監控設備范例6篇

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監控設備范文1

這個位于紐約的新一代蓄電池工廠是GE投資了1700萬美元建成的。該工廠是由GE的一個舊工廠改造而成,將聘用450名員工。據悉,該工廠生產的電池體積只有現有電池的一半,壽命卻有現有電池的10倍。因而,這個工廠的生產控制非常嚴格。正因為如此,工廠領導嘗試把iPad作為工廠車間的一種監控設備。

當然,這只是個試驗性項目,整個工廠只部署了15臺iPad。工廠希望通過iPad接入GE的商業軟件用于工業控制。在這個20萬平方英尺的車間,工人主要通過iPad來訪問機器的運行數據。

現在,該工廠的工人可以用iPad來訪問工廠的Proficy能源工業控制軟件解決方案(即SCADA系統,數據采集與監視控制系統),以及來自蘋果應用商店的一個應用。這個應用能在機器溫度過高時自動提醒員工。此外,員工也可以通過iPad查看非GE軟件的數據,如工程圖紙和產品生命周期管理軟件。該工廠的業務分析師和制造信息化負責人蘭迪·勞施(Randy Rausch)還期望未來能把Oracle的電子商務套件應用加入進來。

“它就像任何一臺計算機?!眲谑┱f。

如今,工廠車間的團隊領導和生產線管理者都已經成為iPad移動應用的最大收益者,他們可以借助iPad的應用來快速解決諸如機器故障和人員調配的問題。

可能有人會擔心iPad在工廠環境下應用可能太脆弱了。然而,GE新一代蓄電池工廠的實踐證明,iPad在工廠應用還算足夠牢靠。工廠的員工將iPad放在一個橡膠做的箱子里。勞施透露,箱子已經被不小心摔下來好多次,但是iPad還是完好無損。此外,勞施認為iPad價格足夠便宜,就算他們哪天不小心把機器摔壞了,那損失也還能接受。據悉,GE曾經考慮過采用價值2000美元的堅固耐用的手持設備,但是最終覺得它值不了那么多錢。

監控設備范文2

關鍵字:視頻監控;故障診斷;網絡性能預警;自動巡檢

中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)31-0205-03

1 背景

電網視頻監控平臺是智能電網的一個重要組成部分,廣泛應用于電網的建設、生產、運行、經營等方面,通過對電力系統中設備、線路及周邊環境等生產、經營要素的實時監視及記錄,為事故分析提供相關圖像資料,是對“四遙”(遙測、遙信、遙控、遙調)功能的進一步補充-“遙視”。

新疆電網統一視頻監控平臺的建設,使不同的視頻監控系統能夠互聯互通,實現統一監控、分級控制、分域管理。目前,視頻監控平臺共接入15000多個視頻監控點位,覆蓋了各部門各地州營業廳、變電站、輸電線路、信息機房、庫房、機關大樓等各個場所,支撐各部門、各單位的視頻應用需求。

新疆電網統一視頻監控平臺所涉及設備型號及數量規模越來越大、產品種類越來越多、設備也越來越復雜,同時由于新疆地域廣袤、監控場所分布不均勻,運維檢修難度較大。另外,平臺目前主要提供粗獷型的設備接入狀態信息(設備離/在線狀態),無法對具體原因進行分析、定位,對于出現故障的設備無法做出快速響應,與運維檢修人員故障排查、運維檢修脫節,對于設備檢修流程缺少有效的跟蹤,對平臺運行維護造成了新的困難。因此,需要開展對監控設備故障和網絡通道故障的分析、精確定位,以及檢修過程精益化管控的研究和應用。

2 故障診斷關鍵技術

電網監控設備與網絡故障診斷分析技術研究,是進一步提升平臺實用化水平,通過故障診斷分析定位、融合設備檢修流程等方法,實現對故障設備的快速分析定位協助運維檢修人員做好設備故障排查、運維檢修工作。主要實現以下目標:

1)通過故障精確診斷分析功能,實現對平臺接入設備的實時狀態監測,對于離線設備進行快速故障診斷分析、問題定位,并告知運維檢修人員進行設備故障檢修。

2)通過與現有設備檢修流程高效融合,在設備運維檢修過程中,實現對運維檢修各環節中所涉及的檢修人員、響應時間、檢修流程進行全過程跟蹤。

3)通過大數據分析策略實現對故障原因、故障設備類型、故障頻率、典型故障區域、典型故障場景等多維度分析,為后續視頻監控建設選型、網絡配置標準化提供數據支撐。

2.1 網絡性能預警技術

網絡故障在視頻監控故障類中的發生率占比超過50%,而視頻信息丟失、帶寬不足、路由配置錯誤、時延過大等情況,是網絡故障的最常見情況,因此需要形成以通信網絡信道性能預測為中心的關鍵技術研究。

視頻傳輸是基于Internet 網絡的應用中對網絡時延要求較高,一般有兩種預測時延的方法:一種是根據時延數據之間的關系,進行擬合,預測未來的時延;另一種通過構建Internet 的網絡模型,實現對時延的預測。后一種方法相對于前一種方法有著更好的預測效果,這是因為后者不但能夠包含時延數據之間的規律,而且能夠更好地反映出當前的網絡狀況以及未來時刻網絡的狀況和時延情況。

