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文档简介

1、施工机械设备远程监控方案一、需求分析1、设备远程限制的必要性1目前设备治理的难点伴随油建公司业务的不断扩展,施工大型机械设备的应用率不断提升,同时设备分布越来越分散,但是大型设备的治理也越来越难;其一是设备动态达不能及时准确掌握.二是设备状况不能及时诊断分析维护.三是零星设备成为治理盲区.四是设备油耗得不到准确的限制.2设备远程限制治理将提升公司治理的一台阶由于公司机械设备数量不断增加,也迫使机械设备的治理不断升级,然而传统的人到现场进行治理、维护已经远远不能满足公司的要求,高昂的人工本钱、维护本钱逐步成为公司开展的压力、甚至成为公司的开展瓶颈,因此采用设备的远程监控治理需求尤为迫切.2、方案

2、实现的根本功能1实现公司对分布在全国的工程机械设备运行数据的采集和上传,变量监控、参数设置、故障报警以及限制器程序的更新和升级.2提供数据库存储保存历史数据.3提供监控治理平台B/S结构供治理人员浏览限制器数据、设置现场网络设备参数.4提供趋势数据及业务数据报表.5设备故障报警,实时报警,可定义报警条件,支持超油耗报警、设备强制保养报警更换机油、空气滤芯、材机油滤芯.6基于GIS的状态监控编辑、处理、分析.7监控中央支持上800台设备的接入8提供远程限制台便于技术人员远程调试9提供数据库及通信协议访问接口10支持数据订阅功能,过滤冗余数据.可大大减少垃圾流量,降低运营费用.11可治理800台的

3、设备接入,并可通过升级扩展实现更多机械设备接入监控系统.12多种网络组网,克服地理障碍,保证通讯顺畅系统可提供支持多种通讯网络形式的智能终端,保证分布广泛的设备采用多种网络完成远程通信.13支持不同品牌、不同型号的多种设备的统一接入14基于机型的变量治理,保证产品的兼容性、可升级性可定义现场机械设备限制器变量.针对不同限制器类型和编程程序,均可采用变量定义的方式实现采集所需变量的要求15多级用户权限平安治理该系统是一个多用户治理系统.系统提供多级用户权限供不同治理者使用不同资源,保证系统平安性,如超级治理员,设备治理员,生产调度员,设备监控员.二、总体方案论证2.1系统组成本系统由监测中央、通

4、信平台、监测设备三局部组成.1监测中央:由效劳器、GPRS据传输模块等组成.2通信平台:中国移动公司的GPRS网.3监测设备:电源模块、采集模块、GPRS输模块、转换器、转速传感器、电流电压互感器、温度传感器、压力传感器等.【示意图待画】2.2 基于B/S模式的油田机械设备远程监控系统针对油田机械设备数量多且分布范围由几十至上百平方公里,分布比拟零散的特点,我司选择B/S架构作为通信的根本模式.B/S模式即浏览器/效劳器结构最大特点是:用户可以通过WWW&器去访问Internet上的文本、数据、图像等信息,大量的数据实际存放在数据库效劳器中.客户端除了WWW器,一般无须任何用户程序.B/S结构

5、具有分布性特点,可以随时随地进行查询、浏览等业务处理;业务扩展简单方便,通过增加网页即可增加效劳器功能;维护简单方便,只需要改变网页,即可实现所有用户的同步更新;开发简单,共享性强等优点.机械设备远程监控系统主要是通过对运行参数的实时检测,采用轮询-应答的通信方式,解决各种工作参数的远程传输问题,实现实时报警、实时数据采集的功能.通过无线方式传送给设备监控中央数据库效劳器,并以B/S模式,使生产治理的各个部门能够及时掌握油井工作状态,缩短设备故障处理时间提升工作效率.油井远程测控系统可以免去人工巡井减轻工人劳动强度,并且提升了设备监控与采油数据的实时性,甚至准确性.保证了抽油机的平安运行.2.

