在线监控系统

关键词： 机组 三相 变频 设备

在线监控系统（精选十篇）

在线监控系统 篇1

某型变频机组是某新型武器系统的重要供电设备之一,由一台三相异步电动机和一台中频同步发电机组成,主要用来将三相50 Hz/380 V工频电源变换为三相400 Hz/220 V中频电源,可以在移动式设备和固定式设备上使用。此前,变频机组出现故障时,没有专业设备对其检测。为了满足检测需要,设计了一套变频机组在线监控系统。

1 总体设计方案

变频机组在线监控系统由调压电源、变频机组、负载柜、检测台及自动电压调节器等设备组成。检测台与发电机之间由动力与信号电缆连接,电动机通过50 Hz动力电缆与检测台连接,发电机通过400Hz动力电缆与负载柜连接。组成框图如图1所示。

变频机组在线监控系统采用较为先进的分布式微机测控技术来实现实时监控,具有手动和自动两种控制功能,满足不同层次的操作要求和测试要求。在空载和加载情况下实时监控电动机和发电机的电压、电流、频率、功率与功率因数等电气参数。通过控制信号与保护信号可完成对变频机组的串联起动、并联工作、停机控制、发电机的加载和卸载控制;实现机组的过压、欠压、过载、过流、缺相、相序、短路等保护功能。

另外,该测试系统还可以实时监测机组的温升参数。在变频机组静态不带电的情况下,通过绝缘电阻测试仪还可以测量异步电动机的各相绕组、中频发电机的各相电枢绕组、励磁绕组以及机壳等相互之间的绝缘状况。

2 硬件控制电路设计

2.1 50 Hz动力电源电路的设计

监控系统的50 Hz电源电路原理图如图2所示,A相电作为整个系统断路器、接触器等设备的控制电源。DL1为监控系统50 Hz动力电源输入电动断路器,K1为控制回路保护空气开关。由于起动电动机时冲击较大,为保证系统可靠工作,工控机、综合电量监测仪以及其它测量仪表的工作电源单独采用市电。接通K1,则监控系统接触器、断路器控制回路得电。控制DL1动作后,其主触头闭合,三相动力电进入监控系统,相应信号灯DX1亮。

机组起动时,接触器JC1、JC4线圈得电工作,主触头闭合,则电动机串联起动。起动时间到后,由时间继电器控制,接触器JC1、JC5、JC6工作,主触头闭合,则电动机并联工作[1]。JR1为三相结构热继电器,用于电动机的过载保护。JQ为缺相、相序保护继电器,TA1~3为电流互感器。综合电量监测仪采用了单片机技术,可测量50 Hz的三相电压、电流、三相功率、总功率、功率因数、频率、累计电能等电参数。同时,工控机通过电压检测板DY检测电动机的电压和电流。过压、欠压、过流时,综合电量监测仪一方面驱动蜂鸣器、LCD报警,另一方面辅助触点工作,断开负载实施保护。

2.2 400 Hz动力电源电路的设计

DL2为监控系统400 Hz动力电源输出电动断路器。DL2动作后,其主触头闭合,三相400 Hz动力电进入负载柜,相应信号灯DX3亮[2]。为了确保发电机性能检测的准确性,本监控系统采用原变频机组配套的电压调节器,励磁电流采用分流器测量。JR2为三相结构热继电器,用于发电机的过载保护。TA4~6为电流互感器,综合电量监测仪测量显示发电机的电参数,同时,工控机通过电压检测板DY检测发电机的电压和电流,经过信号调理后,送入数据采集卡。监控系统400 Hz电源电路原理图如图3所示。

3 软件系统设计

3.1 软件分析

变频机组监控软件测试的主要参数包括电动机电源参数、发电机电源参数、变频机组温度、励磁电压和励磁电流等,要求能够进行实时显示采集数据,并能够驱动继电器实现机组的微机控制。本软件以工控机为核心,包括实时测控系统、数据库系统和故障诊断系统。实时测控系统包括人机界面、信号采集和输出报警。数据库系统可进行测试数据的管理、记录、查询和报表打印。为了便于实时监控机组的运行,软件增加了电动机参数曲线和发电机参数曲线的实时波形显示,相应波形可通过虚拟示波器显示出来,同时将波形保存在指定的数据库中。软件以Visual Basic6.0作为平台,并结合Measurement Studio开发而成。软件控制全过程的数据采集记录,采集过程一开始,软件就会按照设置的时间间隔记录每个测点的数据然后进行分析处理,并且每个数据都设有时间标签。

3.2 数据采集控制

PC-DAQ(PC Data Acquisition)系统以数据采集卡、信号调理电路、计算机为仪器硬件平台组成插卡式仪器系统。PC-DAQ系统是目前构成虚拟仪器的最基本方式,能够依托计算机实现数据采集控制。采集温度、励磁电流、励磁电压等信号时使用了具有串口通信功能的仪表。Visual Basic有专门串行通信MSComm控件,可有效进行串口连接设备的通信,且使用简便。

设定第N台检测仪MSComm.Rthreshold和MSComm.Setting的初值,然后发出数据采集命令。第N台采集完毕后,会产生com Ev Receive事件,设定第N+l台的初值,并发出数据采集命令,依次类推[3],如图4所示。所有采集通道的配置皆采用虚拟地址方式,可在软件中自由分配测点的通道地址。其通信方式可分为查询方式和中断方式。中断方式避免了查询方式存在的问题,有明显的优势。

3.3 波形显示

曲线实时反映采集数据的变化,最能直观地反映出机组的工作现状和变化趋势。NI Measurement Studio使用标准的程序开发语言,提供了创建虚拟仪器所需的工具[4]。它是一套包含各种常用开发模式的工具包,包括面向对象的程序开发,Active X和微软的.NET技术,能在很短的时间里完成测试,测量和控制等应用的开发。

Measurement Studio提供了很好的用户接口工具,这些接口控制器模仿了实际的面板元件,例如开关,LED,图表和标尺,它们直观而又容易理解,所有的Measurement Studio用户接口都具有3D外观和质感。Measurement Studio还包含高级的可视化特性,比如2D和3D的实时绘图。使用这些高级工具,可以将复杂的数据用简洁的方式展示给用户,相对于自己编程显示这些数据,可以利用其强大的可视化功能节省开发时间。

下面以2D实时绘图为例来说明Measurement Studio for Visual Basic的编程方法。2D实时绘图可以使用Measurement Studio提供的CWGraph控件。CWGraph控件提供了众多可供编程的属性、方法和事件。在Visual Basic中设置CWGraph控件的属性设置与在NI Lab View中类似。要显示测量数据波形,只需要使用Plot Xvs Y、Plot XY或Plot Y函数。实时显示采集的交流电压例程如下:

3.4 数据库的应用

本系统采用了Data控件和数据访问对象(DAO)这两种与Jet数据库引擎接口的方法,用DAO创建数据库,用Data控件来绑定访问数据库。DAO是面向对象的界面接口,它不是可视化的对象,全部靠编码来完成DAO的调用。建立数据库后用Table Def对象建立表,首先定义一个Table Def类型的对象,然后用Table Def中Append方法将其添加到数据库中。同时用Creat Field的方法创建一个Field对象,向表中添加字段。测试结束后将数据库mdb文件导入Excel是一个自动的过程。测试时需要将大量的数据导入到Excel中,采用Copy From Recordset方法导出数据可以大大缩短了导出时间,只需要几秒钟就可将mdb文件导入Excel。然后用户就可通过Excel强大功能对数据进行分析处理[5]。

作为一个系统监控软件,对于历史检测结果的查询与再现是非常必要的。本系统需要对每次检测的整个结果进行查询和历史再现,即对一个数据库进行查询。因此建立了一个专门的查询数据库,使用结构化查询语言来存取数据。将每次试验的数据库名称作为一条记录存入查询数据库中,然后通过对查询数据库的查询,就可以完成历史记录的查询。虽然实现起来要有一定难度,但通过对这个查询数据库特定字段的排序和选择,可以很方便地查询到目的数据库。在每次试验结束后,给query表中添加一条记录,方便以后查询,Update方法将修改的记录内容保存到数据库中。

4 检测流程及测试结果

4.1 测试过程

为避免没有使用权限的用户误操作,系统设置了两级密码。用户成功登录后,系统进入测试系统主界面,如图5所示。这是整个测试软件的主界面,界面共分为7个区域。分别为交流电压波形显示区域、50 Hz测试电参数显示区域、400 Hz测试电参数显示、其他测试参数显示区域、控制按钮区域、通道选择及系统信息显示区域、系统控制按钮区域。