本課題采用隱馬爾科夫(HMM,Hidden Markov Model) 的方法構建Internet 網絡模型,預測Internet 網絡時延。該方法通過預測未來時刻的可觀測狀態值,準確表示時延數據集的規律以及Internet 網絡的特性;同時,該方法對于未來的可觀測狀態的預測有較高的準確性,能夠更好地對Internet 時延敏感的應用作出決策。

2.2 視頻質量分析技術

將常見視頻質量故障類型、原因、采取的檢修方法,以故障缺陷庫和知識庫的形式固化在監控平臺中,通過視頻圖像質量分析的方法結合缺陷庫和故障知識庫,在巡檢工單或檢修方案中給出故障檢修建議。按照視頻圖像質量、系統登錄情況、網絡信號丟失率等故障分類,自動填寫檢修工單,視頻質量故障分析表如下所示:

2.3 故障自動巡檢方法

人工方式通過監控畫面巡檢,發現故障的效率非常低,而且不能精確定位故障原因。因此,需要研究設備故障自動巡檢功能,通過設置任務的定期重復執行來實現,如下圖1所示:

對故障診斷任務設置每日、每天、每月執行的方式,簡化工作人員重復建立故障診斷任盞墓ぷ髁浚提高工作效率。同時,診斷功能對任務診斷到的異常設備自動生成工單在夜間進行下發,次日可以在設備運維人員的賬號上看到設備工單,進而進行消缺。

3 故障診斷實施方案

3.1 故障知識庫與運行缺陷庫構建

在構建知識庫的基礎上,通過對設備故障原因、故障類型、故障頻率、典型故障區域、典型故障場景等多維度分析,形成設備運行缺陷庫。通過對具體設備故障或網絡故障的進行細分,實現對設備故障的定位,精確到單個路由器,例如設備網絡不通時,經過哪些路由后網絡不通,大大簡化設備故障的消除。

通過平臺設備運行數據綜合統計和分析功能的建設,實現對平臺視頻設備歷史運行情況多時間維度的統計和分析,可以方便運維和檢修人員對重點故障區域和故障設備類型制定針對性整改方案,有效提高平臺指標情況。并通過對歷史數據信息進行多維度統計分析為運維檢修人員提供重點故障區域和設備類型等信息,為運維檢修人員進行針對性整改提供決策數據輔助。

3.2 故障診斷業務架構

電網統一視頻監控平臺為各業務領域下的變電站、輸電線路、營業廳、變電站、辦公大樓、應急場所等視頻監控應用場景提供視頻源,實現實時視頻、錄像回放、運行工況、資源管理、資源調度等業務功能。新增設備故障精確分析診斷功能,實現設備運行故障快速診斷分析定位,規范設備檢修流程,形成設備運行缺陷庫。

故障診斷分析定位:通過網絡跟蹤的技術對電網統一視頻監控平臺設備運行故障進行診斷分析,協助運維檢修人員快速定位、分析、排查故障的原因。通過網絡故障診斷,能夠精確到監控設備所經過的的故障路由位置(IP地址)。

檢修流程標準化:通過設備診斷結果與設備檢修流程的高效融合,實現設備檢修流程各環節的實時跟蹤處理,規范設備檢修流程。

缺陷庫:通過對設備故障原因、故障類型、故障頻率、典型故障區域、典型故障場景等多維度分析,形成設備運行缺陷庫。

統計分析:對設備接入故障信息進行多維度統計分析,可以按照監控設備部署區域或者運維區域進行故障統計,生成設備故障統計分析報表、圖表。

4 實現與展望

電網監控設備與網絡故障診斷分析技術,已經在新疆電網統一視頻監控平臺中推廣應用,各全疆地州通過巡檢功能對本地區設備進行定期全面檢測,可以對全疆13地州15000余路視頻情況進行定期診斷。

通過電網視頻監控設備離線率原因分析、網絡通道故障預測和定位、設備檢修流程各環節實時跟蹤處理,構建視l監控設備和網絡運維檢修標準化流程、多維度分析運行缺陷庫、故障情況實時跟蹤和檢索機制、歷史運行情況多時間維度的統計和分析功能,為后續設備選型、制定標準化網絡配置、設備運行情況分析、重點故障區域和故障設備類型制定整改方案等過程提供輔助決策數據。

視頻監控設備與網絡故障診斷分析技術,對于規模越來越大、業務越來越多、設備越來越復雜的電網系統的安全運行,以及監控平臺的運維檢修具有較高的實用價值和推廣意義,。后續,對于信息通信系統和資源的運維管控,會趨于在統一管控平臺上實現,例如網絡和通信網管、設備管理系統、運維檢修平臺等,將會出現一個統一的、協同的運維管控平臺。

參考文獻:

[1] GuoDong Li, PengFei Jin, Kai Li. Research of Delay Prediction Based on RBF Neural Network[J]. Informatiom Technology Journal, 2014(3).

[2] 高楊. 視頻質量診斷算法研究與實現[D]. 沈陽: 東北大學, 2011.

[3] 吳貴達. 基于Internet的動態網絡資源管理―網絡故障監控與性能趨勢分析[D]. 西安: 西北工業大學, 2004.