6、3 GPRS为通信平台针对施工现场90%T通讯的情况,我司选择GPRS络作为通信平台.基于GPRS机械设备远程监测系统充分发挥了通用分组无线业务(GPRS数据传输的优势,只需要一次性投资远程监控终端,日常的网络治理及维护均由移动公司负责,因此具有覆盖面广、数据传送可靠、营运费用低等优点,是一种相当经济的远程监控方案.需要注意的是,使用时要考虑当地GPRS务的使用状况,如果有个别地方GPRS通性差的时候还可利用GPR模块短消息功能传送数据.这样只要有移动公司信号的地方,都可使用该系统.网络优缺点特征祥解GPRS优点网络覆盖广GPRS!别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔

7、的大数据量传输数据传送可靠信号平安性图像传输营运费用低1.按流量收费缺点与GPR#GPRS号尢覆盖的地方不能通信2.4 采集终端硬件实现方案信号惘理套反传感器电施传感器沪a拈其器门;工片JMCVM沛位机电源科施懂决PDA手持,卜【硬件设计示意图】GPRS块采用NI9205.NI无线数据采集(Wi-FiDAQ)设备通过结合IEEE802.11无线或以太网通信、直接的传感器连接以及灵活的NILabVIEW软件,实现着对电气、物理、机械和声音信号的远程监控.?每通道的数据读写速率超过50kS/s,并具有高达24位的分辨率?通过NILabVIEW和直接的传感器连接,简化远程监控?受到保护的数据经128

8、位AE劭口密,具有最高的商用平安性标准?将无线测量无缝集成至现有系统采集到的数据通过嵌入到ROM存储器的TCP/IP协议栈打包处理,再由GPRS模块将数据传输至GPRSR络,STM32F103x敬块内含2个串口:一个与GPRS模块相连,另一个与上位机相连,采集到的数据可以通过上位机观察是否正确,现场工作人员也可以通过手持PDA连入GPRS网络,通过接收来自系统GPRS真块发送出来的数据实时监测油井现场工作参数.继电器用于限制电机电源,当有异常时,中央计算机立即向终端发出限制命令,使MCU可以通过GPRS真块接收到限制指令并限制继电器使得电机停机.监测现场通讯实现:1本设计利用TCP/IP协议来

9、对GPR漱据进行打包和解包.由于本系统只对油田设备工作参数进行传递,此类参数具有间断性、突发性、发送频繁并且少量等特点,因此根据需要,对TCP/IP协议结构进行了简化.2由于GPRS是基于IP协议的,数据包在主机与GPRS效劳器间的传输,使用的是基于IP的分组,故所有的数据报文都要基于IP包.在中国移动的接入网关CM2NET,一般使用PP初议与GPRS端进行协商通信.11pp报文解析模块PUDPICMP图3FPP报文解析过程通讯链接要求?独具的链路检测、自动修复技术,无需人工干预,为监控系统提供可靠的网络联接.?联接治理技术,可以根据用户的需求在网络任何一方发起连接或者断开连接,并可实现按需连

10、接、自动断线、手动激活等功能,节约网络资源,减少运行费用.2.5 典型参数的采集过程用户通过无线测控主机软件设定中国移动GPRS络所涉及的无线通讯参数和系统数据采集参数,无线测控主机根据设定的参数限制外围设备进行数据采集并通过GPRS无线网络将其传输到监控中央,再以We浏览方式提供给互联网用户,从而实现对抽油机采油过程的全面、实时监控.1测控主机工作过程测控主机安装在抽油机电机的限制柜内,通过抽油机电机供电.该设备通过无线或者有线的方式连接转速传感器、油耗传感器,温度传感器、电流电压传感器、压力传感器等,数据一方面打包处理后上传到上位机,另一方面也可以在本机显示.通过该主机对本系统以及各传感器