4.2 测试结果查询

在测试主界面中点击“成果查询”按钮会进入测试结果查询系统。系统会将每次测试的数据保存到以该年月日为子目录名的路径中,只需选中日期,点击“查看该日所有记录”,系统会在测试结果列表中显示出该日所有时间的测试列表,同时还可显示各个参数的变化曲线波形。报表输出则会显示出该次测试的测试结果报表至Excel中,文档包括2张电子表格,可以编辑和打印输出。

4.3 数据的打印

试验报告的打印采用的是VB中的Printer方式打印。用Printer对象打印可以自定义打印格式,打印页数,表格的粗细,字体大小等。在该Printer对象打印模块中还调用了一个Print Picture To Fit Page函数,该函数实现的功能是实现打印对象与打印纸张的匹配,通过调整缩放比例,页边距来实现打印的最佳效果。

5 总结

本课题设计的变频机组监控系统可根据监控需要选择控制方式。硬件控制电路实现变频机组的手动控制和电气保护。基于虚拟仪器的软件系统采用PC-DAQ结构,具有硬件控制电路的各项功能,同时实时显示采集数据的波形曲线,并且具备远端控制功能。在综合测试中,监控系统灵活高效,操作方便,测试效果良好,满足了各项监控需求,受到用户一致好评。

参考文献

[1]余梦泽.中压同步电动机磁控软起动系统仿真[J].大电机技术,2008,(1):27.YU Meng-ze.The Simulation of Medium-voltage Synchronous Motor Soft Starter Based on Magnetic-valve Controllable Reactor[J].Large Electric Machine,2008,(1):27.

[2]戈宝军.同步电机异步-同步起动过程分析[J].中国电机工程学报,2005,25(5):93-97.GE Bao-jun.The Analysis of Asynchronous-synchronous Starter on Synchronous Motor[J].Proceedings of the CSEE,2005,25(5):93-97.

[3]钟瑜.VB环境下焙差试验台数据采集监控软件的研究[D].合肥:合肥工业大学,2006.

[4]马宏忠.电机状态监测与故障诊断[M].北京:机械工业出版社,2008.

在线监控系统 篇2

在线水质安全预警系统:在线水质毒性监测

环境污染已经成为我国目前所面临的重大问题之一,甚至对人民群众的生活饮用水带来了很大的`威胁,及时有效地发现有毒污染物的泄漏或排放有着十分重要的意义.生物毒性的分析方法包括发光细菌法、水蚤法、贻贝法、水藻法和微生物法等,微生物法更适合于实时在线的毒性监测.STIPTOX系列在线水质预警仪是通过连续监测生物反应器中的微生物的呼吸状态来监测水体水质突发变化的.

作 者：朱勇 谭海玲 王璇 祖士明 作者单位：上海恩德斯豪斯自动化设备有限公司,上海,41刊 名：中国仪器仪表英文刊名：CHINA INSTRUMENTATION年，卷(期)：“”(6)分类号：X7关键词：污染 泄漏 毒性监测 STIPTOX 微生物

在线考试系统 篇3

关键词 网上考试 数据库 asp.net

中图分类号：TP311 文献标识码：A

0 引言

网上考试在国外一些国家已经得到了蓬勃发展，人们选学课程和考试都是通过网上进行的。在国内，目前绝大多数考试还停留在传统考试方式上，对互联网的真正应用仅限于一些考试的网上报名工作和网上成绩查询，还没有真正形成网上考试规模。在线考试系统作为现代教育的一个子系统，是保证教育教学质量的重要手段。在线考试技术作为一个新的载体发生了划时代的变化，考试从传统的纸笔考试到计算机辅助考试再发展到基于Web的网上考试成为现实。现阶段，在线考试系统的主流开发技术已经相当成熟，且很好地适应了动态站点设计和基于Web的数据库访问的要求，是当前网上考试软件实现的主流技术之一。在对大量关于在线考试系统资料的研究和学习后，开发这样一套系统成为很有必要的事情。

1 开发环境

在考虑到本系统需要大量运用到多种ASP.NET的对象，以及基于ASP.NET的多种优越性，所以决定利用ASP.NET来实现在线考试系统的功能。由于本系统涉及到许多数据的处理，这就需要有一个强大的后台数据库管理系统支持。目前主要有：Access，FoxPro，Excel，Sybase，Oracle，Informix，SQL Server等，其中网络型的SQL Server，Oracle产品安全性远远高于桌面型的Access，FoxPro等数据库。本系统采用的是微软公司的SQL Server2005作为后台数据库，在确保系统对安全性的要求的前提下，还符合系统的考题数目较多的要求。

2 功能需求

为了保证系统能够长期稳定的运行，系统应该满足以下的性能需求：（1）系统处理的准确性和及时性：系统处理的准确性和及时性是系统的必要性能。在系统设计和开发过程中，要充分考虑系统当前和将来可能承受的工作量，使系统的处理能力和响应时间能够满足企业对员工信息处理的需求。（2）系统的开放性和系统的可扩充性：系统在开发过程中，应该充分考虑以后的可扩充性。例如数据表中用户选择字段方式的改变，用户查询的需求也会不断的更新和完善。所有这些，都要求系统提供足够的手段进行功能的调整和扩充。而要实现这一点，应通过系统的开放性来完成，即系统应是一个开放系统，只要符合一定的规范，可以简单的加入和减少系统的模块，配置系统的硬件。通过软件的修补、替换完成系统的升级和更新换代。（3）系统的易用性和易维护性：要实现这一点，就要求系统应该尽量使用用户熟悉的术语和中文信息的界面；针对用户可能出现的使用问题，要提供足够的在线帮助，缩短用户对系统熟悉的过程。（4）系统的数据要求：数据录入和处理的准确性和实时性；数据的一致性与完整性；数据的共享与独立性。

3 模块设计

开发这个系统的目的就是提高工作效率，实现在线考试系统以及考试流程的系统化、规范化和自动化。系统最终实现的主要功能如下：（1）题库管理设置部分：包括管理员对题库的增加、删除和修改操作。（2）考试考试类型的设置部分：包括管理员对考试考试类型的增加、删除和修改操作。（3）试卷的信息的设置：由管理员设置考试信息。在考场上，系统将根据考试信息的设置对每个考生自动生成试卷。（4）在线测试用户模块，具体有在线登录，在线测试，修改自身资料。（5）用户管理部分：由管理员浏览用户信息库里面的所有信息，并提供管理员添加用户、删除和修改用户信息的功能。

设计和编程实现在线考试系统的考生考试部分。

考试者进入考试系统后，应该能根据自己的需要进行个人信息的修改、考试系统的进入，以及考分的查看。在线考试基于网络环境，试卷应该从服务器的数据库随机抽取试题并动态生成。考试者选择答案提交后，应该由计算机自动判卷，最终得到整张考卷成绩，自动录入于考生成绩信息。

整体的结构图如图1 ：

系统重点模块设计：

（1）管理员登录：实现管理员的登录登录后才能对系统进行管理。

（2）考试考试类型管理：包括考试考试类型的添加，修改，删除，查看等所有的功能。

（3）考生管理：考生添加：对参加考试的考生信息进行录入添加。

考生信息维护：对已经添加的考生信息进行维护。

（4）试卷管理，试卷定制：在此根据试卷的，各个试题类型的试题数量，进行试卷的定制。定制好一份一份的试卷供考生参加考试使用。试卷维护：对已经生成的试卷信息进行管理和维护。

（5）试题管理。

单选题题录入：在这里进行单选题的录入管理。包括考题目，4个选项的答案，以及本题的答案选项。

单选题维护：对已经添加的试题信息进行修改，删除，查看等操作。

填空题录入：在这里进行多题的录入管理。包括所在，题目，4个选项的答案，以及本题的答案选项。

填空题维护：对已经添加的试题信息进行修改，删除，查看等操作。

判断题管理：对已经添加的试题信息进行修改，删除，查看等操作。

4 总结

网络存在的实际价值就在于它给了人们一个交流的机会，交流最有价值的东西就是知识。在线考试系统必将随着网络的发展，而更加完善。会有越来越多的人投入到这方面的研究。

参考文献

[1] 郑阿奇.SQL Server实用教程（第3版）[M]. 电子工业出版社，2009.

[2] 沈士根，汪承焱，许小东.Web程序设计——ASP.NET实用网站开发[M].清华大学出版社，2009.

[3] 王珊、萨师煊.数据库系统概论[M].北京.高等教育出版社，2008.

[4] 马骏.C#网络应用编程基础[M].人民邮电出版社，2006.

[5] 唐政，房大伟等.C#项目开发全程实录[M].清华大学出版社，2008.

