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水流量数据动态监测系统研究

2014/11/13 17:45:43  来源:计测网通讯员 
字号: 13号字 16号字

  摘 要 介绍了水流量数据动态监测系统的组成结构及功能。该系统可实现供水网络系统的动态管理。

  关键词 水流量 动态监测 网络

  建立较完整的水流量数据动态监测系统,使总厂重要供水点的数据迅速、准确的采集上来,对摸清总厂供水情况,掌握水网运行状况,实现用水的科学化、系统化管理,以及对钢厂经济的可持续发展都会带来深远的影响。

  1 水流量数据动态监测系统

  1.1 系统的组成结构

  系统的组成结构如图1所示。

 

  根据钢厂供水网络系统点多面广范围大的特点,为了提高系统运行的可靠性和将来系统扩展的需要,我们大致把系统划分6个片区,设检测点77个,基本覆盖了整个生产区和部分生活区。

  (1)系统在每一个片区内设置一个现场工作站,此工作站由一台工控机、若干供电隔离设备和一个调制解调器(MODEM)组成。现场的各采集仪表(或称采集终端)的信号通过供电隔离器送到工控机的A/D接口板。

  (2)上一级设置1台监控主机及4台监控终端。监控主机监督各现场工作站的工作情况,接收工作站发来的各采集点的数据并转发给4台监控终端,而且可以把指令发向各工作站。现场工控机和上位机监控主机,则通过MODEM进行通讯。

  1.2 信号的传输与通讯

  (1)从一次采集仪表到计算机的信号,通过架设从采集点到现场工作站的专线,直接进行模拟信号的传输(距离均限在1km之内,以保证模拟信号直 接传输的可靠性)。一次仪表通过4~20mA电流环,把信号传输到供电隔离设备——配电器,一方面它可以对一次仪表的采集信号供电回路供电,同时实现对 4~20mA信号的传输,另外还可以把4~20mA电流信号转换成计算机需要的1~5V信号,并实现一次仪表回路和计算机之间的变压器隔离,保证了计算机 运行的安全。

  (2)现场工作站和监控终端到主机的通讯,通过电话网用有线载波方式进行。通讯容量按主机带20个终端考虑,用程控电话网实现计算机的通讯,大大降低了一次性投资。

  2 一次仪表的选择

  从1993年公司决定建立水流量系统以来,计控所对水流量一次仪表的选型做了很多工作。

  通过对涡街、超声波和电磁流量等流量仪表一年多的对比实验,以及考虑到仪表的可靠性,对环境的适应性(如抗高寒,耐井下湿度等诸多因素),我们确定在这次水计量系统中优选德国科隆公司的DWM-2000型一体化插入式电磁流量计,主要原因如下:

  (1)适应能力强

  DWM-2000从它的原理和结构上来说,由于没有可动部分,采样头的结构简单,又是一体化结构,因此,可靠性相当高,抗干扰能力较强。适用于低温、高湿度的环境,可测量高浊度的水。

  (2)测量范围宽

  DWM-2000可在1~8m3/s满刻度范围内任选。适用于DN50~DN400管径测量。由于实现了系列化,增强了互换性,安装、维护极为方便。仪表安装在满足条件的情况下,系统误差可限制在±5%以内,基本满足对水流量的测量精度要求。

  3 计算机、接口板及调制解调器的选择

  (1)现场工作站计算机和接口板的选择

  现场工作站都设在工作现场,环境和条件相对较差,而且现场工作站计算机和接口板都处在长期连续工作状态下,加上各现场工作站是我们整个系统的基 础,对可靠性的要求高,所以现场工作站选用研华IPC-386工控机,它的整机及接口板都是经过工业化处理的,可靠性较高,价格相对较低,其中模数转换板 选用16chA/D板,双端输入,不共地,避免信号间的干扰。

  (2)主机的选择

  考虑到主机要带20个终端(包括各现场工作站监测显示终端)而且连续运行,要求内存、运算速度都要比现场工作站高一挡次,所以主机选择一台质量、性能优异的研华IPC-486和一台COMPAQ-486作为备份机。

  (3)监测显示终端的选择

  监测显示终端一般都设在办公室,环境较好,并且是间断性工作,所以选择性能较好的AST386通用机。

  (4)调制解调器(MODEM)的选型

  调制解调器选型主要考虑到主机要和20个终端通讯及将来还要和信息管理网联网,并且考虑对电话的占线时间不宜过长,影响电话网的工作。所以选用GVC公司生产的SM-24Vbis,调相式调制解调器,速率为2400bps。

  4 系统主要功能

  (1)主机功能

  主机具有核心控制管理功能,能同6个现场工作站和4个监测终端进行数据通讯。主机与备用机在各种状态下实现自动切换,主机显示器(CRT)分别 显示动态模拟图、工艺流程图、棒状图、趋势图及文字表格动态刷新显示。具有定时打印报表、选择打印报表、故障记录和故障报警等功能。

  (2)现场工作站计算机功能

  现场工作站微机完成数据采集,具有与主机通讯功能。还具有实时显示动态模拟图,文字表格动态刷新显示,故障报警、故障记录、故障自动诊断等功能。

  (3)监测显示终端功能

  具有与主机通信功能,以及从主机获取各现场工作站和主机的各种数据、动态模拟图、工艺流程图、文字表格动态变化、故障报警和打印报表等功能。

  5 结束语

  水流量数据动态监测系统自1994年12月运行以来,各项功能和技术指标均达到设计要求,实现了数据的动态监测和供水的动态管理,节省了大量的运行维护费用,取得了较好的经济效益和社会效益。

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