水电自动化设备与远程监测
摘要：当前在对水电站的大型设备进行计划检修的过程中存在着一定的弊端，在设备状态检修的过程中，基层的状态监测子系统不能够与电厂层监测系统之间形成良好的信息传输。本文针对该问题提出了构建远程诊断中心的方案，提出了大型设备远程状态监测与故障诊断系统。
关键词：水电厂设备远程状态监测远程故障诊断
1 水电厂设备状态监测和诊断现状
当前我国常规的水电装机容量已经位居世界第一位，而且状态检修也受到了越来越多人的重视，对设备监测与检修工作进行了探索。国内外当前的设备监测与诊断系统大都是包含多个在线监测系统，但是各个系统之间只是单纯的叠加，并不能够形成集成化设备监测与诊断平台。当前国外已经开发出了可集成化的系统平台，如美国本特利内华达的3500系统+System1系统，瑞士的VM600 系统，芬兰Rovsing公司的Dynamics系统等。
2 系统构建
2.1规划目标
对大型水电厂实现设备的状态检修，需要通过检测和诊断系统来实现，在各个监测点都会安装子检测系统，这些检测系统共同构成了一个完整的检测诊断网络，并且以中心诊断层向外散发，逐渐扩散到各个子监测点，再由子监测点向外散发到用户的访问层，这不仅构成了一个完整的大型变电站监测与诊断体系，同时也在水电站布下了全覆盖的动态检测网。
实时在线监测系统能够有效的对各设备的运行状况进行评估，若设备处于非正常的状态，则系统能够及时的发出警报，提示工作人员系统存在设备漏洞，需要进行维修。另外，该系统还具备初步诊断故障的功能，系统中带有各项设备的历史运转记录，并且能够综合设备的特征来进行综合评估。
2.2阶段实施步骤
首先对当前的各监测点系统进行整合，以中心诊断层作为整个监测系统的核心，将各个子系统连接在一起，最终能够形成一个全面的、开放式的，并且分层分级的监测网络，对水电站设备的运行状态进行实时监测。
其次在安装好各监测子系统之后，需要综合当前机组状态监测技术的发展程度，应选择适合该变电站系统架构的监测技术来对各项指标进行监测，如发电机气隙、机组噪声、GIS局放、机组稳定性等等。在前期试验阶段，可先选择一台机组进行实验，在确保无误之后再扩散到其他机组上，并最终形成一个全面囊括各子系统的监测体系。
3 状态监测系统远程监控技术改造核心技术
3.1 实时数据库技术
对状态监测系统远程监控中心而言，数据存储和管理策略是需解决的核心技术。笔者认为关系数据库（sqlserver或者oralce）无法满足机组状态监测系统远程监控中心的数据存储需求。原因有以下两点：
3.1.1 关系数据库主要的功能定位在于管理静态信息之间的关联性，主要应用在信息管理系统、财务系统等静态信息应用系统中。工业现场传感器产生的数据的是以时间为序的序列动态数据，用处理静态信息的关系数据库来存储传感器产生的动态数据显然不合适。传感器24小时分分秒秒都在产生新的数据，关系数据库无法大量存储这些数据，只能采用间隔时间稀释数据的办法，人为地丢弃部
城市消防远程监控系统技术需求书 一、项目总体目标 本项目总体目标是建设城市消防远程监控系统。系统在保持现有建筑消防设施正常运行的情况下，将建筑物内火灾自动报警系统等消防设施的运行情况通过现代网络技术实时传输到城市消防监控管理中心，实时监督建筑消防设施的运行状况，对于设施不能正常使用的情况进行有效管理。同时，对于突发的火情，在最短时间内作出有效的甄别，确认后的火警，立即传输到城市119消防调度指挥中心接警系统。系统与单位火灾探测器同步显示报警不超过15秒钟的预警时间，以及火灾发生后，系统显示的起火单位各种消防设施运行状态，能为灭火组织指挥提供宝贵的信息支持。 要求建设完成后的系统应能提高119消防指挥中心的自动化预警能力，减少因延误报警所造成的损失，更好地掌握受理火警的主动权，同时能加强对重点消防系统的监控，随时掌握各单位消防系统的动态，及时发现故障，予以维护服务，提高城市消防管理水平。建设数据传输及计算机网络传输方式的报警监控通讯网络，对城市各单位的火灾报警系统进行联网监测、监控，及时向消防指挥中心提供准确的消防系统运行和报警信息。 系统对用户火灾报警系统的日常监测信息进行分析，建立用户管理信息库，为消防指挥调度提供铺助决策，以提高对火灾的处理能力。协助消防部门做好各单位消防设备维护，管理值班员的培训考核，使其达到会使用、会操作、会维护水平，以保证系统的正常运行。根据监控中心接收到火警信息和报警设备的运行信息，为本市消防部门做好管理工作和报警后的辅助手段，达到从原有的人防转向技防，从而使得我市消防工作达到信息化、网络化管理模式，从整体上提高我市的消防管理水平，最大限度降低火灾风险，减少火灾隐患，达到保证人民生命及财产安全的目标。 二、设计方案要求 1. 系统设计目标 根据城市消防远程监控系统项目的建设要求，该项目的总体设计目标是： （1）建立城市消防远程监控中心，使城市建筑自动消防设施得到进一步有效治理，规范行业管理、多方面向社会提供优质的服务，树立消防服务的新形象。 （2）确保建筑消防设施的正常运行。要求系统启用后，每日24小时不间断运行，随时监测联网单位消防设施的运行信息，如果消防自动报警设施被违章关闭或故障，系统立即作出反应，监控中心的管理人员立即采取相应的措施，通知其单位恢复开通。如果因故障而停机或局部停止工作，系统同样作出反应，监控中心迅速安排人员排除故障，从而有效解决了因人为擅自关闭自动消防设施，而又不能及时发现的问题。 （3）要求系统从技术手段上对其单位的自动消防设施进行全天候的监控，确保消防设施的正常运行。 （4）利用管理中心的专业技术人员实力和先进设备，无条件支持消防部队的调度指挥中心、自动化办公系统技术及维护，做到资源共享。 （5）对社会新建、改建、扩建、已建的自动消防设施提供检测服务。 （6）根据入网防火单位消防设施日常运行状态，为防火监管部门提供火灾事故调查依据。 （7）通过消防网络监控管理，向社会免费提供有关消防产品质量、选型咨询。向消
