冶金機電設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

袁和榮，冀俊茹＊

（南京科技職業(yè)學(xué)院，江蘇 南京 210048）

中國的工業(yè)經(jīng)濟近些年來一直在逐步發(fā)展，冶金技術(shù)作為工業(yè)生產(chǎn)中最重要的一環(huán)在設(shè)備和技術(shù)方面也逐漸在更新。冶金技術(shù)是從礦石中提取金屬和金屬化合物，然后用各種方法制成具有一定性能的金屬材料?，F(xiàn)時期各行各業(yè)都引入了更加先進的技術(shù)來提高生產(chǎn)效率[1]。在工業(yè)冶金生產(chǎn)中設(shè)備多呈現(xiàn)分布分散化，測量參數(shù)多樣化，工業(yè)冶金生產(chǎn)的難度也就大量增加，而且工業(yè)冶金上工作的環(huán)境多半高溫、高壓等惡劣環(huán)境的條件，對冶金機電設(shè)備進行工業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控控制成為了工業(yè)冶金事業(yè)利用的首選。

1 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

冶金機電設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計主要分為硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩部分，整個監(jiān)控系統(tǒng)利用無線傳感器和無線網(wǎng)絡(luò)來進行遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的運作。

1.1 硬件設(shè)計

工業(yè)上機械制造設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控主要劃分為三種具體包括：遠(yuǎn)程監(jiān)控終端、數(shù)據(jù)采集終端、網(wǎng)絡(luò)傳輸。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的流程分為數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸、監(jiān)控管理三部分，數(shù)據(jù)采集主要根據(jù)冶金機電設(shè)備，設(shè)備中包含：冷卻水系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、直流調(diào)速器、電源系統(tǒng)、控制臺、傳感器等[2]。這些數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)備也是冶金生產(chǎn)過程中的主要操作設(shè)備，通過傳感器將工作流程數(shù)據(jù)化，冶金機電設(shè)備中的傳感器類型如表1所示。

表1 冶金機電設(shè)備傳感器類型表

通過傳感器形成直觀可見的數(shù)字空無線傳輸?shù)姆绞絺鬏斀粨Q機中并輸入至局域網(wǎng)當(dāng)中，再通過交換機傳遞到監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中。用服務(wù)器和控制計算機對上傳的數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控，利用軟件技術(shù)在控制計算機主機上進行設(shè)定，設(shè)定各個參數(shù)值的正?；顒臃秶?，數(shù)據(jù)上傳后判斷是否安全，當(dāng)偏離安全范圍時要啟動報警系統(tǒng)，并進行安全控制，避免生產(chǎn)事故的發(fā)生。

1.2 軟件設(shè)計

冶金機電設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計是在硬件的基礎(chǔ)上進行的，主要包括數(shù)據(jù)采集過程、數(shù)據(jù)庫、監(jiān)控界面和web發(fā)布界面。冶金生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通過Microsoft SQL Server2010組態(tài)軟件提供的IO驅(qū)動協(xié)議，選取相應(yīng)的驅(qū)動協(xié)議，實現(xiàn)監(jiān)控中心的監(jiān)控主機與現(xiàn)場主控器間的數(shù)據(jù)實時通訊[3]。現(xiàn)場設(shè)備傳感器組采集冶金電壓、電流、冷卻水流量和溫度等生產(chǎn)過程參數(shù)，通過無線設(shè)備上傳至主控制器，實現(xiàn)冶金生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集。在Microsoft SQL Server2010軟件中創(chuàng)建實時數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)記名和外部設(shè)備I/O的關(guān)聯(lián)，建立標(biāo)記名與數(shù)據(jù)之間的連接。監(jiān)控界面直接展示設(shè)備的工作狀態(tài)，主要包括：登錄界面、趨勢曲線界面、系統(tǒng)狀況界面、歷史報表查詢界面、報警界面，足以體現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的交互性和可操作性。

2 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

冶金機電設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在硬件和軟件設(shè)計完成后，實施生產(chǎn)并投入使用，在本市的若干家大型的冶金工廠和工業(yè)公司中進行初步使用。在這些工廠當(dāng)中設(shè)立總控制室裝備好控制設(shè)備并連接好傳輸線路，使得總控制室可以全面的掌握設(shè)備運作信息并維持在正常運作的狀態(tài)，對工廠現(xiàn)場的機電設(shè)備進行更新，連接靈敏度更高的傳感器，方便數(shù)據(jù)的采集和靈敏傳輸。設(shè)置控制云臺，檢查控制器的控制效果，設(shè)置好后啟動機電設(shè)備開始冶金工作。將整個系統(tǒng)投入使用一周，一周后檢測遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的歷史回訪功能，調(diào)取一周內(nèi)的某一時段的某一設(shè)備的工作歷史。經(jīng)過一段時間的應(yīng)用，確定該監(jiān)控系統(tǒng)的可行性和安全性。

3 實驗論證分析

為保證冶金機電設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的有效性，進行實驗論證，實驗論證采用具有相同原料的相同工廠進行采礦論證實驗。為保證實驗的嚴(yán)謹(jǐn)性，采用傳統(tǒng)機電設(shè)備作為實驗論證對比，對出工作效率和安全系數(shù)進行統(tǒng)計。其實驗論證結(jié)果曲線如圖1所示。

由圖中曲線可以看出相比于傳統(tǒng)設(shè)備的運作方法，冶金機電設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的引用提高了整個工作流程的安全系數(shù)，其生產(chǎn)工作效率也更高、更穩(wěn)定。

圖1 實驗論證結(jié)果曲線

4 結(jié)語

遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)屬于一種新型的技術(shù)，在這個全新的領(lǐng)域內(nèi)，能夠有效推動冶金生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定運行，提升冶金工業(yè)企業(yè)的核心競爭力。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)在冶金機電設(shè)備中的應(yīng)用，可為整個化工行業(yè)形成全新的運作模式。