先接收客户机发过来的图片文件长度,以后当累计接收的数据流与图片文件长度一致时,完成接收,使用PictureJK.Picture=LoadPicture("c:jkpm.bmp")命令显示接收的屏幕。

服务器端接收数据程序主要命令:

3 客户机端程序设计

3.1 链接建立

客户机端的属性设置如下:Name为frmclient,Caption设置为“客户机”,Visible为True。在frmclient窗体上添加一个Winsock控件。它的作用是向服务器传输连接信号,建立连接,接收来自服务器的指令和数据。属性设置如下:Name为Winsockc,Protocol设置为0-sckTCPProtocol。在frmclient窗体上再加1个Timer控件,作用是定时在客户机端检查与服务器链接状态,如果没有链接,就向服务器发送信号(Connect),与服务器联系。Name属性为Timer1,Enabled属性为True,Interval属性为1000。

客户机端Winsock控件设置主要命令:

3.2 获取和传输图片过程

当客户机Winsockc_DataArrival事件被触发,则接收服务器指令,判断指令,调动相应的程序,这儿是调动fashpingmu()程序,进行抓屏和传输图片。使用API函数GetDC(0)获取整个屏幕的设备环境。使用API函数StretchBlt(Picture1.hdc,0,0,mbw,mbh,mhdc,0,0,syw,syh,vbSrcCopy)将获得的位图复制到Picture1之中。使用Winsockc.SendData file1ength命令,发送获得的图片文件长度。根据传输需要,定义数组长度,获取部分数据,装入数组,使用Winsockc.SendData psz1循环分批发送字节数组。

客户机端屏幕的获取和传输图片主要命令:

4 结语

介绍了Winsock技术,并利用Winsock技术和API函数编写了局域网实时屏幕监控程序,基本实现实时屏幕监控功能。在软件实验测试时,可以添加一些TextBox参与测试,以便及时获取一些数据。

参考文献

[1]刘柄文,李凤华.Visual Basic 6.0 Win32 API程序设计.北京:清华大学出版社,2001.

[2]郭圣路,张荣圣.Visual Basic6.0中文版从入门到精通.北京:电子工业出版社,2008.

实时监控技术篇10

化工企业流程复杂, 生产设备品种繁多, 分布在各个厂。虽然有些生产设备自带监控模块, 但互不兼容, 并且有些设备没有监控功能, 所以建立一个新的价廉、实用、用最新技术实现的生产监控系统, 可以为化工生产系统可靠运行提供一个现代化的监控手段。

化工企业生产监控系统运行在复杂环境中, 现场内部的干扰因素很多, 例如生产设备的投运与停运、电机的启动与停机、开关电源高频振荡等, 尤其还有许多不可低估的突发事件引起的干扰, 例如线路短路等, 也有外部的干扰因素如雷电等。这些干扰因素对监控系统影响很大。为防止这些因素对监控系统的干扰, 保证系统对化工生产的有效监控, 有必要分析监控系统的各种干扰因素, 采取相应的抗干扰措施, 进行抗干扰设计。

现从监控系统和被监控生产过程和监控系统内部两个方面, 将此监控系统的抗干扰关键技术阐述如下。

1、硬件接口抗干扰设计

监控系统和企业实时生产是互相联系的两个独立的系统, 不但要使两者之间既保持控制、采集信号的联系, 而且又要隔绝电气方面的联系, 实现弱电和强电隔离。这样, 监控系统和企业生产系统互不干扰, 仅保持了信号的联系, 保证了系统稳定工作, 设备的安全。在企业生产监控系统中, 通过对被测对象采集信号的分析, 针对不同情况要采用不同的隔离技术, 使监控系统处于全浮状态, 能够有效切断干扰通道, 达到隔离现场干扰的目的。处于全浮状态的监控系统总体结构如图1。

1.1 交流信号的耦合与抗干扰

监控系统采集的交流信号由现场的传感器给出, 对于中低频小信号, 采用定做的中低频耦合变压器。并且交流380V电源是生产企业的供电电源, 监控系统必须与其进行电气隔离, 必须采用市场上常见的低频耦合变压器。

对于特殊的高频信号, 在采集过程中容易受到电磁场的干扰, 所以从通信设备上引入导频信号时使用了铜丝编织屏蔽电缆, 并使屏蔽层两端接地。

1.2 直流信号的耦合与抗干扰

直流信号隔离方法有线性光耦、隔离放大器、V-F变换等方法, 此监控系统系统采用了性价比较高的光电隔离放大器ISO122PU, 分别采用两组不同的电源, 输入与输出在电气方面是隔离的。用光电技术实现电的隔离和信号的传输, 其非线性典型值为+＿0.016%FSR, 小于直流信号传输误差要求。

