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环境监控系统范文1
前言:煤矿安全环境监测监控系统在煤矿安全生产中有着重要地位。随着煤矿企业安全生产要求的不断提高和企业自身发展的需要,我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井陆续在装备矿井监测监控系统。系统的装备大大提高了矿井安全生产水平和安全生产管理效率,同时也为该技术的正确选择、使用、维护和企业安全生产信息化管理提出了更高的要求。为此,在“以风定产,先抽后采,监测监控”十二字方针和煤矿安全规程有关条款指导下,国家有关安全生产监督管理部门专门规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。因此,大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现,为用户提供了更多的选择机会、也促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。
1.煤矿安全环境监测监控系统组成
根据所述及概念,监测监控系统的功能一是“测”,即检测各种环境安全参数、设备工况参数、过程控制参数等;二是“控”,即根据检测参数去控制安全装置、报警装置、生产设备、执行机构等。若系统仅用于生产过程的监测,当安全参数达到极限值时产生显示及声、光报警等输出,此类系统一般称为监测系统;除监测外还参与一些简单的开关量控制,如断电、闭锁等,此类系统一般称为监测监控系统。
系统由早期的地面单微机监测监控已发展成为网络化监测监控以及不同监测监控系统的联网监测。其主要由监测终端、监控中心站、通信接口装置、井下分站、传感器组成。
1.1系统中心站
1.1.1环境监测。主要监测煤矿井下各种有毒有害气体及工作面的作业条件,如高浓度甲烷气体、低浓度甲烷气体、一氧化碳、氧气浓度、风速、负压、温度、岩煤温度、顶板压力、烟雾等。
1.1.2生产监控。主要监控井上、下主要生产环节的各种生产参数和重要设备的运行状态参数,如煤仓煤位、水仓水位、供电电压、供电电流、功率等模拟量;水泵、提升机、局扇、主扇、胶带机、采煤机、开关、磁力起动器运行状态和参数等。
1.1.3中心站软件。具有测点定义功能;具有显示测量参数、数据报表、曲线显示、图形生成、数据存储、故障统计和报表、报告打印功能。其中,部分系统可实现局域网络连接功能,并采用国际通用的TCP/IP网络协议实现局域网络终端与中心站之间实时通信和实时数据查询。
1.2局域网络
网络系统应用软件。采用人性化设计,利用Web GIS技术使得大到省煤矿安全生产监督管理局、矿业集团公司所辖各矿井分布位置,小到各矿采区工作面实际尺寸及设备实际使用位置,以任意无级缩小或无级放大图形的形式达到图形和数据的无缝集成和浏览;提供完备的安全监测与安全信息管理和监管功能;建立煤矿基础数据库、对主要图纸实现动态浏览;实现安全信息的共享和设备隐患排查;安全信息的网上公开(公司内部);安全隐患排查及信息(如对各矿下达整改通知)等。与WEBGIS安全监测系统相配合,可实现对矿井通风系统安全性分析、诊断、评价、管理及通风网络调整的科学决策。
1.3煤矿监控系统井下分站。
尽管各厂家的监控系统井下分站形式多样,但基本上具备了如下功能:
开机自检和本机初始化功能;通信测试功能;接收地面中心站初始化本分站参数设置功能(如传感器配接通道号、量程、断电点、断电点、报警上限和报警下限等);分站自动识别配接传感器类型(电压型、电流型或频率型等);分站本身具备超限报警功能;分站接收中心站对本分站指定通道输出控制继电器实施手控操作功能和异地断电功能。
1.4系统配接的各种传感器控制器
传感器的稳定性和可靠性是煤矿监测监控系统能正确反映被测环境和设备参数的关键技术和产品。目前国内生产和用于煤矿监测监控系统的传感器主要有瓦斯、一氧化碳、风速、负压、温度、煤仓煤位、水仓水位、电流、电压和有功功率等模拟量传感器,以及机电设备开停、机电设备馈电状态、风门开关状态等开关量传感器,以上传感器的开发和应用基本满足了煤矿安全生产监测监控的需要,但国产传感器在使用寿命、调校周期、稳定性和可靠性方面与国外同类产品相比还有很大差距,某些传感器(如瓦斯传感器)的稳定性还不能满足用户的需要。
2.煤矿安全环境监测监控系统技术指标
以煤矿安全监控系统KJ2000N为例介绍。
