时间:2023-03-03 15:45:51
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇温度监测系统范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
1 系统概述
电站分A、B厂,总装机容量240万千瓦,安装8台机组。采用西门子S7 400的PLC从温度传感器直接进行数据采集,并将采集到的数据通过MODBUS发送到计算机监控系统,考虑需要将数据接入到办公网络,已在西门子S7 PLC中安装网卡模块。
针对电站温度采集系统现状,构建温度在线监测系统的最终目的是实现机组温度数据的采集,搭建数据实时显示和分析,提供对机组运行状态的实时显示和温度变化的分析,方便员工的远程办公以及进一步提升“无人值守”的电站管理原则,实现远程办公需要。
2 构建方案
硬件部分,在AB厂房机房各新增1台工控机,通过局域网连与西门子S7 PLC连接,工控机另一端连接办公网络。服务器新增应用服务器,保证与新增工控机数据通讯正常,接收并保存工控机采集到的数据。
软件部分,工控机端安装专业工控软件WINCC,通过WINCC配置测点,编写的数据采集程序,采集WINCC中的测点数据并通过UDP协议发送至办公网络应用服务器。应用服务器端部署UDP数据接收程序、应用服务及开发新的应用程序,实时展现最新测点数据及其他统计分析功能。
系统数据源来自运行核心区,数据通讯采用单向UDP模式。工控机安装有WINCC工控软件,负责对S7 PLC进行硬件组态及对测点进行部署,工控机编写有数据采集程序,连接WINCC软件获取测点数据并通过UDP协议往办公网络发送数据。
应用服务器安装有UDP数据接收程序,接收并存储工控机发送过来的测点数据供应用功能实时展现及其他统计分析使用。根据电力二次安防的防护要求,在工控机和应用服务器之间安装增加隔离网闸,对生产区和信息区进行隔离。
数据通讯结构图如下所示:
使用UDP协议进行数据传输,但是UDP本身是种不稳定的协议,为了保证数据能够正确传输到服务器,避免数据丢失,设计UDP数据交互流程规则。
在发送收到数据至应用服务器之前会先与应用服务器进行第一次握手,即发送数据准备信号,当在一定时间内未收到应用服务器的确认信号,工控机重发数据准备信号,正确收到应用服务器确认信号,将收到温度数据发送至应用服务器,服务器收到数据后,会将收到数据的大小返回至工控机,工控机收到会与发送数据大小做比较,如果数据大小一致,发送数据一致命令至服务器,然后等待下次数据传输,如果数据大小不一致,会通知服务器进行数据重新传输。
3 业务功能
根据实际生产的需求,系统的功能设计如下:
WINCC数据采集,工控机端部署数据采集程序,连接WINCC软件采集其部署的测点数据,全部为设备的温度量,包括:发电机冷风温度、铁芯温度、线圈温度、下导油温、水泵油温、发电油温、推力热油、推力冷油、推力瓦温、水导瓦温、水导油温、主轴密封温度、迷宫环上温度、迷宫环下温度、上导油温、上导瓦温等。
工控机数据发送与服务器数据存储,应用服务器部署数据接收程序并进行存储。通过UDP协议接收工控机端发送过来的最新数据,并对数据精度存储进行定义,保存存储的最新数据及时有效。
实时数据图形显示,基于图型的方式实时显示对应采集点的温度数据,方便电站专业人员对上导、下导、水导等设备运行状态的查看。
实时数据曲线显示,提供以曲线的方式实时查看温度的变化情况。
历史数据查询功能,统计分析功能实现以下几个方面的功能特点:
各种数据统计报表功能
多种统计数据视图曲线
快捷查询某个测点历史数据
温度量可以任意查询变量及时间
可选择和配置各数据存储时间和历史存储时间段,数据存储默认为时间为5秒,但可以由用户进行归档时间设定。
对于历史数据可以分多种模式进行统计,如曲线图形分析,数据报表分析等等。
4 结束语
1.引言
温度监测系统广泛应用于对温度敏感的工业、农业、医学等现场,如通信基站机房、矿井、粮仓、智能家居等环境中。传统的温度监测系统需在所监测区域布置大量的信号传输线,体积宠大,成本相对较高,且不能实现远程监测。如何解决传统温度监测系统采用的有线网络所带来铺设、维护等诸多不便已成为目前研究的热点。本文提出一种基于ZigBee技术的远程温度监测系统,能有效解决上述的问题。ZigBee技术是一种低功耗、低成本、低速率、低复杂度的双向的无线通信技术,它是无线传感网络的主流技术[1-5]。以ZigBee技术组成无线温度传感器网络,由部署在监测范围内的微型温度传感器节点通过无线电通信构成的一个多跳的自组织网络[6],能够实时地感知、收集和处理网络覆盖范围内的温度信息,并通过汇聚节点处理并在服务器Web网页上,用户可以登陆网页进行实时监控。
2.系统总体结构
2.1 系统的结构
本系统采用ZigBee技术自组网的特性,测温节点与协调节点节点自动组成一个星型网进行通信[5],移动终端(手机、平板电脑以及个人电脑)通过连接指定网络后通过Web浏览器访问温度数据的网页面显示界面。如图1所示。
图1 系统框图
2.2 系统的功能
本系统分为三大模块:1)温度感知模块;2)控制处理以及射频收发模块;3)数据接收显示模块。主要有两大功能:1)环境温度数据无线采集功能:测温节点自动采集所探测环境的温度数据,通过无线传输的方式把采集到的温度数据都发送给协调器节点。2)环境温度数据远程实时监测功能:系统采用的是B/S(Browser/Server)结构,只需一个可以访问网页的终端即可远程监测环境温度数据。另外可以在网页显示界面上按需设置监测环境温度的上限值和下限值,环境温度一旦超过所设置的上限值或者低于设置的下限值就会有相对应警报提醒。
3.硬件设计
本系统采用TI公司开发的2.4GHz ZigBee片上系统解决方案CC2530的无线单片机方案。TI公司免费提供了ZigBee联盟认证的全面兼容IEEE802.15.4与ZigBee2007协议规范的协议栈代码和开发文档,并为提供了丰富的开发调试工具[2-4]。
CC2530 结合了领先的RF 收发器的优良性能,业界标准的增强型8051 CPU,系统内可编程闪存[2],8-KB RAM 和许多其他强大的功能。CC2530 具有不同的运行模式,使得它尤其适应超低功耗要求的系统。CC2530具有21个可用I/O、4个定时器、ADC 、随机数发生器、AES加密/解密内核、DAC、DMA、Flash控制器、RF射频收发器等众多外设[4]。
图2 CC2530电路
节点硬件设计:
测温的节点由CC2530与DS18B20数字温度传感器组成,采用电池进行供电[7]。CC2530通过单总线通信协议控制DS18B20数字温度传感器并获取实时的环境温度值,再发送到协议器节点。DS18B20数字温度传感器与CC2530接口示意图如图3所示。
图3 硬件框架图
协调器节点直接由上位机通过USB数据线供电。协调器节点接收所有测温节点发送过来的数据,经过片内程序进行数据处理后,通过CC2530 ZigBee开发底板USB口把数据上传到上位机。
4.软件设计
系统实现ZigBee星形拓扑结构的网络通信,涉及到协调器与终端节点的编程[7]。协议器负责建立网络并进行维护,接收各不同的终端节点发送过来的温度信息融合后再进行控制。终端节点必须加入协调器组建的网络中,并开始定期采集温度并发送到协调器上。协调器把融合后的温度经过串口在Web服务器上,供指定用户登陆站点进行访问。