11、的参数进行设置.2示功图数据无线远程采集过程无线示功仪将载荷和位移传感器集成在一起,用加速度传感器测位移.该设备安装在方卡子和悬绳器之间,采集到载荷、位移、冲程、冲次、工作时率等参数后,以无线方式和RTlfi信,把数据合包到无线测控主机;通过GPRS块发送到监控中央效劳器,效劳器端软件对数据进行传输错误校验和口令校验,然后进行解释并存入数据库.3电参数采集处理过程电参数模块安装在限制柜内,通过电流电压互感器将电信号以有线方式传输到采集终端,采集终端通过GPRS线数传模块上网,把数据根据规定的格式打包上传给后台的前置机或监控中央效劳器.4压力温度采集处理过程采集终端的数据上传是按数据包的形式在网

12、上传输,采集数据在上传之前经过两次打包,即首先是ModbusRT助、议打包,其次用TCP/IP打包.后台计算机接收数据也要有对应的解包过程.5报警信息处理过程效劳器系统治理程序能对各采集终端网络的GPRS讯状态时实显示,出现故障报警提示;对各采集的数据出现异常及时报警提示.2.6 系统配置清单厅P设备数量型号单价元客户报价总价、项报价元12GPRS射、接收模块503GPRS网收费4工控机505ARM5067NI采集卡64通道206024E100008电源模块9转速传感器、温度传感器、油耗传感器等10摄像头11效劳器四、监控中央软件设计1编程平台中央软件的设计语言采用LabVIEW图形化开发平台

13、,它支持多核处理器可实现多线程数据采集、数据存盘、数据分析并行操作,提升运行效率.LabVIEW可以利用WinSock实现Socke套接字与Internet通信.C+叫言应用灵活,对低层操作有很大的优越性,且对网络编程有很大的支持.LabVIEW车提供了CasyncSocket这样一个套接字库,用它实现Socket编程稳定可靠方便快捷.2效劳器接收软件设计采用NILabVIEW程软件编写监控中央数据接收软件.该软件的主要功能是实现接收和发送UDPTCP;、议的IP数据包,以实现GPRS端的IP协议通信.由于本系统将对多个油井参数进行监控,所以在软件设计时应对每个油井开设一个线程,每个线程监听不

14、同端口并独立接收、处理数据.数据处理包括将接收到的各个参数存储到数据库中,同时在主界面上用曲线实时地显示出来.监测中央不需要GPR模块,通过宽带、ISDNADSLt网即可,且使用固定IP,可以使用UNIMWindow娥务器.3监控中央wetM面设计采用NILabVIE惟件编制人机交换画面.包括登录、数据及示功图显示、参数设置及显示、数据查询、报警显示和报表生成等页面.报警与停机.故障报警包括当前故障信息和历史故障信息.该系统对每个参数设置了警戒线,一旦超过该警戒线,计算机将马上报警:其中包括电压过压、欠压、电流过流、漏油、盗油报警等状况.对于此类报警,监控中央会向终端设备发送限制命令以停止设备

15、的工作报表打印.该系统可对录入数据库的数据产生报表并打印.公司理念重创造性思维练习的设计理念;重严谨性技术研究的生产方法;重科学性信息交流的营销策略.广州智维电子科技广州智维电子科技()成立于1995年,是一家从事车辆测控行业的高科技公司.公司以“用科技做奉献为宗旨,以专业技术为核心,以优质产品为先导,为我国车辆测控领域的开展做奉献.智维电子科技依托华南理工、华南农大和多家国际化大公司的雄厚技术实力,自主研发和代理专业的车辆测控产品,开展车辆测试诊断培训,并提供最有效的系统解决方案.智维专注于车辆测试测量和限制15年,我们已经成为优秀的供给商和合作伙伴.智维开发和提供创新的全面的解决方案,用最新的高技术手段和我们的客户一起完成这些方案.随着系统开发的综合性

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