防腐电源智能监控节点的设计
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智能配电监控系统解决方案(二)引言概述:智能配电监控系统是一种基于先进技术的电力管理解决方案,可以实时监测和控制配电系统中的各种参数和状态。
本文将对智能配电监控系统的解决方案进行详细介绍和分析,包括系统的设计原理、核心功能、应用案例以及未来发展趋势。
正文内容:1.设计原理1.1传感器技术:智能配电监控系统通过使用各类传感器来采集配电系统中的电压、电流、功率因数、温度等关键参数,这些传感器的选择和安装位置对系统的性能和准确度有着重要影响。
1.2数据采集与处理:所采集的数据通过网络传输到数据中心,经过处理和分析后得到有用的信息,以便帮助用户实时监测和管理配电系统的运行情况,并进行预测和决策。
2.核心功能2.1远程监测与控制:智能配电监控系统可以通过云平台实现远程监测与控制,让用户可以随时随地通过网络访问配电系统的运行状态,并进行相应控制操作,提高了运维的便捷性和灵活性。
2.2预警与报警功能:系统能够自动检测配电系统中的异常情况,并及时发出警报通知用户,防止故障的发生和扩大,提高了系统的可靠性和安全性。
2.3能源管理与优化:通过对能源消耗情况的监测和分析,智能配电监控系统可以帮助用户实现能源的有效管理与优化,降低能耗成本,提高能源利用效率。
2.4统计与分析功能:系统可对配电系统中的各项参数和运行状态进行统计和分析,为用户提供全面、准确的数据分析结果,支持决策和优化运营。
2.5设备维护与管理:系统还可以对配电设备进行定期巡检和维护管理,提前发现设备故障和老化情况,预防性地进行维修和更换,确保配电系统的稳定运行。
3.应用案例3.1工业领域:智能配电监控系统可以应用于各类工业生产线、厂房和车间,实时监测电力设备的运行状况,提高运营效率和设备可靠性。
3.2商业用途:系统也可以应用于商业建筑、购物中心和写字楼等场所,实时监测和管理配电系统,降低能耗成本,提高能源利用效率。
3.3基础设施领域:智能配电监控系统可以应用于城市电网、公共交通系统和医疗设施等基础设施领域,保障供电的可靠性与安全性。
智能防腐层防腐防盗实时定位监控系统
孙强;孙健;张淑敏
【期刊名称】《油气储运》
【年(卷),期】2007(26)8
【摘要】介绍了管道防盗技术领域的发展现状,从智能防腐层防腐防盗实时监控电路设计、结构设计、数据采集与处理、无线传输监测方案四个方面阐述了该系统的实施方案。
临邑—济南输油管道实际应用表明,智能防腐层防腐防盗实时定位监控系统可以对管道防腐层破损处进行快速报警,并且双向定位精度高,可有效保证管道的安全正常运行。
【总页数】5页(P53-57)
【关键词】长输管道;防腐;防盗;监控系统;设计
【作者】孙强;孙健;张淑敏
【作者单位】中国石油管道公司兰成渝输油处;中国石油天然气管道工程有限公司;中国石油管道公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE973.6
【相关文献】
1.油田管道防腐保温层生产的微机在线监控系统 [J], 刘玉平;司光宇
2.智能防腐层实时监控系统在临-济管道的应用 [J], 徐敏;刘景洪;范晓明;李侠
3.基于双频载波的电缆屏蔽层实时防盗监控系统设计 [J], 王翔;段尚琪;王超;李鹏;
蒋建波;杨维祥;肖贵华
4.温度实时监控系统在防腐生产线上的应用 [J], 刘力赫;任显新
5.智能防腐防盗监控系统监控模型的研究 [J], 宋天博
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电源监控系统监控施工方案1. 引言电源监控系统是一种用于实时监测和管理电源设备的系统,可以帮助企业和机构提高电源设备的可用性和安全性。