协调器上电后,根据编译时指定的参数,选择适合当前通信环境的网络号以及信道来建立星形网[6]。协调器的程序图如图4所示。
终端节点上电并初始化硬件以及协议栈后,会搜索是否存在着对应编号的ZigBee网络[3],如果存在则加入对应的无线网络,然后启动定期采集温度数据,并发送至协调器。
图4 协调器与终端节点软件流程图
Web服务器显示界面是基于MyEclipse Enterprise Workbench 9.0平台的,用Jsp技术实现的基于Web的串口通信方法。页面利用Jsp技术实现了数据的显示功能,然后利用JavaBean和Servlet在后台获取串口的数据,并通过Json对象将数据传送到前端页面。最后利用Ajax技术实现了页面的定时自动刷新更新数据,以及利用JavaScript技术实现了页面按钮和功能事件的触发。
5.显示界面
网页显示界面分为数据显示区域和参数设置区域两大部分。显示区域内分别显示传感器编号、获取时间以及温度值共三项数据内容。参数设置区域里需要设置的主要参数有四个,分别是串口号、波特率、高温警告和低温警告,其他均保持默认即可。显示界面可以获取各个节点发送回来的温度数据,且用户通过高温警告与低温警告来进行温度保护。
图5 工作界面
6.结论
本文通过实现基于ZigBee的远程温度监测系统,实现对温度敏感的环境实施远程监控。可以通过布置多个终端节点来监控多个区域的温度,可以应用的范围的很广,该系统具有低功耗,低成本,结构简单,无人值守,检测准确度高,抗干扰能力等优点,能够长时间稳定地工作,具有很高的应用价值。
参考文献
[1]王小强,欧阳骏,黄宁淋.ZigBee无线传感器网络设计与实现[M].北京:化学工业出版社,2012,05.
[2]李文促,段朝玉.ZigBee2007/PRO协议栈实验与实践[M].北京:北京航空航空大学出版社,2009.
[3]Shahin Farahani.ZigBee Wirless Networks and Transceivers[M].北京:北京航天航空大学出版社,2013,08.
[4]高守玮,吴灿阳.ZigBee技术实践教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2009,06.
[5]蒋挺,赵成林.紫蜂技术及其应用[M].北京:北京邮电大学出版社,2006.
[6]孙利民,李建中,陈渝,等.无线传感网络[M].北京:清华大学华出版社,2005.
[7]武风波,强云霄.基于ZigBee技术的远程无线温湿度测控系统的设计[J].西北大学学报(自然科学版),20084,38(5).
本文属广州市教改项目(No.2013A022)资助;华软校级项目(No.ky201206)资助。
中图分类号TG5 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)112-0075-02
0引言
我们在实际生产过程及现实生活中,需要测量很多设备及实物的温度,但有些却无法或不容易进行接触式的温度测量,如测量运行中的机床轴瓦温度、用电设备配电箱中各电器的温度、或其它特殊设备的温度等等。在这里介绍了一种基于TN-9的红外温度监测系统的设计,该系统利用红外辐射测温的原理,采用红外模组阵列实现了非接触式测温,这种非接触式的测温方式具有无需对测量对象进行改造、不易损毁、易于维护等优点,其测量的精度也能满足±监测设备工作状态的需要。无线传输是该系统的又一特点,有效的避免了由于添加传输介质而引起的系统成本上升问题,非常适合于生活和工业现场使用。
1 机床温度监测系统设计方案
热误差成为影响机床加工精度的最重要的因素,为寻找可靠的的办法评估热误差,设计的温度监测系统必须具有高精度,实时性,能够及时了解部件的温度情况,以保证机械加工的质量。因此,本设计采用了具有高精度的TN9系列红外温度探测模组,该模块解决了传统测温中需接触的问题,并且具备回应速度快、测量精度高、测量范围广和可同时测量环境温度和目标温度的特点,配合单片机控制可成为一个测量距离达30米的非接触式的温度测量计。同时也解决了在机床部件中安装接触式温度探头的不便,通过采集测控端的信号,经过主控端的处理,利用无线传输双向通信技术,在主控端显示模块显示出来,并经过设定一个高温报警限值,实现温度监测报警。 系统方框图如图1所示:
图1 系统方框图
各环节的功能:
1)TN-9模组数据处理是整个系统的重要组成部分,通过模组端口位寄存器的功能选择,软件设置,读取传感器的温度值;
2)单片机控制模块是系统的核心部分,通过单片机的按键动态扫描,判断模组测量环境温度或者目标温度,功能判断,设置中断程序读取温度值,以及数据传输;
3)通信模块采用315发送接收模块,外配2262发射编码芯片和2272接收解码芯片,以实现数据的无线传送,并予以显示。
各环节的功能实现:
1)TN-9内部具有5位寄存器,其中Item 存放的的是目标和环境温度值,可通过功能口A端口来设定,MSB、LSB分别存放数据的高8位和低8位,Sum 则Item+MSB+LSB=SUM, CR 0DH,结束码,信号清零。通过单片机读出TN9的温度值,软件实现在后面提到;
2)单片机选用AT89S51,低成本,功能足以实现;
3)通信模块选用315模块,编码译码简单,可靠性好。
2 系统硬件电路的分析与设计
2.1 TN-9红外传感器模组
TN9是国外生产的先进红外传感器模组,它的测温范围在-33℃~+220℃之间,而且精度高。测温范围内非线性差为±0.6℃。并且具备SPI通信接口,方便与单片机连接。但是在设计时有一点需要注意的,单片机必须适应它发出的时钟信号,而与一般的从时钟信号适应主时钟有所区别。
2.2 控制单元
AT89S51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
2.3无线模块
无线模块选用315发送接收模块,其性能简单可靠,并能够满足系统的功能要求。该模块具备了系统要求的可靠性。
适用范围: 用于数据传送及信号控制,工业控制防盗报警,无线摇控等。
2.4 显示电路
使用液晶显示屏显示转换结果。液晶显示屏(LCD)具有轻薄短小,耗电量低,无辐射危险,平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势,可视面积大,画面效果好,分辨率高,抗干扰能力强和显示形式灵活等优点。
3 系统软件电路的分析与设计
图2发射部分主要流程图
本系统的软件设计主要分为下位机机床部位红外温度数据采集、单片机的中断控制和无线传输。每个功能模块对于整体设计都是非常重要的,通过软件编程与硬件电路的协调才能使系统真正的运行起来。本系统的软件设计主要包括发射和接收两部分的程序设计[5]。
系统整体程序设计发射/接收部分主要流程图如图2所示。
4结论
本文介绍了利用单片机STC89S51和传感器模组TN-9来实现红外温度监测,本设计的温度控制精度为±1℃,将温度采集与单片机控制紧密结合实现机床温度监测,结果令人满意。
在取得结果的同时,系统还有待改进和扩展的地方,如进行与计算机上位通信扩展,该系统不仅可用于机床温度监控,还可适用于其它工业现场的高温监控,这将有利于提高工业水平,提高生产效率和经济效益。
参考文献
[1]徐翔,杨建国.一种基于AT89S51微处理器的智能温度测控系统.制造业自动化,2006(2).