项目背景 随着电力企业自动化建设和改造不断发展完善，电网企业大多已经实现了对远方变电站的遥测、遥信、遥控、遥调（四遥）功能。当前，各电力企业为了提高劳动生产率，增加经济效益，开始对其下属的各单位实施无人值守模式，图像监控系统是对以上管理手段的进一步补充和完善，称为遥视。建立远程视频监控系统，能够对各下属单位的现场环境、有关数据、环境参量、图像进行监控和监视，以便能够实时、直接地了解和掌握各个下属单位的情况，并及时对发生的情况做出反应，这已经得到电力部门的广泛支持和应用。 电力远程联网监控系统结构图
系统描述 1. 所有监控点信息包括厂房、变电站、办公及住宅区域等场所的视频信息都通过前端视频服务器传输到监控中心并投影到电视墙上，领导们可以在自己的办公室方便地观看。 2. 在重点监控场所布置固定摄像机，可以根据安全生产及安全防的需要来分配，摄像机可以根据所需画面的质量来选择摄像机的型号、种类，当监控点是用来进行判断仪表读数及人员操作正误的时候，可能需要显示出高清晰的画面，此时就需要使用大倍数变焦镜头的摄像机。 3. 使用红外报警、烟雾探测、门磁开关、温度传感等相关报警器并将它们接入到视频服务器的报警端子，可以对生产时的异常情况进行严格的检测及报警，非常稳固地实现了安全生产。 4. 对非法闯入和造成的事故情况进行严格的监控。 5. 在意外事故发生时，系统具有报警联动录像功能，进行全程录像，并进行照片抓拍。 6. 利用视频服务器可以进行多功能的扩展，尤其，当电力系统需要将监控与其他自动化设备相连接时，可以利用RS485进行功能扩展。 7. 中心监控客户端管理所有监控摄像机和视频服务器，中心管理服务器负责用户和权限管理、数据转分发、集中存储，其他监控客户端在自己相应的权限围对相应的前端设备进行管理控制。 8．图像的存储采用灵活的、分布式的结构。各个监视点的图像可以前端存储，也可以存储在若干个存储服务器上，存储服务器可以部属
目录 1前言 (2) 2系统的组成 (3) 2.1前端设备 (3) 2.2图像的传输。 (3) 2.3控制中心 (4) 2.3.1图像的控制。 (4) 2.3.2图像的显示设备。 (4) 2.3.3图像的记录设备。 (4) 2.4系统结构图 (5) 3系统功能介绍 (6) 4系统配置 (10) 5费用说明 (11)
远程视频监控系统方案 1前言 当今视频是一个高速发展、日新月异的社会，社会安全生产问题也是日益复杂、多种多样，对安全生产的监管工作也要求与时俱进，采用新技术、新方法、新系统来进行合理有效的监管和指导。现在的建筑工地开工面积大、地域分布广，对监管巡查工作带来很大难度，对生产安全问题不能及时有效的控制。对目前的工作难点和经后工作的长远发展，特采用《远程视频监控系统》对施工工地进行监管。 远程视频监控系统是一门被人们日益重视的新兴专业，就目前发展看，应用普及越来越广，科技含量越来越高。几乎所有高新科技都可促进其发展，尤其是信息时代的来临，更为该专业发展提供新动力。远程视频监控系统可不间断，全方位的对施工工地进行远程监控和记录，可实现无人值守的全天候监控。可让施工工地长期有效的得到监督和指导，同时也可以减少人为因素对监管工作的影响。 远程视频监控系统在国防、公安、消防等众多领域得到广泛应用，也取得了很好的实用效果，对各领域的监管工作起到了很大的促进作用，也对监管工作的高效、创新起较大的推动作用。在工程建筑行业的安全生产监管工作中采用此技术是一个新的创举，也是发展的必然。
2系统的组成 远程视频监控系统由前端设备、图像的传输、控制中心、三部分组成。 2.1前端设备 这部分是系统的前沿部分，是整个系统的"眼睛"。它布置在被监控场所的某一位置上，其视场角能覆盖整个被监控场所。当被监控场所面积较大时，为了节省摄像机的数量、简化传输系统及控制与显示系统，在摄像机上加装电动的(可遥控的)可变焦距(变倍)镜头，使摄像机能观察的距离更远、观察得更清楚;有时还把摄像机安装在电动云台上，通过控制台的控制，可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的转动，从而使摄像机能覆盖的角度更广、面积更大。总之，摄像机就像整个系统的眼睛一样，它把监控的容变为图像信号，传送到控制中心的监视器上。摄像装置主要包含摄像机、镜头、云台、解码器箱、报警探头、紧急按钮等。 2.2图像的传输。 传输部分就是系统的图像信号通路。一般来说，传输部分指的是传输图像信号。但是，由于某些系统除要求传输图像外，还要求传输声音信号，同时。由于需要在控制中心通过控制台对摄像机、镜头、云台、防护罩等进行控制，因而在传输系统中还包含有控制信号的传输，所以这里所讲的传输部分，通常是指由所有要传输的信号形成的传输系统的总和。传输部分的传输介质主要包括视频电缆、控制信号传输电缆、光缆等。如果采用数字摄像机，则需要利用互联网来传送信号，传输线路就是综合布线系统的双绞线。
设备远程监测系统功能特点 随着科学技术的进步与发展，机械设备逐渐趋向于全球化、自动化、高速化和复杂化，一方面使得设备状态监测和故障诊断技术变得越来越重要，另一方面使得其越来越专业化，对一般技术人员越来越难以掌握，这在某种程度上限制了设备远程监测技术的推广和发展。 设备远程监测系统软件由两部分组成：监测系统软件和前置机软件。监测系统，软件画面直观，界面友好，具备数据显示、模拟动画、数据查询、报警显示、生成曲线，报表等多项功能。前置机软件是平升公司专有的通信管理软件，支持国产及进口的各种组态软件，支持集成商自行开发的系统软件。 一、系统功能： ⑴、主动问询功能：生产监测中心主动问询获取每个起重设备被监测的数据。 ⑵、报警功能：通信中断等故障出现时，监测中心有报警显示。 ⑶、显示功能：显示器的界面上显示当时被监测设备的地址及主要数据。 ⑷、数据存储功能：服务器上的数据库中存储所有历史记录。