監控設備范文3

關鍵詞:視頻聯網;監控設備;高速公路

中圖分類號:U665文獻標識碼: A

最近幾年,高速路建設愈發的多樣化,也逐漸呈現著網狀發展的態勢,視頻聯網監控系統在高速公路中得到了較快的發展,閉路電視監控系統中區域監控或全程監控逐漸取代了單點監控;遠程監控與本地監控相結合取代傳統的單一本地監控形式;圖像傳輸的數字化也逐步替代了模擬傳輸;圖像存儲的智能化、數字化存儲取代了模擬化存儲。閉路電視系統可以利用大屏幕、監視器等設備直觀的顯示攝像覆蓋區的重點路段的交通狀況,另外,可以利用錄像機記錄存檔某些重要事件,以方便日后的取證分析。

一、高速公路視頻聯網監控現狀

近些年來,我國高速路建設有了巨大的進步,高速公路在絕大多數省份也從孤立單條道路跨入路網化時代,由此也就帶動了與其相適應的高速公路視頻聯網監控系統有了長足的進步。目前,新建高速公路的視頻聯網監控系統幾乎都已采用數字化、網絡化、集成化的數字視頻監控系統,其中的典型就是數字壓縮/非壓縮一體化或數字全壓縮的光傳輸交換平臺系統。光平臺解決方案系統原理如圖 1 所示。其核心思想是隧道監控的模擬視頻和全程監控的路面模擬視頻通過同軸電纜接入 “遠端光接入模塊” ( 遠端編碼傳輸設備) ,遠端光接入模塊對接入的模擬視頻進行數字化編碼 ( H. 264 壓縮編碼或數字非壓縮編碼)后通過由 “遠端光接入模塊”組成的光纖自愈環網遠程傳輸到收費站/隧道管理所/監控分中心的平臺設備中。收費圖像 ( 車道圖像、收費亭圖像) 和收費廣場圖像通過 “遠端光接入模塊”編碼后 ( H. 264壓縮編碼或數字非壓縮編碼) 以點對點或環網光纖傳輸模式接入收費站/監控分中心的平臺設備中。隧道管理所、收費站、監控分中心的平臺設備通過通信系統與路段監控中心的平臺設備進行聯接,也可以通過平臺自身組成光纖網絡,以避免占用高速公路通信系統的 IP 帶寬資源。收費站、監控分中心、路段監控中心的平臺設備一方面輸出 IP 壓縮視頻碼流進入存儲設備進行存儲,另一方面通過解碼功能把編碼圖像進行解碼,并輸出到電視墻完成圖像顯示功能。

此外,伴隨著視頻監控高清化的不斷發展,高速路對高清視頻監控進行試驗性探索,主要采用高清 IPC,但絕大多數都只是局限在一些重要場合安裝幾個路清IPC 監控點進行試驗,大規模應用還不多。由于高速公路視頻監控系統的拓撲結構與平安城市等監控系統的存在很大差異,因此在平安城市已開始應用的第二代高清監控系統并不能直接照搬應用到高速公路視頻監控系統中來,這就造成目前高速公路視頻監控高清化的程度遠遠落后于平安城市等監控系統。高速公路視頻監控圖像可以分為隧道內監控圖像、隧道口/橋梁等重點部位監控圖像、路面監控圖像(全程監控圖像) 、收費站車道圖像、收費亭內圖像、收費站廣場監控圖像等幾類,每類監控圖像的功能都不完全一樣,也即對這幾類監控圖像的技術要求也不完全一樣。在高速公路視頻監控高清化的過程中,如果能深入分析這些不同監控類型圖像的特點,采用不同的高清視頻技術,并用統一的系統解決從高清視頻采集到聯網傳輸、交換、大屏控制、上墻顯示、存儲等一系列問題,則高速公路視頻監控高清化進程一定會得到快速推進。

圖1數字壓縮/非壓縮一體化或數字全壓縮的光傳輸交換平臺

二、功能模式

對于閉路電視視頻聯網監控現在還沒有在全國鋪展開來,省級系統主要為兩級聯網監控:路段監控和省市監控中心相結合。

1、本地監控+遠程監視

各監控中心來負責控制攝像機工作和監視管理路段視頻圖像;總中心在宏觀層面對全路網進行監視,但不遠程控制攝像機??傊行模罕O視全路網任意一個攝像機的視頻圖像,但對攝像機不控制;利用大屏幕以及監視器等設備顯示監視圖像;用攝像機錄像,便于日后調看取證等。分中心:對覆蓋區域內的攝像機進行監控,并控制攝像機;利用大屏幕以及監視器等設備顯示監視圖像;用攝像機錄像,便于日后調看取證等。此模式中,只有分監視中心可以控制攝像機,路段視頻圖像的調看總中心和分中心都可以。

2、本地監控+遠程監控

監視管理路段視頻圖像和攝像機控制由各路段監控中心負責;監控總中心對全路網作宏觀監視。但特殊條件如交通事故及特殊運輸等,監控中心也可監視管理路段視頻圖像和控制攝像機??傊行模罕O視全路網任意一個攝像機的視頻圖像,特殊情況下,可以控制攝像機;利用大屏幕以及監視器等設備顯示監視圖像;用攝像機錄像,便于日后調看取證等。分中心:對覆蓋區域內的攝像機進行監控,并控制攝像機;利用大屏幕以及監視器等設備顯示監視圖像;用攝像機錄像,便于日后調看取證等。此模式中,總中心和分中心都可以控制攝像機,并且總中心的操控權優先于分中心。局域網:在網絡系統快速發展的同時,為了充分發揮職能部門的功能,可以利用局域網使各辦公區域內的用戶共享公路養護、路政、交通等視頻資源,使各部門人員在辦公室內就可以處理交通事故、車輛堵塞等路況事故,提高事件處理的時效性。