舰炮武器系统在线监控技术研究 篇4

随着信息技术的迅猛发展,武器装备的信息化也得到了较大提高。这不仅促进了武器装备整体作战效能的提升,也为装备保障发展提供了新的机遇。随着舰炮武器系统全数字化的实现,为武器系统在线实时监控技术的研究与应用创造了条件。

1 武器系统维修保障现状分析

因为目前的在舰炮武器系统中在线实时监控技术应用较少,武器系统在维修与保障过程中存在着下述问题:

1) 由于缺少系统级在线监控设备,武器系统在作战或训练过程中出现故障时无法在最短时间内进行故障排除。

2) 由于无法实时记录出现故障时刻的信息,离开特定环境后故障难以复现,技术人员到现场后无记录信息,结果给故障的排除带来很大困难。

3) 缺少形象化的系统工作流和信息流的表述手段,影响部队熟练掌握武器系统。

4) 由于缺少对系统级关重件(如身管等)信息的采集,无法对系统随着使用时间的累积其作战效能衰减的程度进行预估。

5) 缺少交互式故障隔离和故障处理案例提示的手段,使得部队使用人员对故障的定位不准确,有些可以自行解决的问题无法解决,影响了装备的使用。

上述问题除影响系统保障能力的提升外,也会影响武器装备的可用性和其战备完好性。

基于信息的在线监控技术可以对系统运行态势进行实时监控,实时显示系统运行态势,为使用人员决策提供充分依据;当系统出现故障时可以通过人机交互方式对系统故障定位及隔离,提出解决故障的参考方案;对于部队无法在现场立即解决的故障,工业部门技术人员通过收集的发生故障时信息进行分析可以准确对故障定位并解决问题。

2 在线监控技术实现的技术方案

2.1 在线监控实现的主要功能

1) 试验记录: 实时记录系统试验过程中的原始报文,并解析原始报文,设备及关键件使用日志的记录,显示试验中关键数据;并基于系统实时录取的试验信息,画出系统一些相关信息的走势图,为试验分析提供依据。

2) 系统运行监控: 提供报文的录入、存储、显示的功能,同时根据报文进行初步的分析:根据对报文的分析显示系统信息流运行状况和系统工作流执行情况,根据报文内容或者报文的一些统计值进行故障警示,并进行故障分析诊断。可以进行故障交互式判定。

3) 信息查询: 主要提供两种方式的组合/模糊查询功能,一种是对历史记录的查询,另一种则是系统提供了一些典型的案例,可以进行学习性的查看。

4) 数据导出: 系统提供数据交换的接口,可以方便地将监控记录导入导出,用户信息采集:系统初始化设置的目的是让用户录入被测舰艇及被测系统的基本信息、关重件信息及使用时海情气象信息。

5) 电子技术文档: 提供系统学习资料/帮助文档和监控设备学习资料/设备帮助文档,可以方便地用于使用查询和学习,同时为用户提供了设备硬件信息、报文相关信息以及知识库的查阅功能。

6) 系统效能预估: 通过对系统关重件及可靠性信息的积累,以及对系统性能变化的预测,对系统的效能进行预估,为使用者决策提供参考,如果出现隐患提醒使用者采取措施,以免贻误战机。

7) 射击数据综合: 系统对被测系统在执行射击任务时的相关数据进行筛选,集中显示执行这一作战任务的关键数据,为评定射击任务完成情况、系统射击中发现问题等提供经验及数据资料。

2.2 在线监控与被测系统结构分析

在线监控与被测系统的结构可以采用两种方式如下:

1) 在线监控与被测系统物理集成一体;

2) 在线监控与被测系统分散布置,相对独立。

上述两种结构各有不同,如果采用基于元器件数据对系统相关信息进行记录,不进行在线实时监控,不需要建立数据仓库,需要的空间资源和时间资源有限,采用集成结构不会对被测系统的运行带来影响,从适装性考虑采用集成结构更为合理。如果基于信息对系统进行在线监控,其基础必须建立数据仓库,同时采用数据挖掘技术进行逻辑推理和判断,需要的空间资源和时间资源比较大,如上面功能所述,在线监控实时显示系统运行情况,因而结构采用在线监控与被测系统分散布置更为合理;在线监控部分只是接受网络报文,不向网络发任何报文,这样结构不会对被测系统运行带来任何影响。

利用了系统网络结构的可扩展性,将测试设备无缝接入系统之中,实现测试系统与被测试系统之间信息的单向联通。监控设备接入被测系统方式如图2所示。

监控设备可能对系统性能产生的影响集中体现在交换机上,具体有以下三个方面:

1) 交换机非镜像端口需要复制分发数据到镜像端口;

2) 镜像数据产生使交换机上数据流量增大;

3) 数据是否会超出镜像端口处理能力,进而影响交换机正常工作。

通过分析,现有某武器系统的极限并发数据量<500字节/毫秒,系统所配备交换机的吞吐能力>10000字节/毫秒。

针对可能产生的影响:镜像数据与原有数据的累计并发数据量<1000字节/毫秒,远低于交换机的处理能力(>10000字节/毫秒),因此监控设备不会对系统产生任何影响。

2.3 在线监控软件设计分析

监控设备应用软件运行在以操作系统为基础,底层驱动和支撑软件为支持的软件环境中,设备软件结构如图2所示。

操作系统选用windows系列操作系统;底层驱动包括显卡驱动、网卡驱动、串口驱动等各种驱动;支撑组件是指windows消息队列等各种商用成熟组件;应用软件是指有待开发的监控设备软件。设备软件模块划分如图3所示。

2.4 设备软件数据流程

监控设备的功能基于两部分数据:一是从被测系统中录取的报文数据,另一个是知识库数据。知识库数据包含了报文设置、工作流设置、故障类型资料、故障的诊断分析模型等部分的内容。监控设备对被测系统的工作状态认定以及对故障的分析诊断则完全基于被测系统的报文数据,报文数据是所有工作的起点、基础,而知识库则提供了判断的依据,软件数据流程如图4所示。

2.5 在线监控工作原理

设备工作以数据流程为先导,将数据按实时、回放、导入、导出和知识库学习等功能进行流程操作。

具体如图5所示。

3 结束语

在线实时监控技术在某型舰炮武器系统试验中已进行了试验验证与应用,试验证明采用该技术对于舰炮系统故障信息收集、故障原因分析与定位均有较大帮助。进一步加强在线实时监控技术的研究,并适时在舰炮武器系统中推广应用,将会有助于发挥武器系统的作战效能,为部队维修保障提供有效的技术手段。

摘要：本文针对全数字化舰炮武器系统在线监控现状进行分析,提出在线监控技术方案,重点对结构、软件设计、数据流程和工作原理进行了探讨,利用该技术将有利于武器系统在试验、使用过程中故障信息采集,提升武器系统的维修保障能力。

关键词：在线监控,武器系统,监控设备

参考文献

在线协同系统概述 篇5

一、定义

在线协同系统是以自有产品和技术为核心，整合云计算、saas、移动数据等优势技术实现的，旨在为企业日常办公提供成熟、高效、完美的解决途径。

二、在线协同系统特性

良好地通用性和可扩展性：具有良好地通用性、兼容性、可操作性和可扩展性，所有的功能实现和操作均基于WEB浏览器方式，包括强大的后台管理维护和统计。

技术的领先性和前瞻性：系统各个平台均采用先进的开发语言和开发工具，技术达到了国内先进水平，保证系统设计和开发上的领先性和长期的适用性。

良好的整体性和统一性：系统中采用地协议、信息格式、接口标准均符合国家标准，保证各平台间在数据层和应用层的快速顺畅的数据交换，并在设计风格和管理界面等方面保持严格的统一性。

灵活流程定义：伙伴流程定义是审批模块最重要的功能之一。工作流作为一个信息载体，贯穿系统各大模块，成为枢纽中心，使得各项业务流程更加规范，并发挥各种资源及系统的最大效能。由于采用了电子化的方式处理工作流，与传统的操作模式相比，每个请求都被可靠地保存而不会丢失。请求一旦被创建，就会沿着预先定义好的流程被发送给相应阶段的相关负责人，无论是请求的处理还是信息的反馈都得以高效地进行。同时，完全电子化的工作流保证了各项业务运作的规范化和透明化。

智能消息引擎：智能消息引擎采用完善的消息提醒机制,利用消息提醒器实时监控系统发生的事件,及时提醒用户处理事务。以弹出即时提醒窗口形式为主，内容包括待办事项、通知公告、工作日程、会议通知、超时预警、数据报警、人员异动等。消息引擎是一个灵活的工作助手，使事务处理更加高效、迅速。