[2]沈德金,陈粤初.MCS-51系列单片机接口电路与应用程序实例[M].北京:北京航天航空大学出版社,1990:35-42.
关键词:光纤通讯 远程监测 温度监测 系统研制
1、研究光纤通讯远程温度监测系统的目的
光纤通信具有携带容量比较大,保存数据良好等优点。当今最主要的有线通信方式已经被光纤通信所占领。我们简要介绍一下它的传输方式:首先将客户需要传送的信息内容在发送端也就是输入端输入到发送机中,然后通过一系列的方法将信息叠加或调制到作为信息信号载体的载波上,我们传送的是一种光物质,然后将已调制的载波通过不同的传输媒质传送到远处的接收端,也就是最终客户需要发送的地方,再而由接收机解调出原来的信息。知道光纤通讯的传输方式,我们也就知道光纤通讯的优点,不仅仅传送量大,而且保密性良好。
温度是现代生产过程中的一个非常重要的参数,它可以决定生产最后的产物。对于“温度”这个概念,我们应该用全新的理念去解释,它不同于以往单纯的“温度”,现在以一种温度监测系统而存在。所以对温度的监测是保证产品质量和生产安全的重要手段。目前,温度自动监测技术在我国的工业生产中应用已非常普遍。这为我国的工业发展作出巨大贡献。
但是,如何把光纤系统和温度监测系统有机的联系在一起,我们还面临着问题。在工业上,大多数是采用有线的传输方式。但是,远距离的线路铺设,后期维护的成本过高,引线过长等等问题导致整个系统的传输速率变慢,功耗上升、稳定性下降。所以,我们要研制一套通信可靠有保证、运行稳定不出差、采集速度快速迅捷、自动化程度相对较高的实时温度监测系统,保障系统的安全运行是非常必要的。
2、光纤通讯的远程温度监测系统的总体设计
2.1 设计缘由及案例分析
我们就拿油田的开采为例来说明光纤通讯的远程温度监测系统的总体设计。在油田中刚刚开采的石油一般都呈稠状,在低温下,油很容易冻结呈块状,从而把导管堵塞,所以在石油的输送过程中我们必须对输油管线采取伴热措施,以确保石油的正常输送。在冬季这种低温情况下,石油堵塞管道时有发生,这就说明管线能否及时伴热是管道能否正常输送的关键因素。现在主要采用高温蒸汽与高温燃气水套炉伴热这两种的伴热方式,而伴热设备是否正常工作的重要指标以温度作为考核的。
现在对于伴热线管道检测所采用的方法主要是人工现场检测各管线温度,但是在冬天这种环境恶劣,温度低下,工作量又相当庞大等因素的影响,会使工作效率降低,有时管道的堵塞等显而易见的问题都难以及时发现。因此,在冬季温度极低的情况下,必然有不安全隐患。就拿大庆石化为例,它的输油管道伴热线在我国东北严寒地区,这个地区冬季气温很低,而且会持续出现低温现象,造成石油输出的困难。所以,研制一套完善的远程温度监测系统我们迫在眉睫。
2.2 系统总体设计原理
我们就对东北某石化炼油厂内输油管道伴热线研制的一套远程温度监测系统进行分析。根据石化炼油厂的实际情况,确定了使用太阳能供电的光纤网络通讯方案。对于系统的下位机部分,使用温度传感器与智能采集模块,采集和处理信息信号。研究了一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技和网络拓扑结构的特点,对各层帧结构及协议结构的工作原理进行分析与探讨,通过设置和调试S02系列通讯模块,我们完成低功耗的近距离通讯技术的远端数据采集与传输这一艰难的技术。并且确定了光纤通讯网络的架构和网络通讯所必须的硬件设备,并完成了对各种硬件设备的设计与选用以及设备间相互通讯的调试,我们更采用互联网这一新颖快速的工业组态软件实现了对温度监测系统远程监测的目的。而在系统的上位机的监测部分,通过对软件的需求及功能分析,在网际组态的基础上开发和研制出中心监测这一重要软件。这个软件的开发,使得我们实现对温度和湿度等重要参数的随时监测、远程摄像监测、超越界限报警、数据随时记录和查询以及用户个人管理等功能,并设计了一套令客户满意的监控界面。这个控制界面简洁易上手。我们经过一段时间的试运行,发现这个系统具有这些优点:通信稳定没偏差,传输速度很快,操作简单上手,数据可靠有保证,系统运行正常,可以满足伴热线管道温度监测的需求。
远程控制我们可以采用系统:以低功耗,高性能CMOS8位系列单片机为控制单元,并采用Dallas单线数字温度传感器DS18820采集现场温度数据而设计的远程温度控制系统。这个系统具有的优点如下:结构新颖、电路简单而且方便控制,其监控的温度范围为-55℃~99℃,完全符合当地的温度,温度值显示的精度为0.01,可以自由设置控制温度的上、下限。如果系统超过设置上、下限温度,该系统还可以自动报警。
3、光纤通讯的远程温度监测系统的应用
随着科学技术的不断发展,光纤通讯的远程温度检测系统应用于许多领域。光纤光栅温度在线监测系统是一种全新的在线温度监测报警系统,具有防爆的特点;煤矿安全也成为社会关注焦点,煤矿中各类系统相互独立,通讯简单可靠,在煤矿远程通讯中的CAN-bus已被西北东北多个地方采用,大大减少了煤矿事故的发生,光纤通讯远程温度监测系统应用于各个行业。
4、结语
相信,光纤通讯的远程温度监测系统应用于各行各业,它具有广阔的应用前景。想获得更高的更好的经济和社会效益就必须加大光纤通讯的应用与推广,让更多的人去了解,去使用。只有不断完善,才能更好地为社会为人民创造更多的利益。它的出现,不仅仅是科技的发展,更是社会的不断向前推进。
参考文献
[1]赵远飞.光纤传感器的输油管道远程安全监测系统研究.2012,07(11);79-81.