三、系統方案

1、遠程數字+本地模擬

監視攝像機視頻信息采集主要是通過視頻切換矩陣的方式來完成,由大屏幕和監視器等顯示,通過視頻控制器控制攝像機。因為各中心要對意外事故進行處理和救援,所以需要高質量的圖像視頻。因此,根據具體的路段信息以及設置攝像機的數目將視頻切換矩陣分成N個輸出端,并且輸出端的視頻編碼器要采用高傳輸帶寬,將模擬量轉化為數字量以供顯示。監控總中心接收各中心傳來的數字信號,并且利用解碼器轉換成模擬量,顯示在大屏幕以及監視器上。

2、全數字聯網方案

各路段攝像機監控視頻圖像需經數字化編碼上網,監控總中心及分中心都使用全數字視頻切換方案,視頻傳輸采用IP載體,客戶端可以通過電腦直接觀看數字視頻信息。各監控中心的攝像機和視頻編碼器相互對應,視頻信號經過數字化處理后聯入視頻網絡。日常監控則采用還原數字視頻為模擬量在監視器上顯示。監控總中心接收由分中心傳來的數字信號經視頻解碼后的模擬信號,顯示在大屏幕或監視器上,各客戶端可以通過電腦直接觀看數字視頻信息。此方案,監控總中心以及分中心的視頻管理器一起完成整個系統的聯網監控,即可以滿足各監控分中心以及總中心的監控需求,又可以供客戶端瀏覽信息。

結論

本文從高速公路視頻聯網監控現狀入手,系統性介紹了閉路電視監控應用在高速公路系統中的功能要求,并且對于視頻聯網監控設備在高速公路中的運用模式和功能做了系統的分析。視頻聯網監控涉及交通、管理、法律、政策等很多領域,所以在高速公路中建設視頻聯網系統非常重要。

參考文獻:

[1] 張會欣,王巖,王素芬.河南省高速公路監控系統的研究[J].河南科技.2010(07)

[2] 楊志奎,向陽.淺議交通監控系統――以滬寧高速公路為例[J].江蘇科技信息.2011(10)

[3] 王勇,盧娟.高速公路服務區監控系統方案設想[J].科技創新導報.2012(10)

監控設備范文4

【關鍵詞】建筑設備監控系統;設計;要點

智能化系統的設計,應依據建筑功能需求及建筑規模選擇配置適宜的功能系統。因建筑設備監控系統具有降低運行成本、節能、優化環境、高效等優點,其在智能化建筑中獲得了廣泛應用。建筑設備監控系統的設計應充分滿足建筑內設備監控管理的功能需求,系統軟件配置及硬件設備等也均應符合工程應用標準,以此才能有效提高智能化建筑機電設備管理的自動化和科學化水平。因此,加強有關建筑設備監控系統設計要點的分析,對于改善建筑設備監控系統的應用水平具有重要的現實意義。

一、建筑設備監控系統概述

1、建筑設備監控系統

建筑設備監控系統是利用計算機自動對建筑內的電氣設備實施測量、監視和控制的智能化系統,其主要工作任務有:對變配電設備、供配電系統、直流電源設備、備用電源設備、大容量不停電電源設備進行監控、測量與記錄;對火災自動報警與消防聯動控制系統、公共安全防范系統的運行工況進行聯動控制與監視;對排水系統的飲水設備、給排水設備及污水處理設備和熱力系統的熱源設備運行狀況進行監控、測量與記錄;監視動力設備、照明設備、自動扶梯與電梯運行;對通風設備、空調系統、環境監測系統工作狀況進行監控、測量與記錄等。[1]

2、建筑設備監控系統設計目的及設計原則

(1)設計目的:提供經濟可靠的最優能源供應方案,開展節能管理;利用最優控制,滿足空調設計需求、環境舒適度要求及公共場所對環境固定要求;同綜合安防及消防系統完成聯動控制;在公共場所依據人員數量及內外環境溫度狀況,自動調整優化冷熱源系統及空調通風系統運行參數;確保設備運行的高效性,降低工作人員工作強度;保障建筑內環境舒適,并實時、連續提供設備運行狀況的數據資料,在集中處理綜合分析的基礎上開展設備管理決策,以提高設備維護和管理的自動化水平。

(2)設計原則:①可靠性,系統可靠性及成熟度高,系統在試驗及應用階段應具備良好的實踐效果,且應具備應用與同類項目業務的業績;②實用性,系統具有較高的實用性和經濟性,能滿足建筑節約能源、方便物業管理、提高設備使用年限的需求;③先進性,系統設計時應盡量應用國際先進技術,確保在規定年限內仍具有較高的適應性;④便利性,系統設計時應考慮操作的方便性,簡單易學,工作界面友好,符合工程學原理;⑤兼容性,系統使用國際標準通信協議,具有同各機電設備連接的良好接口,如消防報警系統、變配電系統、柴油機、冷水機組、發電機等。

