科信学院
课程设计说明书（2012 /2013 学年第一学期）
课程名称：工业监控系统工程设计
题目：水箱液位监控系统设计
专业班级：
学生姓名：
学号：
指导教师：刘增环、段广玉、杜永等
设计周数： 2周
设计成绩：
2013年 1月 4日
目录
1 课程实际目的 (2)
2 课程设计征文 (2)
2.1监控组态软件的概念 (2)
2.2监控组态软件的组成及原理 (3)
2.3技术要求 (5)
2.4组态界面的建立 (5)
2.5变量组态 (5)
2.6动画连接 (7)
3动作脚本程序 (9)
3.1脚本程序 (10)
4课程设计总结或结论 (12)
5参考文献 (13)
1、课程设计目的
（1）了解过程控制实验装置的结构，了解实验的原理、实验过程、操作方法和控制算法。
（2）了解各路检测信号到远程数据采集模块的输入通道的构成，了解输入信号的有效范围和实际变化范围。了解远程数据采集模块各输出通道的构成，了解输出信号的有效范围。
（3）了解远程数据采集模块与计算机的连接方法和工作关系，了解所用的ICP-7017模拟量输入模块和ICP-7024模拟量输出模块的工作原理，性能指标和模拟量输入输出信号的编址。
（4）根据制定实验“上水箱中水箱液位串级控制实验”实验的需要开发计算机上的监控系统软件。
（5）撰写设计说明书。阐明使用到的各路输入输出信号的功能，画出系统电路原理图或结构图，说明监控软件使用的控制算法以及程序设计思路，并附组态软件脚本程序。
2、课程设计正文
2.1监控组态软件的概念
随着现代化生产过程控制技术飞速发展，生产装置大型化，生产过程连续化和自动化程度的不断提高，对过程工业生产的实时控制和监控的需求越来越高。当然，目前极为成熟的集散控制系统足以解决所有的控制要求。但是，出于成本及其他因素考虑，诸如控制点较少的小规模生产设备，动用大型的集散控制系统设备是耗资且繁琐的，这样，各种各样的监控组态软件便成为了解决这些问题的很好选择。迄今为止，监控组态软件已经得到了蓬勃的发展，技术以趋于成熟并已经成为工业自动化系统的必要组成部分，即“基本单元”或“基本元件”。作为自动化通用软件，监控组态软件始终处于“承上启下”的地位。它的控制品质及数据采集的实时性都可以很好的达到预期目标。正因如此，监控组态软件几乎已经应用于所有的工业信息化项目中了。力控监控组态软件作为占有国内市场的主要品牌之一，凭借着自身的许多优越性而越来越受到自动控制行业的关注，被更好的利用到实际生产实践当中去了。
“组态（configure）”的概念是伴随着集散控制系统（Distributed Control System, DCS）的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟识的。每套DCS都是比较通用的控制系统，可以应用到很多的领域，为了使用户在不需要编写程序的情况下便可以生成适合自己需求的应用系统，每个DCS厂商在DCS中都预装了系统软件和应用软件，其中的应用软
件实际就是组态软件，但一直也没有人给出明确的定义，只是将使用这种应用软件设计生成（定制）目标应用系统的过程称为“组态（Configure）”或“做组态” [1]。相应地，这种应用软件和生成的目标应用系统一道被称为“组态软件”或“做组态”，有时也称为“监控组态软件” [2]。
因此组态的概念最早来自英文的Configuration，含义是使用软件工具对计算机及软件的各种资源进行配置，达到使用计算机或软件按照预先设置，自动执行特定任务，满足使用者的要求。监控组态软件是面向监控与数据采集SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition，SCADA）的软件平台工具，具有丰富的设置选项，使用方式灵活，功能强大。监控组态软件最早出现时，HMI（Human Machine Interface，HMI）或MMI（Man Machine Interface，MMI）是其主要的内涵，即主要解决人机图像界面问题。随着它的迅速发展，实时数据库、SCADA、通信及网络、开放数据接口、对I/O设备的广泛支持已经成为它的主要内容。随着技术的发展，监控组态软件将会不断被赋予新的内容，功能将无疑越来越强。
2.2监控组态软件的组成及原理
组态软件有其自己的脚本编译器以及自己的编程语言，发展至今又出现了商品化的策略生成器。核心部分在于它的HMI(人机界面)运行系统View、数据库、以及I/O通信方面。监控组态软件成为了工业控制系统中实现分散控制、集中管理的核心，而实时数据库又是监控组态软件处理和管理的核心。
力控的实时数据库系统是由实时数据库、实时数据库管理器、实时数据库运行系统和应用程序四部分组成。
实时数据库是指相关数据的集合(包括组态数据、实时数据、历史数据等)以一定的形式存储在介质上。实时数据库管理器(DbManager)是管理实时数据库的软件，通过DbManager 生成实时数据库的基础组态数据库。实时数据库运行系统完成对数据库的各种操作，包括实时数据处理、历史数据存储、报警处理数据服务请求处理等。应用程序则包括力控应用程序和第三方应用程序。力控应用程序是指力控系统内部以及力控实时数据库系统为核心的客户方程序，包括HMI(人机界面)运行系统View、I/O驱动程序、控制策略生成器以及其他网络节点的力控数据库系统等；第三方应用程序是指力控系统之外的由第三方厂商开发的以力控实时数据库系统为核心的客户方程序[9]。力控实时数据库是一个分布式的数据库系统，将点作为数据库的基本数据对象，确定数据结构，分配数据空间，并按照区域、单元等结构划分对点“参数”进行管理[10]。正是因为这一功能强大的数据库，将整个监控软件以及所需配备的外部硬件设备维系起来，使得监控组态软件的应用越来越广泛了。
在一个自动化监控系统中，投入运行的监控组态软件是系统的数据收集处理中心，远程监控中心和数据转发中心，处于运行状态的监控组态软件与各种控制检测设备（如PLC、智能仪表、二次仪表等）共同构成快速响应控制中心[11-12]。控制方案和算法一般在设备上组态并运行，也可以在PC上组态，然后下载到设备中运行，根据设备的具体要求而定，如图1.1示。
监控组态软件投入运行后，操作人员可以在它的支持下完成以下六项任务：
(1)查看生产现场的实时数据库及流程画面；
(2)自动打印各种实时/历史数据报表；
(3)自由浏览各个实时/历史趋势画面；
(4)及时得到并处理各种过程报警和系统报警；
(5)在需要时，人为干预生产过程，修改生产过程参数和状态；
(6)与管理部门的计算机互连，向其提供生产实时数据。
监控组态软件的研究现状及发展趋势
目前，监控组态软件的发展呈现多元化。但据近几年调查显示，国内市场仍被几家组态软件占据，如InTouch、FIX等。这些软件在功能完备性、产品包装、市场推广等方面都具一定优势，但并非尽善尽美。国际上较知名的监控组态软件有[13]：美国Wonderware公司的InTouch；AB公司的RSView32；Intellution公司的FIX；澳大利亚CIT公司的Citech等。国内几家的产品也值得一提，诸如北京亚控的组态王；北京三维力控科技的ForceControl；北京华富惠通的开物2000；湖南视拓科技的CoreView。以上这些产品上市至今已经很多年了，但都以自身具有的某些特性占领着自己的市场。在组态软件赖以普及发展的诸多因素中，有技术层面的，也有商业层面的，但制造业的发展带来了对组态软件需求的提升，也决定了组态软件将由过去单纯的组态监控功能，向着更高更广的层面发展。未来，组态软件的发展将主要表现在[14]：更好的开放性技术、更丰富的控制算法、更强大的网络功能、更高效的通讯能力及更广泛的数据源等几个方面。
2.3 技术要求
水箱液位控制系统的被控制装置主要由上下两个水箱、管道、异步电动机驱动的水泵、水压力传感器、涡轮流量计、电动调节阀、远程数据采集模块及其调理电路，远程输出模块及其驱动电器等构成。其中电动机和水泵提供水流动的动力，电动调节阀控制流量的大小，
两只压力传感器检测水箱内的水位（液位），谁想出口流量由手动阀门控制。设备的具体结构和参数见设备附带的技术资料。
本课题的设计任务是利用所学的监控组态软件（力控）开发“上水箱中水箱液位串级控制实验“的实验软件。实验指导书见设备资料。要求能够满足实验中所有数据测试和过渡过程测试，要能实现指定控制算法控制，并满足控制参数调整的需要，要对检测量进行数字滤波，要提供必要的报警信息（如水位过高等），尽量多的提供检测数据的特征信息和性能指标（如超调量等）。
2.4 组态界面的建立
根据具体的工艺流程，给出双容水箱液位监控系统的控制方块图如图
依此图，在“工程界面”窗口中命令操作区的“选择图库”项选择合适的图元诸如，泵、
化工单元、储罐、管道等等，若无满意的图元，可在“工具箱”寻找或手动绘制，如：按钮、多边形、立体管道、文本等。所有需要的图元具备后，将它们按设计好的流程图“搭建组装”起来，并在细微处加以修饰润色，构成完
整的工艺流程画面，这是良好人机接口的重要部分。所有在画面组态区域中出现的对象，我们都可以通过第二章提及的属性修改方法对它们的属性（如对象名、
背景色、填充色、图层、显示风格等）进行修改，达到满意效果。画面组态的过程如图所示。运行的组态画面如图所示。
在一个窗口中的所有对象可以通过选择“工程项目”工具栏查看，点击“窗口”将其展开，选择要查看的窗口双击，再单击展开，所有其包含的对象及其命名都显示出来。这对于要对对象进行操作时很有用，例如对趋势曲线的操作。
2.5 变量组态
变量sw1-sw6分别为各个阀门的变量
变量l1、l2为罐变量 LL为输出变量
2.6 动画连接
ForceControl是面向对象的监控组态软件，所以，每一个对象的动作都与相应的变量、函数或脚本关联，每一个变量、函数或脚本也必须关联相应的对象。所以要想实现ForceControl监控组态软件的动画效果，必需要将数据库组态或变量、脚本与对象关联上。工程界面窗口的组态画面完成后，我们要对其中对象进行动画的连接。在本设计中要实现动画功能是：
（1）初始进入窗口时，系统呈手动状态，操作人员可进行手动开/关泵、调节阀、对仪表参数整定、M/A/CAS切换、控制回路切换以及组态画面上方一排按钮中的所有功能。
（2）打开水泵开关及调节阀后，可以实现管道中流体流动、水位依流量大小做增减填充、观察实时/历史趋势曲线、报表操作、观察事件及报警
（3）投入自动或串级控制后，可以将水位维持在给定值的允许误差范围内。依据上述
水位远程监测系统 方案
水位远程监测系统方案上海智达电子有限公司
目录 一、客户需求....................................................................................2二、方案概述....................................................................................2三、系统组成....................................................................................2 3.1控制中心主站 (3) 3.2通讯网络....................................................................................3 3.3现场主要监测设备 (3) 四、地下水位监测系统主要特点 (4) 五、系统软件功能及特点 (5) 5.1功
能..........................................................................................5 5.2特点..........................................................................................6六、主要硬件设备概述 (9) 6.1G P R S无线通讯设备 (10) 6.2水资源控制器 (11) 6.3水位计 (14) 6.4室外专用监测箱 (16) 6.5开关电源 (17)
远程液位监控系统 已被用于一些时间在自来水厂，泵站和污水处理系统应用到远程水箱水位监测的遥测。在偏僻的地方有无线监控能力是无价的。如果您正在寻找方面的信息，这样一个系统，确保供应商有经验，在主题和能够创建定制的软件，如果需要的话。 由于遥测技术的发展，并成为成本效益，许多其他行业的远程监控开关。尽快将所有水箱水位监测遥控器。 向远程监控，快速移动的一些功能包括： 液位监测 罐区液位监控 液化石油气储罐控制与仪器仪表 液化石油气储罐自动化 液化石油气罐车装货/卸货 驱动程序的控制下交付系统 一个人的油轮装载系统 但应用是无止境的。 切换到遥测等行业的一个有趣的例子是食品行业。为研究提供新的见解中的反式脂肪的烹调油对我们的健康行动，一些食品厂正在向零反式脂肪的烹调油。从操作的角度的变化，似乎无害的，但事实并非如此。零反式脂肪的烹调油生产重型浮球液位监测系统的油脂积累，他们下沉。其后果是非常不准确的水箱水位读数。针对此问题的解决办法是使用水箱水位远程监测系统。在这种情况下，有没有一个浮动的需要;传感器位于顶端的录音通过超声的准确