中图分类号:TM564 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)06(b)-0027-02
在电气设备的监测系统中,温度的监测是重要任务之一。温度受其它参数变化的影响而升高,而温度的升高又影响其它参数的变化,特别是与绝缘电阻值的相互关联程度更是密不可分。电气设备过热特别是各部连接点的过热经常发生,它是造成电气设备故障的主要原因之一,也是点检人员巡视检查电器设备的主要任务。电器设备连接点的过热主要是由设备过负荷运行和负荷突变的影响、设备老化变形、导体连接点松动、接触电阻大等原因产生,不少情况下会因为接头处局部发热而发展成设备烧毁事故。为使过热部分能够及时发现,这样就要求电器设备对有可能产生过热的部位都要进行温度变化监视、测量。因此对封闭式的高压开关设备的触头和接头部位的运行温度进行实时监测,对于保障开关设备的安全运行,乃至电网的正常运转都具有十分重要的意义。第一炼铁厂烧结车间高压配电室使用的都是中置式高压柜,柜内接点较多,在设备运行时无法打开柜门检查,而停电后又不能使过热点表现出来,所以过去靠人的感觉的检测方法,如果不出现变形、变色、有气味等要发现存在过热现象是相当困难的。因此传统的靠“五感”为主的点检方式,已不能满足现在设备(特别是高压设备)的点检要求。为了能够准确、实时的监测高压柜的各接点温度,在3#烧结机工程的高压系统中,引进了接点温度在线检测系统。接点温度在线检测系统的使用,较好的解决了接点温度的在线检测、实时数据查询和超温报警的难题。
1 接点温度在线检测仪与其他测温设备的比较
目前使用较多的测温设备有:示温贴片、红外测温仪、无线温度在线检测系统等。红外测温仪由于无法对密封在开关柜内的接点进行监测,不能实现实时的在线监测,所以不适用于高压开关柜的接点监测。烧结的1#、2#机高压柜目前都是使用示温贴片来检测接点温度。虽然也能起到测温效果,但与3#机使用的接点温度在线监测系统相比存在一些弊端;主要是:由于高压柜只在出线室的后面开有观察窗,点检时只能看到电缆接头的温度是否有变化,而看不到断路器的动静触头发热情况,其次是接点温度是随电气设备的负荷的变化而变化的。当监视的电气设备连接点发生了不同程度的过热时,现用的“示温贴片”不能准确地反映温度变化的趋势。这就给及时发现设备隐患带来了不便。三是目前使用的示温贴片一旦变色就无法还原成原来的颜色,属于一次性使用的物品。再就是示温贴片颜色是否有变化,要到现场检查才能发现,不具备远程实时显示、查询和报警功能。而接点温度在线检测系统则能够弥补示温贴片在这些方面的不足,极大地方便了设备点检人员对高压设备接点温度的监测。
2 接点温度在线监测系统的工作原理
通过固定在被测接点上的无线温度传感器,采集被测接点的温度信号,将此温度信号经过与传感器相连的发射模块发送到接收模块,接收模块经数据线与接点温度检测仪相连,接收到的信号经处理后与预设的温度值进行比较,如超出预设值接点温度检测仪将发出报警信号。同时后台管理系统读取接点温度检测仪的信号,发出相应的报警,提醒值班人员引起关注。
3 在3#烧结机的应用
第一炼铁厂3#烧结机共有36台中置式高压柜。中置式高压开关柜的一次设备分布在3个相互独立的隔室内,分别是开关室、母线室、出线室。按有关的规程要求,除实现电气连接、控制、通风而必须在隔板上开孔外,所有隔室呈封闭状态。由于母线的压接点、断路器的动静触头、电缆的接头都是发热点且都处在密封柜内,运行中的柜门禁止打开,点检人员无法通过正常的监视手段发现发热缺陷。发热严重时接头会变红甚至熔断,将直接造成重大的生产事故。
在3#烧结机高压系统设计之初,出于对烧结电气维检人员少、设备多、高压配电室无人值守、以及方便点检人员对高压柜电缆头和柜内接点温度的监测等因素的考虑。采用了一套接点温度在线监测系统。整个系统由一个后台管理系统和36个单机系统组成。
单机系统中每个高压柜共采集九个点的温度信号,分别是:A、B、C三相的上触点;A、B、C三相的下触点;和A、B、C三相电缆头;这九个点温度信号的采集已基本能够满足对本柜接点温度监测的需求。每台高压柜的接线室面板上装有一个温度监测仪,接线室内装有电源模块和信号接收模块,在高压值班室设有一个后台管理系统。将每个高压柜的温度信号经过通信接口传送到后台,这样点检人员无论在柜前还是在值班室都可以方便的检查各接点的温度情况。其后台监控的主显示画面如图1所示。
3.1 基本设置
值班或点检人员可通过后台管理系统对装置进行多种所需的设置,其基本设置有:温度巡检时间间隔;温度采样时间间隔;记录保存最大时间间隔;系统超限报警温度;三相温度差报警;系统温升异常报警时间间隔、温升度数;报警信号持续时间;报警音设置;根据有关规定,变配电场所设备的各部位温度一般不超过70℃,个别部位最高不超过80℃。具体的参数设置可由管理人员根据实际情况进行设置。该厂的系统参数设置如图2所示。
3.2 数据查询
利用该系统的数据查询功能可对:报警事件、温升异常报警、故障记录、事件日志、历史数据(历史曲线、历史记录、各接点温度比较条形图)、温度数据汇总等进行查询。值班或点检人员可通过这些功能查询到每一台高压柜在某个时间接点温度的情况。对于一些重要设备的温度变化趋势可通过历史曲线的查询来了解,结合当时的环境温度的情况对接点温度进行分析,可以对设备是否存在隐患的判断起到很好的辅助作用。
3.3 使用效果
该系统自投用以来,在温度异常报警方面已有体现。
例一、2011年2月27日大夜班零时左右,3#机主抽供电柜报警,温度超限,当班的值班人员经过检查,发现接点温度75℃。遂立即要求停机检查,发现电缆接线有松动的现象。紧固电缆后重新开机,报警消除,避免了一起电机烧损的重大设备事故。
例二、2011年6月5日3#烧结机温度在线监测系统后台监控系统发出报警,显示机尾风机温度超限,经过电气人员的认真检查,会同机械部门现场检查结果,确认电气部分不存在问题。温度超限是由于风机轴承损坏导致电流增大而引起。由于问题被及时发现,并得到及时处理,成功的避免事故进一步扩大。保证了设备的安全运行。事故发生时的温度曲线如图3所示。
3.4 系统的的扩展性
烧结3#机的接点温度检测系统,在设计时预留有接口,在今后时机成熟的时候可以将3#机的变压器一、二次接头以及低压柜母线、低压大功率电机、生产关键设备的接触器等设备的接点温度信号,纳入系统进行统一管理。扩展时只需增加相应的检测元器件,接入系统即可,原系统不受影响。
3.5 系统目前存在的缺陷:
(1)该系统的在发射模块中使用的电池容量较小,当电池电压低于3.6V的时候发送出来的信号有失真现象。(2)曲线的Y轴数值被限定在100℃不能自动随Y轴曲线改变而改变。这给超过100℃接点温度曲线的读取带来了不便。(3)曲线的局部放大功能不够灵活,对故障分析不便。
4 结语
接点温度在线检测系统在3#烧结机投用以来,对高压设备的点检起到了较好的辅助作用。采用接点温度在线检测系统较好的弥补了维修人员不足和受现场环境限制等因素而导致的无法全面有效点检问题,在一定程度上减少了维检人员的工作量。该系统可以比较直观的反映现场高压设备运行时的温度变化情况,对温度出现异常的设备,运行人员可根据系统数据采取相应的措施,保证设备隐患能够被及时发现。为设备的预防性维护提供了相应的依据。因而采用该系统可以对生产的自动化控制和保障生产顺利进行起到重要作用。