二、建筑設備監控系統設計要點

1、設備選型

(1)做好監控點劃分,依據監控區域選用恰當的現場控制器,其監控點容量應至少留設20%的余量;按照系統結構形式及現場控制數量選擇系統中央控制站使用設備,整體系統應符合現場控制器、通信子站的數量要求和系統響應時間及總點數需求;(2)在智能建筑中,因監控設備種類及數量眾多,且設備分散到建筑的多個部位,要求建筑設備監控系統應該是一個將分散控制與集中管理良好集成的總線制集散控制系統,所以現場控制器應安裝在被監控設備相對集中的位置,以降低管線敷設工作量,通常將控制器安裝在電控箱內掛墻明裝;(3)依據現場監控設備的實際分布及選用的系統結構,制作建筑整體設備監控系統豎向系統圖。[2]

2、確定系統監控點數量

在掌握被控設備數量及制定相應控制方案后,要確定各控制設備的監控點數量及監控點性質,針對性分析監控點實際監控的技術可行性,并制定監控點表。在建筑設備監控系統中,現場控制器采用的輸入、輸出信號通常包含4種類型:(1)DI:數字量輸入,通常為觸點閉合、斷開狀態,基本功能是對啟動、停止狀態進行監控及報警;(2)DO:數字量輸出,基本功能是控制電動機的啟動及停止過程和監控兩位式驅動器;(3)AI:模擬量輸入,通常有壓力、濕度及溫度等,一般采用4~20mA或0~10V信號;(4)AO:模擬量輸出,主要應用于連續調節閥門及風門驅動器,通常采用4~20mA或0~10V信號。在控制點數量確定時要依據建筑設備監控系統不同級別設計標準,同給排水、暖通等工程設計人員共同協調,在制定設計圖樣的基礎上選擇控制點,編訂控制點項目表。

3、集散型控制方式及結構設置

(1)現場控制層宜采用同層總線共享無主從方式與現場控制器連接,以便于數據管理與交換,控制網絡可采用目前LONTALK、BACnet等主流標準網絡控制協議,網絡結構采用開放式工業布線標準,且網速應在76.8Kbps以上;現場數據控制器應能單獨完成現場調節及控制過程;系統要充分應用自動控制、網路通訊及計算機技術等先進技術,建設以開放性Internet標準為基礎的系統平臺;

(2)系統管理層應能完成局域性數據聯網,以改善數據管理水平,網絡結構可采用以太網、支持TCP/IP,數據傳輸速率應高于10Mbps,以方便為網絡控制器、服務器、集成網關、中央控制站等提供高速通信。管理層的基本功能是集中管理建筑內的機電設備,監視設備運行狀態并完成與其他智能機電設備、消防及安全防范系統的集成;

(3)系統監控平臺應具備支持操作區域與圖形界面的人性化定制功能,宜采用友好中文人機界面,以完成長期趨勢記錄分析、數據存儲與參數控制、動態圖表顯示、監督控制、各種綜合報告打印、運行周期統計、報警與維護管理等過程;[3]

(4)系統集成網關應采用開放標準通信協議,且能利用標準通信接口完成同其他智能機電設備的通信協議轉化與連接;還可將第三方數據接入到系統內部,以形成系統所需控制邏輯,實現動態數據監視、報警、記錄及聯動等。

4、線路設計

線路設計可分為兩部分:(1)現場控制器下的線路,主要為連接變送器、風閥、電器開關、水閥、傳感器等的支線路,在機房內埋設通常使用明線槽或明管敷設,具體敷設方案應依據敷設場地及線纜數量進行綜合制定;(2)由控制中心或弱電豎井到每個機房現場控制器間的連接線路,也就是干線線路,其通常采用穿金屬管在弱電豎井內暗敷或電纜橋架方式。在電纜橋架敷設時應注意分開弱、強電電纜,若在同一橋架內敷設,應在中部位置安設金屬隔板;電纜截面積的綜合應低于橋架內截面積的40%;模擬量輸入、輸出應盡量采用屏蔽電纜,開關量輸入與輸出應盡量使用普通無屏蔽電纜。

結束語:

建筑設備監控系統的設計質量將直接關系著建筑整體的使用功能及運行質量,因此,相關技術與設計人員應加強有關建筑設備監控系統設計研究,總結該系統設計要求及關鍵部位設計要點,以逐步改善建筑設備監控系統的設計水平。

【參考文獻】

[1]郭曉巖.建筑設備管理系統設計中應注意的問題[J].智能建筑與城市信息. 2012,06(10):61-62

監控設備范文5

關鍵詞:高速鐵路 機電設備監控 組網方案 系統構成

1 概述

在高速鐵路、城際快速鐵路的建設中,針對高速鐵路線重要站場,其環控空調、通風、給排水、配電、照明、電梯等機電設備是不可或缺的。機電設備監控系統就是采用先進的計算機、通信和控制技術對機電設備進行監視、控制和管理,以達到節約能源、節省人力、提高設備自動化水平和人工管理水平的目的。本文主要探討目前高速鐵路機電設備監控的建設方案。

2 高速鐵路機電設備監控系統車站組網方案

由于高速鐵路機電監控以環境控制為主,各站之間機電設備的運行管理相對獨立,沒有對應聯系和聯動關系,且高速鐵路線路長、跨地區廣、站間距大,集中監控組網投資大,調試困難,因此在不是特別強調集中管理的情況下,一般采用分散監控方案。

分散方案就是以車站為獨立監控單位,構建監控系統,全線不設監控中心,區間監控設備就近納入附近車站監控系統,各車站機電設備獨立管理運行,與其它車站可通過其它系統傳遞信息,也可以通過Web瀏覽器瀏覽相關車站監控信息。這種監控方案簡單實用、安裝調試方便,獨立性強,對其它系統影響小,投資相對集中監控少。