2.1技术先进、采用CAN总线传输方式,传输速率快,抗干扰能力强。
2.2软件功能强大 系统软件采用客户/服务器体系结构,兼容性及开放性好,可与具有标准接口(如RS232、RS485等采用标准协议)的设备进行无缝连接。
具有强大的数据采集功能、先进的数据处理技术,形成模拟量传感器的最大、最小及平均值记录,随时统计各分站的通信、供电、报警、断电和复电状态、机电设备开停和运行状态。
报警与控制功能完备:可实现中心站程控或手动强行控制异地断电、分站和传感器就地断电及分站区域断电功能;具有声光、语音报警、报警联动及可通过程控调度通信网对井下局部或全矿井进行语音扩播报警等多种类型的报警功能。
2.3系统兼容性能好、保护原有设备投资该系统可与其他煤矿安全生产监测监控系统保持兼容。
2.4传输网络简单、可靠采用标准网络传输协议,传输速率高,传输误码率低于10-8,不使用中继器传输距离长。
采用电缆高速传输介质,无中继传输距离长,具有防雷、抗电磁干扰的特点。
2.5分站自主性、适应性强。
环境监控系统范文2
关键字:动力;监控;系统;机房
中图分类号:TP277 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2013.06.038
1系统组成
机房动力环境监控系统主要组成部分:
1)前端现场采集单元FSU;
FSU进行对机房的动力环境及图像进行监控功能,对数据进行分析判断,同时通过数据传输模块与监控平台进行数据交换。
2)数据传输单元
作为前端现场采集单元FSU与后台监控中心平台(LSC&CSC)的数据交换通道或载体,系统采用IP网络接换模式。
3)后台监控中心平台(LSC&CSC)
收集FSU动力环境及图像数据,进行集中监控分析、处理、下发控制及设置命令、存储等。
对于不同的机房动力环境监控系统应用,其前端现场采集单元FSU都是根据现场所需监控对象进行配置,其本质基本相同,后台监控中心平台(LSC&CSC)所实现的功能也基本相同,决定整个系统功能实现情况、投资成本的主要是由系统的组网方式及数据传输模式决定的。
动力环境及图像监控系统一般都为三级监控,数据传送方式采用基于Client/Server结构系统的数据保存及传送方式,即客户机/服务器方式,使用户可以按照自身实际选择系统构架,设备配备也灵活方便。
系统构架采用FSUCSCLSC模式,只需在监控只需配备数据管理服务器,可以更方便实现集中管理、数据共享等。
2数据处理方式
报社机房动力环境监控系统由前端动力环境监控智能采集器及视频服务器等硬件设备和后台监控管理平台组成。
一体化智能采集器集成了供配电监控子系统、空调监控子系统、温湿度监控子系统、漏水监测子系统、监控子系统视、门禁监控子系统等;同时提供与视频监控子系统、火警报警、防雷器报警监控端口。有效的将温度、湿度数据、UPS系统状态、三相交流电状态、漏水监测、门禁控制、消防/烟雾探测、智能空调状态、火警报警、防雷器报警等各项数据集中采集,统一管理。
系统实现四种基本功能:监视/监控功能、告警功能、配置功能和管理功能。
(1)监视/监控功能
系统具有通过遥信、遥测、遥控和遥调“四遥”功能,对整个系统进行集中监控管理,实现少人值守和无人值守的目标。系统实时收集各设备的运行参数、工作状态及告警信息。在监控中心或区域监控中心,系统值班操作人员可以根据需要把它们显示出来,以便实时监视各端局所有设备的运行情况;了解各类设备的工作状态。
系统设置各级控制操作权限。系统管理人员可以对系统监控对象、人员权限等进行配置;系统值班操作人员可以对有关设备进行遥控或遥调,以便处理相关事件或调整设备工作状态,确保电源、空调等设备在最佳状态下运行。
(2)告警功能
一旦有警情出现,监控系统无论在任何情况下都会自动提示告警,并且自动打印告警信息,使得所有告警是可视、可闻声光的告警信号,另外根据不同程度的告警信号采用不同的显示颜色和告警声响以便区别。比如,红色标识闪烁是紧急告警标识,橙色标识闪烁是重要告警,蓝色标识闪烁是一般告警。维护人员应该及时对发生告警进行告警确认。
系统可以自动屏蔽、过滤任何不需要做出反应的告警。并可以根据需要查询、统计、打印各种历史告警的信息。为确保该类数据的真实性,告警信息是不能被任意更改的。
另外,系统还可以根据用户的指定请求,方便快捷的查询、处理所指定的告警信息。在指定的请求条件下,系统对告警内容进行层级设置,例如告警级别、告警屏蔽、告警级别限值等等。