参考文献
中图分类号TN92 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)50-0203-01
0 引言
随着温室大棚种植技术的不断发展应用,现代农业种植,大棚温室种植已成为重要手段。而温室大棚中所种植的农作物对温度的要求极高。大棚温度控制不好,会影响到各种农作物的生长,从而导致大棚的效益下降。由此,便需对大棚温度实时的、精确的监测。但是目前,国内的很多温室大棚温度监测仍然采用的是以单片机控制为核心的传统有线监测系统。这种监测系统通过采用复杂的电缆将其各部件连接并进行数据传输,系统具有布线复杂、局限性强以及设备维护困难等问题。
针对这些问题,提出了一种基于无线射频CC2430(ZigBee)技术和数字温度传感器的无线温度检测装置。设备主要由一个无线节点(接点根据需要可扩展到56个)和一个协调器组成。系统通过协调器与无线节点进行无线通信,将无线节点所采集到的温度数据信息由串口将数据显示出来,从而达到对温度检测的目的。
1 ZigBee9技术简介
ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术或无线网络技术,是一组基于IEEE批准的802.15.4无线标准研制开发的有关组网、安全和应用软件方面的技术,主要适合于承载数据流量较小的业务,可嵌入各种设备中。网络功能是ZigBee最重要的特点,也是与其他无线局域网(WPAN)标准不同的地方。在网络层方面,其主要工作在于负责网络机制的建立与管理,并具有自我组态与自我修复功能。
传统农业主要使用孤立的、没有通信能力的机械装置,主要依靠人力监测作物的生长状况。采用了由成千上万个传感器构成的比较复杂的ZigBee网络后,农业将可以逐渐地转向以信息和软件为中心的生产模式,使用更多的自动化、网络化、智能化和远程控制的装置来耕种。ZigBee技术已广泛应用于现代精确农业。
2 系统的硬件结构组成
整个无线测温装置硬件由无线节点和协调器两大部分组成。通常,一套装置只有一个协调器,其主要包括微控制器及射频收发单元、无线节点、电源模块及接口单元。
系统硬件在选用上,主要从温度监测的精确度、温度检测的范围以及所选元器件使用的便利性和经济型方面考虑。我们主要采用的是DS1820的无线温度传感器和无线射频CC2430。
DS1820的无线温度传感器内部结构主要由温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器及接口电路五部分组成。其主要特点是温度测量精确,对温度的分辨率为0.5℃;测量范围广,测量范围可从-55℃到+125℃;单总线接口,只需一个接口即可完成温度转换的读写操作,可简化线路,节省I/O资源,提高经济性。系统可将检测到的温度信息数字化,采用9位数字方式直接读取温度,其典型转换时间仅为1s。
无线射频CC2430芯片的是完全符合ZigBee技术的2.4GHz射频系统单芯片,适用于各种无线网络节点。其主要特点是体积小、高性能、低功耗,具有优良的无线接收灵敏度和强大的抗干扰性。
接口单元我们采用的是目前PC与通信工业中应用最广泛的一种串行接口RS-232接口。RS-232接口采用的是串行通讯方式,具有使用线路少、成本低,特别是在远程传输时,避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。
3 工作原理
系统的工作主要由3部分实现:信息采集终端、信息收集终端、信息显示终端。
温度数据由DS1820采集之后传给节点,之后经两块ZigBee模块的无线通信把温度值传给协调器,最后通过串口把温度值显示出来。在进行多点通信时,装置中每个协调器可连接多达255个节点。不仅可以极大的解决传统有线设备的布线问题,还可节约大量导线,提高设备经济性。
1)信息采集终端:主要指是无线节点。从经济性及便利性方面考虑主要采用的是由数字DS1820、无线射频CC2430、电源等组成的无线节点。无线节点主要分布温室大棚中需要进行温度检测的各个地点,节点之间通过射频进行无线通信。工作中,终端在无线节点的增加或者删除时,可快速的对网络拓扑结构进行调整,实现网络的自我修复从而保证系统工作的稳定性。温度传感器在与协调器绑定进行温度检测后,检测到得温度通过无线通信发送到协调器;
2)信息收集终端:主要是指协调器。协调器主要安放在温度检测控制室,其作用主要是完成整个系统网络的建立与维护,与无线节点间实现绑定的建立,接收由无线节点通过ZigBee无线网络发送过来的温度数据,并实现数据的存储及汇总。之后,通过RS-232串口将采集到得温度数据信息传送到上机位,以便对数据进一步处理;
3)信息显示终端:主要是指上机位。通常与信息采集终端同样安放在温度检测控制室。其主要作用是将由信息采集终端传送过来的温度检测数据储存并做进一步的处理后显示。其中温度值的显示是以16进制形式显示的,再做进一步处理是可以对其十进制化。实验时,装置在室温情况下测量得到的数据温度值为16+11=27摄氏度,较为准确。
4 结论
基于ZigBee的温度检测系统实现的是温度的无线检测,设备可靠性高和功耗小,成功解决了传统有线温度检测系统布线等复杂的问题,适合工业级要求,有较高的实用价值。
参考文献
中图分类号:TP302.1 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2017)06-40-03
Research and design of wireless temperature monitoring system for NICU incubator
He Yikai, Wang Min
(Information Department of Shaoxing Women&Children's Hospital, Shaoxing, Zhejiang 312000, China)
Abstract: The real time temperature monitoring system of neonatal incubator based on ZigBee wireless sensor network is designed. The information acquisition node is designed based on the flexible body temperature sensor and CC2530 RF chip; the coordinator node and gateway are designed based on CC2530 and UART interface to realize the remote data transmission. The nurse workstation monitoring software can read the temperature data of body and incubator from the intelligent network in real time, analyze and compare the monitoring, and automatically generate the temperature chart.