車站機電設備監控系統主要由站級設備包括工作站、儲存、輸出設備,現場設備包括各種控制器、控制模塊和各類檢測執行單元組成。其監控對象主要包括車站供配電設備及UPS、EPS設備、照明系統、空調通風系統、給排水系統、垂直電梯、自動扶梯和停車場等。

車站機電設備監控系統從網絡的配置到主控制器的構成可組成多種方案。

2.1 單網

從車站內主控制器到所有控制器、遠程I/O模塊之間采用單一網絡和設備。單網的特點是組網簡單、成本較低,基本滿足高速鐵路車站機電設備運營控制要求。該方案適用投資受限制、追求經濟實用的項目。

2.2 部分單網、部分雙網

根據被控對象的重要程度不同,可采用部分單網、部分冗余網絡的組網方式。因為并不是所有的被控對象都是采用冗余配置,只有可靠性要求很高的監控設備采用雙網冗余配置,對一般配電、給排水、電梯等系統則采用單網,投資可以進行有效控制。

在高速鐵路機電設備車站監控系統中,無論是單網還是雙網,將現場總線作為控制系統的遠程I/O單元與控制器通信的聯接網絡,利用集散在各處的遠程I/O單元采集相關信息,通過現場總線實現遠距離通信。從主控制器到現場設備間的網絡就是現場總線,現場總線是用于智能化設備和自動化控制系統間的多結點、總線式雙向數字通信規程?,F場總線接線十分簡單,采用總線連接方式替代一對一的I/O連線,因而減少了電纜用量,簡化連線設計;便于適當擴充現場設備,減少安裝工作量;方便大量數字信息傳送,完成現場設備的遠程參數設定和修改。

3 系統構成

3.1 車站設多組主控制器方案

圖1 多控制器方案車站系統構成

車站監控系統結構如圖1所示,系統設置2臺工作站、1臺數據庫服務器、1臺Web服務器組成,車站網絡采用環形以太網。

各系統控制器負責各子系統的數據采集、規約轉換、命令下達和數據預處理,負責采集、處理現場設備的數據,并下達指令完成控制任務,一般以現場總線形式與被控設施的控制模塊或I/O設備相連。

監控工作站完成調度值班員人機交互功能,它為調度員執行運行操作提供了所有入口:顯示各種監控畫面,如變配電接線圖、照明系統狀態圖、給排水運行圖、空調通風系統運行圖、電梯運行圖、視頻監控畫面等,以及系統配置圖、實時數據和信息、生產報表管理、告警信息、各種曲線、數據查詢等。系統的各種控制和調節功能,如開關控制、變壓器調節、照明控制、水泵調節、空調控制和調節、電梯控制以及時鐘同步等,也可以通過監控畫面直接操作完成。

監控工作站可以驅動打印機打印各種運行報表、告警/事故信息等,還可以驅動數字投影系統、大屏幕或模擬屏顯示。

對于規模較大或要求比較苛刻的系統,還可以設置單獨的維護工作站。維護工作站具備普通監控工作站的所有功能,可以用作監控工作站的備用工作站,維護工作站主要供維護工程師對系統進行參數設置、進程調度、權限管理和系統維護使用。

數據庫服務器負責保存和管理監控系統的歷史數據和管理信息系統的數據,保證系統數據的唯一性。

Web服務器以Web的方式向MIS或辦公自動化系統提供服務,用戶端只需使用IE瀏覽器即可查詢監控系統的實時數據和信息、各種監控畫面、管理報表、歷史數據和曲線等。

數據庫服務器和Web服務器可以單獨設置,也可以由數據庫服務器兼作Web服務器。

此種方案集中管理,分散控制,主控制器與現場I/O之間距離短,各子系統相對獨立,系統之間影響較小,對大型站房、動車段、所、維修基地等比較適用。

3.2 車站設一組冗余主控制器方案

系統結構如圖2,系統配置與設上面的方案類似,但車站級主控制器僅設一組,網絡改為雙網或單網。此方案控制管理集中,投資相對較省,但主控制器與現場I/O之間距離較長,各子系統間共用主控制器,一個子系統故障容易對其它子系統產生影響,但通過對重要監控設備采用網絡冗余配置后,可滿足系統可靠性要求。該方案中小型站房比較適用。

圖2 一組主控制器方案車站系統構成

4 控制器選擇

機電設備監控系統可以采用PLC構建系統,也可以采用DCS構建系統。PLC是由模仿繼電器控制原理發展起來的,具有邏輯判斷、定時、計數、記憶和算術運算、數據處理、聯網通信及PID回路調節等功能,更加適合工業現場的要求,具有高可靠性、強抗干擾能力,編程安裝簡便,輸入和輸出端更接近現場設備。DCS是在運算放大器的基礎上得以發展的,具有模擬量控制的優勢,在一些高級運算和大量的PID函數運算方面具有優勢。對這兩類系統進行分析比較如表1。

根據表1,高速鐵路機電設備監控系統監控對象以開關量為主,并且工業環境下PLC系統綜合性能優于DCS系統,而且在交通領域已經經過運行檢驗,因此在高速鐵路機電設備監控系統設計中一般采用PLC系統。