(3)配置功能
系统拥有的配置功能。在系统环境发生变化的时候,例如初建、设备变更或增减时。系统管理人员,可以利用该配置功能对系统进行修改配置,以确保所有的参数与系统环境,设备情况保持变更的一致性;而一旦发生系统操作员(值班人员、管理维护人员)发生人动的情况,也可以利用配置功能将相关人员的操作权限进行修改,做出相应的授权;系统在运行过程中,系统管理维护人员也相应的对监控系统运行的参数进行配置修改,以保证监控系统运行的稳定、高效、准确地;在系统显示界面方面,系统管理维护人员可配置设备参数的显示方式、大小、颜色、位置等,从而达到直观美化的效果。
(4)管理功能
系统的管理功能可分为三种类型:安全管理、业务管理和设备管理。
安全管理是指向系统做出多层级口令、多层级授权,以类似手段确保系统运行、数据的安全性;系统将对系统中发生所有的操作行为进行记录保存以备查询;另外,值班人员的交接班情况也将被系统管理。
业务管理是指系统中所有设备的运行历史数据,均可以在系统中进行查询、统计、分类和打印等等操作。该功能特别适合提供给电源运行维护人员进行分析研究;类似于故障告警记录、值班操作人员受理记录的设备故障告警相关的数据、行为处理过程将被记录。
设备管理是指可对被监控设备相关的信息进行管理。包括设备的各种技术指标、价格、出厂日期、运行情况、维护维修情况、设备的安装接线图表等,为电源运行维护人员提供全方位的信息服务。
3系统实现方式
系统网络拓扑图如图1所示。
在上述监控系统总图中,机房内所有设备都被纳入监控系统,因此需要将这些设备的动环监控数据,通过时隙插入设备插入到设备之间线路空闲时隙中,将监控数据从采集机传输到分控中心,再经监控中心设备作交叉连接,将各设备的监控数据汇接合成1个或多个2M,传输到分控中心的时隙转换设备。分控中心时隙转换设备完成所有时隙的监控数据的提取,转换成TCP/IP协议包,由前置采集机完成对现场的数据采集,将采集到的适时数据和告警数据送到监控中心的服务器,由监控平台进行适时数据的显示和告警信息提示、处理。
4系统的研究意义
系统建成后对整个报社机房的管理将达到以下成果和目标。
(1)高度的集中管理
系统基于 TCP/IP 及 SNMP,具有高度的集中管理理念,不仅能够将单个机房内各种动力设备与环境设备的各种状态信息、报警信息、控制命令与历史数据等进行完整的集中监控,并且能够将多个机房实现跨区域的集中监控。
(2)强大的报警处理
系统可区分多级报警级别, 根据用户需要设定报警级别, 报警事件发生时系统自动按事件级别排队报警、处理, 并对应各级别发送报警信息;可实现现代化机房管理的无人或少人值守。
(3)强大的数据管理
系统自动对操作人员、操作内容、操作时间、故障点、故障内容、故障处理、故障时间等信息进行完整地记录,提供实时动态曲线与历史曲线两种查询方式,方便管理者借助直观的图形显示,快速分析系统运行状况,为管理者提供完备的系统操作维护资料。
(4)强大的扩充功能
使用本系统软件和修改监控系统无需专业软件知识,用户可因机房变动(设备位置、类型、图形、机房结构等)或因增加设备(在限定范围内)、增加监控点数,而自由修改监控系统。
参考文献
环境监控系统范文3
关键词:设备监控系统;监控对象;设备组成;EMCS ;交通系统
中图分类号:F252.82文献标识码: A 文章编号:
EMCS是为了保证地铁运行安全和乘客生命安全,同时能在水灾、火灾等事故中及时协调设备运行的一种自动化的监控系统。本文从不同方面入手,对其监控对象、控制策略等进行了重点的叙述,使其能在满足人们各种需求的基础上不断发展。
1EMCS系统概述
EMCS,即Equipment Monitoring Control System(设备监控系统)的简写,它是一种工业自动化的监控系统,基于一定的软硬件设备来实现特定的监控和管理功能。EMCS设备监控系统不仅可以对地铁全线的各种设备和系统进行全面系统的自动化监控和管理,提高操作、管理以及维护的自动化水平,还可以为广大乘客创设一个舒适、安全的地下候乘车旅行环境。它既能及时地协调车站设备的运行,又能确保乘客的人身安全。因此,在现代社会中日益发挥着越来越重要的作用。
2EMCS系统的监控对象
EMCS系统的监控对象主要包括通风空调系统、给排水系统、电扶梯系统、照明系统以及其他接口设备等。本文依次从以下几个方面进行论述:
2.1通风空调系统