本文档将介绍电源监控系统的监控施工方案,包括施工步骤、所需材料和设备以及施工注意事项。
2. 施工步骤2.1 系统规划和设计在开始施工之前,需要进行系统规划和设计。
这包括确定监控点位、布置监控设备、绘制布线图等。
在规划和设计阶段,需要考虑以下因素:•监控需求:根据实际需求确定监控点位,例如监控主机、配电箱、电池组等。
•设备选择:根据监控需求选择合适的监控设备,例如电源监控器、温湿度传感器等。
•布线设计:根据监控点位和设备位置设计布线方案,确保信号传输的稳定性和可靠性。
2.2 材料和设备准备在开始施工之前,需要准备所需的材料和设备。
根据系统规划和设计确定所需的材料和设备清单,包括但不限于:•电源监控器•温湿度传感器•UPS(不间断电源)•电缆、插头和插座等2.3 安装监控设备根据系统规划和布线设计,在监控点位安装监控设备。
具体步骤如下:1.安装电源监控器:根据厂家提供的安装说明安装电源监控器在适当的位置,通常与配电箱相连。
2.安装温湿度传感器:根据布线设计将温湿度传感器安装在适当的位置,通常安装在配电箱附近。
3.配接电缆和插头:根据布线设计将监控设备与电源连接起来,确保电源监控器和温湿度传感器可以正常工作。
2.4 系统配置和调试在安装完监控设备后,需要进行系统配置和调试。
具体步骤如下:1.连接电源和网络:将电源监控器连接到电源和网络上,确保电源供应稳定且网络连接正常。
2.配置监控参数:根据实际需求配置监控参数,例如监控阈值、报警方式等。
3.调试设备:通过监控软件或界面对设备进行调试,确保设备能够正常运行并实时监测电源设备的状态。
2.5 系统验收和维护在完成系统配置和调试后,进行系统验收和维护工作。
具体步骤如下:1.系统验收:对安装和配置完成的系统进行综合验收,确保系统的功能和性能符合规定标准和要求。
变电站综合安防监控系统设计方案设计方案:一、项目背景随着社会的发展,电力事业正日益迅速发展。
变电站作为电力系统的重要组成部分,其安全运行对保障电网的稳定运行至关重要。
传统的变电站安防监控系统已不能满足实际需求,因此,开发一种综合安防监控系统,以提高变电站的安全性和管理效率,具有重要的意义。
二、系统功能1.实时监控:通过视频监控摄像头对变电站的各个监控点进行全天候监控,实时抓取视频画面,确保对重要区域的监控全面、及时。
2.安全防护:通过红外探测器、烟感探测器等设备对变电站周边环境进行智能感知,一旦发生异常情况,及时触发警报,通知相关人员进行处理。
3.巡检管理:通过RFID技术,对变电站的设备和设施进行精确的定位和管理。
可以根据巡检计划,自动记录巡检人员的巡检时间和巡检情况,减少信息记录和管理的工作量。
4.门禁控制:通过银行卡、指纹、密码等多种验证方式,对变电站的进出人员进行身份识别和权限控制,有效防止不明人员进入敏感区域。
5.报警管理:对变电站可能出现的各种安全威胁事件进行实时报警处理,并将相关监控画面自动发送给管理人员,便于快速响应和处理事件。
三、系统架构1.视频监控子系统:由主控服务器、视频存储服务器和各个视频监控点组成。
主控服务器负责视频画面的采集、处理和分发;视频存储服务器负责视频数据的存储和备份。
2.安全防护子系统:包括红外探测器、烟感探测器、声光警报器等设备,通过无线网络与主控服务器进行数据传输和联动控制。
3.巡检管理子系统:通过RFID读写设备、巡检终端和服务器软件组成,实现对巡检人员、巡检计划和巡检内容的管理和记录。
4.门禁控制子系统:包括门禁刷卡读写器、指纹识别装置和密码锁等设备,通过网络与主控服务器进行数据传输和权限管理。
5.报警管理子系统:包括报警控制面板、报警器等设备,通过网络与主控服务器进行数据传输和报警消息的处理。
四、系统优势1.实时监控:通过高清摄像头,可以实时监控变电站的各个角落,减少人为疏漏,发现潜在的安全隐患。