事务处理：平台事务管理模块事务处理主要用于：所有的非正式文件，如向上级请示报告、情况反映，领导对下级的任务分工及工作安排，不同业务部门往来交流等。主要分请示汇报、工作安排、部门沟通三类。

计划任务：事务管理模块计划任务主要用于：整合万年历、时钟等信息于一个界面，允许个人对任意日期、时间段设置个人日程安排、工作日志、去向及提醒内容。上级岗位可以通过此模块随时了解下属人员的工作情况，进行工作检查。

通讯录：事务管理模块通讯录主要用于：按机构级别、部门等提供全部机关的通讯地址、各类办公电话、电子邮件、手机、家庭地址电话、论坛呢称等信息供查询使用。

三、服务分类

1、个人办公

个人办公提供个性化的工作界面，方便用户处理日常的工作事务。·通讯录：方便的建立个人通讯录信息，并提供分组、按姓氏索引，导入、导出等功能。·个人考勤：可进行上下班登记、外出登记、请假登记、出差登记等，并自动生成考勤情况。

·日程安排：可进行事务的编辑、安排个人日程，并可按日历形式快速的进行查看。·工作日志：非常实用的记事工具，采用Html编辑器，并可提供查询。

·个人文件柜：方便用户存放和管理自己的文件，提供文件夹建立、文件添加和修改、文档全文检索、文件和文件夹移动等功能。

·流程操作：电子化企业的工作流程，可执行流程申请提交、填写表单、上传附件、流程审批、协办、委办等操作。

·个人设置：包括用户的个人资料编辑、讨论区个性化定义、系统登录密码设置等。2.企业管理

提供了极具价值的企业管理功能模块，规范企业对人、财、物等资源的管理。·公告通知：用于管理公告通知的发布，发布通知时可采用短消息通知用户。·考勤管理：与个人考勤相结合，方便管理者查看考勤的情况，掌握员工的动向，并可对外出人员的申请进行批示。

·固定资产管理：可配置固定资产的折算参数，新建、修改、减少固定资产，进行资产的折旧处理，并可对资产的情况进行统计、查询。

·图书管理：包括图书类别管理、图书信息录入和图书查询等功能。·

·车辆管理：包括车辆的基本信息管理，车辆使用申请管理，查询车辆使用情况和结果报表导出等。

·客户管理：包括客户信息管理、联系人信息管理、交往信息管理等。·销售管理：包括产品信息管理，销售记录管理，产品信息查询等功能。

·工作计划管理：包括“工作计划查询”、“工作计划管理”和“工作计划类型设置”三部分。·员工日程查看：员工为自己安排了日程之后，管理者可在此进行查看详细的信息。

四、常用在线协同系统 1.国外

Todolist

todolist，用户可以用它方便地组织和安排计划。软件短小精悍，仅有一个 688 KB 的可执行文件就能完成所有功能，并且界面设计简洁，初级用户也能够快速上手。

Task Coach Task Coach是一款开源的个人事务管理工具，并且主要针对个人的代办事项。这个软件不同于同类型的软件如Outlook或者Lotus Notes等，因为这些软件都不具备合成事务的功能。Task Coach尤其适合对复杂事件的处理。目前，Task Coach 包括创建任务及子任务、设置任务类别、跟踪任务的完成进度、添加任务笔记、打印或输出任务、通知提醒等功能。

Wunderlist Wunderlist Task Manager作为一款待办清单类型的记事工具，提供行动装置端和计算机端的软件，只要登入账号，不论身处何地，用手机或计算机就可以新增、修改待办记事。

The Hit List The hit list简单并且易于使用的管理工具，是一款很个性化的任务管理软件，可以把你日常的工作安排、日程安排进行有序的管理，支持任务进度管理，任务颜色区别，任务优先级等务。体积很小，却功能强大。

2.国内

钉钉

阿里巴巴出品，专为中小企业和团队打造的协同办公平台。主打即时通话功能，免费商务电话，随时随地发起电话会议。另外，出差、报销、审批等都可以在手机上完成，适合对即时通讯有迫切需求的小微企业使用。

伙伴

伙伴是乐兴软件自主研发的一款社会化协作软件，在为企业引入社会化协作概念的同时，以“云办公实用派”为产品定位，从实用性上进行产品规划。任务、项目、知识管理、投票等功能比较完善，工时、项目进度等统计清晰准确，目前拥有SaaS版和私有化部署版本。

明道

明道是一款2012年由梅花信息发布的SaaS企业软件，企业2.0产品，主要用于企业内部沟通、协作和知识管理等目标，同时提供移动客户端、开放平台和私有部署选项，该软件同时提供适合小团队使用的免费模式，也包括面向企业正式使用的收费模式。teambition

浸渍碱密度在线监控 篇6

关键词：在线监控；浸渍碱密度；碱溶液调配

中图分类号：TQ325 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）26-0059-02

1 在线监控技术原理

按照流体力学定律，当介质在垂直的管道上流动时，任意两个测点的压力差由两部分组成，即静压差和摩擦阻力，其中静压差在两测点位置固定的情况下，压力变化可反映出流体密度变化，进而反映浓度变化。

2 在线监控设计方案

此监控系统是由电磁阀门、压力变送器、温度计、DCS控制器及若干电线等组成。需要监测三个重要参数：压差值、物料温度、环境温度。管道电磁阀门调整浓碱和压榨液加入量。为了从差压输出信号中准确地获得介质的密度信息，需要从测得的差压信号中剔除摩擦阻力信号。

在碱液罐体及管道上开孔并插入热电阻监控溶液的温度（环境温度监控只需配置一个热电阻，悬挂在差压变送器毛细管附近）。同此，在罐体、管道开孔后安装压力变送器，利用双法兰取压（两法兰监控点距离恒定），精确监控出此恒定距离的差压值并输出一个标准的4～20mA电流信号，将上述三路信号接入DCS控制器中。控制器根据输入的电流信号计算出碱液密度和浓度并和程序中的标准的密度-浓度进行对比后发出两种信号，一种4～20mA电流信号输入到电磁阀，另一种信号输入到自控室的电脑显示屏中。电磁根据信号调整阀门开度，以达到对溶液浓度进行自动调控的目的。

3 实验数据对比

为达到设计效果，制作小型化的实验装置，通过检测温度、密度等主要数据测算出平均值及差值，并与现场实际测量数据对比，检测方案的可行性及应注意的问题。

从表1中的数据可以看出，通过将碱液物料的密度计算出的浓度与操作工实际测量的数据对比，绝对误差的典型值不大于正负1%，可以满足工业生产要求。同时，碱液温度对密度的测量有一定的影响。为减少干扰因素，在方案实施过程中，对介质温度和环境温度变化引起的误差需进行补偿校正，从而提高准确性。

4 在线监控系统的技术优势

（1）在前期生产过程中，化验结果传达给生产控制人员存在平均一个小时的时间滞后，检测结果不能代表当前时间的生产情况。过程工业强调生产过程的实时性、整体性，各生产装置间存在复杂的关系，要求及时协调，以求整个生产装置运行平稳、高效。在线监控技术的应用可以及时调整碱液用量，优化产品质量，大幅降低产品的不合格率。

（2）碱液取样送至实验室化验分析一般采用化学试剂检测或专门的监控设备，化验人员的工作强度较高（1小时/次）。在线监控技术的应用可以减少化学试剂的使用和化验仪器设备的开机率，降低实验人员的工作量

（8小时/1次）。

（3）与常见的密度分析仪相比，本系统对量程没有限制，可根据实际需要进行调整。响应速度快，能实时监控碱液密度，当达到设置的一些重要密度值时，系统会以报警等方式进行提示以便后续操作。

（4）自动化碱液调配在使用过程中，工艺生产可停止调配增浓液，停用部分碱液循环泵，在降低能耗方面也有明显效果。

5 经济效益

远达纤维有限公司已经对现有的浸渍碱液系统改造完成，投入生产。经济和生产效果比较明显：

（1）每个运转班组中，碱站岗由以前的2个人转变为1个人（人工费5万/年），全年节省人工费：4×5=20万元（四个班组）。

（2）通过改造碱站可以节省3个增溶液罐和8台50kW的碱液循环泵，全年节省电费：8台×50kW×330天×24小时×0.49元/kWh=155.232万元。

全年按330天运转，电费0.49元/kWh。

（3）碱液浓度波动频率大大降低（波动频率就是超出控制范围的次数）。

全年节省费用：20+155.232=175.232万元。

在线系统投资费用6万元。

污染源在线监控系统的研究 篇7

污染源在线监控系统的建设和管理依托环境监测、自动控制、计算机、电子、通信等多个领域的技术, 是一项复杂的系统工程。它能使环保部门更为直观的了解污染源排放数据, 提高环境监察机构的效率, 提升环境科学管理科学化、信息化水平。