通风空调系统主要涉及到隧道通风系统和车站空调通风系统这两个部分,主要包括区间隧道通风系统、车站隧道通风系统、车站公共区通风空调系统(大系统)、设备用房通风空调系统(小系统)这几个分系统。其中,区间隧道通风系统的监控对象是4台可逆转的TVF风机、射流风机(Jet)以及相关的风阀;车站隧道通风系统的监控对象是2台双速的UPE/OTE风机及其相关风阀;车站公共区空调通风系统(大系统)的监控对象不但包括组合式空调机组、新风机、回/排风机和相关风阀,而且还包括传感器/执行器等;小系统的监控对象则包括小型空调机组、送风机、抽风机,还包括相关风阀和传感器/执行器;而冷水系统的监控对象则包括冷水机组、冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵、蝶阀、传感器/执行器等。
2.2给排水系统
给排水系统的监控对象不但包括电动蝶阀、液位传感器,而且还包括排水泵、污水泵、雨水泵、废水泵等在内的各类水泵。
2.3电扶梯系统
电扶梯系统的监控对象包括各站台以及出入口的自动扶梯和电梯。其中,电扶梯系统与EMCS之间主要是通过RS-232/RS-485通信来完成数据的传输过程。
2.4照明系统
照明系统的监控对象不仅仅包括节电照明、工作照明、广告照明、出入口照明、区间照明回路,还包括事故照明电源。其中,照明回路接触器主要是通过PLC进行监控,而事故照明电源与EMCS之间则是通过RS-232/RS-485来进行数据传输的。
2.5屏蔽门系统及其他接口设备
屏蔽门的监控对象是上行线和下行线,主要是通过RS-485通信来传输数据。此外,还包括AFC系统和信号系统等其他接口设备。AFC系统主要是通过MCP盘来进行紧急情况的监控,而EMCS接收信号系统的时钟信号并进行相关的显示。
3EMCS系统的控制策略
EMCS系统依据事先预定的方案、模式或工况等来控制多台设备,并使其进行联动,以遵循安全、可靠的原则来实现预期的目标,并达到节能的目的。这是其最基本的控制策略,本文主要从以下几个方面分别来谈其控制策略:
3.1区间隧道通风系统的控制策略
这主要从三种不同的模式来阐述。首先是正常模式下,在早间运营前和夜间收车后的30分钟内,TVF风机可以进行纵向推挽式机械通风,这样做的目的是可以使得隧道内充满新鲜的空气。而在正常运行中,TVF风机则停止运转而打开旁通的风阀,这样就可以排除隧道内的余热和余湿等。其次是阻塞模式。在这一模式里,如果列车发生故障或者因其他原因不能进站,一旦停留的时间超过了4分钟,TVF风机就会自行进行通风,以保障相关人员和列车空调器的安全。最后是火灾事故模式。在这一模式中,可以根据不同的情况启动不同的火灾控
制模式,但是要注意把握的原则是TVF风机的风向必须迎着逃生的人群。
3.2车站隧道通风系统的控制策略
这主要从两个方面来进行控制。首先,在正常工况下,UPE/OTE进行低速度的运转,旁通风阀处于关闭的状态,机械通风则能够排除那些由列车顶部和底部排放出来的热风和废气等。其次,在火灾事故发生的情况下,即列车着火或者站台公共区发生火灾。这时要控制UPE/OTE进行高速的运转,以便起到排出烟雾的作用。
3.3车站公共区空调通风系统(大系统)的控制策略
第一,在正常模式下,要根据不同的工况进行不同的控制。主要可以从以下几个工况来分析:(1)I工况——这是最小新风量的降温除湿工况,这一工况中应该降温除湿,以保证部分回风循环减耗。(2)Ⅱ工况——这是全新风降温除湿工况,在这一工况中,要降温除湿,并保证全新风,没有回风循环。(3)Ⅲ工况——全新风等温除湿工况,这一工况要求等温除湿,不但全新风,而且没有回风循环。(4)Ⅳ工况——通风工况,这一工况要求全新风通风,且冷水系统停止。
第二,在火灾事故模式中,要根据火灾的不同位置,采取不同的控制措施。如果是在站台层发生火灾,就要使车站的冷水系统停止运转,并控制风管相关风阀的开闭,使站台层进入高速排烟的状态,这样就会阻止烟雾向站厅层蔓延,从而形成了楼梯或扶梯通道的逃生气流通道。如果是在站厅层发生火灾,就要停止车站冷水系统,并且要向站台层而非站厅层送风,使得站厅层对地面、站台层等形成负气压,在阻止烟雾向站台层蔓延的同时,形成地面楼梯通道的逃生气流通道。
4.1EMCS系统的组成
EMCS系统主要是由一个3级监控系统、一个2层网络和一个维护工作站组成。其中,3级监控系统是指包括OCC中央级监控系统、车站级监控系统和就地级监控设备在内的系统;2层网络则是指OCC及车站综控室的以太(局域)网和车站范围内的Control Net现场总线。