水平。 然而，另一种应用是在燃料行业的供应商坦克的远程监控。事实上有需要允许优化，这在庞大的储蓄和高效率的交货与不同厂商的完整地图。 远程水平监测工作如何做？ 该系统主要有四个要素： 传感器 RTU（远程终端单元） 通讯 遥测软件 看起来，每个业务需要，选择适当的设备简单，可以是一个挑战。 传感器：传感器应用在不同岗位上的功能取决于外部的坦克（典型位置是顶部和底部）。它是能够收集到水箱水位和其他参数，使用超声和霍尔效应等技术方面的信息。传感器带有一个附件系统，通常由电池供电，在一些偏远地区的太阳能发电机添加，以保持电池充电。RTU的远程终端单元收集由传感器捕获的信息，组织和传输信号的通信设计中的中心枢纽。RTU是在标准的系统，也连接到传感器的硬件。使用无线技术的频谱很宽的和最佳的解决方案，将取决于区位条件。从Wi-Fi，卫星，几乎所有的环境有一个工作的解决方案。 通讯：通讯设备在枢纽方面的工作。它通常是一个连接到PC的硬件。这部分设备收集的信息，并在软件界面的帮助下，信号中的信息，我们可以读翻译。通信设备的主要内容之一是频率（多久采取的措施和传输）。高端设备，允许用户选择的设置。 遥测软件：管理软件能够利用通信设备提供的信息，并创建易于理解的象形图像。这种方式，
第一章公司简介 第二章工程概况 阳逻白鹿奥体是一个建造中大型多元化健身场所。是新洲区最大健身中心，为了对顾客教练人群和车辆财产的安全，故需安装一套视频监控系统。 1、设计标准 本方案设计依照以下规范： 《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94） 《公安部监控设备安装规范》 《共用闭路监视系统工程技术规范》（GB50198-94） 《智能建筑设计标准》（EBD-03095） 《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16——92） 《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232-90，92） 《中国建筑电气设计规范》 2、设计原则 2.1用户至上原则 本方案以满足用户需求为目标，最大限度地满足用户提出的功能需求，并针对阳逻白鹿奥体中心工程的实际需求情况的特点，确保实用性。 2.2先进性 在满足用户现有需求的前提下，充分考虑信息社会迅猛发展的趋势，在技术上适度超前，使在未来一段时间内不被淘汰。 2.3集成性
具有可扩展性和兼容性，可使用不同生产厂家不同类型的先进产品，使个统可以随着技术的发展和进步，不断得到充实和提高。 2.4兼容性 整个系统应一个相对开放的系统，不同产品之间应具有相对标准接口，以满足各系统之间的联动需要，它以国际标准为原则。 2.5模块化 系统之间应严格履行模块化结构方式，以满足系统在扩充及更换部分设备的通用性及可替换性，且应便于的日常维护。 2.6可靠性 为了保证整个系统的可靠性，本设计方案的前端设备均选用先进产品。 2.7经济性 在保证先进性、可靠性的前提下，使整个系统的投资合理，因此在选择产品时，选用性价比高的产品。 第三章视频监控系统 １、概述 视频监控系统主要对阳逻白鹿奥体重点区域进行监控。系统具有图形自动切换功能、定点显示功能和多画面显示功能。保安人员可通过监控系统监视区内场景及人员活动情况，并对重点区域的画面进行实时录像。 传统的模拟式NVR系统，已经逐渐转换为采用NVR作为录像设备的数字化系统，系统具有多画面处理、控制、录像、显示、回放、远程传输等多功能于一体，该系统可与周界防范报警联动进行图像跟踪及记录。
九江东毅港口 监控系统设计方案
目录
1.系统概述
近几年视频监控报警系统的发展突飞猛进，它的推广和应用也在遍布各个领域,它已成为现代化管理和安全防范的重要手段。随着IP网络和宽带技术的不断发展，采用先进计算机通信技术及图像视频压缩技术为核心的网络化、数字化视频监控系统方案越来越得到人们的广泛使用。视频监控系统防范于未然，用来实现较周密的外围区域及建筑物内重要的区域管理，减少管理人员的工作强度，提高管理质量及管理效率。作为现代化管理有力的辅助手段，视频监控系统将现场内各现场的视频图像传送至监控中心，管理人员在不亲临现场的情况下可客观地对各监察地区进行集中监视，发现情况统一调动，节省大量巡逻人员，还可避免许多人为因素。并结合现在的高科技图像处理手段，还可为以后可能发生的事件提供强有力的证据，有了良好的环境，全方位的安全保障，才能创造良好的社会效益和经济效益。 我司考虑到以上监控系统的重要性，所以根据公司实际情况，本着“立足现在、着眼未来、功能齐全、布局合理、有效控制、经济适用”的原则，需要设计出针对本项目整个区域的全天候、全方位、多层次、多角度的监控系统设计，这套监控系统要求认真研究公司需求的基础上，根据项目规划特点，利用时下技术稳定、成熟的产品，并需要结合多年的行内经验和工程实施经验而提供。该系统一定是一个功能完善、技术先进、质量稳定可靠的管理与安全保卫系统，将为公司未来的综合治理管理体系发挥积极的作用。监控系统作为一项先进的高科技技术防范手段，通过安装在公司出入口、主要通道、重要位置如：大门、办公楼、仓库、码头等区域设置前端摄像机，将采集的图像信息传送到监控管理中心，进行全方位监控监
过程控制综合训练 课程报告 16 —17 学年第二学期课题名称基于PLC和组态王的 系统 姓名 学号 班级 成绩
水箱液位控制系统 [摘要] 在工业生产过程中，液位贮槽如进料罐、成品罐、中间缓冲器、水箱等设备应用十分普遍，为了保证生产正常进行，物料进出需均衡，以保证过程的物料平衡。因此，工艺要求贮槽的液位需维持在给定值上下，或在某一小围变化，并保证物料不产生溢出。例如，锅炉系统汽包的液位控制，自流水生产系统过滤池、澄清池水位的控制等等。根据课题要求，设计一个单容水箱的液位过程控制系统，该系统能对一个单容水箱液位的进行恒高度控制。 关键词：过程控制液位控制PID控制 Abstract: In the process of industrial production, liquid storage tank such as product cans, buffer, tanks and other equipments are widely used. In order to ensure the normal production,material supply and demand must be balanced to guarantee the process of the production. So, the process requires that the liquid level in the tank should be maintained at a given value, or change in a small range,and ensure that the material does not overflow,for instance,system of boiler drum level control, level control of filter pool and clarification pool of self-flowing water production
