2012 届毕业设计（论文）
题目：基于CAN总线的大型起重机监控系
统开发
学院：自动化与电气工程学院专业：
班级：
姓名：
指导教师：
起讫时间：2012-3-5~2012-6-15
二〇一二年六月
基于CAN总线的大型起重机监控系统开发
摘要
为了实现大型起重机(汽车型)上各类电控设备系统之间的信息交换，以迅速方便地获取车辆实时运行状态，出现了利用总线控制的车载网络系统(CAN-BUS)。当司机出现不规范驾驶操作(超速、急加速等)或车辆故障(安全)隐患时，系统可及时发出报警，实现管理部门(客运、机务、安全等)对运行车辆的实时精细化管控。当运行车辆出现故障时，可借助该系统实现故障远程诊断和协助修理，极大地提高运行车辆故障维修的时效性和经济性。
该课题设计了一种基于CAN-BUS的以STM32F107单片机为控制核心的大型起重机监控系统，它是一套可与CAN总线对接，通过无线网传输、采集和分析CAN总线上的信号以得到起重机上各个部件(主钩与副钩的起重载荷和起升高度、主臂与副臂的起重力矩和起升角度、工作幅度、钢丝绳状况、风速和风力大小、起重过程中载荷振动情况以及下阵的各种信息等)的实时参数，并对其进行分析，从而对数据进行深度挖掘，为大型起重机的运行安全和车况监控等提供参考。
关键词：起重机监控系统报警CAN-BUS STM32F107
Development of Large Crane Monitoring System Based on CAN-Bus
ABSTRACT
In order to achieve the large cranes (vehicle type) exchange of information between the various types of electronic control equipment system that to access real-time vehicle operating status quickly and easily, bus control network system ( CAN-BUS ) is appearing. When the drivers' operation is not specification (speeding, urgent acceleration, etc. ) or the hidden danger of vehicle failure, this system can give an alarm in time to realize the management department ( passenger, crew, safety etc.) on the operation of vehicle real-time precise control. when the running vehicle failure, using the system to realize the remote fault diagnosis and assist, greatly improve the running vehicle fault repair of the timeliness and economy.
In this paper, the design based on the CAN-BUS STM32F107 microcontroller is the core of the large crane monitoring system, it is a set of docking with the CAN bus through the transmission of the wireless network, collecting and analyzing the signal on the CAN bus to get on various parts of the crane(the main hook and auxiliary hook lifting loads and lifting height, load moment of the main boom and jib and lifting angle, working range, rope condition, wind speed and wind speed, load lifting process the vibration of the next array real-time parameters of a variety of information, etc.), and its analysis to the depth of excavation, the data provide a reference for the safe operation of large cranes and condition monitoring.
KEYWORDS: Crane; Monitoring System; CAN-BUS; STM32F107; Alarm
目录
摘要 ............................................................................................................................ I ABSTRACT ............................................................................................................. II 第一章绪论. (1)
1.1研究目的及意义 (1)
1.2国内外现状 (1)
1.3论文的主要工作 (2)
第二章CAN总线原理 (3)
2.1CAN总线的产生和发展 (3)
2.2CAN总线特点 (4)
2.3CAN总线技术介绍 (4)
2.3.1位仲裁 (4)
2.3.2 CAN与其他通信方案的比较 (5)
2.3.3 CAN的报文格式 (6)
2.4CAN总线错误处理 (6)
2.4.1 错误检测 (6)
2.4.2 错误标定 (7)
2.5CAN总线故障界定 (8)
2.6本章小结 (10)
第三章监控系统总体设计 (11)
3.1设计要求 (11)
3.2监控系统的总体设计 (11)
3.2.1 系统总体结构 (11)
3.2.2 系统的工作流程 (12)
3.2.3 起重机监控系统的功能 (12)
3.3本章小结 (13)
第四章CAN总线监控系统的软件设计 (14)
4.1STM32F107单片机介绍 (14)
4.2系统整体流程 (15)
4.3单片机基本设置 (15)
4.3.1 CAN 总线接口配置 (15)
4.3.2 CAN总线中断配置 (15)
4.3.3过滤器设置 (17)
4.3.4系统时钟设置........................................................................ 错误！未定义书签。
4.3.5两个重要函数( CAN_Transmit()和CAN_Recieve() ) (20)
4.4单片机与计算机的通讯连接 (21)
4.5LCD显示模块设计 (23)
4.6蜂鸣器报警模块设计 (28)
4.7本章小结 (29)
结束语 ..................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献.. (31)
致谢 (32)
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第一章绪论
1.1研究目的及意义
起重机在工程建设和生产生活中应用非常广泛。其操作虽然简单，但是工况却十分复杂，操作员往往不易发现潜在的危险，安全生产形势十分严峻，尤其是车载移动式起重机，常常出现侧翻事故，甚至人员伤亡。所以如果可以设计一种监控系统对起重机的各方面的参数进行实时监控，那么就可以及时发现问题并发出警报，避免事故的发生[2,9,11]。
本课题研究了一种基于CAN总线的车载起重机安全监控系统，针对车载起重机在各种工况下的操控特性进行实时监测和告警，并带有安全操作提示，包括前方、后方以及侧方位的安全性提示，并在紧急状态下自动切断超载运转的项目，从而杜绝安全隐患，确保安全生产。此系统集工况监测、控制、告警、记录系统于一体，具有功能齐全、经济适用的特点。并且可以通过简单改装和修改计算参数用在其他类型的车载起重机上，能够简单快捷地完成设备的安装调试工作。
1.2国内外现状
我国GPS车辆监控系统的应用是从20世纪90年代开始的，一些从事GPS研究开发的公司、科研单位结合国情进行了这类移动信息系统的设计和开发工作，如清华大学电子工程系、北京航空航天大学等都投入了大量的人力、物力致力于该类系统的开发与应用研究[1]。从2000年开始，GPS车辆监控系统市场迅速发展，较成熟的产品不断被推出。目前，己有近百家的国内专业生产商推出了汽车用GPS产品[3]。据中国GPS应用协会的预测，在未来的3到5年内，国内每年应用GPS技术的年装车数量能达到8-12万辆，每年的相关产值可达到7-8亿。国家也将发展智能交通、缓解交通压力写入我国“十五”综合交通体系发展规划之中。其中，南京市的“110”报警巡逻车GPS监控系统、海口市公安局GPS 移动无线报警系统、KXJ-H型卫星定位调度管理监控报警系统等都是具代表性的系统。就现在的GPS车辆监控系统技术发展来说，GPS定位技术基本上已经达到稳定高性能的程度。目前，美国的GPS系统、俄罗斯的全球导航卫星系统GLONASS和中国的“北斗一号”卫星导航系统均已投入运行或进入试验阶段[21]。与此同时，欧洲的“伽利略”计划也在积极的推进中，给导航定位技术打开了全新的局面。另外随着第三代移动通信网络(3G)的兴