2 提高在线监测数据的准确性及可靠性的措施

通过现场端建设和科学的运营管理模式, 可有效提高在线监测数据的准确性及可靠性。

2.1 现场端建设

现场端建设就是指建设在各排污单位排放口的污染源在线监控设备。

2.1.1 现场端建设原则

(1) 先进性实用性原则:采用较为先进的技术指标, 确保在一定时间内不落后。

(2) 安全可靠原则:应符合国家相关规定和国家、行业标准要求, 具备较高的安全保密性, 强化存储备份, 确保可靠稳定运行环保监控系统功能能够对污染源污染物排放情况实时监控。

2.1.2 现场端建设举例

以某电厂机组脱硫系统为例, 该厂采用炉外湿法脱硫技术, 按照一炉一塔进行设计。在线监测装置通过以下在现场端的措施保证系统的真实可靠。

(1) 合理设置脱硫烟气取样监测点位置

各电厂在设计时为消除旁路门漏烟气对脱硫效率的影响, 往往将在线监控系统取样点开在净烟道上。这样既不符合环保部门的技术规范要求, 另一方面不满足电监会对综合脱硫效率监测的要求。

为满足环保要求, 取样点应设在烟囟入口混合烟道处, 从而确保在线数据监测的是最终排放出口烟气的数据。

(2) 合理布置取样点, 开好比对孔

一般电厂为节省基建费用, 混合烟道均较短, 加上管道内部支撑、弯头、变径等因素造成烟道内介质流动状态较为紊乱或出现层流。如果只有一只烟气取样孔, 则此取样点的监测数据不能代表整条烟道的变化状况。为此, 应在原取样孔周围上下、左右附近至少另开各二对比对测试孔。

(3) 定期进行CMES全系统标定

加热管线随着长时间的使用, 会出现老化、腐蚀、渗漏等现象, 使监测数据产生较大的偏差。因此必须定期对整个在线监测装置进行全系统校准检查。具体要求有二条:

1) 先用零气、标气对分析仪进行校准。

2) 在分析仪校准准确的情况下, 对整个烟气监测系统通入标气, 检查与标准值的偏差, 如偏差较小可进行校准, 否则需对输入到烟气小室分析仪柜的伴热管线进行全面检查。

(4) 环保比对监测中需注意的问题

由于环保比对取样点与在线监测取样点不是同一点, 为减少可能影响比对数据一致性的因素, 比对监测时电厂要注意以下问题:

1) 环保部门现场比对监测一般在烟道处进行, 而在线监控系统是将烟气通过取样管线引到站房进行监测, 这样就造成了比对监测反应速度往往要比在线监测系统快, 因此在进行比对监测时, 要尽可能保持烟道内烟气工况稳定, 这样两者表计数据一致性相对要好。

2) 至少使净烟气含硫量保持在80mmg以上, 如果净烟气含量太低, 将使比对误差大大增大, 影响比对准确性。

(5) 旁路开关试验中要注意的问题

通常情况下, 由于增压风机涡流的作用, 虽然旁路档板打开了, 但大量的烟气仍然被增压风机吸到脱硫烟道, 造成混合烟道处到取样点测得的数据仍然与旁路未打开时差不多或上升很少。因此当环保部门检查旁路档板的运行状况时, 应停用增压风机, 确保所有烟气全部走旁路烟道, 混合烟道烟气含硫量及烟气温度等参数会很快上升到与原烟气差不多的数值。

(6) 关于原烟气测点位置问题

原烟气测点的位置视现场烟道直管段的情况而定, 有些电厂设在增压风前, 有些在增压风机后。通常环保部门关心的是最终排放口的烟气数据。因此, 从环保检查的角度来看, 可以把原烟气数据是否随脱硫系统停运时正常变化作为对脱硫系统是否正常运行的辅助检查手段。在增压风机前的, 则停增压风机、开旁路档板时, 原烟气、混合烟气数据应一致;在增压风机后的, 则开旁路档板、停增压风机时, 原烟气数据应在过去的基础上下降。这也可从侧面反映电厂脱硫的运行状况。

2.2 污染源自动监控系统的管理模式

按照环保部文件要求, 建议实行社会化运营。由于管理维护监控设备需要一定的技术, 运营管理毕竟技术专业, 能有效降低设备故障率高, 提高维护、维修及时性。有效防止排污单位为了自身利益会弄虚作假, 上传虚假数据, 失去监控意义。

3 研究展望

目前污染源在线监控系统还存在大量的现实因素, 在许多方面做的还不够完善, 未来研究应向自动监控全面发展。以下几个方面将会是今后研究的重点:

3.1 发展全面监控。

污染源在线监控系统不包括污染源排放视频监控, 发展全面监控是今后研究的方向之一。

3.2 加强管理。

为使污染源在线自动监控系统应用的完善, 监控中心与现场端都应切实做好设备管理维护, 提高实时监测的有效性及准确性。

3.3 杜绝企业作假。

某些企业为了达到排放限值标准, 故意弄虚作假, 捏造数据。对于这类企业应严惩, 因此杜绝企业假象是未来发展需攻克的难关。

参考文献

[1]王国平.污染源自动监控系统的价值在于应用[J].环境监测管理与技术, 2008 (06) .

[2]喻义勇, 董艳平, 孟磊.污染源在线监控管理模式探讨[J].环境监测管理与技术, 2008 (05) .

煤矿主扇风机在线监控系统 篇8

关键词：可编程序控制器,主扇风机,VC++

0 前言

根据煤矿企业的生产特点,风井两台主扇风机是全矿生产中的特大型重要负荷关键设备,担负着向矿井井下输送新鲜空气、排出有害气体、保障矿井安全生产的重任;同时,由于主扇风机处于污浊的气流中,工作电压较高,电流较大,出现故障的概率也较大,它们是隐性的,不可预测的,对生产存在严重的威胁。这些存在的故障隐患严重影响到全矿运行的经济性和安全性。因此,设计一套功能完善、安全可靠、操作方便的矿井主扇风机在线监控系统,控制主扇风机的运行,并对各项参数和运行特性进行及时、准确地监测,对保障矿井安全和提高经济效益有着重要的意义。

1 系统功能

风机在线监控系统的监测对象为:煤矿2台主扇风机机组。

本系统重点研究煤矿通风机的远程安全监测技术的理论与实验验证方面的问题。系统主要完成数据处理、存储、查询及状态显示等工作,并与上层网络及Internet联网,实现设备远程状态监测、信号分析于一体的设备综合管理系统[1]。

该系统由以下几部分组成:1) 参数采集部分;2) 信号转换部分;3)数据处理部分;4) 显示输出部分。

其中数据处理部分、显示输出部分主要由PLC控制器来完成。

主要监测参数:1) 实时监测风机性能参数:静压、全压、效率;2) 实时监测风机风量、入口温度;3) 实时监测电动机运行电流、电压、功率;4) 实时监测风机、电动机的轴承温度、电动机绕组温度;5) 实时监测电动机轴振动。

系统总体框图见图1[2]。

2 硬件设计

系统由PLC测控系统、高压配电系统、通信系统以及工控机组成。系统以西门子S7-300为核心,包括温度传感器、风压传感器、振动传感器、电流变送器、电压变送器、位移传感器(测风门角度)等,采集风机运行控制的相关参数,处理并上传至服务器端,由VC++开发的客户端处理,存入SQL数据库,实现实时监控、实时报警和绘制日报表、动态趋势曲线等。

PLC系统主要完成数据采集和风机启停控制。风机的启停控制有自动和手动两种操作模式,有相应的选择开关用以切换。自动模式由监控计算机向PLC发出指令,再由PLC根据逻辑程序实现相应动作;手动模式则是通过风机和风门设备旁的控制箱按钮控制风机的启停和风门的开合,处于手动状态时,PLC的输出控制信号被封锁,此时PLC只有数据采集功能。自动控制模式有2种操作方式:单机运行(只启停一台电动机)、双机运行(顺序启停两台电动机)。

1) 电参数。传送的电参数有电动机的电流、电压、功率、功率因数等。选用精度高、可靠性好的电量采集模块将来自电压、电流互感器二次侧的电压、电流换成标准电信号接入S7-300。

2) 振动信号。系统要求两台风机的水平与垂直振动烈度,选用防爆型振动传感器,输出4～20mA电流信号,接入S7-300模拟模块。当风机主轴承振动大于1.6mm/s时报警,大于4.3mm/s时跳闸停机。