4.2EMCS系统重要设备的组成
首先,OCC中央级监控系统主要是由2台服务器、2台双屏配置的监控工作站、打印机及打印服务器、以太(局域)网及网络设备(交换机、路由器等)以及不间断电源(UPS)等组成的,它具有灵活的人机界面。工作人员不但可以及时地发现水灾、火灾等事故状态的存在,而且还可以密切地监视全线各车站的包括通风空调、给排水、电扶梯、照明、屏蔽门等在内的各种设备的运行情况,以便及时进行调控和处理工作。
其次,车站级监控系统主要由车站级监控工作站、打印机、以太(局域)网及网络设备(交换机、路由器等)、不间断电源(UPS)、MCP盘组成。其局域网内设有控制器,可以控制隧道及车站的各个系统,并配置与屏蔽门、照明系统等的数据接口,而且在车站控制室设置有模拟监控盘MCP。
最后,就地级监控设备根据就近配置的原则,一般设置于各设备的机房里。它不但包括PLC(可编程控制器)模块、Flex IO模块、Control Net总线设备以及接口通讯设备,而且还包括各种传感器、检测器、执行器、变频器等设备。就地级控制器不但可以对单台设备进行现场的就地控制,而且还能在车站级故障时进行独立的监控。同时,它还可以和车站主控PLC通信,具有控制的优先权利。
5结语
EMCS系统在现代交通系统中发挥着越来越重要的作用,不仅可以为地铁运行系统的顺利运转提供保障,还可以为乘客创造一个舒适、安全的乘候车环境。在今后的不断发展中,EMCS系统将会发挥着更为重要的作用。
参考文献
[1] 唐敏.地铁机电设备监控系统的技术需求分析及对策[J].都市快轨交通,2005,18(3).
[2] 黄永波.广州地铁站的机电设备监控系统组网方案优化[J].都市快轨交通,2005,18(6).
环境监控系统范文4
系统的主控电路如图2所示,由单片机学习开发板中的最小系统电路来完成。
2电路
本系统的电路基于主控电路的配置,包括温度传感器DS18B20、nokia5110液晶显示屏、风扇(电动机驱动)、键盘、蜂鸣器、湿度传感器湿度传感器DHT11、可燃性气体浓度传感器MQ-2、加热器YF3030012160J等。其中风扇(电动机驱动)、键盘、蜂鸣器等器件开发板上自带,只需要配置剩余的器件即可。图3温度传感器模块原理图温度传感器模块原理图如图3所示,温度传感器的测温范围为-55℃-125℃,当室内温度高于设置值30℃时,系统将报警,同时单片机通过达林顿管,启动风扇,进行换气,降低室内温度,直到达到预期要求;当室内温度低于设置值(20℃)时,系统将报警,同时单片机通过继电器,控制12V直流电源,启动加热器加热,直到达到预期要求。加热器工作时的表面温度为160±10℃;加热器模块原理图如图4所示。湿度传感器模块原理图如图5所示,湿度传感器的测量范围20-90%,当室内气体湿度高于设置值(60%)时,单片机控制风扇的开启,进行换气,降低湿度,直到达到预期要求。可燃性气体浓度传感器模块原理图如图6所示,当室内可燃性气体浓度高于设置值(25%)时,系统将报警,同时,单片机将驱动风扇,进行换气,降低可燃性气体浓度。
3系统的实现
环境监控系统范文5
【关键词】ZigBee 监控 无线传感器网络
1 系统整体设计方案
图1所示的是农作物生长环境监控系统的整体架构示意图。网络终端平台、监控平台以及网关平台这三部分共同组成了整套监控系统。在温室大棚内,分布着土壤湿度从传感器、光照传感器、空气温湿度传感器,用以实时采集棚内的各个环境参数,即系统的网络终端平台;ZigBee无线网络作为信息传递媒介,上传终端节点采集的参数信息到第二部分――网关平台,也就是协调器节点,数据汇总后统一传给监控平台。通过上位机界面,用户可以实时查看各个环境参数值,查看相关调控设备的工作状态,根据实际情况对设备实现自动控制。
2 系统硬件设计
2.1 无线射频模块
本文监控系统为了实现ZigBee网络无线传输功能,故无线射频模块选择CC2530。CC2530因其低功耗的特点,故而能够实现4种电源模式,并且这4种运行模式间的转换耗时短暂,这是其在众多ZigBee芯片中独特的地方。CC2530模块具有诸多优良性能,其融合了RF收发器,可以写系统闪存,运用增强型业界标准8051CPU。
2.2 电源模块
本设计的供电系统选择太阳能供电模式,考虑其不存在污染,没有安全隐患,故为可再生资源。选用此种供电模式,既避免了供电端突发状况而停电或电池电量不足带来的不便,也免除了电缆布线的不便。