⑸、数据查询功能：监测中心可以查询任意时间段每个起重设备被监测的数据。 ⑹、曲线报表功能：所有存储数据可以自动生成分析曲线和报表。 ⑺、远程维护功能：通信模块具备远程参数设置和维护功能。 ⑻、拓展功能：可自由增减被监测起重设备的数量。通过增添设备，可增加其它功能。 二、系统特点： ⑴、可靠性高：系统及产品均为工业级设计，通信网络为专网，具有高可靠性。 ⑵、性能稳定：通信设备具有良好的自恢复功能，保证系统稳定运行。 ⑶、性价比高：系统功能多，前端设备可以远程维护，移动公司负责网络，系统维护费用低。 ⑷、技术先进：通信采用网络通信技术，国内先进水平。 远程监测方式远程监控系统仅仅向设备控制系统发出控制命令，而由设备自主的完成这个命令，远程监控系统不对设备的具体实现过程进行监控，设备完成任务后向远程监控系统报告。设备的操作控制完全由本地进行，设备在本地操作人员的监控下完成加工任务。远程监测方式设备的本地控制系统仅仅控制设备的执行机构，全部的操作控制由远程监控系统完成。
远程自动化控制特点分析 发表时间：2009-11-20T15:55:12.200Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年5月下旬刊供稿作者：李陶[导读] 对110kv及以上电压等级变电站，以服务于电力系统安全、经济运行为中心李陶（广东电网公司惠州供电局信息部自动化监控班）摘要：对110kv及以上电压等级变电站，以服务于电力系统安全、经济运行为中心。通过先进的计算机技术、通信技术的应用，为新的保护 和控制技术采用提供技术支持，解决过去能解决的变电站监视、控制问题，促进各专业在技术上、管理上配合协调，为电网自动化进一步发展提供基础，提高变电站安全、可靠和稳定。关键词：变电站自动化特点分析 1 概述 对110kv及以上电压等级变电站，以服务于电力系统安全、经济运行为中心。通过先进的计算机技术、通信技术的应用，为新的保护和控制技术采用提供技术支持，解决过去能解决的变电站监视、控制问题，促进各专业在技术上、管理上配合协调，为电网自动化进一步发展提供基础，提高变电站安全、可靠和稳定运行水平。如，采集高压电器设备本身的监视信息，断路器、变压器和避雷器等的绝缘和状态等；采集继电保护和故障录波器等装置完成的各种故障前后瞬态电气量和状态量的记录数据，将这些信息传送给调度中心，以便为电气设备的监视和制定检修计划、事故分析提供原始数据。对新建变电站取消常规的保护、测量监视、控制屏，全面实现变电站综合自动化，实现少人值班逐步过渡到无人值班；对老变电站在控制、测量监视等进行技术改造，以达到少人和无人值班的目的。 对35KV及以下电压等级变电站，以提高供电安全与供电质量，改进和提高用户服务水平为重点。侧重于利用变电站综合自动化系统，对变电站的二次设备进行全面的改造，取消的保护、测量、监视和控制屏，全面实现变电站综合自动化，以提高变电站的监视和控制技术水平，改进管理，加强用户服务，实现变电站无人值班。 2 变电站综合自动化要实现的目标 变电站综合自动化要实现： 2.1 随时在线监视电网运行参数、设备运行状态；自检、自诊断设备本身的异常运行，发现变电站设备异常变化或装置内部异常时，立即自动报警并闭锁相应的出口，以防止事态扩大。 2.2 电网出现事故时，快速采样、判断、决策，迅速隔离和消除事故，将故障限制在最小范围。 2.3 完成变电站运行参数在线计算、存储、统计、分析报表和远传，保证自动和遥控调整电能质量。 3 变电站综合自动化的内容 变电站综合自动化应包括两个方面： 3.1 横向综合：利用计算机手段将不同厂家的设备连在一起，替代或升级老设备。 3.2 纵向综合：在变电站层这一级，提供信息、优化、综合处理分析信息和增加新的功能，增加变电站内部和各控制中心间的协调能力。如借用人工智能技术，在控制中心间的协调能力。如借用人工智能技术，在控制中心实现对变电站控制和保护系统进行在线诊断和事件分析，或在变电站当地自动化功能协调之下，完成电网故障后自动恢复。 变电站综合自动化与一般自动化区别在于：自动化系统是否作为一个整体执行保护、检测和控制功能。 4 变电站综合自动化系统的特点 变电站综合自动化系统具有功能综合化、系统结构微机化、测量显示数字化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征。同传统变电站二次系统不同的是：各个保护、测控单元既保持相对独立，（如继电保护装置不依赖于通信或其他设备，可自主、可靠地完成保护控制功能，迅速切除和隔离故障），又通过计算机通信的形式，相互交换信息，实现数据共享，协调配合工作，减少了电缆和没备配置，增加了新的功能，提高了变电站整体运行控制的安全性和可靠性。 4.1 功能综合化。变电站综合自动化系统是各技术密集，多种专业技术相互交叉、相互配合的系统。它是建立在计算机硬件和软件技术、数据通信技术的基础上发展起来的。它综合了变电站内除一次设备和交、直流电源以外的全部二次设备。微机监控子系统综合了原来的仪表屏、操作屏、模拟屏和变送器柜、远动装置、中央信号系统等功能；微机保护子系统代替了电磁式或晶体管式的保护装置；微机保护子系统和监控系统相结合，综合了故障录波、故障测距、无功电压调节和中性点非直接接地系统等子系统的功能。 4.2 分级分布式微机化的系统结构。综合自动化系统内各子系统和各功能模块由不同配置的单片机或微型计算机组成，采用分布式结构，通过网络、总线将微机保护、数据采集、控制等各子系统连接起来，构成一个分级分布式的系统。一个综合自动化系统可以有十几个甚至几十个微处理器同时并行工作，实现各种功能。 4.3 测量显示数字化。用CRT显示器上的数字显示代替了常规指针式仪表，直观、明了；而打印机打印报表代替了原来的人工抄表，这不仅减轻了值班员的劳动强度，而且提高了测量精度和管理的科学性。 