26研究与探索Research and Exploration ·智能制造与趋势中国设备工程 2022.12 (下)随着我国城市化进程的加快,城市中常住人口数量在逐渐增多,各类公共设施也在朝着智能化、集群化发展,随之而来的便是日益增加的火灾隐患。
为保证智能消防设施在意外情况来临时能够稳定运行,设计电源监控系统尤为重要,下文便简要说明其设计思路。
1 智能消防设备电源监控系统的设计思路1.1 基本要求根据国家相关标准和市面上所流通的电源监控类产品可发现,电源监控系统对于供电、监控主机以及探测器均有一定要求,具体如下。
(1)供电电源的要求。
对于所有系统来说,其是否可以稳定运行与其电源的供电情况有直接关系。
该系统中所需要供电的相关设备有监控主机、探测器。
其中监控主机存在2种电源,即主电源和备用电源,其中主电源应当使用220V、50Hz 的交流电,并以实际情况为准设置相应的保护措施,主电源在正常运行情况下,其电压最低为187V,最高为242V,频率最低为49.5Hz,最高为50.5Hz,备用电源在满电状态下,至少需要保证监控主机工作8h。
除此之外,监控主机所使用的电源应当具备自主切换主备电源的功能,即当主电源不存在故障时,由主电源进行供电,当断电或主电源故障时,要自动切换至备用电源供电,并在切换过程中不能影响其监控器的运行。
此部分还需要为探测器提供供电,探测器通常需要直流电,电压在24V 左右。
(2)监控主机在显示方面与指示方面的要求。
该设备必须显示出探测器所采集的与消防设备电源相关的状态信息,并将故障信息自动存储至数据库中,其内容包括产生故障的类型、具体位置以及时间,并且上述信息能够进行人机交互,工作人员能够按照需求对其进行查看以及打印。
该设备最多能够储存999条信息,并在断电后最少能够储存14天。
并使用不同颜色的指示灯代表不同含义,黄色表示故障,绿色表示正常。
(3)信号传感器的基本要求。
在此系统中,传感器所需要采集的信号便是电压信号以及电流信号,利用上述两项对消防设备电源的运行状态进行判断。
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通信电源监控系统的设计计算机网络、嵌入式、数据处理等技术的发展,为智能监控提供了强有力的技术支撑。
而通信电源,作为通信网络的“心脏”,其安全性和可靠性直接影响着通信基站中设备的运行情况。
因此,利用先进的技术构建智能化的通信电源监控系统,是保障通信顺利进行的重要举措。
通信电源的监控系统,必须具备以下几个功能:(1)对设备可以实现分散供电,并采用智能化集中管理;(2)系统可以实现遥感、遥测、遥视、遥控等功能,可以有效地进行故障诊断和定位,并远程发出操作命令,由现场执行机构进行操作;(3)电源运行数据可以实现实时采集,实时传送,同时还应具有一定的数据处理、存储、分析和辅助决策的能力。
通信电源监控系统发展至今,已经可以应用到实际的工作场合中,但是,还是存在着以下几个问题:(1)大多数的监控系统都是由电源厂家适配的,存在着与其他电源系统兼容性差的问题;(2)系统配置不够灵活,底层的数据采集的通信方式大多采用CAN总线形式,一方面,不利于系统的变动和扩展;另一方面,也不能适应用户个性化的要求;(3)故障检测的可靠性不高,告警失误率高。
为了解决以上的问题,本文利用WLAN来构建通信电源监控系统。
该系统具有上下两层网络结构,中间由嵌入式系统来担任网关,形成了一个运行稳定可靠,配置灵活,通用性强、个性化设计简单方便的监控系统。
1通信电源系统的组成及工作过程分析通信局站主要分为分散式电源系统和集中式电源系统,具体结构如图1及图2所示。
从图中可知,不论是哪种结构,通信电源系统都主要由交流配电单元、直流配电单元、整流模块、蓄电池组、油机发电机组组成。