2.3 感知模块
2.3.1 土壤温湿度传感器
本系统土壤温湿度传感器最终选择SHT 10-P型号,该传感器采用土壤专用温湿度探头,能够完全互换,具有极高一致性。
2.3.2 光照传感器
本系统光照度传感器选用Arduino数字型,光强量程为1-65535lux,分辨率为1lx,工作电压VCC为3.3V-5V。
2.3.3 空气温湿度传感器
本系统选用由瑞士Sensirion公司设计推出的SHT15型号空气温湿度传感器。该温湿度传感器性能强大、外形小巧、功耗较低、抗干扰性强的优势。温度精度为±0.4℃,量程为5-40℃;湿度精度为±2%RH,量程为0-90%RH。
3 系统网络设计
3.1 Z-Stack层次分析
Z-Stack的组成方式为分层管理,本设计系统中CC2530决定了硬件与物理层和处于最底层的数据链路层相互关联。这样的结构层次为调试程序、编写提供了便捷。Z-Stack程序的执行是通过轮询方式来的成的,由OSAL来统一支配。
3.2 协调器程序设计
网络的首要设备就是协调器,在组网时负责启动整个网络。协调器上电后进行能量检查、硬件初始化;协议栈发送BeaCon信标,检测信道是否繁忙。当存在其他协调器在同一信道中时,BeaCon信标则会立即做出响应。终端节点的信道需要与已有协调器信道达成一致才能加入网络;最后终端节点获取短地址,通过此地址协调器就能够接收终端节点上传的数据。协调器程序流程图如图2所示。
4 系统测试和分析
本监控系统在天津中德职业技术学院露天平台上来完成模拟试验。在25m*35m的空地上均匀选取5个试验点呈“X”型,每个点上均放置光照度传感器节点、空气温湿度传感器节点,然后在模拟控制中心放置1个PC机和1个网关。经试验测得,太阳能系统能够稳定持续地为系统提供电能;监控平台即PC机界面能够准确及时地显示终端节点上传的各环境参数信息;在正确的时段内,各调控设备也能够按需求通断,满足预期效果
5 结束语
本环境监控系统选用ZigBee无线传感器网络构成监测网络,覆盖整个监控区域,通过采集土壤温湿度、空气温湿度、光照强度等参数,而后上传至网关节点,最后将数据送至监控中心,实现储存监控结果的目的。用户端也能够随时查看任意时段信息,便于农作物生长的分析指导。本系统对实现信息化农业有着重要意义,为农作物生长提供了自动化技术支持。
作者简介
高百惠(1988-),女,黑龙江省哈尔滨市人。硕士学位。现为天津中德应用技术大学助教。研究方向为自动化控制。
环境监控系统范文6
关键词:通信机房;动力环境;集中监控系统
中图分类号:TN991文献标识码: A
引言
随着通信技术的发展和通信网络运维技术的提高,通信机房动力环境集中监控已普遍应用到各个通信运营商,成为通信设备正常工作的基础保障。集中监控的基本目的是对机房动力设备及环境进行实时检测、控制及信息处理,用准确、快速、真实的数据全面表征各动力设备运行状况及环境情况,完成运维人员日常
巡视和设备测试工作,并通过观察某些设备运行参数和历史曲线及早发现设备故障隐患,杜绝动力设备和空调设备故障的发生,实现机房动力、环境的集中监控、集中维护、集中管理。
一、动力设备及环境监控系统中的主要技术
1、数据采集技术
在数据采集子系统中,被监控信号的测量至关重要,被监控信号按照特性可以分为模拟量和开关量。
1.1 模拟量采集技术
模拟量是指随时间连续变化的量,这些信号的测量,需采用模数转换设备将模拟量变成数字量后才能适合计算机采集。智能设备的模拟量信号由监控单元完成采集,而非智能设备的模拟量信号需要增加数据采集器、传感器、变送器等来完成采集,将非电量信号转换为适合采集器输入特性的电量信号。
1.2 测量原理
1.3开关量采集技术
开关量是指不连续变化的、具有确定的几种状态的量,最典型的是仅有“0”和“1”两种状态的开关量。非智能设备的开关量信号采集也需要增加开关量传感器和采集器。
2、监控系统中常用的数据传输技术
1.1 E1中继传偷技术
E1中继线路上传输2M的码流,有信道化E1和非信道化E1两种资源。信道化E1(CE1)定义了帧结构,每帧32个时,其中TS()用于同步,TS1G用于信
令,其余用于传输数据,在动力设备及环境监控系统中,2M的某一个时隙可以用于基站与端局监控主机之间的数据传输。在基站2M的某时隙传送数据时,需要在基站配置2M抽时隙设备,在监控中心通过具有时隙交换能力的设备做半永久连接或增加DX(:数据收敛设备,传输监控数据。非信道化E1中整个2M可以用于监控系统中两个传输节点之间大量监控数据的传输(如监控系统传输汇聚节点到监控中心的监控数据传输)。