4.4 操作监视屏幕化。变电站实现综合自动化，使原来常规庞大的模拟屏被CRT屏幕上的实时主接线画面取代；常规在断路器安装处或控制屏上进行的分、合闸操作，被屏幕上的鼠标操作或键盘操作所取代；常规在保护屏上的硬连接片被计算机屏幕上的软连接片所取代；常规的光字牌报警信号，被屏幕画面闪烁和文字提示或语言报警所取代，即通过计算机上的CRT显示器，可以监视全变电站的实时运行情况和对各开关设备进行操作控制。 4.5 运行管理智能化。智能化的含义不仅是能实现许多自动化的功能，例如：电压、无功自动调节，不完全接地系统单相接地自动选线，自动事故判别与事故记录，事件顺序记录，制表打印，自动报警等，更重要的是能实现故障分析和故障恢复操作智能化，实现自动化系统本身的故障自诊断、自闭锁和自恢复等功能，这对于提高变电站的运行管理水平和安全可靠性是非常重要的，也是常规的二次系统所无法实现的。变电站综合自动化的出现为变电站的小型化、智能化、扩大设备的监控范围、提高变电站安全可靠、优质和经济运行提供了现代化的手段和基础保证。它的运用取代了运行工作中的各种人工作业，从而提高了变电站的运行管理水平。 变电站综合自动化是实现无人值班（或少人值班）的重要手段，不同电压等级、不同重要性的变电站其实现无人值班的要求和手段不尽相同。但无人值班的关键是通过采取种种技术措施，提高变电站整体自动化水平，减少事故发生的机会，缩短事故处理和恢复时间，使变电站运行更加稳定、可靠。
变电站综合自动化系统及监控自动化系统设计 发表时间：2019-05-17T10:43:37.817Z 来源：《电力设备》2018年第32期作者：刘浩李杰庆 [导读] 摘要：变电站自动化监控系统在变电站中的运用，能够有效提升变电站运行的安全性、有效性，对整个电力系统运行都具有重要的作用。 （国网山西省电力公司检修分公司山西太原 030032） 摘要：变电站自动化监控系统在变电站中的运用，能够有效提升变电站运行的安全性、有效性，对整个电力系统运行都具有重要的作用。本文首先对变电站自动化监控系统进行简单的介绍，然后从软件工程开发、软件构成以及软件结构设计等几个方面入手，对变电站自动化监控系统进行简要设计。 关键词：变电站；自动化监控系统设计 变电站综合自动化技术是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术，对变电站内的二次设备的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。 现有的变电站有三种形式：第一种是传统的变电站；第二种是部分实现微机管理、具有一定自动化水平的变电站；第三种是全面微机化的综合自动化变电站。 1 系统构成 分层分布式变电站综合自动化系统从整体上分为三层：变电站层、通讯层、间隔层。 1）变电站层。变电站层主要由后台监控系统、远动主站、继电保护工程师站组成。①后台监控系统。后台监控系统由一台或多台高档PC机和后台监控软件组成。为了保证系统的可靠性和开放性，采用先进成熟的SCADA软件平台，可在LINUX和WIN―DOWS上运行。直接通过以太网与间隔层的测量和保护设备进行通讯。②远动主站。远动主站采用高性能工业控制计算机，直接连接在以太网上同间隔层的测量和保护设备直接通讯。收集全站测控设备、保护装置数据，经规约转换后以约定的规约向调度发送，同时接收调度的遥控、遥调命令向变电站转发。③继电保护工程师站。继电保护工程师站采用高性能工业控制计算机，直接连接在以太网上同间隔层的测量和保护设备直接通讯，与变电站的各种继电保护、安全自动装置及故障录波器一起实现变电站的继电保护及故障录波器信息处理系统。 2）通信层。站内通讯由光纤以太网以及与其他智能设备的接口组成。 3）间隔层。间隔层采用面向对象设计，按间隔单元实现测量、记录、监视、控制功能的微机保护及测控装置。装置要求采用32位高性能DSP浮点信号处理器、16位AD转换器、大规模可编程逻辑芯片CPLD、多层印制电路板和表面贴装技术；采用在线编程技术，可随时进行软件升级；采用大屏幕彩色液晶显示器，真正使桌面操作图形化，生动形象、操作方便。 2 变电站自动化监控软件开发 现阶段，程序设计方法多种多样，但以模块化程序设计与面向对象的程序设计为主，将两者有效地结合起来，形成一套完整的变电站自动化监控系统开发模式。变电站自动化监控系统一般使用后台软件，结合模块化和面向对象的程序设计方式，基本上确定了后台软件应有的功能，由这些基本功能构成系统的主要特征。采用模块化程序设计的方式，将后台软件分为若干个子系统，包括数据库管理系统、报表系统、通讯系统、主控程序等等，每一个子系统由简单的数据关系构成，容易建立模型。因此，在具体的软件开发设计中，一般采用分层分析设计以及线程技术方法。 2.1 分层分析设计方法 根据变电站业务处理、控制流图以及数据流图等，明确后台监控软件的主要层次，即数据处理层、通信层、应用层、数据存储层等，利用分层分析设计方法，逐层进行分析与设计，对层与层之间的接口进行明确规定，降低开发的难度，提高数据接口的兼容性以及移植性。 2.2 线程技术方法 以线程技术为主的变电站监控主站，能够利用不同的线程完成不同的任务，合理区分线程的优先级别，就能够完成实时性不同的任务，提高了变电站监控系统中数据处理效率，保证各项紧急任务发生后系统的响应速度。 3 变电站自动化监控软件的构成 变电站自动化监控软件的构成分为三个部分，即底层数据服务器、中间层数据库以及高层应用程序。 3.1 底层数据服务器 该层具有数据处理以及通讯两种功能，能够接收到RTU采集的实时数据信息，包括变电站运行的状态量、模拟量以及时间顺序等等，同时还能够向高层程序层的RTU发送控制命令，并显示源码数据。对原始的数据进行有效的处理，形成实时数据，并及时传输到中间层数据库中，提供给应用软件使用，确保信息的实时性。 