Key words: wireless sensor network; ZigBee technique; CC2530; neonatal incubator; temperature monitoring
0 引言
在美每年有10%的婴儿需要在新生儿重症监护中心(NICU)接受看护。中国随着二胎政策的全面放开,势必面临着NICU病人增多,护理难度增大等问题。目前的婴儿培养箱虽然能为新生儿提供适宜的温度和湿度环境,提高早产儿的存活率,但新生儿体温的采集和监测都还停留在人工测量、记录阶段,消耗大量的人力物力,工作效率低,对新生儿身体状况指标缺乏及时的了解,造成护理安全隐患。如何通过ZigBee无线传感网络框架将独立的婴儿培养箱整合到一个完整的监测系统内,使培养箱箱温和新生儿体温变化实时地呈现到护士工作站PC端界面,从而减轻护士工作量,提高效率,这些是本文讨论和研究的重点。
1 系统架构设计
ZigBee无线通信技术使用2.4GHz波段,采用跳频、扩频技术,可与254个节点联网,是一种低功耗、低成本、时延短的短距无线通讯技术[1],与传感器结合就能组建ZigBee无线传感网络,实现一点对多点通信,ZigBee网络节点按功能分为三大类:协调器节点、路由器节点、终端节点。
协调器节点主要功能是启动ZigBee无线网络,接收终端采集节点、路由节点发送的数据,在系统中实现数据的汇聚和与PC机的串口通信。路由节点与协调器节点组成数据传输网络,主要负责接收采集节点发送的数据包并将数据包进行路由,传送至协调器。终端采集节点实现的功能主要包括状态指示、数据采集、与路由节点协同实现体温数据的发送,并在保证工作性能的情况下尽量降低功耗。
根据实际情况和用户的需求,一定数量的节点可以组成3种不同拓扑结构的网络,分别是星形网络、树形网络和网状网络[2]。由于NICU区域面积较大监护病人较多,因此本系统在这样场所使用树形网络。
本系统使用基于ZigBee的WSN技术,借鉴了国内外医疗监护研究经验,设计了系统架构图,如图1所示。其中S1,S2,S3……分别代表各个保温箱的温度信息采集终端节点,系统框架由数据采集终端节点、路由节点、协调器节点、护士站PC监护终端和数据库五部分组成。
温度信息采集终端节点可实时进行新生儿体温和培养箱箱温的信息采集。路由节点负责数据包转发和子节点管理,扩大网络覆盖范围。协调器负责建立并维护网络,发挥网关的作用,收集节点采集的生理信息和网络布局信息,通过UART的方式传到与之相连的护士站PC监护终端,终端的应用程序将数据进行分析、以动态体温单的形式展示并将病人信息体温数据及时存储到数据库中。
引言
随着通信技术的发展和自动化水平的提高,温度的远程监测已经成为许多跟温度有关的行业进行安全生产和减少损失采取的重要措施之一。在实际场合中由于监测点分散、偏远以及时间限制等原因,采用传统的温度测量方式周期长、成本高,而且测量员必须到现场进行测量,因此工作效率非常低。且不便于管理。本文提出了一种基于GPRS技术的远程温度监测系统方案,采用AT89C51单片机和DS18B20数字温度传感器实现现场温度数据的采集和处理,再通过GPRS模块TC39i实现远程的数据传输和接收。目前,虽然3G技术已经开始推广,但并没有普及,同时由于受到硬件成本和运营商通信资费的约束,GPRS技术在相当长时间内还是进行无线数据传输的首选。
1 系统总体设计
系统的总体设计思路是将温度采集模块采集到的数据通过GPRS模块发送到监控计算机上。温度传感器把监测现场的温度处理发送给AT89C51单片机,温度数据通过单片机处理,再由GPRS发送模块发送出去。GPRS接收模块接收发送模块发送过来的数据,通过RS232通信接口连接GPRS模块实现与上位机通信,将数据上传至上位机,实现在上位机中对监测现场温度的远程分析、管理。系统总体框图如图1所示。
图1 系统总体框图
2 系统硬件设计
现场温度采集模块是一个现场实时监测设备,可以独立稳定运行,对监测的温度数据进行运算处理、状态分析和实时显示。GPRS通信模块的功能则是将数据实时传送到监控计算机。
2.1 单片机外围电路设计
该系统采用Atmel公司的AT89C51单片机,AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS 8位微处理器。单片机的外围电路主要包括晶振电路、复位电路、采集电路。单片机的外围电路如图2所示。
图 2 单片机外围电路
2.2 温度采集电路设计
温度传感器采用国DALLAS公司生产的DS18B20数字温度传感器。它采用3引脚T0-92封装,无需外部元件,可用数据总线供电,电压范围为3.0 V至5.5 V,无需备用电源。测量温度范围为-55 ° C至+125 ℃。该温度传感器可编程的分辨率为9~12位温度转换为12位数字格式最大值为750毫秒,用户可定义的非易失性温度报警设置。
本设计中,DS18B20的1脚接地,2脚为数据输入端,3脚接VCC,2脚与3脚间接上一个4.7K的电阻,形成上拉电阻。温度采集电路如图3所示。
图3 温度采集电路
2.3 GPRS通信模块设计
TC39i 的供电电源为3.3~4.8V ,典型值为4.2V。当电压低于3.3V 时,模块可自动关机,同时模块在不同工作模式时电流不同,在发射脉冲时电流峰值高达2 A ,在此电流峰值时,电源电压下降值不能超过0.4 V ,所以对电源的要求很高。本设计中稳压电源部分由LM2576S将外部+5V的直流电压转换成为4.2V ,为整个系统提供供电电压同时产生MAX323 所需的高电平。
TC39i 的启动电路由AT89C51来实现。模块上电10ms后,为保证整个系统正常启动,IGT信号必须在保持大于100ms 的低电平再阶跃到高电平,且下降沿时间要小于1ms。启动后,IGT信号应保持高电平。
TC39i 的基带处理器集成了一个与ISO7816- 3ICCard标准兼容的SIM卡接口。为了适应外部的SIM卡接口,该接口连接到ZIF引脚。TC39iZIF 连接器为SIM卡接口预留了6个引脚,SIMPRES 引脚用来检测SIM卡支架中是否插有SIM卡。当插入SIM卡,该引脚置为高电平时,系统方可进入正常的工作状态。GPRS通信模块电路如图4所示。
图4 GPRS通信模块电路
3 系统软件设计