水库水位监测系统 一、系统概述 水库水位监测系统适用于水利管理部门远程监测水库的水位、降雨量等实时数据，同时支持远程图像监控，唐山平升水库水位监测系统为保障水库的适度蓄水和安全度汛提供了准确、及时的现场信息。 水库水位监测系统做到了水库水雨情的实时监测、实现了水库的信息化管理，在保护人民生命、财产安全方面发挥了重大作用。 二、系统拓扑图 DATA-9201 DATA-9201
三、系统特点： ●《水文监测数据通信规约（SL651-2014）》 ●《四川省水文测报系统技术规约（SCSW008-2011）》 ●《特殊区域水文、水资源数据安全采集系统RTU追加测试》 ●《水文自动测报系统设备遥测终端机（SL 180-2015）》 ●全国工业产品生产许可证 ●《水文实时监测管理系统》软件著作权证书 ●《水文实时监测管理系统》软件产品登记证书 四、系统功能 ●水库分布位置、现场设备运行状态。 ●水位、降雨量、设备电池电压等实时数据。 ● GPRS/CDMA通信时，支持定时、越限或远程手动拍照。 ●光纤/ADSL/3G/4G通信时，支持视频实时监控。 ●水位/降雨量超限或现场设备故障时，自动报警 ●自动向责任人手机发送报警短信。 ●自动统计水位、降雨量的时、日、月、年数据报表。 ●自动生成水位、降雨量、电池电压等过程分析曲线。 ●监测中心服务器和现场终端双向存储历史数据。 ●现场终端可存储不少于一年的历史数据记录。
五、水库水位监测系统现场展示
水库水位监测终端 水库水位监测终端DATA-9201 一、产品特点 ◆通过国家水利部“水文监测数据传输规约（SL651-2014）、水文遥测终端机(SL 180-2015)、特殊区域水文/水资源数据安全采集系统RTU追加测试”等权威检测；获得“全国工业产品生产许可证”。 ◆核心监测设备选用DATA-6311型低功耗测控终端，GPRS实时在线平均电流≤10mA，功耗仅为同类产品的1/10，大大减少太阳能供电设备成本并降低施工难度。 ◆数据传输误码率：≤10-6 。 ◆通过对输入输出引线采取多级隔离、在安装时外配避雷针等多种措施，最大限度避免雷击对设备的损坏。 二、产品功能 ◆实时采集水库水位、降雨量和现场设备电池电压、运行状态、箱门开关状态等信息，并可扩展闸位、水质、流量等监测功能。 ◆现场显示监测数据，支持人工置数，支持历史记录本地下载功能。 ◆通过GPRS网络远程传送监测数据和照片；兼容自报式、查询应答式等多种数据上报方式，采用自报式时支持定时上报和越限自动加报功能。
摘要 液位控制是常见的工业过程控制之一，它广泛运用于水塔、锅炉、高层建筑水箱、罐、工业化工槽等受压容器的液位测量。随着科技的进步，人们对生产的控制精度要求越来越高，所以提高液位控制系统的性能显得十分重要。 本文介绍了一种基于组态软件WinCC和西门子STEP 7的下水箱液位控制系统的设计过程。控制对象为实验室的水箱液位设备，采用以太网进行通讯，用软件完成了系统硬件配置，实现了任意液位高度的手动/自动调节。在系统远程监控方面，利用WinCC软件进行了远程监控界面的设计，通过对液位数据的采集、处理、输出处理，实现了对液位高度的实时监控、自动/手动的无扰切换、报警显示等功能。 关键词：液位控制；实时监控；以太网；WinCC软件
Abstract The level control is one of the common industrial process control, it is widely used in cooling towers, boilers, high-rise buildings, water tanks, tanks, industrial chemical tank level measurement of the pressure vessel. With the advances in technology, production control accuracy requirements are high, so to improve the performance of the liquid level control system is very important. This paper introduces a kind of based on Wincc configuration software and Siemens STEP 7 under the tank liquid level control system of the design process. This design uses the Ethernet communication, the software system hardware configuration, design and debugging of various modules of the ladder to achieve a any level of a high degree of manual / automatic adjustment. Wincc software system RMON RMON interface design, the level of data collection, processing, output processing, the liquid level in the real-time monitoring, automatic / manual bumpless switching, alarm display and other functions. Keywords: evel control;data collection;Siemens STEP 7;Wincc software
图书馆视频监控系统设计说明书 摘要 随着现代电子技术的发展，视频监控系统也逐步由模拟走向数字化。视频监控系统是安防领域中的重要组成部分，是所有安全系统中最关键的子系统。系统通过遥控摄像机，直接观察被监视场所的情况，同时可以把被监视场所的情况进行同步录像。另外，视频监控系统还可以与防盗报警系统等其它安全技术防范体系联动运行，使用户安全防范能力得到整体的提高。 视频监控系统能在人无法直接观察的场合，适时、清晰、真实地反映被监视控制对象的画面。视频监控系统已成为在现代化管理中监控的最为有效的观察工具。视频监控系统是一种全数字化、全网络化的系统，可以同现有的多媒体系统、控制系统和信息系统集成，方便地实现数据和信息的共享在控制中心，只要有一个工作人员操作，就能够观察多个被控区域，以及远距离区域的监控功能。 而随着图书馆馆藏量的日益增加，电子设备的不断更新，相应地，对于图书馆的视频监控要求也不断提升。此次的设计对象为某学校的图书馆，总共六层。考虑到图书馆内的主要人员为学生和老师，相应的日间监控要求不是很高，大部分地区可处于一般监控状态，少部分则需全天候实时监控。但是到了夜间及节假日，对于图书馆的全局视频监控要求要提升很多。综合以上要求，我们在图书馆的走廊、楼梯、大厅等安装了摄像头，还在重要出入口安装有摄像机，实现全方位的监控。 关键词：图书馆视频监控；采集；传输；安全防范
一、监控系统总体设计以及分析 1.1图书馆监控系统概述 视频监控系统是安全防范技术体系中一个重要的组成部分。目前这种系统的应用在我国发展极快，市场竞争激烈。在本次设计中，视频监控系统主要以下几部分组成：图像信息的采集和预览；对采集画面的简单控制以及存储和回放功能。随着计算机技术的高速发展，整个系统的向着数字化，网络化，集成化的方向发展。本文主要论述一般视频监控系统的工作原理和设计方法，以及简单介绍这种技术的发展趋势。 随着数字信息时代的到来，数字化高新技术产品日益增加和完善。各行业为了提高和完善生产、管理水平和增加竞争性，都争先采用完善的高新技术产品，视频监控系统就是信息时代的产物之一。视频监控系统是管理人员高质量管理的理想工具；也是公共安全、防盗防范必不可少的强有力的得力助手。利用它可以大大减少不必要的人力，实时监视可视区域，做到控制现场实际工作现状，实时快速的反映所发生的一切事物，便于管理者及时应付处理突发事件等。 为了适应信息化的需要，按照视频监控系统的技术规范，并结合现代化需求的特点，系统采取先进合理的设计思想和较为完善的设备对视频监控系统进行了设计与实现，力争做到电子监控系统的可靠性和先进性完美结合。 方案设计时充分考虑当前图书馆各项需求应用，又面向未来快速增长的发展需求，在系统整体功能设施配备时依据功能齐全、实用、使用方便、质量可靠、技术先进具有扩容能力；认真分析各系统产品的价格、功能、稳定性和可靠性，依据可靠性高、性价比高的原则，采用主流产品；按系统整体安全性高、性能稳定、可维护性故障少、系统操作简单的原则进行系统集成。总之要体现先进实用、操作方便、自动化程度高、安全可靠的总体设计思想。 1.2视频监控系统设计依据 该方案依据我国有关的国家标准和安防行业标准、规范、规程。具体包括：《计算机软件工程规范国家标准汇编2003》中国标准出版社 《项目管理—计划、进度和控制的系统方法》（第7版） 《城市报警与监控系统建设指导性技术文件》
雷达水库水位监测GPRS远传系统 一、概述 我公司研发的“水位远程监控系统”，已广泛的应用于大坝、河流河道、水库、水力发电厂、环境水文、地下水水位、水池水位监测等。该系统能够实时在线监测水库、河流的液位高度、雨量等参数。系统采用集散式控制结构，通过高精度传感器及高敏感器件遥测水库水位及雨量信息。经过计算机分析处理，通过GPRS模块把水位数据及工况传回监控中心实时监控。供工程技术人员实时掌握水位动态，为决策提供依据。 二、设计原则 1) 适用性：由于客户现场要求特殊，要求考虑距离监控中心较远（70~80公里），尽量选取一种技术成熟、可靠性高的传输方案。 2) 实用性：功能强大、用户界面友好、报表、趋势图等功能齐全，日常维护简单方便。在保证满足应用的同时，又要体现出GPRS网络系统的先进性，充分考虑网络应用的现状和未来发展趋势。
3) 灵活性和扩展性：根据未来应用的需求和变化，应具备充分的接入能力和可扩展性，我们采用一种标准化接口，如以后系统改造增加I/O接口组态方便容易，设点成本很低，包括以后带宽的扩展以及监控点移位的可扩展性，最大程度地减少对网络架构和现有设备的调整。 4) 兼容性和经济性：对于设备就绪以后，一定要考虑以后的扩展需要，并且能够最大限度地保证以后对现有资源的可用性和连续性，最大限度地降低网络系统的总体投资。 三、系统组成 系统只要有监控中心、通信网络、终端设备、测量设备、供电系统等组成。 1.监控中心： 主要硬件：服务器、客户端和GPRS数据传输模块。 主要软件：操作系统软件、数据库软件、水位监测系统软件、防火墙软件。2.通信网络：中国移动公司GPRS网络。
水箱液位控制及MATLAB仿真实现报告
目录 水箱液位控制及MATLAB仿真实现报告 (1) 目录 (2) 摘要 (3) 水箱液位控制系统原理 (4) 水箱液位控制系统的数学模型 (4) （一）确定过程的输入变量和输出变量 (4) （二）水箱液位控制系统的算法： (5) （三）水箱液位控制系统的MATLAB/simulink的仿真： (6) （四）结果分析： (7) 总结 (9)
摘要 在人们生活和工业生产等诸多领域中经常涉及到液位和流量的控制系统问题，因此液面高度是工业控制过程中的一个重要参数，特别是在动态的过程下，采用合适的方法对液位进行检测、控制，能收到很好的效果。PID控制是目前采用最多的控制方法。 本文介绍了双容水箱中控制液位的控制技术以及使用matlab仿真软件去进行液位仿真，通过PID控制实现液位的自动控制，用matlab软件建立数学模型，再写出液位控制的PID算法进行数据模拟，最后实现水箱液位通过计算机技术自动控制。通过matlab软件仿真实现了液位的实时测量和监控。 系统通过matlab仿真对实验所得的参数和仿真数据与曲线进行分析，总结参数变化对系统性能的作用。 关键字：PID控制液位控制 matlab仿真算法
水箱液位控制系统原理 控制系统由四个基本环节组成，即被控对象、侧量传送装置、控制装置和执行装置： 水箱液位控制系统的数学模型 （一）确定过程的输入变量和输出变量 流入水箱的流量Q1是输入变量，流出水箱的流量L2取决于液位L和水箱出水阀门的开度，Q2为输出变量，被控对象是水箱，故系统控制模型图如下：
（二） 水箱液位控制系统的算法： Q 1：水箱流入量 Q 2：水箱流出量 A ：水箱截面积 u ：进水阀开度 f ：出水阀开度 h ：水箱液位高度 h0：水箱初始液位高度 K1：阀体流量比例系数 假设f 不变，系统初始态为稳态，H 0=2m ，K 1=10，A=10m 2。 则由物料平衡得： dt dh A Q Q * 21=- u k Q *11= h k Q *12=
华丽物业辛集小区安防监控系统设计（修改）方案LD 任丘市华北石油利德机电总厂电子仪器厂
二00七年七月 目录 一、前言 ..................................................................................... ..1 1.1简介 (1) 1.2设计依据.....................................................................1-2 1.3设计指导思想...............................................................2-3 二系统设计. (3) 2.1系统概述 (3) 2.2系统拓扑结构...............................................................3-4 2.2.1监控中心...................................................................4-6 2.2.2传输部分...................................................................6-8 2.2.3前端部分.................................................................8-10 三．一期工程报价 (12) 四.安防系统设计图 (13)
一、前言 1.1简介 随着视频监控报警系统的在华北石油管理局的逐步推广和应用，它已成为华北石油管理局综合保卫部门现代化管理和安全防范的重要手段。为管理局各二级单位、员工人身、财产安全提供了可靠的保障。我厂根据公安部颁布的安全防范系统工程的要求，结合我局综合治理工作的整体规划及华丽物业辛集小区实际情况，本着“立足现在、着眼未来、功能齐全、布局合理、有效控制、经济实用”的原则，设计了针对院属本部整个区域的全天候、全方位、多层次、多角度的监控报警网络系统，本套安全防范系统，是我厂在认真研究客户需求的基础上，是根据油田的实际情况和建筑特点，利用高科技手段，综合运用当今世界计算机控制、多媒体等先进技术，并结合我们多年的行内经验和工程实施经验而提供的。我们相信该系统一定是一个功能完善，技术先进, 质量稳定可靠的管理与安全保卫系统，将为华丽物业辛集小区综合治理管理体系发挥积极的作用，同时也必将对油田现代化管理、安全技术防范、提高内部安全生产状况、规范企业形象等方面都将起到积极的促进作用！ 1.2设计依据 A. GA/T 75-94 《安全防范工程程序与要求》
网络监控系统设计方案 导读：本次设计方案中，视频监控系统分为如下几个部分，每部分的基本功能和组成如下： (一) 前端视频数据采集部分：通过网络摄像机实现对各个监控区域的图像采集；前端视频数据 采集设备包括红外一体化网络摄像机、网络半球、网络智能球、高清网络摄像机、立杆、墙挂支架等设备。 视频监控总体设计 1.1. 网络视频监控系统组成 本次设计方案中，视频监控系统分为如下几个部分，每部分的基本功能和组成如下： (一) 前端视频数据采集部分：通过网络摄像机实现对各个监控区域的图像采集；前端视频数据采集设备包括红外一体化网络摄像机、网络半球、网络智能球、高清网络摄像机、立杆、墙挂支架等设备。 (二) 视频数据传输部分：通过超五类双绞线、室外4芯室外多模铠装光缆、光电转换设备和网络交换机等设备组成转发视频图像数据的传输网络，并通过传输网络将图像数据从前端监控设备传送到后端监控中心进行视频显示和存储，主要设备和线材包括：网络交换机、光电转换设备、超五类双绞线、室外铠装光缆等。 (三) 视频监控中心部分：视频监控中心是将前端采集的视频图像信息通过软件解码，转化为图像信号传送到监视器上，形成直观图像信息并且显示出来，同时对视频信息按照存储策略进行存储。通过网络监控中心管理平台对整个系统进行统一操作、配置、管理，其中主要设备网络监控中心管理平台、监控录像主机、大尺寸电视等设备。 (四) 监控终端部份：监控终端主要功能是监看实时视频画面、查询回放录像、抓拍图像、手动录像，主要包括监控客户端、多路视频解码器。 1.2. 监控系统拓扑图
1.3. 前端视频监控部分 1.3.1. 前端监控点设置说明 序号安装位置产品名称 单 位 数量备注 1 负一层停 车场 红外一体化网络摄像 机 台11 监控车位及通道，安全通道等出入口情 况
摘要 液位监测系统在很多的地方都会用到，例如在工厂的生产当中，液位控制是否得当就会影响生产产品的质量和美观，在生活当中，我们离不开水的利用，常常需要对水箱或水塔水位的监测，液位监测系统也与我们的生活息息相关，它关系着我们生活的品质和效率，所以我们要对液位进行连续的监测和控制。 本文的设计的是利用AT89C51单片机实现对水箱液位监测，通过分析领域条件下，在其系统中通过液位变送器获取信息（4-20mA），其采集电流太小而不容易测量，所以需要用放大电路对其放大，通过处理后，由模数转换变换为二进制数传入单片机，它可以对数据进行实时的处理。并在本文的软件设计当中介绍了本次系统的电路原理图和软件编写时所需的流程图，然后通过显示电路把采集到的液位高度值显示给我们。 最后通过Keil C51软件编写出本次系统所需要的程序，同时在Proteus软件里进行仿真，实现了对液位监测。通过该设计的运用，满足了间接测量，自动的控制及其管理的目的。 关键词：单片机；液位控制；Proteus仿真
Abstract Liquid level monitoring system are used in many places, such as in the production of the factory, liquid level control properly will affect the production of products, the quality and appearance, in the life, we can use of water, often need to the water tank or water tower water level monitoring, liquid level monitoring system is closely related with our life, it relates to the quality and efficiency of our lives, so we have to continuously monitor and control the liquid level. The design is implemented by AT89C51 SCM of water level monitoring, through the analysis of field conditions and in the system through the liquid level transmitter (20mA) to obtain information, the current collection is too small and not easily measured, so it is necessary to amplifier circuit for amplifying the, through processing, by the modulus transform as a binary number of incoming MCU, it can real time of data processing. And in the design of software in this article introduced flow chart of the system circuit schematic diagram and software compiling, and through the display circuit the collected liquid height values are shown to us. At last, the program of the system is written by C51 Keil, and the simulation is carried out in the Proteus software, and the liquid level monitoring is realized. Through the application of this design, it can meet the indirect measurement, and the purpose of the control and management. Keywords：SCM; liquid level control; Proteus simulation
别墅电子防盗及监控系统设计方案 一、别墅安装电子防盗及监控系统的必要性 近年来，随着经济发展，许多地方纷纷建起别墅群。因为业主都是社会地位及收入较高的阶层，往往成为犯罪份子作案的目标，因此别墅的防盗、防抢变得很重要，这就要求别墅群的保安系统必须十分完善。传统的利用人防，即由保安人员24 小时全天巡逻值守，可以起到一定的阻吓作用。但是，由于人员安排及偶然疏忽等缘故，很容易给犯罪份子钻空子，使得别墅的安全系数大打折扣。而采用电子防盗系统，可以完全排除人为不可靠的因素，忠实地24 小时全天候守卫您的家居安全。电子防盗及监控系统采用各种感应器给家庭提供全面防护，不但可以在家中无人的时候，自动监视所有的入侵行为，还可以给家中老人或病人需要紧急求助时，自动发出报警信号。在发生情况时，电子防盗系统自动地通知保安部或在现场发出警号闪灯警告，使保安人员可以很快到达现场，监控录象系统不间断记录下所监视区域的一举一动，可随时调出某个时段的监视内容供业主或执法人员查证，从而有效地保障住户的生命财产的安全。因此，给每栋别墅安装24 小时全天侯给予安全保障的自动化电子防盗和监控系统是十分有必要的。 二、别墅安装电子防盗系统的技术要求 别墅群，都是由一栋栋独立的三、四层别墅构成，每栋别墅周围的空间比较大。而每栋别墅的可进出的部位相对来说比较多，要对每一个进出口都做防范，工程量及造价太大，而且从实用的角度来说，也不必要；因此，针对别墅的安全防盗，应着重于室内空间的防护，另外可适当地使用室外的周边防护。另外，电子防盗系统除了在无人在家时自动报警，当家中有老人或病人遇到紧急情况需要求助时，可以按动紧急按钮，报警系统也会自动发出求助信号；电子防盗系统除了在现场发出声光报警指示之外，还能通过电话线，把报警信号报告到保安室的报警中心，报警中心通过报警接收机以及电脑，可以迅速得到报警的信息及用户的资料，如是哪一家的大门被入侵或有紧急求救，可以联系某某人及其电话等。 另外，别墅的电子防盗系统一定要有较强的防误报能力，因此，设备一定要选择性能可靠，工作稳定的产品，而且，系统设计及工程安装也务求要做到认真
目录 第一章引言 (1) 一、编写的目的 (1) 二、此项系统的背景 (1) 第二章项目概述 (2) 一、项目需求概述 (2) 二、条件与限制 (2) 第三章技术方案 (2) 一、方案系统的概述 (2) 二、设计目标 (2) 三、系统设计原则 (4) 四、系统设计依据 (5) 五、系统总体设计 (5) 六、主要设备介绍 (6) 第四章商务报价 (7) 第五章售后服务和维保方案 (7) 一、产品质量承诺书 (7) 二、售后服务承诺 (8) 三、技术培训方案 (11) 第六章设计单位简介及资质材料............... 错误!未定义书签。 一、设计单位简介.................. 错误!未定义书签。 二、近期成功案例.................. 错误!未定义书签。 三、资质证明材料................. 错误!未定义书签。 第一章引言 一、编写的目的 说明编写详细设计方案的主要目的。 详细设计的主要任务是对概要设计方案做完善和细化。说明书编制的目的是说明一个软件系统各个层次中的每个程序（每个模块或子程序）和数据库系统的设计考虑，为程序员编码提供依据。 如果一个软件系统比较简单，层次很少，本文件可以不单独编写，和概要说明书中不重复部分合并编写。
二、此项系统的背景 待开发软件的名称，在当前社会上发展的背景。 第二章项目概述 一、项目需求概述 对所要开发软件的概要描述，包括主要的业务需求、输入、输出、主要功能、性能等，尤其需要描述系统性能要求。 二、条件与限制详细描述系统所受的内部和外部条件的约束和限制说明。包括业务和技术方面的条件与限制以及资金、进度、管理等方面的限制。 第三章技术方案 一、方案系统的概述 本方案系统的设计是基于项目的实际需求，充分利用现代化高科技技术， 应用计算机网络的多媒体监控技术，将多媒体监控的控制、管理及监控视频图像的处理全部纳入计算机网统一管理。多媒体监控系统采用硬盘记录监控图像，可方便快捷地实现内部计算机信息网远程画面监视和回放。 二、设计目标 在进行（）监控系统设计的时候，依照（）对该系统的基本需求，本着架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、低维护量的出发点，并依此为（）提供先进、安全、可靠、高效的系统解决方案。 本项目力求做到系统结构配置先进性、实用性强，且经济实惠，性价比高。 1、架构合理就是要采用先进合理的技术来架构系统，使整个系统安全平稳的运行，并具备未来良好的扩展条件。 2、稳定性和安全性：
单容水箱液位控制系统辨识 一、单容水箱液位控制系统原理 单容水箱液位控制系统是一个单回路反馈控制系统，它的控制任务是使 水箱液位等于给定值所要求的高度；并减小或消除来自系统内部或外部扰动 的影响。单回路控制系统由于结构简单、投资省、操作方便、且能满足一般 生产过程的要求，故它在过程控制中得到广泛地应用。图 1-1为单容水箱液 位控制系统方块图。 当一个单回路系统设计安装就绪之后，控制质量的好坏与控制器参数的 选择有着很大的关系。合适的控制参数，可以带来满意的控制效果。反之， 控制器参数选择得不合适，则会导致控制质量变坏，甚至会使系统不能正常 工作。因此，当一个单回路系统组成以后，如何整定好控制器的参数是一个 很重要的实际问题。一个控制系统设计好以后，系统的投运和参数整定是十 分重要的工作。图1-2是单容液位控制系统结构图 GK-07 图i-i 单容水箱液位控制系统的方块图 系统由原来的手动操作切换到自动操作时，必须为无扰动，这就要求调 节器的输出量能及时地跟踪手动的输出值，并且在切换时应使测量值与给定 值无偏差存在。图1-2是单容水箱液位控制系统结构图。 一般言之，具有比例（P ）调节器的系统是一个有差系统，比例度3的大 小不仅会影响到余差的大小，而且也与系统的动态性能密切相关。比例积分 电帖泵2 04 上水箱
（PI）调节器，由于积分的作用，不仅能实现系统无余差，而且只要参数3, Ti选择合理，也能使系统具有良好的动态性能。 图1-2单容液位控制系统结构图 比例积分微分（PID）调节器是在PI调节器的基础上再引入微分D的作用，从而使系统既无余差存在，又能改善系统的动态性能（快速性、稳定性等）。在单位阶跃作用下，P、PI、PID调节系统的阶跃响应分别如图1-3中 二、单容水箱液位控制系统建模 2.1液位控制的实现 液位控制的实现除模拟PID调节器外，可以采用计算机PID算法控制。首先由差压传感器检测出水箱水位；水位实际值通过单片机进行A/D转换,
庄浪县XXX安防监控系统 方案设计 甘肃XXX科技有限责任公司 2018年7月25日
目录 1 总论 (1) 1.1编制依据 (1) 1.2项目建设的意义 (1) 1.3编制原则 (1) 1.4遵循的标准和规范 (1) 1.5自然条件 (2) 2 工程现状 (3) 3 方案设计 (4) 3.1安防系统的构成介绍 (4) 3.2设计方案 (4) 3.3安防设备的选用 (5) 4 主要材料清单 (6) 5 工程投资 (7) 6 施工简图 (8) 附表1：投资预算表
1 总论 1.1编制依据 1、现场实地勘查。 2、庄浪县XXX （以下简称甲方）要求。 1.2 项目建设的意义 本工程针对甲方目前建筑格局，安装安防监控系统，保护甲方财产安全，最大限度的减少盗窃事件的发生及在事件发生后通过监控录象为甲方追回经济损失提供依据。 1.3 编制原则 严格遵循国家和行业现行的有关标准规范； 安全施工、保护环境、节约成本； 采用成熟的安防监控技术，结合现场情况布局。 1.4 遵循的标准和规范 1、公共安全行业标准GA/T75-94《中华人民共和国公安部安全防范工程程序与要求》。 2、公共安全行业标准GA/T7O-94《中华人民共和国公安部安全防范工程费用概预算编制办法》。 3、国家标准GB 50198-94《民用闭路电视监控系统工程技术规范》。 4、建筑行业标准JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》。 5、公共安全行业标准GA/T367-2001《视频安防监控系统技术要求》。
6、公共安全行业标准GA/T308-2001《安全防范系统验收规则》。 7、国家标准GB 50348-2004《安全防范工程技术规范》。》 1.5 自然条件 甲方位于庄浪县，位于甘肃省中部，六盘山西麓，东邻华亭县，西依静宁县，北与宁夏隆德县、泾源县毗邻，南和张家川县、秦安县接壤。 累年1月平均最低最低气温-5.5℃ 累年7月平均最高气温31.9℃ 累年极端最低气温-13.1℃ 累年极端最高气温38.2℃ 累年平均相对湿度63% 累年最小相对湿度2% 累年平均降水量612.8mm 累年最大降水量726.8mm 累年最大风速21.1m/s 累年最多风向东南风 累年最大积雪深度40mm 累年最大冻土深度360mm
水位自动监测、水位自动监控系统 一、适用范围 水位自动监测（水位自动监控系统）适用于地下水水位监测、河道水位监测、水库水位监测、水池水位监测等。 二、系统目标 水位自动监测（水位自动监控系统）监测水位动态信息，为决策提供依据。 三、系统特点 ◆通过国家水利部水文监测数据传输规约（SL651-2014）、水文遥测终端机（SL 180-2015）、“特殊区域水文、水资源数据安全采集系统RTU追加测试”等权威检测。 ◆获得“全国工业产品生产许可证”。 ◆获得“水文实时监测管理系统”软件著作权证书。 ◆兼容超声波、雷达、激光、投入式、浮子式等各种水位计。 四、系统组成 水位自动监测（水位自动监控系统）主要由监控中心、通信网络、水位监测终端设备、测量设备等四部分组成。 ◆监控中心： 主要硬件：服务器、客户端、移动数据专线或GPRS数据传输模块DATA-6107。 主要软件：操作系统软件、数据库软件、水位监测系统软件、防火墙软件。 ◆通信网络：INTERNET公网+ 中国移动公司GPRS网络。 ◆终端设备：微功耗测控终端，市电供电、太阳能供电、电池供电可选。 ◆测量设备：水位计或水位变送器。
水位自动监测（水位自动监控系统）拓扑图 五、系统功能 ◆ 水位自动监测（水位自动监控系统）可独立运行，也可并入应用行业的信息化系统。 ◆ 采集各水位监测点的水位数据，采集时间间隔可设置。 ◆ 上报各水位监测点的水位数据，上报时间间隔可设置。 ◆ 支持串口水位计、0-5V 或4-20mA 信号输出的水位变送器。 ◆ 支持220VAC 供电、太阳能供电、锂电池供电。 ◆ 现场监测终端具备数据存储功能。 ◆ 可远程设置终端工作参数，支持远程升级。 ◆ 水位监测（水位监测系统）监控中心可对水位数据进行存储、分析、生成必要的报表和曲线。 GPRS 浏览客户 市、县分中心 服务器 监控工作站 领导/其他处室 防火墙 局域网 INTERNET 公网 打印机 市电供电 监测终端 DATA-9201 太阳能供电 监测终端 DATA-9201 电池供电 监测终端 DATA-6216 超声波水位计 雷达水位计 投入式水位计