3.2 中间层数据库 中间层数据库主要是面向应用程序，具有系统功能分析，是整个数据信息结构的核心，能够为高层应用功能模块提供各种有用的数据信息。根据系统性能的不同，将数据库分为实时数据库、参数数据库、历史数据库以及辅助数据库几类。 3.3 高层应用程序 高层应用程序具有多个功能，包括监视功能、遥控遥调功能、数据采样计算处理功能、打印功能、接线图编辑显示功能、报表功能、参数管理功能、人机接口功能以及系统安全维护功能。该层的应用程序，能够将变电站运行的实时数据信息进行处理，并对数据库信息进行监测，发现异常情况就会发出警报，并做好备份工作。对相关的数据信息、报表等还能够进行打印，为系统设置、维护等提供配套的参数管理，根据用户操作内容的不同，设置有效的权限管理。 4 变电站自动化监控系统软件结构设计 在变电站自动化监控系统后台软件设计过程中，考虑到数据功能的组合与分散，系统通讯以及数据处理功能都是为高层应用程序提供有效的数据，如果将两者分开，必会影响数据处理的时间，也会增多数据传递时间，将处理过程复杂化。所以，一般需要将通讯与数据处理功能进行组合，形成一个独立的功能模块，我们称之为数据服务器，两者的组合能够节约数据处理时间，提高系统整体的效率。同时，
基于云端的自动化设备远程维护及节能控制服务平台开发（可行性分析报告） 一、项目摘要 随着社会环境、效率节能自动化控制的发展，互联网尤其是移动互联网、物联网的快速发展。如今自动化设备在各行各业已经占有非常大的比重，特别是在工业行业。目前我们已处于自动、节能、数据、信息过载的海量信息时代。用户在面对海量信息却很难找到自己真正需要的内容。面对这些海量数据，如何收集、从中将有用的数据挖掘出来将成为我们亟需迫切解决的问题。自动化设备的普遍应用，设备能耗受到了前所未有的关注，为了节约成本以及响应国家节能的政策，自动化设备的远程维护及节能急需攻破这一道难关。 工控行业许多工厂已经运用自动化设备多年，许多自动化设备已经陈旧不堪并且过了原厂保修的年限，同时许多厂家只能等待设备发生故障才能进行对自动化设备的维修。没有完善的自动化设备报警系统，不仅产生了非常大的安全隐患，同时还可能负出相当大的代价。 为此，我们针对公司的售后服务业务开发了基于云计算的自动化设备远程维护平台，平台由公司总部云端服务器及设备现场监控网络组成，通过网络协议把服务器与设备现场的监控网络连接在一起，而监控网络则由分布在设备现场的监控终端通过无线wifi衔接而成，实现设备现场各监控点与公司总部云端服务器实时交互数据。
这个平台依赖云计算对采集到的各行各业的、数据格式各不相同的海量数据进行整合、管理、存储以及挖掘，并在整个平台中提供计算服务，实现预测、决策，进而反向控制这些监控网络，达到通过远程维护平台对设备故障进行高效快速的诊断和制定解决方案的目的。结合云计算技术的新一代数据中心拥有更可靠和严谨的虚拟化平台实现支撑，而且这样的数据中心在规划、建设、运营、维护、管理等方面具备其特有的优势。 通过远程服务平台可以对自动化设备进行能耗的实时监测、分析，控制。远程操作可以达到节能的效果。在远程控制下，节能环保具有高可靠性、高可用性、安全性、可管理性及高性能方面可以满足远程维护平台的发展需要。 另外这个平台还可以用于远程视频会议，方便公司总部与各分公司、客户与售后服务人员进行实时交流。在软件问题上，云平台提供了自动化设备更新软件下载，客户可到云平台服务器上下载并自行安装。云平台服务不仅大大减少了售后服务成本，体现出节能的效果，同时还具有实时性。 二、项目的意义和必要性 随着电气化和信息化时代的发展，电器产品的技术密集程度越来越高，表现在新技术、新材料及新工艺的应用。这在实现产品功能多样化的同时，也导致了产品故障率的升高，因此产品售后服务必不可少，在电器行业就有国家制定的“三包”政策。各类电器产品生产商都会在产品售后服务上给予不同程度的重视。一方面做好售后服务对于提升企业核心竞争力很有必要，另一方面也可以通过制定售后服务政策提供有偿的技术支持为企业拓宽商业渠道。但出于售后服务成本的考虑，不同的企业所提供的服务水平参差不齐。例如不同品牌的笔记本保修政策是有很大差异的，这是由于厂商自身对于品牌服务的理解与投入有很大的差异。有些品牌把售后服务当作品牌的生命线一样看重，但有些品牌的服务更像是应付差事，很难让人有客户是上帝的感觉。其实笔记本是一种需要投入大量人力、物力、财力，才可以发展的产业，也就是说成规模的厂商，实力都是不容小视的，它们都拥有全国性的维修网点，最大的差异就是维修网点的规模、数量、所处位置、服务态度等方面，但不论怎么说，是否能以最快的速度把笔记本修好才是客户最关心的问题。 同样，自动化设备维护属于电器产品售后服务的范畴，它贯穿于产品的整个生命周期，传统模式是厂家依靠在各地设立服务部门或派驻员工到现场服务，这样做不但服务成本高，人员分散无法做到专业对口的有效维护，而且客户总是希望厂家能对产品提供全程的跟踪服务，并能及时对设备故障提出解决方案。因此
2015年2月 吉林师范大学学报（自然科学版）?．1第1期Journal of Jilin Normal University （Natural Science Edition ）Feb．2015 收稿日期：2014-10-10基金项目：国家自然科学基金项目（61305082）；吉林师范大学第十二批大学科研基金项目（12234， 12235）第一作者简介：王立忠（1970-），男，吉林省四平市人，现为吉林师范大学信息技术学院副教授，硕士，硕士生导师．研究方向：电子技术． 盆栽植物土壤水分监测及自动浇灌系统设计 王立忠，蒋宁，程礼邦，段佳敏 （吉林师范大学信息技术学院，吉林四平136000） 摘要：基于单片机设计了一种能够根据土壤湿度进行自动控制，并带显示功能的盆栽植物浇灌系统．单片机根据土壤湿度传感器采集的信号对湿度进行自动控制．