3) 轴温测量。连续监测风机工作时的轴承温度和电动机的轴承温度,也是风机监测一项重要任务。电动机轴承温度和风机轴承温度的感知元件为在电动机出厂时预埋的PT100铂热电阻,并以三线制的方式引出风机机体处接线盒内 。

4) 负压和风量参数。根据《煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法》MT 421-1996,中华人民共和国煤炭工业部1996-12-30批准,P1测点布置在一级风机环形断面,水平、垂直的两条直径与硐壁和芯筒外缘的交点a,b,c,d,e,f,g,h处,见图2;P2测点布置在连接风筒圆形断面,水平、垂直的两条直径与硐壁的交点a,b,c,d处,见图3;负压由风压传感器直接测得风量由负压计算得到:

$q=s{}_1\times s{}_2\sqrt{(p{}_1-p{}_2)/2\rho (s{}_1^2-s{}_2^2)}$

式中:s1,s2——风机机体的两处截面积;

p1,p2 ——两截面处的负压;

ρ ——空气密度[3]。

3 软件设计

该系统以工业控制计算机为核心,配以各种外围设备组成,在软件的控制下,完成数据的采集、分析等工作,以图表等多种形式显示在显示器上,并传输到指定地点。

为了保证风机监测系统的可靠性和实时性,开发了一套基于VC++和SQL Server上位机监控系统[4]。VC++和SQL Server是Microsoft公司主打的程序开发和数据库产品,功能强大、应用广泛、技术成熟。用VC++开发的程序体积小效率高,适合于风机监控,而且程序开发过程灵活。SQL Server数据库具有速度快、可用性高、安全可靠等优点,因此,是风机监控软件理想的数据库平台。监控软件系统和数据采集与处理的硬件系统通过RS-485总线连接,测量数据从数据采集系统上传到监控软件,控制命令从监控软件下发到数据采集系统。计算机网络中的其他微机也可以通过监控主机的转发看到风机的监控界面。上位机系统框图见图4。

PLC软件采用梯形图语言编写,清晰易懂简洁直观,而且方便修改。程序设计采用模块化结构,便于维修和扩展。通过传感器完成对通风机出入口的风压风量、轴承。温度和风机振动强度等参数采集、转换送入PLC,经过运算处理输出控制量或报警信号,图5为模拟量采集子程序。

4 结语

该系统以工业控制计算机为核心,配以各种外围设备组成,在软件的控制下,完成数据的采集、分析等工作,以图表等多种形式显示在显示器上,并传输到指定地点。PLC系统主要完成数据采集和风机启停控制。基于VC++和SQL Server的上位机监控系统保证了风机监测系统的可靠性和实时性。该系统对提高煤矿综合自动化系统的信息化、智能化水平有一定的促进作用。

参考文献

[1]张永超.通风机运行工况微机监测系统的研究[D].济南:山东科技大学,2003.6.

[2]房利国,华钢,张培,等.主扇风机在线监控系统设计[J].淮阴工学院学报,2009,18(1):23-26.

[3]王启立,胡亚非,熊建军.基于可编程控制器的煤矿主通风机监控管理系统[J].煤炭工程,2007(7):94-96.

井架起吊在线监控系统的研究与应用 篇9

井架安装是矿山机电安装工程中的一个重要单位工程, 在施工组织设计中采用力学计算方法计算井架吊装受力, 计算结果作为井架起吊的理论依据。由于计算过程中考虑提升载荷动载系数k1和不平衡系数k2等, 总的安全系数有时达到1.5倍, 使得起吊力计算量比较大, 增加了设备和材料。同时, 在井架起吊过程中, 由于施工计算所采用的参数值较小而导致的井架起吊安全事故时有发生, 造成不必要的财产损失和人员伤亡。为了保证井架安全起吊, 确保井架吊装过程中无安全事故发生, 笔者研发出井架起吊在线监控系统, 对起吊过程中的设备和设施进行安全监测。该系统通过对井架起吊工艺进行分析, 在采用现有起重设备和应用传统技术的基础上, 运用计算机控制技术进行硬件配置和软件开发, 实现井架吊装的自动控制和安全跟踪, 并实际应用于多个井架起吊施工系统控制中, 收到了很好的运行监控效果。

1井架起吊在线监控系统方案设计

1.1 监控系统方案设计

井架起吊在线监控系统主要是监测各检测点的受力情况, 并与井架起吊时该检测点的受力理论值相比校, 如果实测受力值超过理论受力值, 则系统报警并切断提升系统电源, 井架停止起吊, 等待受力超限原因查明或故障排除后才能继续进行井架吊装。系统采用PLC对其进行集中控制, 而且试验过程中各个参数必须通过测量系统和数据采集才能上传至上位机, 通过组态软件实施监控。

1.2 监控系统控制要求

井架起吊在线监控系统的设计主要是根据井架起吊方案和受力分析, 确定井架起吊监控系统要实现的控制要求:一是满足井架起吊重量量度, 测量精度较高, 误差相对较小;二是能够显示监测部位的重量数值, 并与设定值比较, 超过设定值后具有报警停车功能;三是设置完善的故障监视装置, 具有完美的人机对话界面;四是具有历史数值记录和查询功能;五是系统运行要求连续工作, 并具有故障修复功能。

1.3 监控系统实现的功能

(1) 测控PLC功能:

多路测力数据采集、传输、处理、比较、汇总、分析、对外输出控制。

(2) 视频监测功能:

观察井架起吊过程中滑轮运行情况, 起吊滑轮视频监测部位根据井架起吊时滑轮受力大小和监测要求确定。

(3) 工业组态软件功能:

① 井架起吊监测与其它测力功能切换。

② 设置测力传感器实际使用量程。

③ 设置各监测点报警值。

④ 实现故障语音报警。

⑤ 受力点监测部位数据与滑轮视频观察画面功能切换。

⑥ 实时显示各监测点受力情况。

⑦ 绘制各采集点实时受力曲线。

⑧ 记录各采集点历史数据曲线, 存入硬盘。

⑨ 数据报表及文档打印功能。

⑩ 自动控制电动机启停和手动控制转换功能。

根据所要实现的功能设计出所需要的传感器及监控系统基本硬件和软件, 根据监控系统的工作原理进行传感器选型设计、监控系统设计、主电路设计、硬件选型、软件设计和控制箱外形设计等。

1.4 监控系统的组成

根据井架起吊在线监控系统的功能和控制要求, 系统分为控制子系统、数据采集子系统、视频子系统和组态监控子系统等部分。控制子系统由上位机 (电脑) 、下位机 (PLC) 和控制装置3个部分组成。上位机采用组态王组态软件进行现场监控, 下位机采用西门子S7-200 PLC进行控制。数据采集子系统采用传感器变送器、A/D转换装置, 通过RS 432接口将数据传送到上位机, 供组态界面实时监控。视频子系统采用摄像镜头监控现场, 通过视频分站传到上位机。同时, 组态软件也提供可视化监控画面, 有利于现场实时监控。

2井架起吊在线监控系统硬件配置

2.1 主机设计

主机外形选用便携式手提箱, 内置测量控制元件, 左侧面板放置笔记本电脑, 右侧面板放置各类传感器数据输入插座、电源输入、仪器状态指示、控制输出端子等。根据井架起吊监控系统的需要与操作、显示的要求, 设计主机操作控制面板。

2.2 传感器设计

根据井架起吊方案和设备的选型, 考虑现场安装条件, 传感器设计要与设备选型配套使用, 传感器量程要符合井架拉力受力条件。传感器设计要求简单、实用, 价格低, 使用效果好。根据要求, 提升绳拉力检测采用板环式拉力荷重传感器, 滑轮和连接件部位测力采用轴销式荷重传感器, 板环式拉力荷重传感器根据提升拉力大小设计量程为16 t, 井架起吊采用的滑轮组或卸扣规格从20～160 t不等, 所采用的与滑轮或卸扣配套使用的轴销式荷重传感器量程必须大于滑轮组或卸扣规格, 轴销式荷重传感器设计必须与滑轮组或卸扣使用轴销相配套, 根据滑轮组或卸扣轴径大小。轴销式荷重传感器设计必须有受力方向键槽和固定槽, 以方便确定轴销受力方向和固定传感器。

2.3 PLC硬件系统设计与配置

(1) PLC选型

根据对PLC各种类型的情况及使用条件和井架起吊在线监控系统采用自动检测控制系统的技术要求, 采用德国西门子 (SIEMENS) 公司生产的S7-200 PLC。S7-200 CPU为模块式结构, 可以通过各种扩展模块达到扩展功能、扩大功能的目的, 具体型号为S7-200 CPU224, 最多可接7个扩展模块。井架起吊在线监控系统主要是根据荷重传感器模拟量输入进行系统控制与量化对比, 所以模拟量输入扩展模块采用EM231即可满足测控系统要求。