系统的软件设计主要包括监测对象温度的采集程序和GPRS通信程序。系统软件设计的重点在于单片机的编程。通过向TC39i写入不同的AT指令完成多种功能。
3.1 软件的总体设计
在总体程序流程图中,系统软件的重点在于对单片机的编程。包括向AT89C51对TC39i的初始化以及对串行口通信速率、短消息模式、短消息中心号码的初始化。这些初始化指令是通过AT指令写入的,因此在编程时将这些常用到的AT指令编成表格,存放在AT89C51的程序存储器内,以便使用。流程图如图5所示。其中A、B中断子程序只是发送数据内容不一致,对应的流程一致。
图5 系统软件总体流程图
3.2 温度采集程序设计
先复位DS18B20,然后单片机等待DS18B20的应答脉冲。一旦单片机检测到应答脉冲,便发起跳过ROM匹配操作命令。成功执行了ROM操作命令后,就可以使用内存操作命令,启动温度转换,延时一段时间后,等待温度转换完成。再发起跳过ROM匹配操作命令,然后读暂存器,将转换结果读出,并转为显示码,送到液晶显示。温度采集程序流程图如图6所示。
图6 温度采集程序流程图
3.3 GPRS通信程序设计
GPRS通信程序是实现采集到的现场温度数据远程无线传输的关键。单片机要将温度数据通过GPRS模块传输前,必须先对GPRS模块初始化,然后读取温度传感器送来的温度数据,然后向GPRS模块发送指令,完成温度数据的远程无线传输。GPRS通信程序的流程图如图7所示。
图7 GPRS通信程序流程图
4 结论
本文采用AT89C51单片机、DS18B20数字温度传感器和TC39i无线传输模块实现了温度的远程监控。系统结构简单、性价比高,可应用于养殖场、粮库、电力机房等测温和控制领域,有着广泛的应用前景。
参考文献:
[1]平,曹巧媛等.单片机原理与接口[M],清华大学出版社,2007.
[2]韩斌杰等.GPRS原理及其网络优化[M].北京:机械工业出版社,2003.
中图分类号:TP274+.2 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 12-0000-01
ARM-Based Temperature Monitoring System Design and Implementation
Guo Zhiheng
(University of Electronic Science and Technology of China,Zhongshan Institute,Zhongshan University,Zhongshan528402,China)
Abstract:In this paper,a system design for monitoring temperature based on ARM platform.the DS18B20 temperature sensors are used to collect temperature data,the microcontroller controls temperature acquisition and send data to the ARM host through the RS-485 bus protocol.The S3C2410 as the core with Qt GUI,carry out displaying of temperature and storing data for real-time.
Keywords:Embedded Linux;DS18B20;Temperature monitoring;Qt
一、引言
在工农业生产环境以及公共场所、家庭环境中,温度数据作为主要监测因素显得越来越重要,温度的远程监控问题尤其应用领域越来越广泛。目前温度监控系统主要使用在需要对温度数据信息进行实时获取的环境场合,比如:药品生产车间、温室蔬菜水果大棚中、禽类孵化房、服务器机房等。
二、系统软硬件环境
监控系统主机采用SAMSUNG公司的微处理器S3C2410,该芯片基于ARM9架构,主频202MHz,配置8寸640*480TFT真彩LCD、触摸屏,串口通讯电路。温度采集子系统采用ATmega16单片机,温度传感器DSl8B20电路,以及单总线串口电路。
嵌入式Linux(Embedded Linux)是指对标准Linux经过小型化裁剪处理后,适合于特定嵌入式应用场合的专门Linux操作系统。嵌入式Linux具有低成本、高性能、网络和广泛的硬件支持等优点,在嵌入式系统开发中有广泛的应用。本系统采用Linux-2.4内核,支持yaffs2根文件系统和带有完善的设备驱动。
三、系统设计与实现
传统的模拟远距离温度测量存在,如引线误差、多点切换误差、零点漂移等问题,为了克服这些问题系统采用美国DALLAS公司生产的可以组网的数字温度传感器DS18B20。温度传感器DS18B20可以实时采集温度并且通过单线串口发送到ARM主机上,对数据进行实时显示及存储[2]。
(一)温度采集子系统设计
ATmega16是高性能、低功耗的8位AVR单片机,具备有32个可编程的I/O口。用于控制数字温度传感器DS18B20进行多点温度采集和温度数据上传ARM主机通讯。
DS18B20内部结构ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的,可以看作是该DS18B20的地址序列码,每一个DS18B20都不相同,可以实现一根总线上挂接多个DS18B20。CPU对DS18B20器件操作常用指令表如表1所示。
表1.命令表
指令 代码 功能
读命令 33H 读DS18B20 ROM中的编码(即64位地址)
定位命令 55H 发出此命令和64位ROM编码,单总线上与该编码相对应的DS18B20做出响应,为对其读写做准备。
查询命令 F0H 查询总线上DS18B20的数目及其64位序列号
跳过命令 CCH 该命令允许主机跳过ROM序列号检测而直接对寄存器操作,适用于单片工作。
读出命令 BEH 该命令可读出寄存器中的内容,复位命令终止读出。
转换命令 44H 该命令使DS18B20立即开始温度转换
采集温度的实现的程序流程:如图1所示。
图1.DS18B20流程图
(二)ARM主机端设计
1.用户界面。嵌入式主流用户界面接口(GUI)Qt支持Linux等多种操作系统,良好封装机制使得Qt的模块化程度非常高,可重用性较好,对于用户开发来说是非常方便。同时Qt还支持2D/3D图形,支持OpenGL。