5 車站監控電源

為了保障車站機電設備監控系統運行,向其提供安全、穩定、可靠的電源是必不可少的,工程中主要采用以下幾種方案。

5.1 集中供電方案

在控制室設自動切換裝置,由車站低壓供電系統接取2路380/220V電源,切換裝置后設在線式UPS, UPS分回路向車站級監控設備,現場監控模塊提供電源,監控模塊再向各種變送器提供電源。集中供電方案電源系統獨立,供電可靠,但由于現場監控設備分散,當供電半徑過長時,該供電方案就會受到局限。

5.2 分散供電方案

分散供電方案中,除控制室接取2路電源外,其它控制模塊等相關控制設備電源就近接取電源,各模塊箱內設備用電池。這種方案簡單實用,供電線路段,但電源接取點分散,供電可靠性差。

5.3 混合供電方案

將集中供電與分散供電相結合,分區域設置切換裝置和UPS,向附近控制設備提供電源,這樣既可以保證供電的可靠性,又能減少供電線路。

6 結束語

高速鐵路機電設備監控系統是改善交通環境、保障行車安全的重要技術手段,也是鐵路企業實現節能增效,提高運行管理水平,實現綜合維修管理的關鍵技術。與機電設備監控系統相關的系統有牽引供電、電力SCADA系統、旅客引導系統、行包管理系統、紅外探測傳輸系統等,這些系統的設置與鐵路行車組織方式及管理模式密切相關,隨著高速鐵路管理模式的探索,這些監控系統怎樣有效銜接甚至有機融合成綜合系統,還需要進一步研究和探討。

參考文獻:

[1]TB10008-2006,鐵路電力設計規范[S].北京:中國鐵道出版社,2007.

監控設備范文6

關鍵詞:建筑設備;監控系統;檢測

Abstract: Construction equipment monitoring system is also called the building automation system BAS (Building Automation System), the use of computers to automatically within the buildings electrical equipment for real-time monitoring, measurement and control, because it has the advantages of energy saving, high efficiency, reduce operating costs and improve the environment and other important functions, it has become a very important part of intelligent building in the system. In recent years, the development of intelligent building technology very quickly, new technology, new products have been introduced, especially the building automation system, great changes have taken place in the scope of the cover. In this paper, the narrow BAS, namely the construction equipment monitoring system application and future direction to study.

Key words: construction equipment; monitoring system; detection

中圖分類號:X924.3

一、建筑設備監控系統的結構

集散式系統是目前BAS廣泛采用的一種結構。這種系統以分布在現場 被監控設備附近的多臺DDC控制器,完成設備的實時監控任務,在中央監控室設置具有很強的數字通信、顯示、打印輸出和豐富控制管理軟件功能的管理計算機,用它來完成集中操作、顯示報警、打印輸出與優化控制等任務。典型的集散式BAS系統如下圖所示:

二、建筑設備監控系統

1.建筑設備監控系統的建筑設備監控系統

建筑設備監控系統的三大功能分別是管理層、控制層、現場層。建筑設備監控系統管理層是數據網絡,計算機、網絡接口、網絡設備(網卡、集線器、交換機、數據傳輸介質等構成了管理層的硬件。管理層允許用戶發送一定的命令去控制系統,允許遠程訪問建筑設備監控系統,自動執行計劃任務,產生系統報警和事件信息,生成綜合報表,以用戶容易理解的方式顯示系統數據,與互聯網建立聯系,實現企業信息系統共享數據??刂茖咏ㄖO備監控系統控制層是控制網絡,通用控制器、網絡接口構成控制層的硬件,控制器軟件包括完整的操作系統、通信處理、監控點處理、標準控制運算和可由用戶編制的各種應用程序??刂茖拥耐ㄓ每刂破髂軌蛞杂脩羧菀桌斫獾姆绞斤@示控制器數據,允許用戶發送適當的命令去控制機電設備,產生設備報警和事件控制,生成綜合報告,與其他控制器共享數據等。現場層建筑設備監控系統現場層是控制網絡,包括網絡接口、微控制器、分布式輸入輸出模塊和傳感器、執行器以及變頻器等。現場層允許用戶發送適當的命令去控制機電設備,以用戶容易理解的方式顯示控制器數據,自動執行專門的控制任務,產生設備報警和事件控制,生成綜合報告,與其他微控制器共享數據等。

三、建筑設備監控系統的范圍

1.暖通空調系統

(1)空調系統。對各冷源系統(冷卻塔、冷凍水泵、冷卻水泵、制冷機組)進行監控,完成最佳臺數運作;對冷凍水、冷卻水之溫差、壓差及流量等進行監控;并在確??諝鉁囟燃靶迈r度的情況下,實現最佳新風及外氣節能調節。此外,還對樓宇空氣環境進行相應的監測。

(2)通風系統。由常規通風系統及防排煙系統組成,包括廁所排風系統、地下室機房及車庫送排風系統以及空調新風進風系統、防煙系統、排煙系統及加壓送風系統。

2.給排水系統

由生活水系統、熱水系統、排水排污等系統組成。

3.電氣設備系統

(1)電力設備的監控。系統對電力設備采用監測的方式,對高低壓配電柜,干式變壓器、緊急發電機、各設備的狀態及相關電力參數進行監測,有效容量控制、停復電自動切換控制、負荷投入的控制及報警等。

(2)照明控制。對樓宇景觀照明、公共區域分組照明等進行狀態監視、時序控制、光強與照度調節、故障報警。

4.電梯設備的監控

客梯、貨梯、消防梯等的樓宇電梯的啟??刂啤⑦\轉狀態、緊急狀況及故障報警監測。

5.供配電及電源監控子系統

供配電子系統保證樓宇的動力供應,是樓宇的生命線。供配電監控子系統的工作目標是保證電能供應,提高負荷效率,節省能源,能夠對供配電子系統的運行狀況進行監視和控制,記錄有關狀況和參數。

(1)電源監控子系統的實現方式:

讀取信號方式。即從供配電子系統的斷路器線圈或輔助接點讀取有關斷路器的狀態信號;從電源主回路上的電流表、電壓表、電流互感器、電壓互感器等處通過變送器讀取模擬量或數字量信號,或由多功能儀表取得。經過變配電DDC而送往樓宇控制中心。

采用智能型開關方式。智能型開關內有微處理器,它能夠從流過開關的主回路上監測到電源的各種參數,即通過斷路器數字通信接口來獲取電氣量、報警及斷路器情況信息,或者通過它接收由控制中心發送的對斷路器的操作命令,實現遙測、遙訊和遙控功能。

(2)供配電及電源監控子系統的監測內容:

高/低壓進線、出線與中間聯絡斷路器狀態檢測和故障報警;電壓、電流、功率、功率因數的自動測量、自動顯示及報警;變壓器二次電壓、電流、功率、溫升的自動測量、顯示及高溫報警。

直流操作柜中交流電源主進線開關狀態監視,直流輸出電壓、電流等參數的測量、顯示及報警。

備用電源系統,包括發電機啟動及供電斷路器工作狀態監視與故障報警,電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、油箱液位、進口油壓、冷卻出水水溫和水箱水位等參數的自動測量、顯示及報警。

(3)供配電子系統的控制:

電力供應監控裝置根據檢測到的現場信號或上級計算機發出的控制命令產生開關量輸出信號,通過接口單元驅動某個斷路器或開關設備的操作機構來實現供配電回路的接通或分斷。實現上述控制,通常包括以下幾方面的內容:

高、低壓斷路器、開關設備按順序自動接通、分斷。

高、低壓母線聯絡斷路器按需要自動接通、分斷。

備用柴油發電機組及其配電柜開關設備按順序自動合閘,轉換為正常供配電方式。

大型動力設備定時起動、停止及順序控制。

蓄電池設備按需要自動投入及切斷。

供配電子系統除了實現上述保證安全、正常供配電的控制外,還可根據監控裝置中計算機軟件設定的功能,以節約電能為目標對系統中的電力設備進行管理,主要包括:變壓器運行臺數的控制,節約用電量經濟值監控,功率因數補償控制及停電復電的節能控制。

6.照明監控系統

智能樓宇是多功能的建筑,不同用途的區域對照明有不同的要求,因此應根據使用的性質及特點,對照明設施進行不同的控制。該系統包括樓宇各層的照明配電箱、事故照明配電箱以及動力配電箱,其監控功能包括:根據季節的變化,按時間程序對不同區域的照明設備分別進行開/??刂疲徽U彰鞴╇姵霈F故障時,該區域的事故照明立即投入運行;發生火災時,按事件控制程序關閉有關的照明設備,打開應急燈;有安防報警時,將相應區域的照明燈打開。

照明監控系統的任務主要有兩個方面,一是為了保證建筑物內各區域的照度及視覺環境而對燈光進行控制,稱為環境照度控制;通常采用定時控制、合成照度控制等方法來實現;二是以節能為目的對照明設備進行的控制,簡稱照明節能控制;有區域控制、定時控制、室內檢測控制三種控制方式。

四、未來建筑設備監控系統的運行方向

設備監控系統的主要任務是監測、控制設備的工作狀態,了解設備的工作情況,合理地調整設備的運行方式,在保證建筑物(群)有一個安全舒適的工作、生活環境前提下,減少耗能,提供高效、便攜的設備管理手段,延長設備的使用壽命,保證設備安全可靠地工作。

目前,國內建筑設備監控系統市場上國內外產品很多,系統的網絡結構也有不同,但系統構成主要是由以太網絡及現場總線組成,大多數產品都符合BACnet和Lonworks協議標準,為不同廠家的產品相互連接及擴展,以及智能建筑的系統集成創造了條件。

在建成一個好的建筑設備監控系統時,除了注意以上四個部分的工作之外,在系統規劃時,必須強調節能意識。節能是長期基本國策之一,而現在的建筑設備監控系統,有一部分或者相當一部分工程對這一點重視不足,未能充分挖掘出系統節能的潛在功能。

一般情況下,一個建筑物的設備監控系統的投資約占建筑物總投資的1%~2%,回收投資年限在3~5年。如果投資幾十萬甚至上千萬元建成的設備監控系統,起不到節能的作用,長年無法收回投資成本,這不是我們投資建立建筑設備監控系統的目的。

只要我們的工程設計人員、施工人員和物業管理人員共同努力,嚴格按國家和地區標準規范設計、施工、管理,就一定能夠提高我國建筑設備監控系統工程質量,保證系統達到安全、可靠、高效、節能、節省人力和綜合管理的目的。

五、結束語

建筑設備監控系統是一個復雜的技術含量較高的計算機過程控制系統,是智能大廈安全、高效、節能運行的保障。其設計和施工應盡量完整、合理,按照主流的標準,選用先進的產品,同時避免盲目追求檔次。

參考文獻:

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