(2) 系统主电路设计

根据井架起吊在线监控系统的控制要求和操作面板设计, 系统主电路如图1所示。

PLC选型和主电路设计完后, 还需进行系统操作界面设计、供电系统可靠性设计、抗干扰设计、接地系统可靠性设计、安装与连接设计等。

3井架起吊在线监控系统软件设计

井架起吊在线监控系统软件设计主要是编制PLC用户程序、特殊功能模块控制软件、确定PLC以及功能模块的设定参数等。软件设计应根据所确定的总体方案与电气控制原理图, 编写实际控制要求与功能的PLC用户程序。

3.1 PLC编程软件

井架起吊在线监控系统编程软件采用STEP 7-Micro/WINV4.0编制S7-200 PLC应用程序, 选用北京亚控公司64点网络6.5版本工业组态软件。STEP 7-Micro/WINV4.0是在Windows平台上运行的S7-200系列PLC的编程、在线仿真软件。该软件可以方便地在Windows环境下对PLC编程、调试、监控, 使得PLC的编程更加方便、快捷。

3.2 PLC程序框图

井架起吊在线监控系统主程序流程如图2所示。

3.3 用户程序

根据系统检测控制原则和技术要求及井架起吊在线监控系统程序框图编写用户程序, 进行保护程序和各功能模块程序的设计。控制方式设置为既可程序控制, 也可手动控制。

4视频子系统设计

井架起吊在线监控系统中的视频子系统采用多路视频监控摄像机在井架吊装主要受力部位采集视频信号, 然后通过视频传输电缆将信号传送到视频服务器, 实现多路视频信号集中送入计算机的功能。视频监控摄像机采用YG-300型号, 视频服务器分站用SP-1型视频分站, 配置网络视频服务器软件。视频监控摄像机固定在支架上, 并加防护罩进行保护, 安装时调节好距离并固定在监控位置。

5监控系统调试

井架起吊在线监控系统软、硬件系统和其它各系统完成后, 必须对系统进行调试, 并对现场出现的一些情况进行处理, 确保系统能正常运转, 井架吊装过程能全面监测监控。

6井架起吊在线监控系统的应用

6.1 监控系统的使用

(1) 首先将主斜架、抱杆、地锚以及主提绳受力点传感器安装好, 用相应的数据电缆连接, 固定好4路网络视频摄像机, 将视频监测分站与监控电脑的RJ45通信端口对接, 双击电脑桌面上的“视频监控系统”快捷方式, 运行该程序, 调节摄像机焦距使之画面清晰为准, 将画面功能设置为自动存储。

(2) 双击电脑桌面运行系统进入组态显示主画面, 如图3所示。

(3) 单击“井架起吊”对话框, 进入井架起吊在线监控主界面, 如图4所示。该主界面为施工现场模拟系统图, 分别展示主斜架、抱杆、地锚以及主提绳受力点数据参数, 在测量超限时画面展现特殊标记, 重点显示异常数据, 并有语音提示, 右侧功能框显示该系统相关内容, 在起吊工程正式启动之前应首先通过软件画面设置相关参数。

(4) 标定数值

第一步对荷重传感器进行零点标定, 点击“零点标定”功能按钮进入标定画面。标定传感器零值。第二步进行传感器量程设置, 点击“量程设置”功能框, 进入量程设置对话框, 输入传感器实际量程。第三步设置传感器报警值, 点击“报警设置”功能框进入报警设置对话框, 将报警值输入。此时整个起吊监控系统预前设置结束, 可启动井架起吊程序。

起吊过程中通过“数据查询”界面和“曲线查询”界面可实时监测各点受力数据及历史曲线。在整个起吊过程中, 各点受力值如超限则即时报警 (语音、灯光) 并停止起吊工作, 测试过程中所有各点测试参数自动存盘已备查询。

6.2 井架起吊在线监控系统应用效果

井架起吊在线监控系统于2007年3月20日在山西榆树坪煤矿副井井架起吊过程中首次采用, 使用效果较好, 其视频监测和井架起吊受力监测曲线与理论基本相附合。2007年9月27日在大屯煤电公司孔庄煤矿混合井井架起吊过程中采用井架起吊在线监控系统, 井架安全起吊成功, 受力监测情况较好。2007年10月26日在山东滕东煤矿主井井架起吊中采用井架起吊在线监控系统, 测试结果符合要求, 井架安全起吊。

6.3 井架起吊在线监控系统的其它作用

在井架起吊过程中, 利用井架起吊在线监控系统检测到井架起吊实际受力大小, 通过对井架起吊过程检测结果进行分析和对比, 可以将井架起吊过程中实际应用的动载系数k1值与不均衡系数k2值计算出来, 并可以得出自有设备滑轮组的实际效率系数η的数值, 根据η与滑轮组工作绳数和滑轮与轮槽的综合摩擦系数E的关系, 得出E的值。在以后井架起吊计算过程中可以采用k1、k2和E值, 选配合适的材料和设备容量, 能减少材料使用和设备浪费。

7结语

矿山大型钢结构井架吊装是矿山基本建设过程中的一项重要工程, 井架吊装过程中的安全性关系到矿山的安全生产, 甚至关系到矿山施工企业的社会经济利益和人身安全。井架起吊是一个复杂的系统工程, 还有很多未知因素制约着系统的安全运行, 需要工程设计人员继续解决。井架起吊在线监控系统是从井架起吊受力角度, 利用计算机研究井架起吊过程控制及受力分析而设计的, 它的应用可以提高井架施工安全性, 确保井架安全吊装, 同时可以减少施工中设备和材料支出, 增加企业效益, 提高企业市场竞争力, 具有良好的经济效益和社会效益。

本系统经过改动后, 可以应用在井筒装备安装施工吊盘钢丝绳提升系统中的受力吊装监测和控制, 为保障立井井筒装备施工设备安全起到一定的作用, 确保井筒装备施工过程吊盘安全提升和运行。

参考文献

[1]龚仲华.S7-200/300/400 PLC应用技术 (通用篇) [M].北京:人民邮电出版社, 2007.

[2]岳庆来.变频器、可编程序控制器及触摸屏综合应用技术[M].北京:机械工业出版社, 2006.

[3]姚永刚, 王宏, 卢家成.一种新型可控启动装置控制系统设计[J].煤矿机械, 2004 (12) .

[4]秦连城, 张旭.大型设备吊装钢丝绳受力自动监测系统研制[J].桂林电子工业学院学报, 1996, 16 (4) .

[5]程宁.钢丝绳张力在线测量的系统研究[D].徐州:中国矿业大学, 1997.

[6]建筑专业《职业技能鉴定教材》编审委员会.安装起重工[M].北京:中国劳动社会保障出版社, 1999.

[7]王志伟.PLC应用中的抗干扰技术[J].PLC与FA, 2006 (4) .

在线玻璃质量检验及远程监控系统 篇10

在实践生产中, 理想的、均一的玻璃成品是极少的, 这是因为从原料加工、配合料制备、熔化、澄清、均化、冷却、成型以及切裁等各生产过程中, 不论是工艺制度的破坏, 还是人为操作过程的差错, 都会在玻璃原板上造成各种不同的缺陷, 包括锡石、光畸变点、粘锡、虹彩、结石、气泡、划伤、波筋、条纹等。这些缺陷严重制约着玻璃的质量等级与加工性能, 造成大量的废品, 严重影响浮法玻璃的成品率。

好的产品适应市场的需要, 参与市场的竞争, 给企业带来经济效益。要想使企业立于不败之地, 就必须重视玻璃的在线质量检验, 不断地探讨、研究、总结玻璃缺陷成型的机理, 不断地采取有效的工艺措施, 降低玻璃缺陷出现的概率, 解决产品质量问题。

在线玻璃质量检验的多样性。玻璃在线检测和实时监控系统, 可以检测出玻璃的许多缺陷和异常情况, 是成功监测玻璃生产状况的关键之一。我公司的质量检测是靠产品终检裁定质量等级。即以点光检验外观疵点, 通过原片打尺, 半成品检验、成品检验这一工序完成的。这一检验工序受生产现场环境的影响较大, 疵点玻璃的划出与计数较不准确, 有漏检, 不能准确地向生产车间反馈质量问题, 因此我公司结合各种先进设备对玻璃质量进行全面检验。