根据植物的需要设定湿度的下限和上限，在湿度高于上限值时不进行浇灌．若湿度低于下限值，通过传感器发出缺水信号，根据不同的情况来驱动水泵进行适当的浇 水．浇水装置采用滴灌方法， 有助于土壤对于水分的吸收和浇灌的均匀．通过定时器定时自动检测土壤湿度，确保及时为植物提供充足的水分，从而为盆栽植物的生长提供一个良好的环境． 关键词：盆栽植物；自动灌溉；单片机；湿度传感器 中图分类号：TP342文献标识码：A 文章编号：1674- 3873-（2015）01-0095-040引言 目前，盆栽植物作为一种绿色、天然、健康的植物，就成了人们追求高品质生活的首选，但随着社会的高速发展和生活节奏的加快，人们的生活越来越忙碌，因加班、出差、早起及各种各样繁杂的事情经常会将“照顾”盆栽植物的事忘在脑后．该款装置将花土水分监测和浇灌实现自动化，提高了植物的科学浇灌的 同时也减轻了人们的 “负担”．克服了传统的人工给盆栽植物浇水带来的局限性［1-2］．装置不同于普通浇灌装置，根据不同植物对水分要求和灌溉时间的要求进行设定，可以在长时间“无人”情况下自动检测花土湿度，并根据花卉对湿度要求进行自动滴灌．盆栽植物土壤水分监测及自动浇灌系统基于单片机控制，再配合土壤湿度检测电路探测盆栽植物所在的土壤环境，由于传统的人工浇水具有不定时性和不均匀性，所以我们采用滴灌技术．本系统采用独立的节能电源设计，避免停电的问题．具有节水、节电、省时、环保等特点． 1系统方案设计 整个系统由土壤湿度传感器模块、单片机采集控制及信号输出电路模块（单片机、数据处理及显示模块）、水泵及供水模块、电源管理模块5个主要部分组成．系统构造框图如图1所示 ． 图1系统框架图 系统的工作原理：土壤湿度检测模块来完成对盆栽植物土壤湿度的采集，单片机采集控制模块将从湿度传感器模块得到的土壤湿度数据与设定的土壤湿度数据进行比较，当达到设定的开启条件时发出水泵开启信号进行实时滴灌，湿度达到设定值时停止滴灌．滴灌设备根据单片机分析数据后，实现滴灌或者停
塔吊远程安全监控系统的研究与设计 摘要：近年来，塔吊在建筑行业得到大量应用。但是由于塔吊的超限作业和塔 吊群干涉碰撞等引发的各类安全事故频繁发生，造成了巨大的生命财产损失。为 了满足塔吊安全监控和管理的需要，研发塔吊的远程安全监控系统已经越来越得 到建筑安全监察部门和相关领域企业的关注。 关键词：塔式起重机；塔吊事故；远程安全监控 中图分类号：TU71 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2010）03-0242-02 1 塔吊的应用与组成 塔吊（塔式起重机）是现代建筑业起重、运输、吊装作业的主导机械，起源 于西欧，第一项有关建筑用塔吊专利颁发于1900年[1]。我国的塔吊行业起步于 20世纪50年代，2002年成为世界上首个塔吊年产量突破10000台的国家[2]。目 前我国取得生产许可证的塔吊生产厂达400余家，仅黑龙江省建筑工地运行的塔 吊在8000到10000台，并以每年近千台的数量增加。塔吊可以分为基础、塔身、顶升、回转、起升、平衡臂、起重臂、起重小车、塔顶、司机室、变幅等部分。 基础是塔吊安装在地面上的部分；塔身是塔吊的身子，也是升高的部分；顶升是 使得塔吊可以升高的部分；回转是保持塔吊上半身可以水平旋转的部分；起升机 构用来将重物提升起来的部分；平衡臂架是保持力矩平衡的部分；起重臂架是提 升重物的受力部分；小车是用来安装滑轮组和钢绳以及吊钩的，是直接受力部分；塔顶是用来保持臂架受力平衡的部分；司机室是操作的地方；变幅是使小车沿轨 道运行的部分。 2 塔吊事故及监控现状 近年来塔吊运行安全事故频繁发生，仅2007年塔吊倒塌事故就发生16起事故，死亡65人。在发生的事故中各种塔吊违规超限操作、超载作业是主因，部 分建筑企业赶工期、抢进度，违规超重、超力矩起吊作业，致使塔吊结构疲劳失稳，发生塔吊群干涉碰撞[3]。目前塔吊作业多应用机械式限位装置保护，性能一般，而且施工单位屏蔽破坏限位装置几近常态；安装塔吊记录仪、塔吊黑匣子进 行监测[4]，采用的是封闭式的记录方式，容易遭到屏蔽破坏难于监管，主要用于 事故滞后分析，意义不大。由于目前塔吊数量众多、高空作业、违规操作行为隐 蔽且难于取证，建筑监管部门希望能够远程实时获取塔吊运行状态信息，以保证 对塔吊运行状态进行有效监控。 3 塔吊远程安全监控系统设计 本设计基于传感器技术、嵌入式技术、数据采集技术、数据融合处理、无线 传感网络与远程数据通信技术，高效率地完整实现建筑塔吊单机运行和群塔干涉 作业防碰撞的实时监控与声光预警报警功能。塔吊远程安全监控系统由塔吊终端 监控平台和远程监控管理平台两部分组成。监控终端由布设于塔吊不同位置上的 传感器、基于ARM的控制器、基于GPRS的无线传输模块构成，在实现对塔吊现 场安全监控、运行记录和声光报警的同时，通过远程高速无线数据传输，将塔吊 运行工况安全数据和预警报警信息实时发送到GIS可视化远程监控平台，并能在 报警时自动触发手机短信向相关人员报警，从而实现开放式实时动态的远程监控、远程报警和远程告知。本系统适用于国内普通楼房、高层住宅及其他工程建设项目。 3.1 塔吊终端监控平台
