摘要:設(shè)備環(huán)境考試培訓(xùn)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集:常見(jiàn)監(jiān)控硬件有傳感器、變送器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器。
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1、監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集
常見(jiàn)監(jiān)控硬件有傳感器、變送器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器。
傳感器是在監(jiān)控系統(tǒng)前端測(cè)量中的重要器件,它負(fù)責(zé)將被測(cè)信號(hào)檢出、測(cè)量并轉(zhuǎn)換成前端計(jì)算機(jī)能夠處理的數(shù)據(jù)信息。通常使用的傳感器大多是將被測(cè)的非電量(物理的、化學(xué)的和生物的信息)轉(zhuǎn)換為一定大小的電量輸出。常用的傳感器有溫度傳感器、濕度傳感器、感煙探測(cè)器、紅外傳感器、液位傳感器變送器是能夠?qū)⑤斎氲谋粶y(cè)的電量(電壓、電流等)按照一定的規(guī)律進(jìn)行調(diào)制、變換,使之成為可以傳送的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)(一般是電信號(hào))的器件。
協(xié)議轉(zhuǎn)換器能將智能設(shè)備的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,再與局站中心監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行通信。
數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)的組成
對(duì)動(dòng)力設(shè)備而言,其監(jiān)控量有數(shù)字量、模擬量、開(kāi)關(guān)量。數(shù)字量(如頻率、周期、相位、計(jì)數(shù))的采集,其輸入較簡(jiǎn)單,數(shù)字脈沖可直接作為計(jì)數(shù)輸入、測(cè)試輸入、I/O口輸入或作中斷源輸入進(jìn)行事件計(jì)數(shù)、定時(shí)計(jì)數(shù),實(shí)現(xiàn)脈沖的頻率、周期、相位及計(jì)數(shù)測(cè)量。對(duì)于模擬量的采集,則應(yīng)通過(guò)A/D變換后送入總線,I/O或擴(kuò)展I/O。對(duì)于開(kāi)關(guān)量的采集則一般通過(guò)I/O或擴(kuò)展I/O。對(duì)于模擬量的控制,須通過(guò)D/A變換后送入相應(yīng)控制設(shè)備。
數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
端局?jǐn)?shù)據(jù)采集方案可分為三種:前置機(jī)+采集器、智能設(shè)備處理機(jī)+采集器和采集器直接上報(bào)。前置機(jī)+采集器的方案中,采集器一般通過(guò)多串口卡與前置機(jī)連接,前置機(jī)與智能設(shè)備之間的通信為串行通信方式,這種方案不適合在97網(wǎng)中運(yùn)行。采集器直連上報(bào)的方案中,采集器通過(guò)傳輸后由多串口卡或數(shù)據(jù)上網(wǎng)器接入多端局前置機(jī)。
在監(jiān)控系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包含有SU、SM。SU由前置機(jī)承擔(dān),它是采集數(shù)據(jù)的處理和分發(fā)中心,包括監(jiān)控命令的上承下達(dá)、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)(告警數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等)的分析、處理等。SM包括采集器和智能設(shè)備,SM承擔(dān)著數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理,與上位機(jī)(前置機(jī))通信的任務(wù),同時(shí)具備接受控制命令并對(duì)設(shè)備實(shí)施控制操作的能力。
串行接口與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控總線
串行通訊是CPU與外部通訊的基本方式之一,在監(jiān)控系統(tǒng)中采用的是串行異步通訊方式,波特率一般設(shè)定為2400~9600bps。監(jiān)控系統(tǒng)中常用的串行接口有RS232、RS422、RS485接口。
RS232用于組網(wǎng)時(shí),只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的通信,數(shù)據(jù)傳輸速率為20kbps,傳輸距離15m,工作方式為全雙工方式。
RS422工作方式為全雙工。用于組網(wǎng)時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)的通信即構(gòu)成總線通信方式,通信距離≤12m,通信速率可達(dá)10Mbps;通信距離≤120m,通信速率可達(dá)1Mbps;通信距離≤1200m,通信速率可達(dá)100kbps。
RS485的工作方式為半雙工方式,用于組網(wǎng)時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)及多點(diǎn)到多點(diǎn)的通信
其通信距離和通信速率與RS422基本相同。
動(dòng)力監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)總線一般都采用RS422或RS485方式。各種高低配實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和環(huán)境量通過(guò)數(shù)據(jù)采集器,電池信號(hào)通過(guò)采集器接入現(xiàn)場(chǎng)控制總線送到端局監(jiān)控主機(jī),然后上報(bào)中心。
監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控內(nèi)容:監(jiān)控內(nèi)容是指對(duì)上述監(jiān)控對(duì)象所設(shè)置的具體的采控信號(hào)量,這些監(jiān)控項(xiàng)目分為遙測(cè)、遙信、遙控以及遙調(diào)、遙像等幾種類型。
遙測(cè)的對(duì)象是模擬量,包括電壓、電流、功率等各種電量和溫度、壓力、液位等各種非電量;
遙信的內(nèi)容一般包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和狀態(tài)告警信息兩種;
遙控量的值類型通常是開(kāi)關(guān)量,用以表示“開(kāi)”、“關(guān)”或“運(yùn)行”、“停機(jī)”等信息;
遙調(diào)是指監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程改變?cè)O(shè)備運(yùn)行參數(shù)的過(guò)程;
遙像是指監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程顯示電源機(jī)房現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)圖像信息的過(guò)程。
監(jiān)控系統(tǒng)的注意原則:
1)必須設(shè)置足夠的遙測(cè)、遙信監(jiān)控點(diǎn)。
2)監(jiān)控項(xiàng)目力求精簡(jiǎn)。在選擇項(xiàng)目時(shí)應(yīng)堅(jiān)持“可要可不要的監(jiān)控項(xiàng)目堅(jiān)決不要”的原則。
3)不同監(jiān)控對(duì)象的監(jiān)控項(xiàng)目要有簡(jiǎn)有繁。
4)監(jiān)控項(xiàng)目應(yīng)以遙測(cè)、遙信為主,遙控、遙調(diào)以及遙像為輔。
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