通信电源系统的工作过程分为三种情况[1]:(1)市电正常,交流输入一部分经交流配电分配组机房照明、空调及各种交流负载,另一部分分配给整流模块,整流模块和各个蓄电池组的输出经直流配电单元分配后供给通信基站或交换机等通信设备使用。
同时,监控单元实时监控交流输入、蓄电池、整流模块的状态;(2)市电异常,备用的油机发电机组开始工作,工作过程同市电输入的情况,提供给通信设备稳定的电能;(3)市电和油机发电机组同时出现异常,系统的在线备用蓄电池开始工作,供通信设备正常运行。
智慧式安全用电监管系统设计方案智慧式安全用电监管系统设计方案一、引言随着电力供应的不断发展和扩大,人们对电力安全使用的重视程度也越来越高。
以往的传统用电监管手段已不能满足日益增长的需求,因此需要设计一种智慧式安全用电监管系统,以更好地保障电力使用的安全性和有效性。
本方案旨在通过引入物联网技术、人工智能技术和大数据分析技术,设计一种智慧式安全用电监管系统。
该系统能够实时监测电力使用情况、提供预警和报告功能,以及对违规行为进行检测和报警,从而提高电力使用的安全性和效率。
二、系统架构系统架构包括四个关键组成部分:传感器节点、数据传输模块、分析处理模块和用户端。
1. 传感器节点:通过部署传感器节点在用户的电表、电力设备等位置上,实时监测电力使用的情况,包括电压、电流、功率等指标。
2. 数据传输模块:传感器节点通过无线通信方式将监测到的数据传输到云端服务器,确保数据及时和准确地传输。
3. 分析处理模块:云端服务器收集传感器节点传输过来的数据,并利用人工智能和大数据分析技术进行数据处理和分析。
通过建立基于历史数据的模型,预测用户和设备的用电行为,并进行异常检测和识别,减少潜在的安全隐患。
4. 用户端:用户可以通过手机应用或网页端访问系统,查看实时用电情况、接收预警和报告信息,并对电力使用进行管理和控制。
三、系统功能1. 实时监测功能:系统能够实时监测用户的电力使用情况,包括电压、电流、功率等指标。
用户可以随时查看自己的用电情况,并对用电设备进行实时管理和控制。
2. 预警和报告功能:系统根据历史数据和模型分析,能够预测用户和设备的用电行为,并提供预警和报告功能。
当系统检测到潜在的安全隐患时,能够及时发出警报,提醒用户采取相应的措施。
3. 异常检测和识别功能:系统通过建立异常检测模型,能够对用户和设备的用电行为进行实时监测和识别。
当出现异常用电行为时,系统能够及时发出警报,并记录相关数据用于后续分析和处理。
4. 用户管理和控制功能:用户可以通过手机应用或网页端对自己的用电设备进行管理和控制。
摘要:介绍了一种防腐电源智能监控节点的设计方法及相关的硬件电路,用以实现野外防腐电源的无人化监控与检测。
研究了系统硬件结构、信号调理电路以及有关芯片与微处理器的接口电路,阐述了监控软件的设计思路。
试验表明,该系统结构简单、成本低廉、性能可靠,能满足工业现场的需要。
关键词:防腐电源监控节点单片机
金属发生腐蚀的现象随处可见。
腐蚀给金属材料造成的直接和间接损失是巨大的,以至造成灾难性的破坏事故,引起严重的环境污染。
研究表明,因腐蚀造成的损失一般占国民生产总值的3%~4%,其中约有15%是可以通过现有的防腐技术避免的,而阴极保护技术的发展又是与防腐技术的进步分不开的。
1防腐电源系统的结构组成
阴极保护技术简单地说就是测量被保护金属构件的电位(即管地电位),并根据其大小变化,调节补偿保护电流大小,起到对金属构件的保护作用。
图1是远程监控防腐电源系统示意图。
2监控节点的硬件设计
系统硬件由两块电路板组成。
一块为模拟板,主要对来自防腐电源的测量信号进行滤波、放大、采样保持,以及自动选择放大倍数等;一块为数字板,主要完成采样信号的模/数转换、计算(消除噪声并还原信号)、参数设置和数据传输[1]等。
监控系统的总体框图如图2所示。
监控系统直接测量的是防腐电源现场的电信号,包括电压信号和电流信号。
防腐电源的现场环境恶劣,待测信号中夹杂着诸多干扰信号。
前置调理电路包括差模放大电路和有源滤波电路,用来抑制现场信号中的共模干扰信号和高频干扰信号。
系统通过485总线与上位机进行通讯,使用约定的协议交换数据。
2.1模拟电路设计
模拟电路框图如图3所示,其中Vinl、Vin2、Iinl、I-in2为从防腐电源现场采集的信号。
由于待测信号比较微弱,现场环境又比较恶劣,待测信号中叠加了很多干扰信号,为了从噪声中提取出有用的信号,采用差模调理电路和有源滤波电路相结合的调理电路对输入信号去干扰,然后通过电压分档电路估算信号的范围,提供给单片机。
单片机根据给定的信号计算出合适的放大倍数,进而控制可编程放大器AD526的放大倍数,将已调理的信号放大到有效范围,输入到数字板上的AD574进行模/数转换。
2.1.1信号调理设计
通过试验对现场信号进行分析,发现干扰信号主要来自电源线的耦合干扰、电源的瞬态
电压干扰和外部电磁辐射干扰。
因此,这部分电路的作用有两个:一是根据干扰信号的频率特点设计滤波电路,有效地滤除干扰信号;二是对输入信号适当放大,完成阻抗转换。
2.1.2自动增益调节电路的设计
调理好的信号通过多路模拟开关进行逐一选定和处理。
信号通过模拟开关后,一路进入分档电路测定范围,另一路进入放大单元放大到合适的工作范围。
AD526是专用五级变增益运放,增益级数为G=1、2、4、8、16,增益控制输入脚有三个。
设计中将两个AD526串联,这样就构成了1~256增益的放大单元,变增益放大电路如图4所示。
该电路由8个电压比较器构成分档电路,单片机读取其输出信号,根据得到的分档信号设定合适的放大倍数,控制放大单元的工作,实现自动调整增益,保证每路信号都能放大到A/D的最佳工作范围,满足高精度、宽范围的设计要求。
2.2数字电路设计
数字电路框图如图5所示。
单片机80C51是本系统的核心,通过扩展ROM增加系统的数据存储容量。
A/D为数据采集模块,D/A为标准电流控制信号输出模块,MAX485是与上位机进行通讯的模块,Vin为模拟部分的输出信号。
2.2.1通讯接口设计
系统通过485通讯接口与上位机通讯,交换数据。
RS-485采用的是一对平衡差分信号线,为半双工通讯方式。
RS-485对于多站连接是十分方便的,其标准允许最多并联32台驱动器和32台接收器,这足以满足一个中型构件的多点防腐系统的要求。
总线两端接匹配电阻,提高了抗干扰能力。
RS-485传输速率最高为10Mbit/s,最大电缆长度为1200m。
考虑到现场工作环境的恶劣性,使用TVS管实现了防雷功能,保护系统不受瞬间高压破坏,提高了运行的可靠性。
2.2.2标准控制电流输出设计
上位机将接收到的数据进行处理,运用一定的控制算法得出所需要的反馈控制信号。
由于防腐电源为模拟器件电路,无法直接接收数字控制信号,因此必须通过单片机转换成模拟信号,才能控制电源工作。
系统中采用的AD421是一种单片高性能数/模转换器。
它由电流环路供电,16位数字信号以串行方式输入,5~20mA电流输出,可实现远程智能工业控制。
其数字输入信号通过光电隔离保证信号的准确有效,输出为标准的电流信号,具有较强的抗干扰能力,可以直接驱动相关的模拟器件。
3监控节点的软件设计
为了提高程序编写效率,采用了目前广泛使用的MCS-51单片机高级语言C51作为软件开发工具[4]。
监控系统的整个程序主要由主程序、三个中断处理程序、两个计算程序组成。
完成的主要功能是:系统复位后的初始化、控制采样、进行A/D转换、根据采样值进行信号处理、选择放大倍数(量程)、控制通讯接口传送数据等。
主程序流程图如图6所示[5]。
本设计采用通用元件、模块化设计方法和可变增益电路,在满足高精度宽量程要求的同时,简化了系统结构,大大提高了系统的可靠性,同时节约了成本。
该设计对于防腐工业中实现远程集约化管理具有现实意义。