1.3 开关量信号的耦合与抗干扰

隔离开关信号可以使用继电器隔离或光耦隔离, 监控系统采集通信设备告警量的方法是使用光耦器件4N25。当有告警时, 告警继电器接点闭合, 光耦的发光二极管发光, 光电三极管导通, 输出O U T为“1” (V c c) ;当无告警时, 告警继电器接点断开, 光耦二极管所在电路不通, 二极管不发光, 光电三极管截止, 输出O U T为“0” (G N D 2) 。 (-2 4 V, G N D 1) 与 (V c c, G N D 2) 分别为两组不同的电源。

由于不同设备各种告警信号告警电源电压差别很大, 接地又不一样, 采用光电隔离就避免了不同告警量共地以及压差不一致问题, 而且输出信号的高电平由监控系统电源电压V c c决定, 零电平由地决定, 也起了整形作用。随着光隔输入端电压差的改变, 限流电阻保证其正常的工作电流, 并留有一定的功率余量。

1.4 控制输出隔离

监控系统需要控制通信机房的空调等辅助设备, 这些设备功率大、干扰也大, 所以必须提高功率接口的抗干扰能力。图2表示了监控系统的功率接口。

控制信号经双稳态D触发器锁存, 由反向驱动器MC1413放大后驱动小型密封继电器, 该小型继电器可以驱动小功率设备, 当需要驱动大负荷设备, 采用接触器驱动。其中驱动器MC1413为高电压, 大电流, 集电极开路的OC门输出芯片, 因其是达林顿结构, 最高输出电压为50V, 最大输出电流为500mA。在驱动器的输出由“0”变为“1”时, 继电器由接通变为关断时, 由于它的线圈是感性负载, 可能会产生很高的感应电势, 这时有击穿驱动器的危险。MC1413内部有二极管, 提供继电器泄流回路, 可以保护驱动器。接触器经常用在大负荷回路中, 可以分为用于控制交流回路的交流接触器和用于控制直流回路的直流接触器。在监控系统中根据控制对象不同, 采用合适容量的接触器。

2、系统软件抗干扰设计

监控系统是一个单片机应用系统, 穿入系统的干扰可能叠加在模拟输入信号上, 若作用于单片机时, 会导致程序乱飞, 或者陷入死循环。本系统根据实际情况, 采取了软件抗干扰措施。

2.1 数字滤波

数字滤波指将一组输入数字序列进行一定的运算而转换成另一组输出数字序列的装置。常用的数字滤波方法有:程序判断滤波法, 中位值滤波法, 算术平均值滤波法, 递推平均值滤波法, 防脉冲干扰平均值滤波法, 一阶滞后滤波法等方法, 在监控系统中使用了算术平均滤波法。

这种方法适用于具有随机干扰的信号, 监控系统选取8个采样值平均, 即在模拟信号的两个周期内, 连续采集8个值, 然后进行算术平均。

本监控系统使用1 0位A/D转换器, 每一采集量使用两个字节存储单元, 除第一次采集量外, 每采集模拟量一次, 在原存储单元加上此采集值, 当存储单元存储了8个采集量的和时, 进行一次双字节除法, 将除数放到原存储单元, 这样就完成了平均值滤波。由于每个采集值使用1 0位, 8个采集值的和最多使用13位, 小于两个字节的位数, 不会发生溢出。

2.2“看门狗”技术

监控系统的CPU是80C552, 其内部有一个看门狗, 其功能是在某特定的时限内复位单片机, 使之重新开始工作。当程序陷入死循环时, 看门狗能够复位单片机, 而当程序正常运行时, 必须防止该监视定时器复位单片机, 即必须在监视定时器溢出之前重写定时器时间常数。

看门狗的核心是一个8位定时器, 其前级配有一个11位定标器。定标器的输入信号是机器周期, 即每过2 1 1个机器周期, 定时器T3的值加1。使用12MHz晶振时, 最小定时时间是2.048ms。

看门狗子程序包括两条语句。一步将P C O N.4 (看门狗定时器装入允许位W L E) 置1, 以允许对T 3进行写入;第二步向T 3写入新值, W L E位自动复位。

WDT:ORL PCON, #10H;看门狗定时器子程序

必须保证在程序中相邻两次调用监视定时器子程序的时间小于监视定时器的时限, 有必要分析程序, 考虑到程序跳转、调用子程序、内外中断等情况的影响。对于很难估算执行时间的程序段落, 按最坏的情况考虑。

3、结论

经过实验室近一个月的运行, 事实证明此系统运行可靠, 各项技术指标都达到或超过设计要求, 我们作了各种干扰试验, 系统运行正常, 证明整个系统抗干扰设计是成功的。

摘要：本文结合化工企业实时生产监控系统的实际应用, 分析了现场的不同干扰源, 探讨了监控系统抗干扰技术, 并在硬件结构和软件设计采取了相应的抗干扰技术措施。

关键词：监控系统,单片机,抗干扰

参考文献

[1]何立民.单片机高级教程.北京航空航天大学出版社.2000.8.