风电场及远程监控自动化管理系统 一、系统概述 风电场及远程监控自动化系统采用分层分布的体系结构，整个自动化系统分为三层：风场控制层、区域控制层和集中控制层。风场控制层设在风电场现场，为风电场运行 与管理提供完整的自动化监控，为上级系统提供数据与信息服务；区域控制层 设在区域风电场中央控制室，负责所辖风电场运行状态的监视与管理，为集中 控制层提供数据与信息服务；集中控制层作为总部或集团的风力发电监控中 心，全面掌控所有风电场运行状况，统筹资源调配。 建设风电场及远程监控自动化系统，实现各风电场设备的集中监视和管理，对提高公司综合管理水平、优化人员结构、提高风电场发电效益等十分重要。 提高风电场自动化水平 无人值班少人值守是风电场运营模式的发展方向，对风电场的设备状态、自动化水平、人员素质和管理水平都提出了更高的要求，是风电场一流的设备、一流的人才、一 流的管理的重要标志，建立可以实现风电场及远程监控自动化系统，是实现风 电场无人值班少人值守的必要条件，对全面提高风电场自动化水平有极大的促 进作用。 提高风电场群的经济效益 设置风电场及远程监控自动化系统，建立与当地气象部门的联系，根据气象部门对未来时段天气预报的预测信息，制定风电场在未来时段的生产计划，合理地安排人员调 配和设备检修计划，使资源得到充分利用，提高风电场群的经济效益。 提高风电场群在电网中的竞争优势 随着风电场群规模的日益扩大，风电发电量在电网中占的比重将越来越大，通过建立风电场及远程监控自动化系统，对各风电场的发电状况进行预测，并上报电网公司， 以利于电网公司电力调度计划的制定，提高发电公司在电网中的竞争优势。提高公司管理水平 由于风电场群具有风电场设备多且分布分散，地处偏远的特点，如果对每个风电场单独进行管理，需要消耗大量的人力物力。设置风电场及远程监控自动化系统，实现风 电场群的集中运行管理、集中检修管理、集中经营管理和集中后勤管理，通过 人力资源、工具和备件、资金和技术的合理调配与运用，达到人、财、物的高
智能工业现场的设备远程监控与维护 一、概述 随着科学技术的迅猛发展，各种设备制造商纷纷涌现，设备制造商已经成为生产力发展的重要组成部分。如何提高管理水平，提高企业效率和竞争力是从管理到基层面临的日益严峻的问题。对于如何提高设备运维效率和抓好售后管控，确实是工业设备自动化检测和控制设备制造商提升绩效的一大重点区域，而建立智能化的全方位远程设备监控以及管理系统是对本行业模式的变革，是科技创新+管理创新。 二、设计方案 2.1系统介绍 设备远程监控系统在企业业务实施层管理信息化建设中处于重要地位，是一个以提供多部门、全方位设备远程监控管理为核心的综合信息化系统，同时提供了对更高层面企业管理系统的有效接口。 下图显示了本系统与其它信息化系统之间的关系： 上图显示了本系统的信息跨度，系统以三级运营管理层为主线，同时补充完善设备远程监控和管理功能，并对生产管理MES、企业ERP提供实时/历史设备分析数据和售后分析数据，同时其专家分析数据还将支持企业的商业智能和业务决策的需求。
设备远程监控系统架构图 上图中，通过数据采集系统硬软件对包括PLC、仪表或者工控机等在内的设备进行实时状态、参数、故障等数据的采集，通过VPN方式，采集系统将数据远传至云端通讯服务，云端通讯服务接收和处理数据后存入数据服务器，再通过应用服务器将数据进行处理后通过web或者webservice方式提供给 WEB端（PC、平板、手机）或者APP端以进行展示、分析、诊断和管理等界面。 2.2系统功能介绍 1）设备数据采集 对被监控对象（即公司售给客户的产品）进行数据采集。数据采集的内容包括产品的运行信号、运行数据、产量信息、系统参数、故障信号、趋势信号以及由工控机控制软件处理过的视频关键信号等，同时，在用户现场允许的情况下，还可以在远程对产品进行参数修改。 2）设备故障管理 现场故障实时报警；可以对产品故障的实时查看和历史查询；能通过设置模拟量上、下限值、变化率（如有需要，可要求在PLC中做基础计算）产生预警，并能分时、分产品进行统计，导出报警报表。报警信息应包括产品客户、产品属性、报警产生时间、报警消除时间、报警确认时间、报警确认人等。 3）设备远程诊断 通过故障信息、图片信息和预警信息，追溯故障发生时，相关变量状态和运
土壤墒情在线监测系统概述 灌溉在农业生产中是非常重要的一项农事工作，而节水灌溉则是近年来国家所倡导的一种灌溉方式。经实践证明，在田间作物增产灌溉和适时适量节水技术应用与研究中，都离不开田间墒情的监测和预报。通过应用土壤墒情在线监测系统对田间墒情的监测和预报，种植者可以根据土壤墒情在线监测系统提供的数据发现某块田地缺水了，然后及时进行灌溉，而当土壤水分达到过多时，就能提醒种植者进行排水，严格的按照墒情浇关键水，使得灌溉水得到有效利用，从而达到节水高产的目的。 那么，土壤墒情在线监测系统是什么？该系统怎样呢？ 土壤墒情在线监测系统就是专业用来监测田间土壤墒情的设备，它可以利用其数据采集、传输和存储技术来实时获取田间的墒情旱情等信息，而工作人员通过这些数据信息，就可以分析出当前田间土壤的墒情情况。土壤墒情在线监测系统和传统土壤监测仪器相比具有很大优势，它可以实现全天24小时对土壤墒情的实时监测，做到每分每秒关注土壤墒情的变化情况，而且不需要工作人员看守，同时还能够将数据传输至平台，实现多点墒情监测，而这些都是过去的土壤墒情监测仪器所不具备的。 不仅如此，土壤墒情在线监测系统的好处远远不止只有这一点，农业种植人人都想作物增产，而作物要想增产，合理的灌溉措施是少不了的，而合理的灌溉离不开田间墒情的监测和预报，即离不开土壤墒情在线监测系统的应用，还有在农业种植过程中，农户也经常会遇到灌溉的问题，比如什么时候灌溉合适，灌溉多少合适，如果灌溉把控不好时间或者灌溉不及时，很容易影响农作物的正常生长，影响农作物的产量。所以如何使农作物得到适时、适量的灌溉，提高灌水效率，是非常重要的事情。而托普云农TZS-GPRS-I土壤墒情在线监测系统是专业用于监测与管理土壤墒情的专业系统。该系统可以通过实时监测，为作物灌溉提供可靠的数据支撑，提高水资源的利用率，提高种植效率。
一种基于SMS的智能家居远程监控系统(1) 关键字：SMS智能家居远程监控系统 1 引言 随着生活节奏的加快，生活水平的提高，人们对现代家居的安全性、智能性、舒适性和便捷 性提出了更高的要求。智能家居控制系统就是适应这种需求而出现的新事物，正朝着智能化、远程化、小型化、低成本等方向发展。如今手机已经十分普及，如何让普通百姓只需要 增加少量投入便可以通过手机远程遥控自己家中的电器设备，远程查看设备或安防系统状 况。同时，一旦家中发生煤气泄露、火灾、被盗等安全事故时能够立即获知警报，及时处理。为此本文提出了一种基于SMS和Atmega128 的智能家居远程监控系统。 2 系统结构及工作原理 本文所设计的智能家居远程监控系统由CP U 模块、短信收发模块、电源模块、时钟模块、LCD 显示模块、键盘模块、驱动模块、无线收发模块、检测模块等模块组成，如图 1 所示。系统的工作原理如下：用户通过手机将控制或查询命令以短信的形式通过GSM 网发送到短信收发模块，CPU 再通过串口将短信读入内存，然后对命令分析处理后作出响应，控制相 应电器的开通或关断，实现了家电的远程控制。CPU 定时检测烟感传感器、CO 传感器、门禁系统的信号，一旦家中发生煤气泄露、火灾、被盗等险情时，系统立即切断电源、蜂鸣 器警报并向指定的手机发送报警短信，实现了家居的远程监视。为了达到更人性化的设计， 当用户在家时可通过手持无线遥控器控制各个家电的通断，通过自带的小键盘设定授权手机 号码、权限和设定系统的精确时间等参数。LCD 用来实时显示各电器状态和各个传感器的 状态。 图1 系统结构框图 3 硬件系统设计
农业大棚远程智能监控与PLC自动化控制系统解决方案 目录 1 前言 (2) 1.1 智能农业远程智能监控系统的概念 (2) 1.2 实施农业远程智能监控系统的必要性 (2) 2 背景分析 (3) 3 大棚温湿度光照采集与自动化控制设计 (5) 3.1 系统设备组成 (9) 3.2 网络架构 (10) 3.3 采集原理 (11) 3.4 数据架构 (13) 3.5 设计原则 (14) 4 系统功能 (16) 4.1 功能架构 (16) 4.2 功能特点 (17) 4.2.1 数据采集 (17) 4.2.2 数据查询 (18) 4.2.3 数据分析与诊断 (18) 4.2.4 数据报警 (18) 4.2.5 视频监控 (19) 4.3 设备参数 (19) 4.3.1 数据采集与传输设备 (19) 4.3.2 温/湿度测试仪昆仑海岸 (20) 4.3.3 光照测试仪昆仑海岸 (25) 5 施工组织方案 (25) 5.1 施工方案介绍 (25) 5.2 施工计划安排 (26) 5.3 资源准备 (27) 5.4 施工内容 (27) 6 售后服务及承诺 (28) 7施工与验收时间表 (28)
1前言 1.1智能农业远程智能监控系统的概念 智能农业是采用比较先进、系统的人工设施，改善农作物生产环境，进行优质高效生产的一种农业生产方式，20世纪80年代以来，智能农业发展很快，特别是欧美、日本等一些发达国家，目前已经普遍采用计算机控制的大型工厂化设施，进行恒定条件下全年候生产，效益大为提高；在社会主义市场经济条件下，我国的智能农业以其较高的科技含量、市场取向的新机制、短平快的产销特点、效益显著的竞争力，取得了快速发展，改善了传统农业的生产方式、组织方式和运行机制，提高了农业科技含量和物质装备水平，成为现代农业重要的生产方式。 深圳市信立科技有限公司智能农业远程智能监控系统是指利用现代电子技术、移动网络通信技术、计算机及网络技术相结合，将农业生产最密切相关的空气的温度、湿度及土壤水分等数据通过各种传感器以无线ZigBee技术动态采集，并利用中国电信的4G，4G CDMA网络通讯技术，将数据及时传送到智能专家平台，使智能农业管理人员、农业专家通过手机或手持终端就可以及时掌握农作物的生长环境，及时发现农作物生长症结，及时采取控制措施，及时调度指挥，及时操作，达到最大限度的提高农作物生长环境，降低运营成本，提高生产产量，降低劳动量，增加收益。 1.2实施农业远程智能监控系统的必要性 江苏智能农业发展，已经初步形成了政府引导、社会支持、市场推动和农民
使用NB-IoT技术实现自动化设备的跨省市异地远程控制 一、实现目的：通过手机、IPAD、电脑等对进行远程控制，开机、停机、读取数据、下发数据等。 二、技术方案：PLC+NB-IoT+平台软件 三、适用范围：分期付款的自动化设备、出租的设备、工程尾款催收等需要远程控制或者采集下发数据的场景。 四、应用场景： 案例1 XX公司是广东省机器人生产集成厂家，江西省的王某从XX公司购买了2台集成后的机器人用于生产，设备款项共计60万元，购买合同中规定设备款分3期，但王某只支付了前两期的款，尾款6万元一直拖欠，为追回尾款销售人员在一年间多次从广东到江西省，仅差旅费用就多达近万元；之后XX公司以维护升级的名义为王某的设备加装了NB-IoT模块，在设备加装了模块后，经过再三和王某沟通无果，销售经理通过手机在对王某的PLC下达了停机命令，王某不得以只好将尾款6万元打给XX公司。 案例2 陈总的公司生产一种用于切割瓷砖、为瓷砖涂胶的设备，设备采用租赁的形式，出租给各地的装修公司、个人等用户，收费方式是按涂胶的面积来收费，每个月安排人员到各地进行抄表(设备自带计数装置)，随着业务扩展，陈总的设备除浙江省以外，还有很多广东、山东、河南的异地客户。为了抄表陈总不得不加派人手，而很多较偏远的地区如新疆、宁夏等客户来联系，致使陈总不得不忍痛拒绝！陈总的业务因此只能困守在几个特定的地区，不能扩张，越来越多的抄表员的支出也给陈总的公司带来了很大的压力！ 2018年8月，陈总公司的设备加装了NB-IoT模块，把设备的生产数据与公司的财务系统(ERP)相结合，实现了无人抄表、自动计费、自动收费，客户只要关注陈总公司的公众号或者下载APP就能够方便支付当月的费用。陈总的公司当月就节省了15个抄表员的支出。 五、NB-IoT技术简介 NB-IoT是窄带物联网技术，它使用NB模组+NB物联卡为用户提供物联网通讯通道。简而言之，它就是一个PCB模块，这个模块可以插物联卡(类似手机SIM卡)，它可以和PLC、工控机等设备进行串口、以太网等方式的通讯，然后通过无线连入网络。 NB模组