第一章绪论
起，第四代移动通信网络(4G)的研究将使人们真正进入无线互连的时代，这些都将为以卫星定位技术和移动通信技术为基础的车辆监控系统开拓更广阔的空间，展现更美好的未来[1]。
1.3论文的主要工作
本课题是基于STM32F107的监控系统开发，主要完成以下任务：
(1) 介绍CAN总线相关信息(CAN-Bus通信协议, CAN-Bus数据链路控制特点等)。
(2) 介绍STM32F107的ARM处理器的原理和性能，根据STM32F107中xb_CAN功能和特点设计监控系统，并完成驱动程序开发。
(3) 围绕大型起重机安全保障关键技术的有关方面开展研究，尤其是考察大型起重机监测的基本特征、构成要素的相关性等。然后与监控系统相结合，最终完成大型起重机监控系统的开发。
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第二章CAN总线原理
2.1CAN总线的产生和发展
控制器局部网(CAN－CONTROLLER AREA NETWORK)是BOSCH公司为现代汽车应用领先推出的一种多主机局部网，由于其卓越性能现已广泛应用于工业自动化、多种控制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等众多部门。控制器局部网将在我国迅速普及推广[5]。
随着计算机硬件、软件技术及集成电路技术的迅速发展，工业控制系统已成为计算机技术应用领域中最具活力的一个分支，并取得了巨大进步。由于对系统可靠性和灵活性的高要求，工业控制系统的发展主要表现为：控制面向多元化，系统面向分散化，即负载分散、功能分散、危险分散和地域分散[8,22]。
分散式工业控制系统就是为适应这种需要而发展起来的。这类系统是以微型机为核心，将5C技术—COMPUTER(计算机技术)、CONTROL(自动控制技术)、COMMUNICATION(通信技术)、CRT(显示技术)和CHANGE(转换技术)紧密结合的产物。它在适应范围、可扩展性、可维护性以及抗故障能力等方面，较之分散型仪表控制系统和集中型计算机控制系统都具有明显的优越性[17]。
典型的分散式控制系统由现场设备、接口与计算设备以及通信设备组成。现场总线(FIELDBUS)能同时满足过程控制和制造业自动化的需要，因而现场总线已成为工业数据总线领域中最为活跃的一个领域。现场总线的研究与应用已成为工业数据总线领域的热点。尽管目前对现场总线的研究尚未能提出一个完善的标准，但现场总线的高性能价格比将吸引众多工业控制系统采用。同时，正由于现场总线的标准尚未统一，也使得现场总线的应用得以不拘一格地发挥，并将为现场总线的完善提供更加丰富的依据。控制器局部网CAN(CONTROLLER AERANETWORK)正是在这种背景下应运而生的[7]。
由于CAN为愈来愈多不同领域采用和推广，导致要求各种应用领域通信报文的标准化。为此，1991年9月PHILIPS SEMICONDUCTORS制订并发布了CAN技术规范(VERSION 2.0)。该技术规范包括A和B两部分。2.0A给出了曾在CAN技术规范版本1.2中定义的CAN报文格式，而2.0B给出了标准的和扩展的两种报文格式。此后，1993年11月ISO正式颁布了道路交通运载工具--数字信息交换--高速通信控制器局部网(CAN)国
第二章CAN总线原理
际标准(ISO11898)，为控制器局部网标准化、规范化推广铺平了道路[4]。
2.2 CAN总线特点
CAN总线是德国BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。通信速率可达1MBPS。CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作[6,7]。
CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码。采用这种方法的优点可使网络内的节点个数在理论上不受限制，数据块的标识码可由11位或29位二进制数组成，因此可以定义211或229个不同的数据块，这种按数据块编码的方式，还可使不同的节点同时接收到相同的数据，这一点在分布式控制系统中非常有用。数据段长度最多为8个字节，可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。同时，8个字节不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性。CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计，特别适合工业过程监控设备的互连，因此，越来越受到工业界的重视，并已公认为最有前途的现场总线之一[17]。
另外，CAN总线采用了多主竞争式总线结构，具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点。CAN总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信。CAN总线协议已被国际标准化组织认证，技术比较成熟，控制的芯片已经商品化，性价比高，特别适用于分布式测控系统之间的数通讯。CAN总线插卡可以任意插在PC AT XT兼容机上，方便地构成分布式监控系统[7]。
2.3 CAN总线技术介绍
2.3.1位仲裁
要对数据进行实时处理，就必须将数据快速传送，这就要求数据的物理传输通路有较高的速度。在几个站同时需要发送数据时，要求快速地进行总线分配。实时处理通过网络交换的紧急数据有较大的不同。一个快速变化的物理量，如汽车引擎负载，将比类似汽车
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引擎温度这样相对变化较慢的物理量更频繁地传送数据并要求更短的延时。
CAN总线以报文为单位进行数据传送，报文的优先级结合在11位标识符中，具有最低二进制数的标识符有最高的优先级。这种优先级一旦在系统设计时被确立后就不能再被更改。总线读取中的冲突可通过位仲裁解决。当几个站同时发送报文时，站1的报文标识符为011111；站2的报文标识符为0100110；站3的报文标识符为0100111。所有标识符都有相同的两位01，直到第3位进行比较时，站1的报文被丢掉，因为它的第3位为高，而其它两个站的报文第3位为低。站2和站3报文的4、5、6位相同，直到第7位时，站3的报文才被丢失。注意，总线中的信号持续跟踪最后获得总线读取权的站的报文。在此例中，站2的报文被跟踪。这种非破坏性位仲裁方法的优点在于，在网络最终确定哪一个站的报文被传送以前，报文的起始部分已经在网络上传送了。所有未获得总线读取权的站都成为具有最高优先权报文的接收站，并且不会在总线再次空闲前发送报文[5]。
CAN具有较高的效率是因为总线仅仅被那些请求总线悬而未决的站利用，这些请求是根据报文在整个系统中的重要性按顺序处理的。这种方法在网络负载较重时有很多优点，因为总线读取的优先级已被按顺序放在每个报文中了，这可以保证在实时系统中较低的个体隐伏时间[1]。
对于主站的可靠性，由于CAN协议执行非集中化总线控制，所有主要通信，包括总线读取(许可)控制，在系统中分几次完成。这是实现有较高可靠性的通信系统的唯一方法。
2.3.2 CAN与其他通信方案的比较
实践中，有两种重要的总线分配方法：按时间表分配和按需要分配。在第一种方法中，不管每个节点是否申请总线，都对每个节点按最大期间分配。由此，总线可被分配给每个站并且是唯一的站，而不论其是立即进行总线存取或在特定时间进行总线存取。这将保证在总线存取时有明确的总线分配。在第二种方法中，总线按传送数据的基本要求分配给一个站，总线系统按站所希望的传送分配(如:Ethernet CSMA/CD)。因此，当多个站同时请求总线存取时，总线将终止所有站的请求，这时将不会有任何一个站获得总线分配。为了分配总线，多于一个总线存取是必要的。
CAN实现总线分配的方法，可保证当不同的站申请总线存取时，明确地进行总线分配。这种位仲裁的方法可以解决当两个站同时发送数据时产生的碰撞问题。不同于Ethernet网络的消息仲裁，CAN的非破坏性解决总线存取冲突的方法，确保在不传送有用消息时总线
第二章CAN总线原理
不被占用。甚至当总线在重负载情况下，以消息内容为优先的总线存取也被证明是一种有效的系统。虽然总线的传输能力不足，所有未解决的传输请求都按重要性顺序来处理。在CSMA/CD这样的网络中，如Ethernet，系统往往由于过载而崩溃，而这种情况在CAN中不会发生[10]。
2.3.3 CAN的报文格式
在总线中传送的报文，每帧由7部分组成。CAN协议支持两种报文格式，其唯一的不同是标识符(ID)长度不同，标准格式为11位，扩展格式为29位。
在标准格式中，报文的起始位称为帧起始(SOF)，然后是由11位标识符和远程发送请求位(RTR)组成的仲裁场。RTR位标明是数据帧还是请求帧,在请求帧中没有数据字节。
控制场包括标识符扩展位(IDE)，指出是标准格式还是扩展格式。它还包括一个保留位(R0)，为将来扩展使用。它的最后四个字节用来指明数据场中数据的长度(DLC)。数据场范围为0～8个字节，其后有一个检测数据错误的循环冗余检查(CRC)。
应答场(ACK)包括应答位和应答分隔符。发送站发送的这两位均为隐性电平(逻辑1)，这时正确接收报文的接收站发送主控电平(逻辑0)覆盖它。用这种方法，发送站可以保证网络中至少有一个站能正确接收到报文。
报文的尾部由帧结束标出。在相邻的两条报文间有一很短的间隔位，如果这时没有站进行总线存取，总线将处于空闲状态[1]。
2.4 CAN总线错误处理
2.4.1 错误检测
不同于其它总线，CAN协议不能使用应答信息。事实上，它可以将发生的任何错误用信号发出。CAN协议可使用五种检查错误的方法，其中前三种为基于报文内容检查。
1. 循环冗余检查(CRC)
在一帧报文中加入冗余检查位可保证报文正确。接收站通过CRC可判断报文是否有错。
2. 帧检查
这种方法通过位场检查帧的格式和大小来确定报文的正确性，用于检查格式上的错误。
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3. 应答错误
如前所述，被接收到的帧由接收站通过明确的应答来确认。如果发送站未收到应答，那么表明接收站发现帧中有错误，也就是说，ACK场已损坏或网络中的报文无站接收。CAN协议也可通过位检查的方法探测错误。
4. 总线检测
有时，CAN中的一个节点可监测自己发出的信号。因此，发送报文的站可以观测总线电平并探测发送位和接收位的差异。
5. 位填充
一帧数据中的每一位都由不归零表示,可保证位编码的最大效率。然而，如果在一帧报文中有太多相同电平的位，就有可能失去同步。为保证同步，同步沿用位填充产生。在五个连续相等位后，发送站自动插入一个与之互补的补码位；接收时，这个填充位会被自动丢掉。例如，五个连续的低电平后，CAN自动插入一个高电平位。CAN通过这种编码规则检查错误，如果在一帧报文中有6个相同位，CAN就知道发生了错误[22]。
如果至少有一个站通过以上方法探测到一个或多个错误，它将发送出错标志终止当前的发送。这可以阻止其它站接收错误的报文，并保证网络上报文的一致性。当大量发送数据被终止后，发送站会自动地重新发送数据。作为规则，在探测到错误后23个位周期内重新开始发送。在特殊场合，系统的恢复时间为31个位周期。
但这种方法存在一个问题，即一个发生错误的站将导致所有数据被终止，其中也包括正确的数据。因此，如果不采取自监测措施，总线系统应采用模块化设计。为此，CAN协议提供一种将偶然错误从永久错误和局部失败中区别出来的办法。这种方法可以通过对出错站统计评估来确定一个站本身的错误并进入一种不会对其它站，产生不良影响的运行方法来实现，即站可以通过关闭自己来阻止正常数据因被错误地当成不正确的数据而被终止。
2.4.2 错误标定
检测到错误条件的站通过发送错误标志指示错误。对于“错误主动”的节点，错误信息为“主动错误标志”，对于“错误被动”的节点，错误信息为“被动错误标志”。站检测到无论是位错误、填充错误、形式错误，还是应答错误，这个站会在下一位时发出错误标志信息。
第二章CAN总线原理
只要检测到的错误的条件是CRC错误，错误标志的发送开始于ACK界定符之后的位(其他的错误条件除外)[19]。
2.5 CAN总线故障界定
至于故障界定，单元的状态可能为以下三种之一：
(1)“错误主动”
(2)“错误被动”
(3)“总线关闭”
“错误主动”的单元可以正常地参与总线通讯并在错误被检测到时发出主动错误标志。
“错误被动”的单元不允许发送主动错误标志。“错误被动”的单元参与总线通讯而且在错误被检测到时只发出被动错误标志。而且，发送以后，“错误被动”单元将在预设下一个发送之前处于等待状态[13]。
“总线关闭”的单元不允许在总线上有任何的影响(比如：关闭输出驱动器)。在每一总线单元里实现两种计数以便故障界定：
(1) 发送错误计数
(2) 接收错误计数
这些计数按以下规则改变(注意：在给定的报文发送期间，可能要用到的规则不只一个)：
(1) 当接收器检测到一个错误，接收错误计数就加1 。在发送主动错误标志或过载标志期间所检测到的错误为位错误时，接收错误计数器值不加1 。
(2) 当错误标志发送以后, 接收器检测到的第一个位为“显性”时，接收错误计数值加8 。
(3) 当发送器发送错误标志时，发送错误计数器值加8 。
例外情况1 ：
发送器为“错误被动”，并检测到一应答错误(注：此应答错误由检测不到一个“显性”应答以及当发送被动错误标志时检测不到一“显性”位而引起)。
例外情况2 ：
发送器因为填充错误而发送错误标志(注：此填充错误发生于仲裁期间。引起填充错误
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是由于：填充位〈填充位〉位于RTR位之前，并已作为“隐性”发送，但是却被监视为“显性”)[13]。
例外情况1 和例外情况2 时，发送错误计数器值不改变。
(4) 发送主动错误标志或过载标志时，如果发送器检测到位错误，则发送错误计数器值加8 。
(5) 当发送主动错误标志或过载标志时，如果接受器检测到位错误(位错误)，则接收错误计数器值加8 。
(6) 在发送主动错误标志、被动错误标志或过载标志以后，任何节点最多容许7 个连续的“显性”位[12]。
以下的情况，每一发送器将它们的发送错误计数值加8 ，及每一接收器的接收错误计数值加8 ：
当检测到第14个连续的“显性”位后、在检测到第8 个跟随着被动错误标志的连续的“显性”位以后、在每个附加的8 个连续“显性”位顺序之后。
(7) 报文成功传送后(得到应答及直到帧末尾结束没有错误)，发送错误计数器值减1 ，除非已经是0 。
(8) 如果接收错误计数值介于1 和127 之间，在成功地接收到报文后(直到ACK间隙接收没有错误即成功地发送了应答位)，接收错误计数器值减 1 。如果接收错误计数器值是0 ，则它保持0 ，如果大于127 ，则它会设一个值介于119 到127 之间。
(9) 当发送错误计数器值等于或超过128 时，或当接收错误计数器值等于或超过128 时，节点为“错误被动”。让节点成为“错误被动”的错误条件致使节点发出主动错误标志。
(10) 当发送错误计数器值大于或等于256 时，节点为“总线关闭”。
(11) 当发送错误计数器值和接收错误计数器值都小于或等于127 时，“错误被动”的节点重新变为“错误主动”。
(12) 在总线监视到128 次出现11个连续“隐性”位之后，“总线关闭”的节点可以变成“错误主动”(不再是“总线关闭”)，它的错误计数值也被设置为0 。
备注：一个大约大于96的错误计数值显示总线被严重干扰。最好能够采取措施测试这个条件。起动/ 睡眠：如果起动期间内只有 1 个节点在线，以及如果这个节点发送一些
第二章CAN总线原理
报文，则将不会有应答，如此检测到错误并重复报文。由于此原因，节点会变为“错误被动”，而不是“总线关闭”[13]。
2.6 本章小结
本章对CAN总线的产生及发展现状、CAN总线的特点、CAN总线的一些技术特点以及CAN总线的错误处理等问题进行了详细的介绍。
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第三章监控系统总体设计
3.1 设计要求
本监控系统主要包括单片机处理模块、LCD显示模块、继电器输出控制报警模块、仿真模块等部分。本论文要求做以下设计：
(1) 基于CAN总线编写STM32数据收发驱动程序。
(2) LCD与STM32的接口电路控制程序，用LCD进行各种参数的设定和显示。
(3) 发光二极管，继电器的控制程序，当超过设定出错次数，利用继电器控制声光报警电路进行报警以及控制相关外设的通断。
(4) AD采样程序设计及仿真，通过软件滤波使得采样精确度大大提高，通过抗干扰措施使得软件抗干扰能力大大增强(此功能有电脑模拟实现)。
3.2监控系统的总体设计
3.2.1 系统总体结构
监控系统结构框图如图3-1所示，系统以单片机STM32F107为核心，配合外围电路共同实现传感器信号采集、起重机各参数的显示、数据传输和声光报警等功能。
以STM32F107为核心的神舟IV号开发板通过GPIO总线对屏进行进行访问操作，实现图形界面的显示。神舟系列的2.8/3.2 寸LCD 触摸屏支持触摸功能，LCD模块上有触摸芯片，将电阻式触摸屏的模拟信号转化为数字信号，处理器通过SPI接口读取芯片转换后的数字，支持查询方式和中断方式。此外，2.8/3.2 寸LCD 触摸屏模块上还集成了SPI FLASH和SPI接口的SD卡座（神舟IV号板载了一个SPI FLASH 和SD卡座）。
继电器输出控制报警模块是由开发板上的蜂鸣器来发出声音警报，蜂鸣器与315M的无线模块VT脚复用，当315M的无线遥控的任意按键按下时蜂鸣器鸣响；器鸣器连接到了处理器的PA3 管脚，也可以由处理器控制其鸣响，当处理器的PA3 管脚输出低电平时蜂鸣器开始鸣响，反之处理器的PA3 管脚输出高电平或OD开漏时蜂鸣器停止鸣响[23]。
第三章 监控系统总体设计
图3-1 系统总体结构图 3.2.2 系统的工作流程
本设计部分主要由单片机处理模块、LCD 显示模块、继电器输出控制报警模块等组成。首先，系统进行开机的自检测并进入初始化模式，对系统初始参数进行设置，此模式下禁止报文的接收和发送。在初始化完成后，软件应该让硬件进入正常模式，以便正常接收和发送报文。正常进入系统后进行错误接受次数及相关参数的设置，设置结束后传感器的数据经滤波放大后送到上位机的A/D 口进行数据处理，处理后的数据经过内部数据总线传到报警平台，一旦传感器检测到的起重机某个部位发生异常，它便开始发送错误信息，当接受到错误信息的次数超过设定的值时，则启动声光报警并且把报警信息传到报警平台[20]。 3.2.3 起重机监控系统的功能
起重机监控系统主要的功能如下： (1)起重机实时参数的显示
用户通过LCD 的显示数值可以方便的了解起重机的实时参数。 (2)自动测量工况并计算安全工作参数的范围，当安全受到潜在威胁时发出报警信号，提醒操作员注意操作安全。
(电
脑
模
拟
发
送
信
号)
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(3)根据传感器信号所在区间对传感器信号进行校正和量程标定，提高测量精度，并自动标定零点，自动判断传感器异常，确保系统工作安全。
(4)自动记录异常工况如果在设备运转期间出现异常状态，监控系统将会自动记录，把该状态下的各种参数记录到存储器中，供后期分析时调用。
3.3 本章小结
本章介绍了起重机监控系统的组成以及设计方案，对监控系统的整体流程和功能进行了介绍。
第四章CAN总线监控系统的软件设计
第四章CAN总线监控系统的软件设计
4.1 STM32F107单片机介绍
STM32F107是意法半导体推出全新STM32互联型(Connectivity)系列微控制器中的一款性能较强产品，此芯片集成了各种高性能工业标准接口，且STM32不同型号产品在引脚和软件上具有完美的兼容性，可以轻松适应更多的应用。
新STM32的标准外设包括10个定时器、两个12位1-Msample/s AD(模数转换器) (快速交替模式下2M sample/s)、两个12位DA(数模转换器)、两个I2C接口、五个USART接口和三个SPI端口和高质量数字音频接口IIS，另外STM32F107拥有全速USB(OTG)接口，两路CAN2.0B接口，以及以太网10/100 MAC模块。另外新的STM32产品采用LQFP64、LQFP100/BGA100和LQFP144/BGA144封装。针对配备32KB或64KB闪存的低存储密度微控制器，ST还推出采用全新QFN36封装的一款产品，6x6mm的封装是STM32产品系列中尺寸最小的，对于寻求成本低廉的通用硬件战略以把握多个市场机会的开发人员，新产品更有助于提升平台的可伸缩性。新系列微控制器还沿续了STM32产品家族的低电压和节能两大优点。2.0V到3.6V的工作电压范围兼容主流的电池技术，如锂电池和镍氢电池，封装还设有一个电池工作模式专用引脚Vbat。以72MHz频率从闪存执行代码，仅消耗27mA电流。低功耗模式共有四种，可将电流消耗降至两微安。从低功耗模式快速启动也同样节省电能；启动电路使用STM32内部生成的8MHz信号，将微控制器从停止模式唤醒用时小于6微秒[19]。
日前，意法半导体就为其基于Cortex-M3内核的STM32产品线开发了一款新的互联产品系列，该系列产品集成了丰富的接口，能够满足网络连接、数据记录、USB连接和外设扩展或现场升级等需求，可用于以工业、医疗、家电、消费电子市场和物业服务为目标应用的产品，如电力通信(PLC)、电机控制、病人监控、家庭音响、保安系统、电表和控制面板等领域。意法半导体大中国区微控制器事业部高级技术经理梁平表示，STM32产品线自从2007年6月发布至今，已有70款产品在产，两年来，使用大规模产量的STM32应用产品已经批量的占领市场，STM32实现了对微控制器市场的重塑。此次的互联产品线是STM32产品线中的新城员，主要特征是新增了以太网、USBOTG、CAN 接口和音频级12S功能。STM32微控制器瞄准低功耗和低成本的应用，与36MKHz到72MKHz的嵌入
江苏井神盐化股份有限公司机电分公司监控系统改造项目建议书 编制：陈兆宇 审核：闵瑞高 批准： 二〇一五年八月
1.项目背景及现状 碱厂现有的监控系统都为模拟监控系统，各控制室以及全厂厂区监控共计为144点，模拟控制系统它的主要配置由监视器、录象机、视频转换器、画面分割器、矩阵控制器等组成。设备繁琐，可靠性低，图像质量差，故障率高平均一个点的费用在2万元左右，并且连接部分使用的是视频同轴电缆接头，经常腐蚀损坏，针对我厂的这种特殊环境现状，急需对碱厂监控系统进行改造,另仓储车间仓储库区、石灰车间石灰配仓控制室因工作实际需要增加监控设备。 2.项目实施方案 根据现在的实际情况首先对包装监控系统及碳滤监控系统从原来模拟控制系统改为数字控制系统合计20个点，新增仓储库区14个点，拆下的模拟监控设备作为新增石灰配仓控制室使用，另外余下的设备可作为煅烧、码头、小苏打、蒸吸以及全厂厂区视频监控的备品件并在以后陆续对其它控制室的监控系统进行彻底改造。 3.项目投资及主要设备
项目总投资需17万元左右。 4.技术改造后效果分析 数字监控系统基于视频讯号转换的原理，通过对计算机数字视频压缩与传输技术的应用，将监控图像转化为数字信息，从而使信息采集、传输、储存及回放的过程简化，因此与传统监控相比具有明显的功能优势。此外，数字监控系统具有更人性化的设 序号 名称 数量 规格 价格（元） 备注 1 球型摄像机 34 DS-2DM1-513 83606 2 摄像机支架 34 壁挂 4080 3 24口交换机 3 0235A38A 4680 4 16路硬盘录像机 3 DS-7916N-E 4269 5 4T 硬盘 3 4T 3600 6 PVC 管 700 20 1400 7 超五类网线 12箱 5e 6960 8 电源线 2000 RVV2*1.0 4980 9 8芯光纤 1000 单模 3560 10 设备箱 3 500*600 540 11 工业电视 1 46“ 5000 石灰配仓控 制室 12 工业电视 2 46” 10000 码头控制室 13 码头控制室装修 20000 14 安装调试 18000 合计 170675
电视监控系统 培 训 教 程
第一部分电视监控系统概述 电视监控系统是将现场的视频及音频信号采集下来通过传输媒体传输到监控中心实现监视、监听、记录及控制等功能的一套综合性系统。从而实现安全防范、管理、教学、现场监测、视话会议等多方面功能。 一、电视监控系统基本构成 电视监控系统主要由：前端系统、传输系统和终端系统这三大部分组成。 （一）、系统框图 （二）、前端系统
电视监控的前端系统主要是将所需要的现场的图象和音声采集摄取下来转变成电信号以传到监控中心。 其主要由：1、摄像机2、镜头3、云台4、防护罩5、支架6、监听头7、射灯及红外灯8、解码器等产品相互结合而构成。 1、摄像机 摄像机是将图象信号即光信号转换成电信号的设备。摄像机根据光信号转换成电信号所采取的技术不同可分为：（1）、CCD摄像机。（2）、COMS摄像机。（3）、摄像管摄像机。目前监控行业广泛采用的是CCD摄像机。CCD是Charge Coupled Device(电荷耦合器件)的缩写，它是一种半导体成像器件，因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。CCD摄像机的工作方式是被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上，CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。 CCD摄像机的基本参数： （1）、CCD芯片的尺寸 CCD的成像尺寸常用的有1/2寸、1/3寸、1/4寸等，成像尺寸越小的摄像机的体积可以做得更小些，其成本越低。在相同的光学镜头下，成像尺寸越大，视场角越大，最低照度越低。芯片规格成像面大小(宽X 高) 对角线 1/2寸6.4x4.8mm对角线8mm，1/3寸4.8x3.6mm对角线6mm，1/4寸为宽3.2mmX高2.4mm,对角线4mm。 （2）、分辨率： 评估摄像机分辨率的指标是水平分辨率，其单位为线对，即成像后可以分辨的黑白线对的数目。常用的黑白摄像机的分辨率一般为380-600线，彩色为330-480线，其数值越大成像越清晰。一般的监视场合，用400线左右的黑白摄像机就可以满足要求。而对于医疗、图像处理等特殊场合，用600线的摄像机能得到更清晰的图像。 （3）、成像灵敏度即最低照度： 通常用最低环境照度要求来表明摄像机灵敏度，黑白摄像机的灵敏度大约是0.02-0.5Lux(勒克斯)，彩色摄像机多在1Lux以上。 0.1Lux的摄像机用于普通的监视场合；在夜间使用或环境光线较弱时，推荐使用0.02Lux的摄像机。与近红外灯配合使用时，也必须使用低照度的摄像机。另外摄像的灵敏度还与镜头有关，0.97Lux/F0.75相当于2.5Lux/F1.2相当于 3.4Lux/F1.。参考环境照度：夏日阳光下
附件1 起重机械安全监控管理系统的项目、 内容、方法和要求（试行） 1、设计文件 检查起重机械设计文件中有关安全监控管理系统的内容是否符合《起重机械 安全监控管理系统》（GB/T 28264-2012）的要求。 2、安全监控管理功能要求的硬件配备 检查起重机械的出厂配套件清单中是否有GB/T 28264-2012所要求的信号采集单元、信号处理单元、控制输出单元、数据存储单元、信号显示单元、信息导出接口单元等硬件设施，并核查。 3、管理权限的设定 现场核实系统管理员的授权，进入系统后，需要有登录密码或更高级的身份识别方式。系统管理员输入正确的密码或其它识别方式后，能够顺利进入系统。 4、故障自诊断 开机进入系统后，现场核实系统有运行自检的程序，并显示自检结果，系统应具有故障自诊断功能。系统自身发生故障而影响正常使用时，能立即发出报警信号。 5、报警装置 在空载的条件下，通过按急停或系统设计的报警信号现场验证起重机械的各种报警装置的动作。 系统的报警装置能向起重机械操作者和处于危险区域的人员发出清晰的声光报警信号。
当发生故障时，系统不但要报警，还应能根据设置要求对设备止停。 6、文字表达形式 现场目测系统显示的所有界面的文字表达形式为简体中文。 7、通信协议的开放性 (1)现场检查系统有对外开放的硬件接口，查阅相关说明书中通信协议的内容，应符合国家现行标准规定的MODBUS、TCP/IP、串口等对外开放的协议； (2)现场验证系统通过以太网或USB接口能方便地将记录数据导出。 8、显示信息的清晰度 在司机座位上，斜视45°可清晰完整的观察到整个监控画面，包括视频系统的画面，画面上显示的信息不刺目、不干扰视线，清晰可辨。 9、系统信息采集源 对应GB/T 28264-2012中表1检查信息采集源。 10、监控参数验证 按照下述方法，对应GB/T 28264-2012中表2验证具体产品的参数。 (1)起重量 现场起升载荷，检查显示器上是否显示起重量，显示计量单位为“t”,并至少保留小数点后两位。 (2)起重力矩 现场起升载荷，并进行变幅运动，检查显示器上是否显示起重量和相应位置幅度，显示计量单位分别为“t”和“m”,均应至少保留小数点后两位。 — 2 —
中国大唐集团新能源股份有限公司 计算机监控系统管理制度 部门：万宝沟电站 年度：2016年度
计算机监控系统管理制度 第一章总则 第一条为加强万宝沟电站计算机监控系统的管理，确保计算机监控系统正常运行，特制定本制度。 第二条本制度包括：运行管理、维护管理、技术管理、安全管理。 第三条适用范围：电站计算机监控系统的管理。 第二章运行管理 第四条电站是计算机监控系统的运行维护管理部门，贯彻执行计算机监控系统各项技术标准、规程规范和管理制度；负责保障电站计算机监控系统相关设备正常工作所需条件，保障系统的安全、稳定运行，对系统运行率指标负责；负责电站计算机监控相关设备的日常巡视；负责自动化数据可靠上传、缺陷处理等维护、定检工作。 第五条计算机监控系统的安全是电站安全生产的重要环节，集中中心负责计算机监控系统软硬件的管理和维护，运行值班人员负责在操作员站上监视和控制。 第六条运行值班人员对计算机监控系统各设备进行定时巡检，及时发现计算机监控系统异常情况，并及时汇报处理。巡检内容应包括电站计算机监控系统各主机是否运行正常，各设备运行指示灯指示应正常，监控程序数据正常刷新，和各监控装置、智能设备通讯正常，监控功能正常。 第七条运行人员可按照现场运行规程的规定，对监控装置进行断电复位等简单缺陷处理工作。 第八条监控主机经验收合格投入运行后，如无特殊情况不得退出监控程序。 第九条运行人员严禁修改监控系统数据、配置，严禁在监控画面私自添加用户帐号和更改监控画面。 第十条运行人员如果发现监控装置设备紧急故障，如设备电源起火、有冒烟现象等，应立即断开监控装置电源，缓解故障情况后，及时通知相关人员进行处理。 第三章维护管理 第十一条电站维护专责对电站所有监控计算机及信息进行统筹管理，对电站所有监控计算机、设备进行登记、造册备案和维修；对软件系统进行维护和改造。 第十二条计算机监控系统的维护包括：系统故障后的系统软硬件、应用软件重新安装、根据运行需要对原有系统的功能完善，数据及系统备份，以及版本的升级等。 第十三条凡在电站计算机监控系统设备上的检修、试验、故障处理等工作，包括软件的修改、测试、对网络及硬件的维护等，必须办理工作票。 第十四条计算机监控系统的验收应按设备检修的验收规范进行。 第十五条应用软件（逻辑控制程序、数据库、画面及配置文件等）和硬件的更改必须经电站批准，重大技术更改须经总工程师批准。修改工作完成后需填写《计算机监控系统软硬件修改记录表》，集控中心定期进行检查。 第十六条电站根据定期工作计划，每月对计算机监控系统进行一次检测维护，并填写《计算机监控系统日常维护检测表》，班组审查、存档。 第十七条在对软件、监控程序、数据库、通讯规约、配置文件等进行修改之前及修改完成后均需对系统进行备份，以备意外情况下的及时恢复。 第十八条未经电站负责人批准，不允许任何人改变计算机监控系统网络拓扑结构。禁止计算机监控系统与Internet及其他系统连接。 第十九条计算机监控系统必须使用专用磁盘。 第二十条维护人员应定期对监控程序、数据库、通讯规约、配置文件、历史记录进行备份，应有不少于两份的可用备份，并存放于不同介质与不同地点。 第二十一条新增监控设备需经相应的验收程序后，方可投运。 第二十二条电站的计算机监控系统各装置由运行人员负责清洁。 第二十三条电站应建立计算机监控系统的定期巡检、定期校验、轮换规定，建立巡检记录簿、检验记录簿、缺陷处理记录簿，上述各项工作均应详细记录在相应的记录簿上。
广东省技术改造监测系统用户使用手册
目录 第一章引言 (5) §1.1 背景说明 (5) §1.2 建设内容 (5) §1.3 系统特点 (6) 第二章系统介绍 (7) §2.1 系统介绍 (7) §2.2 功能简介 (7) 第三章系统登录及退出 (12) §3.1 系统登录 (12) §3.2 用户工作台 (13) §3.3 系统退出 (16) §3.4 忘记密码 (16) 第四章企业管理 (18) §4.1 用户注册 (18) §4.2 注册审核 (19) §4.3 企业信息管理 (20) 4.3.1 注册审核通过 (20) 4.3.2 注册审核不通过 (21) 4.3.3 修改密码 (22) 第五章项目备案管理 (24) §5.1 备案申请 (24) 5.1.1 填写申请表单 (25) 5.1.2 保存或提交申请表 (26) 5.1.3 打印备案承诺声明 (27) 5.1.4 查询申报进度 (28) §5.2 备案审核 (28) 5.2.1 进入审核表单 (28) 5.2.2 备案审核 (30) 5.2.3 查看办理过程 (31) §5.3 备案证管理 (32) §5.4 代办备案申报 (34) §5.5 备案变更 (35)
5.5.1 新增 (35) 5.5.2 修改 (37) 5.5.3 查询 (37) 5.5.4 变更审核 (38) 5.5.5 变更函管理 (40) §5.6 备案注销 (40) 5.6.1 新增 (40) 5.6.2 修改 (42) 5.6.3 查询 (42) 5.6.4 注销审核 (43) §5.7 项目征集 (44) 5.7.1 征集申请 (44) 5.7.2 征集审核 (45) 第六章项目实施跟踪 (47) §6.1 开工告知 (47) 6.1.1 进入列表 (47) 6.1.2 新增并提交 (48) §6.2 进度计划、监督提醒 (49) §6.3 进度报告 (50) 6.3.1 进入列表 (50) 6.3.2 填写并提交 (51) §6.4 完工申请 (52) 6.4.1 完工评价申请 (53) §6.5 目录核定 (54) §6.6 “规上企业”核定 (55) §6.7 完工评价 (56) §6.8 完工审核 (58) 第七章事后奖补 (60) §7.1 奖励申报 (61) 7.1.1 填写事后奖补申请 (61) 7.1.2 提交奖补申请 (63) §7.2 属地审核 (63) §7.3 属地复核 (66) 7.3.1 财政部门复核 (66) 7.3.2 税务部门复核 (67) §7.4 结束奖励申报 (69)
视频监控系统系统培训文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
1、培训目的 为了保证该系统建成后能够稳定、可靠地长期运行，并能充分发挥该系统的功能，我们特此制定详细的免费培训计划，让使用者能够最大限度地掌握该系统的使用方法，并能独立判断与排除日常常见故障。我们将建立完善的沟通渠道，不断向用户提供最新的信息系统技术，使用户能够不断提高自己的业务水平。 基于强大的技术储备与高素质的客户服务工程师，我们的培训能力与培训效果一直很受用户的好评。我们将以深厚的专业知识与敏锐的洞察力，为该系统的建成与使用提供良好的技术咨询与培训服务，为整个项目顺利实施打下坚实的基础。 2、培训方式、方法 我们将为用户提供两类培训及三种培训方式： 系统操作人员培训：使用人员培训是普及型培训，目的是让操作人员对整个监控系统的原理、运作、故障排除有充分了解，掌握本系统工程的设计图纸和设计方案，理解设计意图，学习整个系统的调试和和维护。包括以下内容： 对整个系统的原理和运行有充分了解，理解设计意图 学习管理规范和维护体制 器材分布及原理 系统工作过程及操作、外围设备的操作与维护
计算机软件系统的标准与维护、系统的联网、操作与维护系统日常操作记录表系统管理人员培训：系统管理人员培训是面向设备管理人员，目的是使设备管理人员了解各个设备的工作原理，独立进行常见故障的判断与排除。包括以下内容： 各子系统工作原理 系统硬件、软件组成及功能特点 整个系统运作的过程及维护 接受疑难问题解答 现场培训：在系统安装期间及正式使用初期，我们将派讲师到现场进行培训，向维护人员与使用人员介绍系统的构成、使用、管理、维护等方面的知识，该培训为普及型的培训，人数不限： 公司访问：我们将定期邀请贵方相关技术人员到我们公司访问，参观我们的实验室，了解最新的技术发展水平与设备，与我们公司的技术人员一起进行技术上的交流和讨论。 3、培训内容 1)理论培训 地点天数内容 甲方指定地点3天1、系统原理及操作 2、前端设备的操作和维护
起重机安全监控管理系统 一、内容 二、说明 1、设计文件 符合《起重机械安全监控管理系统》（GB/T 28264-2012）的要求。
2、安全监控管理功能要求的硬件配备 符合GB/T 28264-2012所要求的信号采集单元、信号处理单元、控制输出单元、数据存储单元、信号显示单元、信息导出接口单元等硬件设施。 3、管理权限的设定 系统管理员的授权，进入系统后，需要有登录密码或更高级的身份识别方式。系统管理员输入正确的密码或其它识别方式后，能够顺利进入系统。 4、故障自诊断 开机进入系统后，系统有运行自检的程序，并显示自检结果，系统具有故障自诊断功能。系统自身发生故障而影响正常使用时，能立即发出报警信号。 5、报警装置 系统的报警装置能向起重机械操作者和处于危险区域的人员发 出清晰的声光报警信号。 当发生故障时，系统不但要报警，还能根据设置要求对设备止停。 6、文字表达形式 现场目测系统显示的所有界面的文字表达形式为简体中文。 7、通信协议的开放性 (1)系统有对外开放的硬件接口，通信协议的内容，应符合国家现行标准规定的MODBUS、TCP/IP、串口等对外开放的协议； (2)系统通过以太网或USB接口能方便地将记录数据导出。 8、显示信息的清晰度 在司机座位上，斜视45°可清晰完整的观察到整个监控画面，包括视频系统的画面，画面上显示的信息不刺目、不干扰视线，清晰可辨。 9、系统信息采集源
对应GB/T 28264-2012中表1信息采集源。 10、监控参数 (1)起重量 起升载荷，显示器上显示起重量，显示计量单位为“t”,至少保留小数点后两位。 (2)起重力矩 起升载荷，并进行变幅运动，显示器上显示起重量和相应位置幅度，显示计量单位分别为“t”和“m”,至少保留小数点后两位。 (3)起升高度/下降深度 显示屏上，能实时显示所吊运的物体高度和下降深度。 (4) 运行行程 起重机械的起升高度、下降深度、小车运行、大车运行等运行行程可实时显示。 (5) 风速 系统实时显示风速值，记录当前风速值。在司机室和起重机周围能清晰的观察到声光报警信号，当报警动作后，起重机停止运行。 (6)回转角度 系统实时记录并显示起重机械的回转角度。 (7)幅度 现场进行变幅运动，显示器上显示相应位置幅度，显示计量单位为“m”,保留小数点后两位。 (8)大车运行偏斜 大车运行偏斜达到设定值时，系统显示并能发出报警信号。 (9)水平度 系统中有实时显示整体水平度的数值并记录。 (10)同一或不同一轨道运行机构安全距离
实用文档 变电站综合自动化系统 技术要求 XXXX公司 O—四年十月
文案大全
招标项目技术要求 说明：对于招标文件中标有“ * ”下画线的条款，投标人必须满足；对这些条款的偏 离可能会导致废标。 1适用范围及工程概况 1.1适用范围 本项目要求书适用于 10kV & 0.4 kV 变电站综合自动化系统项目 所用的变电站自动化系统，满 足实现高、中、低压设备智能化监控的集成。 1.2 工程概况 本项目变电所为10kV 变电站和0.4 kV 变电所，工程内容为 10kV 变电站增加一台高压配电设 备，0.4kV 变 电所增加相应的一套低压配电设备。 投标单位需将0.4 kV 变电所按照综合自动化系统的要求进行系统集成，具体要求如下: 1.2.1按要求提供系统后台硬 件及软件，软件必须有免于买方第三方侵权起诉的完整知识产权。 1.2.2设计并实施系统综合布线，该布线内容除网络布线外尚需包含低压柜等智能设备的通讯网络系 统的二次接线设计、端子排布置设计和供货及现场接线等。 1.2.3*提供智能仪表 YYEL2000系列硬件和配套的通讯接口软件，并接入监控系统，要求监控系统完 整采集中标设备可提供的有关参数如：电流、电压、功率、功率因数、有功电度、无功电度等。 1.2.4提供系统所需的操作台、椅、控制柜等。 2供货范围及工程要求 *投标方必须是施耐德公司电力配电监控系统的系统集成商，并且须具有相关的授权书资质; 近三年内具有两个以上的电力监控系统的系统集成业绩。 2.1 *低压开关柜上的多功能智能型电力参数测量仪必须为 液晶显示屏、 10 模块、通讯接口等。 2.2设备的生产制造应按照设计图纸进行。 卖方责任范围 负责提供所供系统（设备）与其它系统（设备）的接口要求，配合相关的接口设计。 提供所供系统（设备）的技术文件、拓扑图、技术资料及与其它（系统）设备的接口设计。 YYEL2000系列，每台仪表应配置大屏幕 2.3 设备的包装及运输应符合相关标准要求。 2.4 设备的交货地点：XXXXX 工地。 2.5 设备的交货日期：合同签订生效后 1个月内。 2.6 设备的现场安装、调试：现场条件具备后进场。 3.1 负责监控系统的设计、生产、安装调试。 3.2 3.3 3.4 负责对买方技术人员的培训。
技术改造是对技术的改革, 而决定技术价值的往往是细节, 对技术改造项目过程中的细节把控不到位, 同样会导致后续问题。以烟草行业为例, 卷包设备除了要满足设备工艺质量要求外, 还要能保证设备正常运行, 不仅仅是为了满足某个功能, 还要能适应设备运转, 不影响设备的有效作业率。 1.4 重视技术而忽视安全管理 技术改造项目实施前期往往重视技术工艺的管理, 而忽视了安全施工的监控管理, 没有做好充分、细致的安全管理工作, 对安全人员的配备、安全设施的投入不够重视, 存在侥幸心理, 为了赶工期, 难免与安全管理工作之间造成矛盾, 难免产生各种安全隐患, 造成安全事故的发生。比如, 项目实施过程中最容易忽视佩戴安全带和安全帽, 在方便操作与安全管理方面往往难以真正做到处处严格实施。 2 完善建议 2.1 明确管理要点和流程 通常而言, 中小型技术改造项目往往采用较为先进的设备、技术、工艺、材料, 对现有的设备、技术、工艺、安全进行改造或部分改造, 达到提高质量、控制成本的目的, 因此, 监控管理的要点也集中于设备、安全、工艺、技术四个方面。以烟草
行业为例, 在进行生产时, 要注意烟丝水分、温度以及切丝长度等问题, 这些工艺要求都往往由设备自动控制, 进行技术改造的方案论证的前期, 应详细论证工艺参数与设备本身的匹配性, 调试过程中也应把满足工艺参数作为设备调试的目标。 2.2 相关问题的解决建议 2.2.1 明确监控管理要点 在中小型技术改造项目的过程监控管理中, 首先要明确工作要点, 保证工作的针对性和有效性。这要求企业在推动技术改造工作时, 分析技术改造的方向和主要内容, 并聘请专业人员负责具体工作, 在实施技术改造前先了解工作的要点, 有针对性地进行监控管理, 从而保证监控管理的实效性。 2.2.2 进行规范监控管理 监控管理工作是保证中小型技术改造项目成效的关键手段之一, 为了确保技术改造实效, 应在现有基础上对监控管理进行强化, 直接方式之一是进行规范化的监控管理。所谓“规范化”, 包含2个层次的含义, 即人员专业化和流程规范化。人员专业化是指在进行技术改造工作前, 对工作内容进行评估, 了解工作的难点、重点, 之后选派专业人员负责具体的监控管理。比如技术改造目标是提升产品的工艺参数, 应选派具有丰富经验的工艺技术专业人员参与项目的监控管理, 发现问题后进行记录并分析原因, 作为优化的基础。流程规范化是指在进行技术改造的过程中, 从预算控制到图纸设计、招投标管理、合同签订以及签证变更各个过程, 都应该严格按照制度执行程序, 严格控制价格和工程量, 对出现的问题严格检查并严格落实整改。
起重机安全监控管理系统应用及开发分析 摘要：文章主要针对起重机安全监控管理系统应用展开研究，分别从以下几个方面详细分析，目的是凸显起重机安全监控管理系统优势，深入开发应用。 关键词：起重机；安全监控管理系统；PLC系统 在起重机上安装系列传感器、监控仪表形成安全监控管理系统对保障起重机安全?\行具有重要意义。对于大型起重机，由于其起重量大、跨度大、结构复杂、使用环境苛刻、事故危害更大等原因，其安全性更加引起使用和监管部门的关注，故大型起重机安装安全监控管理系统更加显得重要。 1.起重机安全监控管理系统的组成结构 该系统主要由外围元器件、信息采集模块、监控仪、视频监控系统等组成。通过外围元器件采集到起重机各个位置的模拟信号，并汇总到控制器，转换后的数字信号经传输到监控仪进行处理、存储、显示【1】。视频监控系统是相对独立的，主要由摄像机、硬盘录像机等实现。在信号采集、监控布线实施过程中，数据监控系统与视频监控系统相互独立。现场采集信号主要有模拟量、开关量以及视频信号等。数据监控主要是模拟量和开关量，采用各类传感器进行采集以及相应的监控记录仪实现监控。而对于视频监控需求则采
用视频监控器进行监控。模拟量的信号采集方式是对设备运行过程的线性情况的采集；开关量的信号采集方式是对现场设备运行状态的一种点情况采集。模拟量信号主要来源于起重量传感器、起重机纵移传感器、起升高度传感器、水平倾角传感器、风速仪、转速传感器等。开关量信号主要来源于操作指令状态、门限位、联锁报警、电缆卷筒限位、电缆卷筒过松过紧、行程限位、起升制动器状态、抗风防滑状态等。 2.起重机安全监控管理系统主要功能 （1）系统监控功能。起重机安全监控管理系统具有可扩展接口，能够实现起重机操作人员、现场办公室、远程管理者等3种不同层次的监控管理需求。 （2）用户管理功能。起重机安全监控管理可以预设若干用户名的使用权限，只有输入正确的用户名和密码后可进入系统，进行系统的设定、报警查阅及文档输出等。 （3）系统控制输出和报警功能。门式起重机起动前系统将对其进行自检，如果出现影响门式起重机安全运行的情况时，系统通过警示提示司机谨慎操作；当门式起重机某部位出现故障时，系统通过警示提示司机，同时控制模块输出信号接人电控系统，使相应的机构停止运行或断电，待故障排除后系统恢复正常后，门式起重机才能正常运行【2】。 （4）系统信息的存储和调取功能。起重机安全监控管理系统以图形、图像、图标和文字的方式实时显示起重机械
精心打造 计算机监控系统管理制度 部门：万宝沟电站 年度：2016年度
计算机监控系统管理制度 第一章总则 第一条为加强万宝沟电站计算机监控系统的管理，确保计算机监控系统正常运行，特制定本制度。 第二条本制度包括：运行管理、维护管理、技术管理、安全管理。 第三条适用范围：电站计算机监控系统的管理。 第二章运行管理 第四条电站是计算机监控系统的运行维护管理部门，贯彻执行计算机监控系统各项技术标准、规程规范和管理制度；负责保障电站计算机监控系统相关设备正常工作所需条件，保障系统的安全、稳定运行，对系统运行率指标负责；负责电站计算机监控相关设备的日常巡视；负责自动化数据可靠上传、缺陷处理等维护、定检工作。 第五条计算机监控系统的安全是电站安全生产的重要环节，集中中心负责计算机监控系统软硬件的管理和维护，运行值班人员负责在操作员站上监视和控制。 第六条运行值班人员对计算机监控系统各设备进行定时巡检，及时发现计算机监控系统异常情况，并及时汇报处理。巡检内容应包括电站计算机监控系统各主机是否运行正常，各设备运行指示灯指示应正常，监控程序数据正常刷新，和各监控装置、智能设备通讯正常，监控功能正常。 第七条运行人员可按照现场运行规程的规定，对监控装置进行断电复位等简单缺陷处理工作。 第八条监控主机经验收合格投入运行后，如无特殊情况不得退出监控程序。 第九条运行人员严禁修改监控系统数据、配置，严禁在监控画面私自添加用户帐号和更改监控画面。 第十条运行人员如果发现监控装置设备紧急故障，如设备电源起火、有冒烟现象等，应立即断开监控装置电源，缓解故障情况后，及时通知相关人员进行处理。 第三章维护管理 第十一条电站维护专责对电站所有监控计算机及信息进行统筹管理，对电站所有监控计算机、设备进行登记、造册备案和维修；对软件系统进行维护和改造。 第十二条计算机监控系统的维护包括：系统故障后的系统软硬件、应用软件重新安装、根据运行需要对原有系统的功能完善，数据及系统备份，以及版本的升级等。 第十三条凡在电站计算机监控系统设备上的检修、试验、故障处理等工作，包括软件的修改、测试、对网络及硬件的维护等，必须办理工作票。 第十四条计算机监控系统的验收应按设备检修的验收规范进行。 第十五条应用软件（逻辑控制程序、数据库、画面及配置文件等）和硬件的更改必须经电站批准，重大技术更改须经总工程师批准。修改工作完成后需填写《计算机监控系统软硬件修改记录表》，集控中心定期进行检查。 第十六条电站根据定期工作计划，每月对计算机监控系统进行一次检测维护，并填写《计算机监控系统日常维护检测表》，班组审查、存档。 第十七条在对软件、监控程序、数据库、通讯规约、配置文件等进行修改之前及修改完成后均需对系统进行备份，以备意外情况下的及时恢复。 第十八条未经电站负责人批准，不允许任何人改变计算机监控系统网络拓扑结构。禁止计算机监控系统与Internet及其他系统连接。 第十九条计算机监控系统必须使用专用磁盘。 第二十条维护人员应定期对监控程序、数据库、通讯规约、配置文件、历史记录进行备份，应有不少于两份的可用备份，并存放于不同介质与不同地点。 第二十一条新增监控设备需经相应的验收程序后，方可投运。 第二十二条电站的计算机监控系统各装置由运行人员负责清洁。 第二十三条电站应建立计算机监控系统的定期巡检、定期校验、轮换规定，建立巡检记录簿、检验记录簿、缺陷处理记录簿，上述各项工作均应详细记录在相应的记录簿上。
附件 广东省技术改造监测系统 用户使用手册
目录 第一章引言 (5) §1.1 背景说明 (5) §1.2 建设内容 (5) §1.3 系统特点 (6) §1.4 参考资料 (6) 第二章系统介绍 (7) §2.1 系统介绍 (7) §2.2 功能简介 (7) 第三章系统登录及退出 (12) §3.1 系统登录 (12) §3.2 用户工作台 (13) §3.3 系统退出 (16) 第四章企业注册 (17) §4.1 用户注册 (17) §4.2 注册审核 (18) §4.3 用户信息管理 (19) 第五章项目备案审核 (20) §5.1 备案申请 (20) 5.1.1 填写申请表单 (21) 5.1.2 保存或提交申请表 (22) 5.1.3 查询申报进度 (23) §5.2 备案审核 (23) 5.2.1 进入审核表单 (23) 5.2.2 备案审核 (24) 5.2.3 查询审核进度 (25) §5.3 备案变更 (26) 5.3.1 新增 (26) 5.3.2 修改 (28) 5.3.3 查询 (28) 5.3.4 变更审核 (29) §5.4 备案注销 (30) 5.4.1 新增 (30)
5.4.2 修改 (32) 5.4.3 查询 (32) 5.4.4 注销审核 (33) §5.5 备案证书管理 (34) 第六章项目实施跟踪 (36) §6.1 开工告知 (36) 6.1.1 进入列表 (36) 6.1.2 新增并提交 (37) §6.2 进度计划、监督提醒 (38) §6.3 进度报告 (40) 6.3.1 进入列表 (40) 6.3.2 填写并提交 (40) §6.4 进度审核 (41) §6.5 完工申请 (43) 6.5.1 结束进度审核 (43) 6.5.2 完工申请 (43) §6.6 目录核定 (44) §6.7 “规上企业”核定 (45) §6.8 完工评价 (46) §6.9 完工审核 (47) 第七章事后奖补 (49) §7.1 提交投资完成情况 (51) 7.1.1 新增 (51) §7.2 第三方核定 (51) 7.2.1 审核 (51) §7.3 奖励申报 (51) 7.3.1 新增 (51) §7.4 属地审核 (51) 7.4.1 审核 (51) §7.5 汇总审核 (51) 7.5.1 审核 (51) §7.6 资金拨付 (52) 7.6.1 审核 (52) §7.7 奖励跟踪监督 (52) 7.7.1 审核 (52)
1、培训目的 为了保证该系统建成后能够稳定、可靠地长期运行，并能充分发挥该系统的功能，我们特此制定详细的免费培训计划，让使用者能够最大限度地掌握该系统的使用方法，并能独立判断与排除日常常见故障。我们将建立完善的沟通渠道，不断向用户提供最新的信息系统技术，使用户能够不断提高自己的业务水平。 基于强大的技术储备与高素质的客户服务工程师，我们的培训能力与培训效果一直很受用户的好评。我们将以深厚的专业知识与敏锐的洞察力，为该系统的建成与使用提供良好的技术咨询与培训服务，为整个项目顺利实施打下坚实的基础。 2、培训方式、方法 我们将为用户提供两类培训及三种培训方式： 系统操作人员培训：使用人员培训是普及型培训，目的是让操作人员对整个监控系统的原理、运作、故障排除有充分了解，掌握本系统工程的设计图纸和设计方案，理解设计意图，学习整个系统的调试和和维护。包括以下内容： 对整个系统的原理和运行有充分了解，理解设计意图 学习管理规范和维护体制 器材分布及原理 系统工作过程及操作、外围设备的操作与维护
计算机软件系统的标准与维护、系统的联网、操作与维护系统日常操作记录表系统管理人员培训：系统管理人员培训是面向设备管理人员，目的是使设备管理人员了解各个设备的工作原理，独立进行常见故障的判断与排除。包括以下内容： 各子系统工作原理 系统硬件、软件组成及功能特点 整个系统运作的过程及维护 接受疑难问题解答 现场培训：在系统安装期间及正式使用初期，我们将派讲师到现场进行培训，向维护人员与使用人员介绍系统的构成、使用、管理、维护等方面的知识，该培训为普及型的培训，人数不限： 公司访问：我们将定期邀请贵方相关技术人员到我们公司访问，参观我们的实验室，了解最新的技术发展水平与设备，与我们公司的技术人员一起进行技术上的交流和讨论。 3、培训内容 1)理论培训 地点天数内容 甲方指定地3天1、系统原理及操作
起重机械在线安全监控及预警系统
——每一次安全的装卸都有我们默默的保驾护航
On-line System of Safety & Health Monitoring & Warning for Cranes
江西飞尚科技有限公司
JIANGXI FASHION TECHNOLOGY CO., LTD
一、监测的缘由 监测的缘由
二、监测的意义
三、监测的内容和目的
结合国家和行业政策，对起重机械的工作环境、关键部位应力应变、变形（挠度） 、结构稳 定性、姿态控制、运行区域等进行 24 小时在线监测。发现异常状况及时报警，并将异常信 息及时传达给相应的管理或者技术人员，防止起重机械发生倾覆、失稳、疲劳损伤甚至断裂 等造成重大事故和经济损失。 从而对起重机械的安全状况、健康程度、疲劳损伤、寿命预测等进行诊断和预警，并做 到基于状态的维修和更换，保证起重机械的安全可靠和经济性。
四、监测的对象
监测类型包括港口起重机、公路铁路架桥机、造船门机、建筑塔机、流动式起重机等。
五、监测的项目
监测项目有可选和建议测试项目，也可以针对具体用户定制监测项目。 No. 监控内容 项目 仪器 型号 FS-T-DZ120 温度 温度传感器 1 工作环境 FS-FS-jx 风速 风速仪 挠度 2 3 4 5 结构稳定性 倾斜度 应力 （应变） 应力应变 姿态监测 角度，距离 缆绳力监测 力 测斜仪 应变计 高精度电子罗盘 磁通量传感器 FS-HGC01 FS-BM30 FS-LP01 FS-BCT18J-25 可选 可选 挠度仪 FS-ND-50 备注
,第二篇水电站计算机监控系统的基本技术 任务一、水电站计算机监控系统的工作原理 子任务一、电站主控层的计算机监控原理 电站主控层（主要由上位机组成），介于电网层与现地控制层之间，是操作员监控运行过程的主要窗口，负责对控制过程的“控、监、传”。其“控”，就是将“人”的操作信息送入控制系统，实现运行状态的转换，其“监”，就是对系统的数据库进行管理，进而实现信息处理和送达，其“传”，就是在电网层与现地控制层之间实现信息的传递。在水电站主控层安装有水电站计算机监控系统的历史数据库、实时数据库、历史数据库管理系统、实时数据库管理系统、上位机软件系统和人机接口界面等。现地控制单元层的数据首先采集进入实时数据库，一方面，上位机软件根据设定的时间，通过实时数据库管理系统定时访问实时数据库的数据，并定时刷新人机接口界面，这样便于操作运行人员了解整个电站的运行情况；另一方面，实时数据库的数据定时存储入历史数据库，历史数据库可以由历史数据库管理系统进行管理，操作运行人员可以一次通过人机接口界面、上位机软件和历史数据库管理平台对历史数据进行管理、修改和查询等操作。此外，实时数据库可以通过上位机中的远程通讯软件与电网层进行数据交换。主控层原理见（图2-1）。 图2-1 电站主控层的工作原理简图
子任务二、现地控制单元层计算机监控原理 水电站计算机监控系统的现地控制单元主要包括机组现地控制单元和开关站及公用设备现地控制单元。其中，机组现地控制单元主要在现场对机组运行实现监视和控制。它需要直接与水电站的生产过程接口，对发电机生产过程进行监控，运行中要实现数据采集、处理和设备运行监视，同时通过局域网与监控系统其他设备进行通信，以及完成自诊断等。同时，它要协调功能层设备如调速器、励磁装置、同期装置、备自投装置等与现地控制单元的的联动以完成调速、调压、调频以及事故处理等快速控制的任务。在上位机系统出现故障或退出运行时，现地LCU应能够正常运行和实现对水轮发电机组发电的基本控制。而开关站及公用设备现地控制单元主要完成对开关站以及公用设备的计算机监控。现地LCU主要技术有： 1.水轮发电机组的测量 水轮发电机组的测量主要包括电量和非电量的测量。电量包括交流电参数和直流电参数。非电量包括水位、油位、压力、温度等。 2.水轮发电机组的顺序控制 水轮发电机组的顺序操作功能是机组现地控制单元中自动控制的组成部分，是实现水电厂计算机监控的基础，其任务是按照给定的运行命令自动地按规定的顺序控制机组的调速器、励磁设备、同步装置和机组的自动化原件，实现机组各种工况的转换。常规机组通常有停机、发电和调相三种运行状态。机组的顺序操作主要是机组三种运行状态的转换，实际运行中，也包括发电、并网、空载、空转等运行状态的转换。 1）水轮发电机组的PLC控制系统设计 目前在水电站中广泛应用的计算机监控系统现地控制单元是以可编程序控制器（PLC）和人机接口界面（触摸屏）为控制核心的。PLC的输入输出原理如图所示：
江苏井神盐化股份有限公司机电分公司 监控系统改造项目建议书 编制：陈兆宇 审核：闵瑞高 批准： 二〇一五年八月
1.项目背景及现状 碱厂现有的监控系统都为模拟监控系统，各控制室以及全厂厂区监控共计为144点，模拟控制系统它的主要配置由监视器、录象机、视频转换器、画面分割器、矩阵控制器等组成。设备繁琐，可靠性低，图像质量差，故障率高平均一个点的费用在2万元左右，并且连接部分使用的是视频同轴电缆接头，经常腐蚀损坏，针对我厂的这种特殊环境现状，急需对碱厂监控系统进行改造,另仓储车间仓储库区、石灰车间石灰配仓控制室因工作实际需要增加监控设备。 2.项目实施方案 根据现在的实际情况首先对包装监控系统及碳滤监控系统从原来模拟控制系统改为数字控制系统合计20个点，新增仓储库区14个点，拆下的模拟监控设备作为新增石灰配仓控制室使用，另外余下的设备可作为煅烧、码头、小苏打、蒸吸以及全厂厂区视频监控的备品件并在以后陆续对其它控制室的监控系统进行彻底改造。 3.项目投资及主要设备
项目总投资需17万元左右。 4.技术改造后效果分析 数字监控系统基于视频讯号转换的原理，通过对计算机数字视频压缩与传输技术的应用，将监控图像转化为数字信息，从而使信息采集、传输、储存及回放的过程简化，因此与传统监控相
比具有明显的功能优势。此外，数字监控系统具有更人性化的设计，拥有良好的人机交互界面，添加了图像切换、多画面观看等功能。 数字监控系统和模拟监控系统性能比较的指标：
从以上的比对中可以清晰地看出数字监控系统在很多方面优于模拟监控系统，改造后可以大大降低监控系统故障率，节约检修费用，提高了对重要设备安全可靠性的监控，实施时间为2016年上半年，项目的详细进度计划在不影响生产情况下待进一步明确。
培训计划书 为保证系统的安全正确使用，我司将派出经验丰富的授课人同对相关人员时行培训，使相关人员能全面掌握系统的操作、维护及扩展等技术，我方提供的培训服务包括以下几个方面： 1现场培训 1、我方对工厂的技术人员进行系统的使用、维护和保养培训，所有培训以中文进行，我司在投标书中提出培训计划和培训项目。该培训将教会学员在日常和紧急情况下如何操作系统。 2、我方派出的培训教员，对所提供的系统和产品具有五年以上的操作和维修经验。培训授课人员都是经过厂家认证的工程师、技术员等。业主认为培训教员不合格可要求更换。 3、我方在系统完工测试之前为相关技术人员进行现场培训，该培训包括正常操作程序和怎样处理紧急情况，相关人员需参加。我方将至少提前3天通知相关人员授课时所需的常用教学设施，任何特殊的工具和测试设备由我方准备。在培训工作开始前我方向业主免费提供所有中文培训资料，包括中文操作、维修手册，要求受训人员能够了解系统及设备的基本结构、工作原理及操作程序，能进行实际操作和日常维护、排除一般故障。 4、我方负责安排专业工程师在项目建设现场进行现场培训,包括系统的使用、维护、保养培训等，使相关人员能正确拆除、安装系统设备。 2培训计划 参培人员素质要求： ◆参加系统管理员培训人员必须达到的素质要求：具有通信和计算机基础知识，熟悉Windows操作，有一定的动力设备维护经验； ◆参加操作人员培训人员必须达到的素质要求：具有通信和计算机基础知识，熟悉windows操作，有一定的动力设备维护经验，中专以上学历。 我公司将根据合同清单提供详细的产品说明书，系统使用说明书和系统维护说明书。将对使用者进行以下培训。本项目培训计划包含以下内容： 1)培训目的
安全监控系统升级改造 项目设计方案 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
＿＿＿＿＿＿安全监控系统 （升级）改造项目 设计方案 投标单位：长春东煤机电研究所 日期：年月日 目录 一、简介 1、企业简介 (1) 2、安全监控系统改造的必要性 (2) 3、安全监控系统改造的内容 (3) 4、近期安装用户清单（部分） (4) 二、KJ71B煤矿安全监控系统 (7) 1、系统概述 (7) 2、系统的特点 (8) 3、系统设计依据 (10) 4、系统组成 (10) 5、系统设备 (12) 三、详细技术方案 (12) 1、局监控中心改造 (12) 2、各矿端监控系统改造 (12) 四、人员培训方案 (13) 1、培训目标 (13)
2、参加培训人员 (13) 3、培训内容 (14) 五、质量保证与售后服务方案 (14) 1、质量保证 (14) 2、售后保证 (14) 3、定期回访 (15) (附录:产品报价单) 一、简介 1、企业简介 长春东煤机电研究所成立于1998年，是经长春市科委认证的集科、工、贸一体的高科技企业。中高级以上技术人员占员工总数的50%以上，部分工程技术人员多次获吉林省及原东煤公司科技进步奖和新产品奖。单位自成立以来主要从事煤矿安全监测监控、矿用人员管理系统、煤矿机电运输、单机自动化控制等方面的研究设计、生产、安装及相关软件开发工作。近年来，单位获得了长足地发展，规模不断扩大，产品种类不断增多，相继开发出KJ71B型安全监控系统和KJ365人员定位管理系统及相关系列产品。形成了从科研设计、生产检验到现场安装及调试一条龙的服务程序和管理办法。先后有多项产品通过国家安全标志认证，为用户提供了可靠的产品和优质服务，受到广大用户的好评。 国家安监总局新的煤矿安全监控系统通用技术要求及相关标准实施以来，长春东煤机电研究所在科研开发力量、试验检验设备、生产环境及设备等方面进行了全面地补充和提高，为企业的快速发