1 点状缺陷的检验及监控

点状缺陷是气泡、夹杂物、斑点等缺陷的统称。玻璃在熔制、成型、退火等过程中不可避免地要出现许多点状缺陷。根据国标GB11614-2009, 浮法玻璃合格品中的点状缺陷, 可允许的直径为3mm, 肉眼可以检测出来。但玻璃中还有很多小于3mm的点状缺陷肉眼很难检测出来。依靠人工检测, 不可能满足完整的检测玻璃缺陷的要求, 为此结合使用在线缺陷检测仪-Lasor, 用以检验浮法玻璃的点状缺陷 (见图1) 。

玻璃从退火窑出来, 首先要通过Lasor的检验。Lasor采用CCD摄像机, 连续检测玻璃原板的点状缺陷。

但仅靠这些检验较宏观, 检验数据较笼统, 捕捉到的质量信息无法准确地反映生产状况, 还需针对性地对玻璃进行定期定量的抽检。利用外观检测仪和侧面光检测仪对玻璃的外观进行进一步的检验, 并将相关信息反馈至生产部门, 生产部门针对性地做出优化调整。

2 玻璃外观的检验及控制

划痕、裂痕等表面缺陷是由在线传输和玻璃处理及自动分片装置引起的, 大多数问题可通过改善设备的设计来解决。然而表面缺陷毕竟存在, 因而就需要有一检测系统。

外观检测仪与侧面光检测仪是用于检测浮法玻璃外观缺陷的检验装置, 配合使用读数显微镜, 可检测玻璃的划伤、线道、麻点、气泡、结石等外观缺陷的数量、大小和密集度, 是浮法玻璃生产企业必备的质检设备。外观检测仪的光源为6支40W日光灯管, 试样架处照度>600勒克斯。侧面光检测仪光源为1000W碘钨灯, 狭缝开启最大宽度为20mm, 狭缝与光源间距为100mm。

2.1 外观检测仪的使用方法

将玻璃样品按拉引方向竖直放置在外观检测仪的样品架上, 可适当调整样品架的高度, 以便于查看为准, 用玻璃水将玻璃表面清洗干净, 观察者距离样品600mm, 视线垂直于试样表面观察, 能看到的视为缺陷, 采用分度值为1mm的钢卷尺和分度值0.05mm的读数显微镜分别测量缺陷的长度、宽度、大小和间距。外观检测仪适合于查看划伤、咯伤、麻点、线道、锡灰等缺陷。

2.2 侧面光检测仪的使用方法

将玻璃样品水平推进侧面光检测仪狭缝中, 打开光源, 对着光源缺陷呈亮色, 可逐一查看玻璃样品上的缺陷情况, 用分度值为1mm钢卷尺和分度值为0.05mm读书显微镜分辨测量缺陷的间距和大小。侧面光检测仪适合于查看玻璃微缺陷。

3 玻璃光学变形角度的检验及控制

光学变形是一项重要的技术指标。所谓光学变形是指人透过玻璃观察景物时, 因玻璃表面的不平整和内部折射率的不均匀而产生的景物变形程度。浮法玻璃产生光学变形的主要原因是由于玻璃体内存在条纹、线道以及疖瘤等缺陷, 影响光的透过而发生变形。目前, 国内外都统一采用斑马法来测试评价浮法玻璃的光学变形。我公司结合使用斑马角检测仪和淋子检测设备对玻璃的光学变形程度进行检验。

3.1 斑马角检测仪的使用方法

斑马法检测仪的原理示意如图2所示, 样品按拉引方向竖直放置于斑马法检测仪的样品支架上。观察者距离样品4.5m, 透过样品观察斑马条纹, 转动手柄, 旋转立于样品支架上的玻璃样品, 首先使条纹严重变形, 然后使条纹变形减轻, 直至条纹变形消失, 记录此时玻璃法线与视线的夹角 (即为斑马角度数) , 以斑马角的大小评价平板玻璃的光学变形。

采用人眼来判断斑马条纹变形的临界角, 测量的重复性低, 一般是±3°, 不同观察者之间还存在不小的偏差。目前有的已研制出全自动浮法玻璃斑马角测试仪, 采用虚拟莫尔技术, 用全计算机化的测试仪器进行测试, 仪器重复性很好, 一般均小于±1°。

3.2 玻璃条纹的检验及控制

玻璃内部存在暗纹 (俗称筋) 是早期形成的不均匀玻璃在液流作用下和在搅拌过程中被分散而尚未扩散均化的细小条带。我公司采纳FGC专家建议, 采用淋子检测设备对条纹进行检验 (见图3) 。

4 玻璃弯曲度的检验及控制

由于玻璃在退火和冷却的过程中, 玻璃板上下温差较大造成永久应力或暂时应力分布不均匀, 导致玻璃翘曲。出现玻璃翘曲时就必须根据对玻璃弯曲度检验所得的数据, 适当对上凸部位上表面进行加热处理, 对下表面进行冷却处理;对下凹部位上表面进行冷却处理, 对下表面进行加热处理;同时也可以适当降低锡槽出口温度和加强退火窑进口处的冷却。

4.1 弯曲度检验原理

将玻璃板垂直于水平面放置, 不施加任何使其变形的外力。沿玻璃表面紧靠一根水平拉直的钢丝, 用符合JB/T 8788规定的塞尺, 测量钢丝与玻璃板之间的最大间隙, 如图4。玻璃呈弓形弯曲时, 测量对应弦长的拱高;玻璃呈波形时, 测量对应两波峰间的波谷深度, 按式 (1) 计算弯曲度:

式中:C--弯曲度, %;

H--拱高或波谷深度, mm;

L--弦长或波峰到波峰的距离, mm。

4.2 弯曲度检测仪的使用方法

根据标准规定的玻璃弯曲度测定原理, 弯曲度检测仪是采用一根拉直的细钢丝作参照, 用一根精密准直的导轨做基准, 导轨上安装百分表可直线移动。测试玻璃样品与钢丝的间距, 从而计算出玻璃样品的弯曲度。可以进行大块样品和小样品测试。准直误差:<0.08mm, 测量精度:0.01mm, 最大样品长度:2000mm。

4.3 玻璃对片缝隙的测量

玻璃除了会出现横向翘曲, 还会出现边部玻璃的翘边现象, 边部翘曲采用测量玻璃的对片缝隙的宽度来衡量玻璃翘曲的程度, 如图5。玻璃企业可由控制d值来控制玻璃翘曲的程度。

5 玻璃厚度、尺寸的检验及控制

玻璃的厚度采用分度值为0.01mm的外径千分尺在垂直于玻璃板拉引方向上测量5点:距两边15mm各取一点, 在两点中均分其余3点。实测值与公称厚度之差即为厚度偏差, 最大值与最小值之差即为玻璃厚薄差。

玻璃的尺寸采用分度值为1mm的钢卷尺, 分别测量长、宽边平行边的距离。实测值与公称尺寸之差即为尺寸偏差。用分度值为lmm的钢卷尺测量玻璃板的两条对角线长度, 其差的绝对值即为对角线差。

6 玻璃其他缺陷的检验及控制

当玻璃表面层中所吸收的Sn O含量较高时, 这种玻璃如果在600℃左右温度下进行钢化或热弯处理, 则玻璃表面层中的将部分地吸收空气中的氧而转变为Sn O2。

这样, 在玻璃表面层中增加了若干离子半径较大的氧离子, 在局部体积膨胀产生了微观皱纹而呈现干涉色--彩虹。因此我公司为控制玻璃起彩, 特购买马弗炉等设备, 对玻璃进行模拟钢化实验, 实时检测玻璃的彩虹现象。

玻璃发霉是一种玻璃质量存在的缺陷。它能使玻璃透明度和强度降低, 外观恶化, 直接影响着玻璃的质量, 直接影响着经济效益的提高。因此, 我公司为防止玻璃发霉, 采取喷洒防霉粉的措施。通过测量每平方米玻璃板上防霉粉量来防止玻璃的发霉。

另外我公司还结合离线检测、暗房检测等对玻璃各方面进行检测。

7 结束语

通过对浮法玻璃的点状缺陷、外观缺陷、光学变形角度、弯曲度、玻璃厚度、尺寸等检验, 为浮法玻璃的稳定生产和质量控制提供了比较科学的、可靠的检测手段, 使浮法玻璃质量日益完善, 保证了市场上的浮法玻璃质量。

浮法玻璃生产企业要提高全员质量意识, 严格执行产品标准, 鼓励专业技术人员和检测设备生产厂家、科研机构进行合作与联系, 加大先进自动控制设备的技术改造, 提高仪器的性能指标。进口先进设备的国产化改造也是技术发展的一个必然趋势, 通过对进口设备的国产化改造, 能有效地提高设备的使用效率, 降低生产成本。通过这些措施促进技术人员的成长, 对企业产品的质量控制和品牌发展是大有益处的。

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