1.2 IP传偷技术
局站动力环境监控的串行数据,通过传输设备转换为IP数据包,并通过以太网口接入到已经建好的IP数据网络中,监控中心的端局监控主机接入IP数据网就可以采集到各局站的动力环境监控数据。
1.3 数字公务信道技术
如果E1中继线路紧张,而又没有IP承载网络,也可考虑采用数字公务信道传送基站动力环境监控数据。由于一条链路上传送有多个基站的监控数据,各个采集设备的上报波特率必须相同而地址不同,上位机采用“分时轮巡”的方式采集数据。数字公务信道有广播方式的,也有点对点方式的,如果是点对点方式的,还需要在每个基站上增加通信串口转换器来进行桥接组网。这种传输方式因采集
速度慢、稳定性差而应用较少。
1.4 短信传送技术
短信传送信息,主要用于监控中心的告警输出,当有告警产生时,可以将相关告警通知相应的维护人员或值班人员,对设备告警做相应处理。短信告警输出的方式有两种,一种是采用无线MODEM的方式,这种方式实现起来相对简单,另外一种方式是监控系统软件通过短信中心来发送告警信息给维护人员,这需要监控软件与短信中心通过一定的协议来实现,需要双方的配合,实现难度相对较大。告警短信只能作为监控中心值班的一种辅助手段,监控中心的值守才是主要手段,因为告警短信有时延时较大,特别是节假日,由于客户的短信信息量太大,短信是排队发送的,延时会更大。
3、基本组网技术
根据局站与中心的连接方式可分为三种基本组网方案,在实际组网时一般是多种基本方案混合组网。
1.1 多串口卡组网技术
这种技术方案主要用于基站与监控中心的端局监控主机间的组网,传输到多串口片的端口上的数据是串行数据,一个端口上可以是一个基站的数据(如2M抽时隙点对点方式),也可以是多个基站的数据。
1.2 基于路由器的组网技术
这种技术方案主要用于枢纽局监控单元 (SU) 与区域监控中心 (LSC)间的组网、区域监控中心与集中监控中心 (CSC) 间的组网。
1.3 远程访问服务器的组网技术
这种技术方案主要用于数据量较大的远端局站与监控中心间的组网,端局监控主机与监控中心局域网构成一个局域网。早期建设的监控系统多采用第一种方式进行组网,日前一般采用第二、第三种方式进行混合组网,实现监控系统的全TCP/IP组网结构。
二、动力设备及环境监控系统网络结构
1、网络拓扑结构
日前在用的基站动力环境集中监控管理系统多采用逐级汇接的三级网络拓扑结构,由集中监控中心、区域监控中心和现场监控单元组成,如图1所示。一般一个地区的监控系统由一个监控厂商承建,而负责省中心建设的厂商则需要实现与全省区域中心的互联。根据相关标准的规定,需要双方都要遵循接口的规范,才能方便的实现系统的互联,满足全省基站的监控与管理。区域监控中心LSC:动环监控系统根据以地市为维护单位的原则设置区域监控中心LSC,负责对本地区所属电源设备、机房环境进行集中监控。LSC通过B接口接收现场监控单元(FSU)上行的数据,动态显示监视刘一象的当前状态及参数。LSC:通过接口将监控数据上行传送给集中监控中心(CSC),同时也通过C接口接收集中监控中心(CSC)一行传送过来的控制命令、参数设置、数据查询、时钟校准等信息,并在需要的时候,通过B接口发送给现场监控单元(FSU)。LSC:具备遥信、遥测、遥控和遥调、告弊管理、配置、安全管理、报表、通信管理、显示和打印等多种功能。集中监控中心CSC:功能模块和LSC基本一致,只是管理权限和级别更高。CSC接多个区域监控中心LSC的数据,并在同一操作平台、同一界面上显示和管理。日前常见的监控系统的全TCP/IP组网结构如图2所示。
2、监控系统传输方式
在基站监控系统中,CSC和LSC之间有丰富的传输资源,可以根据传输现状和维护的需求,采用灵活的组网方式,如采用IP承载网提供10/100M以太网端口,完成LSC/CSC的互连互通;基站FSU与LSC之间的传输资源相较少,常见的传输方式主要有抽取时隙方式、2M方式、IP方式。"2M+IP"和混合方式是日前的主流传输方式,如图3所示,基站监控单元和监控中心之间采用SDH或PTN传输网络进行数据传送,在监控中心和基站分别配置E1/IP网络转换器,使监控系统组成一个局域网。若基站传输设备可以直接提供IP网络接口时,也可将基站单元直接接入IP承载网络,减少增加中间E1/IP转换设备。"2M+IP"和混合方式使得监控系统在逻辑上组成了一个IP网络,每个基站监控单元配置IP地址,方便维护和管理。