2.读取、显示、保存数据实现。完成温度数据读取、显示、保存的程序使用多线程设计,主线程用于显示温度和界面交互响应,创建了一个线程用于实时监听串口的数据读入,把读入的数据传送给主线程显示,如果有用户要求保存温度数据的命令,还要把温度数据写入文件系统中。
四、系统测试
在系统开发中,测试是一个非常重要的环节。测试主要针对本系统的两个子系统进行测统完整测试。
ARM主机的测试内容主要有温度数据同步、温度数据显示、温度数据保存结果。从显示窗口观测到的数据与单片机LCD显示的数据完全一致,没有出现丢包,发错包的现象。通过文件系统保存的数据内容查看到的温度数据也与显示数据完全一致。
中图分类号:U673.37 文献标识码:A
1 智能无线温度监测系统的工作原理
智能无线温度监测系统被设定成三个子系统,分别是采集系统、汇总系统、监测系统。三个子系统通力协调工作,实现了电力设备温度的实时、准确、便捷的智能无线监测。
智能无线温度监测系统的三个子系统间的连接方式是不同的,无线通信方式是应用于采集系统和汇总系统之间,而通信线缆则是使用在汇总系统与监测系统之间,即一个无形,另一个有形。对应部位的热感应元件将其所监测到的温度信息通过无线通信设备传输到汇总系统的总站,总站将会对收集到的所有温度信息进行分类整理、分析并处理,再将处理完毕的数据信息传输到监测系统的监测计算机上。同时,调节端监测计算机也将收到同样的数据信息。监测计算机对接收到的数据信息进行二次处理分析,当处理所得数据结果超高设定的极限值时,监测计算机就会发出警示信号。每个总站可以管理数百个子站,信息量的采集将是非常巨大的。
2 智能无线温度监测系统的组成
2.1 采集系统
此种技术主要是通过使用传感器等热感应元件安装在工作中散热不是很好的部分,这就能够时刻地对这部分元件进行温度采集,并能够及时地把消息发送出去。保证采集系统正常工作的主要依靠力量就是交流电,为了保证能够持续的采集信息,我们应该准备太阳能板作为后备电源。
2.2 汇总系统
汇总系统一般是由无线装置组成的,用于收集采集系统传递过来的数据,然后通过该系统传递给总站,再由总站把温度数据传递给当地的监视系统,这样就能够实现实时监测的目的,一旦发现温度数据异常就可以采取一定的措施来解决,保证了电力设备的正常运行。
2.3 监测系统
随着监测系统的发展出现了两种不同的系统形式,一种是调节端监测系统,另一种是站级监测系统。监测系统中的计算机会把传递过来的温度数据进行分析、整理,在发出去的同时也存储在了特定的数据库,不仅实现了对电力设备的实时监测,也方便解决以后类似问题。计算机不仅会对数据进行分析和存储,还会自动生成报表,能够准确地记录下来温度情况的时间、地点、原因。通过对计算机进行系统设定,当设备某部分的温度超过设定值时就会自动报警。此外,监测计算机还具有另外一个特点,就是可以根据单位的需要可以设定任何一个时间段的任何一个部位的温度查询,方便监测人员对设备部件的温度控制和掌握,有利于及时的调整。
3 智能无线温度监测系统的特点
3.1 免于布置排线
因为采用了无线传输设备,所以不用布置排线,热感应元件的安装更方便。
3.2 免于经常的维护
智能无线温度监测系统都是整体化设计,所以免于维护。
3.3 节能
智能无线温度监测系统的各个部分均采用节能、低功率消耗设置,同时应用太阳能电池板更是绿色节能。
3.4 警示系统更完善
当温度过高时,总站智能终端电源,后台监控系统能够及时发出警报。
4 智能无线温度监测系统与传统监测的对比
4.1 在智能无线温度监测系统工作过程中,正因为在需要监测的设备部件上安装了热感应元件,这就有助于事先系统对设备部件实时的准确的连续的监测,并根据每一时刻的温度数据变化来总结出电力设备上不同部位的温度变化规律,进而帮助监测人员保证电力设备的正常运转,避免了因温度问题导致的设备停止工作的问题,保证了工作人员的安全。而传统的监测技术主要是靠人力来获取数据信息的,这不仅耗费了大量的人力物力,而且因为人类自身的生理原因,不可能保证测量数据的准确性,难免会出现误差,这就会导致电力设备存在潜在的危险,如果不能及时处理,就会导致设备出现故障,工作人员的安全受到威胁。
4.2 当前这种智能无线温度监测系统的速度是十分惊人的,其预见性也是当前人类不可比拟的,而且计算机存储的数据信息可以根据需要随时查阅,提高了工作效率,该系统存储的信息量是十分庞大的。传统的监测技术则需要单独的建立一个存储空间,而且随着存储信息量的不断增加,查阅起来也不是十分方便的,已经不适应当前电力企业的发展。智能无线温度监测系统则很好地解决了这个问题,取得了非常好的效果。
5 智能无线温度监测系统的后台监控功能
5.1 热感应元器件所监测的部位的温度能够实时的传递给监控计算机并于显示屏上呈现出来,出现警示温度时的时间及故障位置都会以数据的形式保存起来,保存期限可长达数年。
5.2 可设置警示音的类型,如可以以真人语音的形式播报出来或者以文字警示的方式显示到屏幕上。
5.3 监测计算机所监测到数据信息可以以年、月、日等为单位用线性图或者表格的形式一目了然的展现出来,也可以直接抽查或打印出来。
6 智能无线温度监测系统国内外现状
在国外,智能无线温度监测系统自从开始使用以来已经得到了非常快速的发展。此种技术不仅仅被应用到电力方面,在人们的生活中也被广泛使用,提高了人们的生活质量和安全性。人们从传统的监测方式过渡到智能无限温度监测系统,实现了监测技术的跨越式发展。这种新型监测技术在电力设备中的应用取得了很好的效果,正逐步的在医疗、农业、生产等方面发展。
而在我国,真正在电力企业使用这种技术的时间比较晚,随着多年的努力终于实现了从实验到实践的过程。当前,智能无线温度监测技术应用之广自然不必阐述,这种监测设备能够被广泛应用,其最大的优点在于不需要布置线,节省了空间,提高了工作效率,操作起来也十分的简便。目前,我们正在努力使智能无线温度监测技术朝着滴能耗的方向发展,这也是目前的技术难题。相信在不久的将来,我国的智能无线温度监测技术会实现更好层次的发展。
参考文献
[1]高人伯.数据仓库和数据开采相结合的决策支持新技术[J].计算机世界.
[2]任玉珑,王建,牟刚.基于CA模型的电力设备全寿命周期成本研究[J].工业工程与管理,2008,(5):56-70.