3、监控对象及内容
现场监控单元(FSU)位于监控系统的最底层,根据机房监控对象及内容即可确定各FSU的基本结构。被监控对象按功能分为动力和环境两大类,动力类包括高压配电、低压配电、UPS、油机、电池组、空调等,环境类包括、门禁、烟感、温度、湿度等。被监控刘一象按采集方式分为智能设备和非智能设备两大类,智能设备本身具有数据采集和处理能力,并带有智能接口,可以与上位机通信;非智能设备本身不具备数据采集和处理能力,需要增加传感器、变送器和采集器来完成数据采集和上报。
按照上述分类,通常移动基站监控对象的动力设备为:交流配电箱、开关电源、蓄电池、空调等;环境量为:温湿度、红外、烟感、水浸、门磁、智能门禁、图像监控等。通信局枢纽楼的监控对象动力设备为:高低压配电设备、柴油发电机组、不间断电源、逆变器、整流配电设备、电池组;环境量同移动基站一致。对于智能设备直接通过串口直接接入一体化采集器,对于非智能设备则通过增加传感器、变送器后接入一体化采集器。采集器与设备如下图所示:
三、、需求分析
1、具体概况
某局是电信单位,能够提供非常多的电信基本业务,直到现在,全国各地的通信局均有所覆盖,但是对于集中监控系统来讲,其在投入运行方面与具体建设方面都不能完整投入,因此在进行通信局管理时不能进行完善管理。研究通信传输方式发现,该局SDH已经成功建成,其数字电路以及IP 传输专线电路也非常完善,拥有独立网络,与互联网之间也已经进行充分隔离,并且具备拨号以及 EI 等非常多的条件,正是因为这些优点加快了通信组网建设的速度。
2、系统需求内容
1.1 大容量数据。集中监控系统在具体的运行过程中,会出现非常大的模拟量以及数字量等相关数据,这些数据在集中监控系统中是非常重要的资源,如果失去就会对该系统造成严重的影响,主要表现在不能够有效确保通信机房的安全等。
1.2 持续性介绍。集中监控系统属于非常典型的 24h/7d不间断系统,该系统非常可靠安全。
1.3 管理。该局在进行管理的过程中应用集中监控系统能够明显将管理工作力度加强,并且可以将领导决策进一步优化,工作人员的工作效率也明显提高,最终实现了通信机房的最优化。
四、解决方案
1、要求建设标准化。对于我国而言,监控设备在使用的型号以及品牌等方面都存在较大的差别,并且数据格式以及通信协议也不尽相同。对此做好数据传输设备、采集设备、显示设备以及存储设备的统一工作显得极其重要,使信息传输接口标准化是该局集中监控最为主要的内容。
2、要求建设安全化。建设安全化主要指的是供电、人员以及物理这三方面的安全。供电安全主要指的是监控系统应该选择没有间断电源供电以及通信局接地系统。人员安全的主要内容是能够确立专人责任,之后向其努力灌输具体的安
全理念,并且保证能够快速形成安全意识。然后对相关人员进行全方面的安全培训,将所有人员的安全管理技术有效提高,确保系统的运行安全。物理安全具体指的是监控主机、监控专网以及互联网等,其需要进行相关的物理隔离,最终保障整个设备以及设施能够得到安全管理与控制。
3、SAN 的大容量存储。系统监控子系统对有关数据的存储空间有着非常高的要求,对于 SAN 而言,其实现成本非常低并且性能较高,具有非常多的优点,能够有效提供存储网络的解决方案[2]。
4、极其丰富的维护管理功能。上位机软件主要是通过对运行的数据、相关的设备资料以及具体的操作记录进行详细分析与统计,能够成功对系统进行必要维护,为运维综合管理也提供了非常有利的手段,加强了管理力度。此外还能够充分发挥出一些具体的作用,包括历史数据的作用和实时报警的作用,这样便为系统维护管理工作提供非常大的支持和帮助。除了上述内容之外,其还具有非常多的功能模块,例如科学有效的安全管理、迅速准确的通信管理、完善的配置管理以及性能管理等。正是因为这些强大的功能,成功为维护工作奠定了坚实的基础。
结束语
通信机房动力环境集中监控系统的应用,节省了运维工作的人力和物力,运维手段由技术型的集中监控、集中维护、集中管理代替了传统的人工维护。优化了维护体制,降低了运行维护成本。从现有集中监控系统技术和应用发展上看,系统的可靠性和实用性上仍有许多不足和改进之处。系统供应商必须进一步深化集中监控的技术发展应用,提供高性价比系统。同时运营商也要不断提高维护管理机能和效率,改革、创新,为国内通信事业发展作出贡献。
参考文献: