监测自动化系统

监测自动化系统（精选12篇）

监测自动化系统 篇1

由于新鲜农产品形状不规则, 且工作环境湿度大、温度高, 使得对生鲜水果和蔬菜进行的自动化处理及监测一直是零售商面临的一项挑战。在检测过程中, 大家往往避免使用视觉机器来协助完成检测任务, 因为只有目前最先进的相机才能识别原料 (如尺寸、形状和颜色) , 并且还要承受恶劣的生产环境。

尽管存在这些挑战, 总部位于英国的Design Synergy公司还是被一家食品零售商要求设计并安装一套视觉检测设备解决方案, 测量并检测生鲜食品。经过一段时间的研究, Design Synergy公司的团队成功创建了一个改造的食品检测解决方案, 并且在全球的一些客户工厂中全面铺开。

这个解决方案与英国的Cognex视觉公司密切合作, 开发采用一套功能强大、性能优异的视觉系统。根据最初的相机实验, Cognex公司In-Sight系列IP级5400CS相机被确定为适合工厂环境, 能够水洗, 并在极端温度下运行。

整个改造解决方案在每条生产线上应用安装了4台相机和电子产品, 从而在加工流程之前对生鲜蔬菜进行检测。生鲜蔬菜沿着4条平行的输送带运行, 每一台相机会连续捕捉要求的图像, 并提取重要的信息, 通过与本地区域网相连, 从而为操作人员和管理提供生产线的即时分析。

此外, 在这个改造解决方案中, Design Synergy公司研发出一套适用任务范围更广、更完整的食品检测系统。这套系统设计之初就是为了取代耗时的人工方法, 它可以提供对食品 (尺寸、形状、重量和色彩) 的自动检测和测量, 能处理更大范围的项目, 直接从一个检测任务转换成另一个, 并提供触摸屏供操作员选择检测任务, 查看现场的图像和结果。

监测自动化系统 篇2

摘要：为了实现远程实时监测工业污水的.排放,研究设计出一种通过电话网络传输DTMF信号进行远程控制的智能监测系统.该系统是以单片机AT89C51和DTMF解码电路MT8870为核心元件.给出了主要硬件电路设计,验证了系统的可行性.作 者：张玉林 镇桂勤 王蒙 ZHANG Yu-lin ZHEN Gui-qin WANG Meng 作者单位：张玉林,镇桂勤,ZHANG Yu-lin,ZHEN Gui-qin(西安通信学院,陕西,西安,710106)

王蒙,WANG Meng(西安筑路机械有限公司,自控部,陕西,西安,710032)

监测自动化系统 篇3

关键词：ZigBee；温室大棚；监测；自动控制

中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）07-0027-04

近年来，新疆南部地区（南疆）设施农业发展较快，但设施农业主要以投资较少的塑料大棚为主，对南疆温差变化较大的恶劣气候条件适应性差，且自化程度较低，对农作物的生长环境的控制精度不高。目前，南疆农牧团场正积极向多参数检测的智能温室大棚种植模式发展。这种智能温室大棚综合各种先进的技术和设施，能够为农作物发育和生长创建良好环境，实现温室科学管理经营，充分展示设施农业的巨大优越性。

目前，南疆的智能温室大棚环境监测系统大多采用有线通信方式，需要进行大量布线，且线路复杂，工作可靠性差，需专人值守。为此，基于ZigBee无线通信技术设计智能监测系统，采用温室大棚环境监测无线传输方式，提高环境因子监测的技术水平，实现农作物生长环境的自动化控制，进而提高农作物生产的经济效益。

1 温室大棚环境自动化监测系统结构

ZigBee是一种短距离、低功耗的新型无线通信技术，为基于IEEE802.15.4标准的局域网协议。随着ZigBee技术的不断发展，其应用领域越来越广泛，将其应用于智能温室大棚进行信息传输成为必然趋势。智能温室大棚环境自动化监测系统的监测模式如图1所示。

本系统上位机采用PC机，其主要功能包括以下几个方面：1） 通过RS232串行接口与ZigBee网络关口节点建立通信，接收下位机传送的数据，与此同时向下位机发送指令；2） 对接收到的数据进行显示操作、解码并保存；3） 对系统之前的数据进行分析、处理及更新。

温室大棚环境自动化监测系统分为6大模块，详见图2。模拟信号采集模块包括前传感器、调理电路、模数转换电路；中央处理模块是整个系统的核心，主要负责数据处理和储存，对整个系统进行整合控制调配；开关输入输出控制模块；上位机通信模块主要用于和上位机（PC机）通信，采用ZigBee无线通信方式；人机接口模块主要为工作人员现场查看和修改各个参数提供方便，包括LCD显示屏和4×4矩阵键盘；EEPROM存储模块可以大容量存储温度、湿度、光强、CO2浓度等数据及工作参数。

图2 智能温室大棚环境自动化监测装置的模块

2 温室大棚环境自动化监测系统设计

2.1 硬件设计

环境自动化监测系统通过温湿度传感器、光照传感器和CO2传感器采集温室大棚内的环境信息，经系统的中央处理器处理后，输出结果被送到执行机构并显示相关信息，从而实现环境温度、湿度、光照强度和CO2浓度控制等一系列功能。该系统的总体硬件结构如图3所示。

2.2 软件设计

为便于连接和调试，软件设计采用模块化程序设计方法，将特定功能编成子程序，以调用子程序方式组成程序流。这样既可以做到修改和调试程序方便，又可以实现软件自诊断，从而使软件更容易理解和维护，为程序通用性、功能扩展可行性、软件资源共享性提供条件。整个程序主要由主程序和若干子程序组成，子程序主要包括温湿度测量模块、CO2及光照强度测量模块。人机接口模块包括键盘处理模块和显示模块。

将智能温室大棚近似看作一个矩形，将其平均分成8个部分并编号为A～H（如图4所示）。主程序运行时，首先显示第一个分区的温湿度、CO2浓度及光照强度，如果数值越限，则报警显示；同时，显示下一个分区的温湿度、CO2和光照强度值，并检查是否越限，以此类推，直到检测完所有分区。

智能温室大棚环境自动化监测系统主程序流程如图5所示。

本系统主要完成温室大棚环境因子数据采集与处理，以及与上位机之间进行通信。根据系统要求，系统对温室大棚内的温度、湿度、光照强度与CO2浓度信息进行采集，实现ZigBee检测节点与上位机间ZigBee无线通信，通过设置相关监测参数进行信息显示，具备实时信息输出、控制、功能自检等一系列功能。

3 温室大棚环境自动化监测系统仿真

通过对新疆生产建设兵团第一师十团花卉基地和温室大棚进行参观和调研，确定现代智能温室需要对大棚内的温度和湿度进行调控，使之保持在适当范围。但光照和CO2浓度只需检测和显示，不需要借助系统程序对其进行控制，原因为：1） 在白天光照充足的情况下，温室尽可能利用自然光照；白天光照不充足时，采用室内照明设施进行补光。2） 利用通风装置保持温室内的空气与大气接近，CO2浓度大约占大气浓度的0.03%。

鉴于上述原因，主要对温室大棚内的温度和湿度进行仿真。

3.1 Keil uVision4

采用Keil uVision4编写C语言程序，通过编译器进行编译、连接，最后将生成的机器码下载到单片机上。

Keil编译器是目前应用最广泛的单片机开发软件之一，为美国Keil Software公司开发的C语言开发系统。其提供一个完整的开发平台，包括宏汇编、C语言编译器、库管理、连接器和功能强大的仿真调试器，并通过集成开发环境将这些部分组合在一起。

3.2 Proteus电路仿真

Proteus软件用来对所设计的电路进行仿真，功能比较强大，可以对包括单片机在内的绝大部分元器件进行仿真。与此同时，可以把Keil编译、连接后生成的hex文件导入Proteus单片机中进行仿真。

3.3 系统仿真

打开Proteus ISIS，在Proteus ISIS编辑窗口中单击元件列表上的“P”按钮，添加元件及放置元件，可以得到对应界面；选择所需元器件后，对元器件进行重新布局，使之看起来比较清晰、所占面积比较小。如果需要移动某个元件或多个，单击其元件，待其颜色变红后，按下鼠标左键不放即可拖动元件。按照正确的方法将元器件进行合理排布及连线后，即可得到系统仿真结构图，如图6所示。

通过仿真进行系统环境自动化监测模拟演练，可以熟悉控制系统工作过程，有利于改进及提高控制精度，实现温室大棚环境自动化监测，减轻人工作业量。

4 结论

综合运用单片机技术、计算机控制技术、ZigBee无线通信技术设计一套以AT89C52为主控芯片的智能温室大棚环境自动化监测系统。该系统可以实现温室内各环境因子的实时监测和无线通信传输，便于大棚管理人员实时了解温室内的环境因子，并及时控制调整，为提高农作物产量提供技术支持。

参考文献

[1] 唐静.智能温室农业环境自动监控系统设计[D].合肥：中国科学技术大学，2011.

[2] 孟雷，张虎.基于DSP的嵌入式農业环境远程监测系统设计[J].安徽农业科学，2010（35）：20 409-20 410.

[3] 曹金源.基于无线传感器网络的设施农业温湿度监测系统设计与实现[D].北京：中国农业科学院，2013.

[4] 王婷婷.基于STM32W智能环境监控系统的研制[D].镇江：江苏科技大学，2013.

[5] 李树江，郭亮，王向东.嵌入式温室大棚参数监测系统[J].微型机与应用，2012（12）：84-86.

监测自动化系统 篇4

1 静力水准自动化监测系统测量原理

静力水准系统在使用过程中, 一系列的传感器容器使用通液管连接, 其中注入一定量的液体, 保证所有容器中的液体可以自由流动, 利用连通液的原理, 多支通过连通管连接在一起的储液罐的液面总是在同一水平面, 即保持相同的高度, 但是各个容器中的液体深度并不相同, 这也就反映了各个容器所在的各个参考点的高度的不同。当容器液位发生变化时即被传感器感应, 通过测量不通储液罐的液面高度, 经过计算可以得出各个静力水准仪的相对差异沉降。

在多点系统中, 所有传感器的垂直位移均是相对于其中任意一点 (基准点或参照点) 的变化, 该点的垂直位移应是相对稳定的或者是可用其它人工观测手段来确定, 并在整个观测过程中对基准点高程进行修正, 以便能精确计算静力水准系统各测点的沉降变化。

静力水准系统中第j个观测点相对于基准点i的相对沉降量计算公式如下:

测点相对沉降量=测点容器水位变化量-参照点容器水位变化量

即:

式中, Hji表示静力水准系统中第j只测点在测试时刻相对于基点i的垂直位移值;h0 j表示静力水准系统中第j只测点在初始时刻水准仪容器液面高度;hkj表示静力水准系统中第j只测点在测试时刻水准仪容器液面高度;h0i表示静力水准系统中基准测点i在初始时刻水准仪容器液面高度;hki表示静力水准系统中基准测点在测试时刻水准仪容器液面高度。

2 工程案例

上海市某地下空间工程项目, 基坑总面积约38000 m2, 基坑延长米约为791米。基坑周边环境情况复杂, 其中基坑东侧地下存在一条共同管沟, 共同管沟为钢筋混凝土箱涵, 走向基本与地下室红线一致, 地下室与共同沟的距离较小, 在施工过程中保护难度相对较高。

共同管沟管径3300 mm×3800 mm, 埋深2.2 m (顶) , 到围护结构外边线距离3.0~5.0 m。

2.1 静力水准自动化监测系统的布设

为了监控基坑开挖过程中对于共同管沟的变形, 为了确保顺利实现下一施工进度控制, 有效控制基坑施工对共同沟的影响。对共同管沟的垂直位移结合人工普通光学水准观测, 使用了静力水准自动化监测系统进行实时监控。测点间距15 m, 总共布置7个测点:JS1~JS7, 其中以JS2为静力水准自动化监测系统的基准点, 其高程采用光学水准进行修正, 系统采集频率6次/天。

2.2 监测成果分析

通过观察2013年6月12日至2013年6月13日, 工程现场清障及拔桩施工中, 静力水准自动化监测点的垂直位移变化图, 从图中可以看出, 地下共同管沟的变形受到清障拔桩施工影响十分明显, 特别是在拔桩过程中 (即2013年6月12日12:00左右) , 几乎所有监测点都出现了明显的沉降, JS5垂直位移下降到最大值-19.8 mm, 然后随着拔桩施工的完成, 监测点位移出现回弹, 趋于平稳。

(2 0 1 3年6月1 2日9:0 0至2 0 1 3年6月1 3日1 5:0 0) (人工光学水准测量结果)

图1为2013年6月12日9:00至2013年6月13日1 5:00间现场拔桩过程中, 根据人工光学水准测量结果绘制的共同管沟监测点垂直位移变化曲线图 (图中GN为人工观测点编号, GN58与JS1相对应, GN61与J1S2相对应, 依次类推) 。因为监测方案以及现场施工情况, 人工观测频率已增加至2次/1d, 由于需要各方单位的相互协助以及工作强度限制等原因, 人工观测的工作量到达饱和, 从6月12日9:00至6月13日15:00观测四次, 观测结果无法准确表现共同管沟变化情况, 也无法准确体现沉降最大值以及最大值出现的时间点, 对于工程项目的整体把握以及实时监控力度不足, 人工观测结果漏检的弊端暴露无遗。显示了静力水准自动化监测系统的实时监控优越性。

3 结语

(1) 静力水准自动化监测系统可以有效避免传统人工光学水准观测的漏检的情况的发生。

(2) 静力水准自动化监测系统的精度高、自动化性能好、实时测量功能的特点能够很好地运用在工程中, 准确而及时地反应建筑物的变形情况。

(3) 静力水准自动化监测系统在安装过程中, 接受系统的线路安排有一定的局限性, 同时对于其数据传输信号会受到天气以及距离的多种因素影响, 需要在设计中综合考虑, 提高静力水准系统使用效率。

(4) 静力水准自动化监测系统基准点的修正需靠人工作业来完成, 制约了静力水准系统的直接测试, 实时成果有一定的制约。但是能够直接并及时地对于差异沉降进行测试。

参考文献

[1]何晓业.静力水准系统在大科学工程中的应用及发展趋势[J].核科学与工程, 2006, 4 (26) .

监测自动化系统 篇5

环境噪声自动连续监测系统在噪声监测中的作用

城市环境噪声污染的现状分析,存在问题.为控制环境噪声的`的污染,加强对各类环境噪声的的监测、监控,针对我国噪声监测仪器存在的不足,详细介绍一种先进的环境噪声自动连续监测系统在噪声监测中的作用.

作 者：孟苏北 Men Subei 作者单位：福建省环境监测中心站,福州,350003刊 名：现代仪器 ISTIC英文刊名：MODERN INSTRUMENTS年，卷(期)：200612(5)分类号：X8关键词：城市环境噪声 声级计 户外传声器 数据传输

监测自动化系统 篇6

【关键词】水质自动监测；管理制度；质量保证；质量控制

【中图分类号】 O213.1【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0445-02

近年来，随着我国社会经济建设的快速发展，城市工农业水资源浪费的现象十分严重，大量水资源无序开发和利用，给经济的可持续发展带来巨大的挑战。目前，人们及业界人士对于城市水环境问题的认识越来越深入，也提高了江河湖环境水质监测的质量要求。水质自动监测系统是近年来发展速度较快的一种新兴监测方式，具有监测自动化、预警预报和互访共享功能等优点，能够实时监控所测水环境的水质变化情况，在一定程度上掌握了水质污染物浓度及其时间变化规律，为污染物总量控制和流域环境管理提供科学的指导依据。本文通过探讨环境水质自动检测系统运行管理的质量控制工作，提出一些切实有效的质量保证措施，以期确保水质检测的质量水平。

1 环境水质自动监测质量管理制度现状

《国家地表水自动监测站运行管理办法》从仪器校准、试剂配制与有效性检查、标准溶液核查、比对实验、数据审核、水站质控档案管理等6个方面，提出了国控地表水自动监测站的运行管理质量控制措施。除此之外，国内不少省份制定的水质自动监测系统运行管理办法也包括质量保证与质量控制要求。从人员、自动监测仪器、试剂、比对实验、数据审核、档案管理、巡检制度、质控考核等方面提出了各项质量保证与质量控制要求。

2 环境水质自动监测系统运行管理的质量控制

环境水质自动监测的质量控制是一个在水质自动监测系统建设、运行管理过程中以自动监测系统正常运行和监测数据准确可靠为目标的完整体系。环境水质自动监测质量控制指标框架如图1所示。

2.1 环境水质自动监测系统建设的质量保证

2.1.1 站点选址

根据中国环境监测总站下发的《水质自动站点选址技术要求》，水质自动监测站位置的选择必须考虑以下几个基本条件：（1）基础条件的可行性：具备土地、交通、通讯、电力、自来水及地质等良好的基础条件；（2）水质具有的代表性：根据监测目的和断面的功能，具有较好的水质代表性；（3）站点的长期性：不受城市、农村、水利等建设的影响，有比较稳定的水深和河流宽度，保证系统长期运行；（4）系统的安全性：自动站周围环境条件安全、可靠；（5）运行的经济性：交通方便，便于承担管理任务的监测站（以下简称托管站）日常运行和管理；（6）管理的规范性：托管站的管理水平和技术较高，责任心强。

2.1.2 采水和配水单元的设计

采水单元一般包括采水构筑物、采水泵、采水管道、清洗配套装置和保温配套装置。在设计采水单元时，要综合考虑站点地理环境、水文状况和水位变化以及取水管道长度、管径等因素，根据这些因素采取相应的保温、防冻、防压等措施，减少水质在传输中的变化。

配水单元一般分为流量和压力调节、预处理及系统清洗3个部分。配水单元一定要满足不同仪器设备对水流和水压的要求，例如采用膜电极法测定溶解氧时，需要溶解氧的不断补充来达到平衡，此时水的流速对测定影响较大，设计配水单元时应考虑保证仪器所要求的流速，否则测试数据也会偏低。

2.1.3 自动监测仪器性能

根据国家颁布的“水质自动分析仪技术要求”，应选用符合方法原理和性能要求的仪器。pH、电导率、溶解氧和浊度水质自动分析仪均要求系统具有设定、校对、断电保护、来电恢复、故障报警功能，以及时间、参数显示功能（包括年、月、日和时、分以及测量值）等。高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮、总有机碳等水质自动分析仪除须满足以上基本要求外，还应具备当系统意外断电且再度上电时，系统能自动排出断电前正在测定的试样和试剂、自动清洗各通道、自动复位到重新开始测定的状态，以及当试样或试剂不能导入反应器时，系统能通过蜂鸣器报警和显示故障等，并停止运行直至系统被重新启动。

2.1.4 数据采集和传输

数据采集和传输要完整、准确、可靠，应尽量降低数据在采集和传输过程中造成的误差。要定期检查各种仪器输出量程与软件控制输出量程的一致性、数据采集系统下载的数据和现场实时显示的数据与仪器表头显示的数据的一致性。

2.1.5 站房环境和安全保护

站房仪器设备间温度要24小时保持在15℃～25℃，温度变化率<5℃/小时；湿度要24小时保持40%～70%。保持各仪器干净清洁，内部管路通畅，出水正常。对于各类分析仪器，应防止日光直射，保持环境温度稳定，避免仪器振动。站房和仪器供电电源应有良好的接地，并安装电源稳压器。

站房建设按50年一遇的防洪标准设计。防雷设施是请当地的防雷工程公司设计并施工，具备三级防雷标准，并且每年按时请防雷减灾管理中心进行防雷检测。

2.1.6 人员配备和制度建立

选派具有一定的专业知识、有较强的责任心和业务能力的技术人员参与水质自动站的建设，全程跟踪水质自动站的建设工作，为今后从事水质自动监测站的运行管理打下基础。

同时，制定水质自动监测系统运行管理的规章制度，包括日常运行维护、定期巡检、数据比对、档案管理、故障报告、周报上报、数据审核和水质异常报告等内容。

2.2 环境水质自动监测系统运行管理的质量控制

2.2.1 人员持证上岗

水质自动监测系统应配有专职且具有较强的责任心和较高的业务能力的运行维护人员，通过培训、考核，持证上岗；严格执行各项规章制度。

2.2.2 试剂配制及有效性检查

所有使用的试剂必须为分析纯或优级纯级别，且未失效；标准溶液贮存期除有明确的规定外，一般不得超过三个月；定期对各种化学试剂或标准溶液抽查进行实验室分析，一旦发现试剂或标准溶液变质，要及时更换，每次更换试剂后要对仪器进行校准。

2.2.3 系统运行维护

定期对水质自动监测系统仪器的各组成部分进行维护、维修、保养，保证系统的正常运行。托管站技术人员和仪器供应商对水站进行定期巡检，巡检期间进行水站系统检查、仪器校准、隐患排除及外部设施的检查。当水质自动监测系统出现故障时，要及时修复，保证监测数据的连续性、有效性。

2.2.4 仪器校准和性能测试

（1）仪器校准

根据水质情况，确定自动监测仪器的定期校准时间，但不能 超过仪器操作手册规定的时间期限。每次更换试剂后，要对仪器重新校准。仪器的校准必须严格按照操作规程进行，仪器经校准后，可采用标准溶液进行核查，确保仪器校准的有效性。

（2）仪器基线漂移核查

使用国家认可的有证标准物质，或按规定方法配制的标准溶液，每周对自动监测仪器进行一次核查，通过结果准确度评判自动监测仪器基线发生漂移程度。标准物质或标准溶液测定的相对误差不大于推荐值的±10%，相对标准偏差不大于±5%。

（3）仪器性能测试

采用国家有证标准物质或按规定方法配制的标准溶液（选择测量范围中间浓度值）对仪器进行测试，仪器经校准后，连续测定8次质控样，根据测定结果计算仪器的准确度和精密度。另外，按仪器规定的测量范围内梯度选择5个浓度的标准溶液（包括空白）按样品方式测试，并计算其相关技术参数。

2.2.5 比对实验

每月进行一次实验室标准分析方法与水站自动监测仪器方法结果的比对，每次不少于3个实际样品。比对实验结果相对误差不大于±20%，项目浓度在检测限3倍以内不受此限。

2.2.6 数据质量检查与审核

托管站及省站、总站技术人员应实时跟踪检查数据，发现异常数据应及时判断和处理，并做好记录。有条件的省、市要建立计算机数据审核系统，将不合理的数据进行自动剔除或修正，确保监测数据的准确性。水质自动监测系统数据执行三级审核制度，按周报告监测结果。

3 结束语

综上所述，水质自动监测系统运行管理在我国是一项比较新的工作。因此，监测人员需要在管理运行过程中摸索出适合我国国情及水情的质量控制措施，建立健全质量管理体系，同时还应提高自身的综合素质及责任心，熟悉掌握自动监测系统的操作原理和护技术等。只有这样，才能真正确保水质自动监测系统运行稳定可靠，数据准确完整。

参考文献

[1] 袁思敏.水质自动监测系统的运行管理研究[J].中华民居（下旬刊）.2012年第06期

监测自动化系统 篇7

随着电力自动化技术的快速发展,对多个变电站实现集中调控的集约化运行模式在电力系统已日益普及。尤其在地县调控一体化的运行模式下,电网调度、监控及其他生产管理部门对自动化系统的依赖性逐步增强,调度自动化系统的异常状况直接危及电力的安全生产运行。

鉴于调度自动化系统在电网运行中的作用日益突出,为加强对自动化系统和机房环境监视能力,提升自动化值班的精细化水平,迫切需要建设一套面向业务管理的、能够对调度自动化系统运行信息进行综合管理的监测系统,以满足未来调度自动化集中运行与高效管理的要求[1]。

1 研究背景与必要性分析

调度自动化系统包括能量管理系统(分布式子系统)、监控SCADA系统、调度数据网络、二次系统安全防护、EMS高级应用软件(PAS等)、区域无功电压优化控制系统、调度员仿真培训系统、电能计量采集系统、调度管理信息系统等。自动化运维人员需掌握系统工况、主设备、数据库、应用模块、厂站业务告警信息、电源、环境等各方面信息,以及自动化检修计划和缺陷情况。随着地县一体化运行模式的深入推进,电网的安全运行对自动化专业的运行维护提出更高的要求。

随着自动化系统的不断完善,相应的设备也不断增加,具有规模庞大、设备节点繁冗、拓扑结构复杂以及子系统分布广等特点,依靠传统的人工逐个检查和定期巡检的方式,既增加了工作量,又可能造成异常信息的检查遗漏。由于手工管理模式效率较低,应用系统形成的信息孤岛也增加了管理难度,容易出现故障发生后才进行被动式处理的情况。

在可靠性上,目前调度自动化系统运行监测水平与电网一次设备的在线监测等监测水平相距甚远,建立一套高质量的调度自动化监测系统具有相当的必要性。在高效性上,目前面向资源的单点管理方式,割裂了系统内部资源间以及IT系统与业务运作之间的紧密联系。而调度自动化运行监测系统的建设有利于提高电力生产管理集约化、精细化水平,实现信息的关联分析,降低了自动化建设成本和日常运行维护的工作量[2]。

2 系统设计与数据采集

调度自动化运行监测系统(以下简称运行监测系统)是指对调度自动化系统及其相关辅助设施进行实时在线监测,并提供辅助工具以提高运维效率的系统。该系统应具备系统配置、数据采集、数据处理、故障告警、系统展示、监测任务管理、图形展示、系统维护、权限管理等功能[3,4,5],并满足对监测系统本身和监测对象的运维需要。其告警信息应包括主站设备故障告警、关键应用故障告警、重要数据故障告警、机房环境故障告警。

2.1 系统拓扑设计

为实现运行监测系统对调度自动化系统及相关辅助设备的在线运行监视,在出现异常和故障时及时通过多种途径通知值班人员,并充分考虑各类设备运行状态数据采集的可能性与调度自动化系统的拓扑结构。本文中的自动化运行监测系统由应用服务器、采集服务器、数据库服务器、交换机、电力专用正向横向隔离装置和监测客户端等设备共同构成。自动化运行监测系统总体框架如图1所示。

由图1可知,调度自动化运行监测系统采用百兆以太网组网方式部署在III区,安全I/II区独立配置监测采集服务器,并通过电力专用单向横向隔离装置与监测系统主网相联,电源、环境等信息由独立配置的环境监测采集服务器上送给监测系统服务器。

软件方面,调度自动化运行监测系统采用分层架构,纵向分层分别为数据采集层、数据存储层、业务分析层、应用平台展示层。调度自动化运行监测系统逻辑分层架构如图2所示。

2.2 数据采集监测的实现

本系统的监测对象主要包括主站关键设备、运行环境、关键应用及重要业务等,各监测对象的具体采集内容与实现方式如下。

2.2.1 主站关键设备信息的监测

1)采用Syslog协议,实现对主站系统各服务器、主机硬件运行状况的监测,如电源、硬盘等。

2)采用操作系统或数据库自带简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol,SNMP)代理,实现操作系统及数据库运行信息的监测采集,包括CPU使用率、关键进程的运行状态、数据库表空间等。

3)采用SNMP协议,实现对网络设备的运行信息的采集,包括交换机端口信息、网络负荷信息等。

2.2.2 重要业务及关键应用的监测

1)运行监测系统采用公共信息模型(Common Information Model,CIM)接口标准,通过网络方式或串口转换实现与各自动化业务系统的接口通信。自动化业务系统的信息采集可采用系统自带SNMP协议代理、被监测系统的告警输出、数据库SQL执行脚本等方式。监测内容包括重要数据跳变或不刷新、通道中断、厂站工况退出等。

2)采用应用系统自检测及系统自带SNMP协议代理,完成关键应用进程的监测。

2.2.3 电源及运行环境的监测

1)采用专业动力环境监测系统的专用接口,实现对机房温湿度的监测。监测内容包括机房总体温湿度、机柜微环境温湿度、机房漏水告警信号等。

2)采用与专业动力环境监测系统的专用接口,实现与UPS电源进行通信,实现UPS电源与机柜配电模块信息的采集。采集信息包括UPS设备运行信息、机柜配电模块电源数据等。

3)采用消防、视频监控系统的专用接口实现机房门禁系统管理与视频控制,实现非法人员入侵报警等。

3 监测系统的功能实现

为提高运行监测系统的实用性,系统具备数据库管理与维护、数据采集与处理、故障诊断及智能告警、告警知识库定义与查询、监测任务管理、图形展示等功能,以满足对监测系统本身和监测对象的运维需要。

通过故障诊断及智能告警功能,监测系统可事先对符合告警条件的事件进行定义,包括告警功能、告警级别定义、报警方式等,以满足差异化告警需求。根据监测对象的监测内容、性质与业务特点,系统将告警划分为3个级别:一般告警、重要告警、紧急告警,并分别采用告警窗显示、语音报警、短信报警等3级报警方式。告警定义及分类见表1所列。

4 结语

调度自动化运行监测系统的成功应用,为自动化运维人员及时、准确地掌握调度技术支持系统运行状态提供了技术支撑。该系统通过科学合理的告警信息分层定义,充分实现了智能告警与综合展示,大幅提升了自动化运行管理水平,对保障电网安全、经济、优质运行有着重要的意义。

参考文献

[1]秦杰,马韬韬,郭创新.调度自动化设备状态在线报警系统的设计与应用[J].电力系统自动化,2009,33(6):95–98.QIN Jie,MA Tao-tao,GUO Chuang-xin.Design and implementation of on-line state monitoring for power grid automation system[J].Automation of Electric Power Systems,2009,33(6):95–98.

[2]杜红卫,何勇,张瑞鹏,等.地区电网调度智能辅助决策软件设计[J].电力系统自动化,2010,34(2):108–111.DU Hong-wei,HE Yong,ZHANG Rui-peng,et al.Design of regional power grid dispatching intelligent aided decision-making software[J].Automation of Electric Power Systems,201034(2):108–111.

[3]严胜.智能电网变电站集中监控告警专家处理系统的研究与应用[J].中国科技信息,2009(17):25–27.

[4]谢菁.基于电力调度自动化系统平台的电子值班系统研究[J].西南民族大学学报(自然科学版),2008,34(5):1039–1042.XIE Jing.Study on electronic attendance system based on electric power dispatching automation system platform[J].Journal of Southwest University for Nationalities(Natural Science Edition),2008,34(5):1039–1042.

水稻自动化监测控制系统数据分析 篇8

稻米品质的改良包括品质的遗传(基因)改良和品质的生态(环境)改良两个方面。前者是通过育种手段培育优质特性的品种来实现,后者是通过优化有利于保持优质种性的生长环境、栽培措施来实现。解决稻米品质问题主要依赖于遗传改良(育种),但环境条件、栽培措施的影响(生态改良)也相当显著。了解环境、栽培条件对稻米品质的影响,研究开发稻米品质的生态改良及其优质稻保优生产技术,对加速优质米生产的标准化和产业化进程,具有十分重要的意义。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验设在八五九分公司水稻高新科技示范园。土壤类型:草甸白浆土,质地:粘重,有机质:3.9;PH:5.4;碱解氮210.0PPM;有效磷18.0mg/kg;有效钾210.7mg/kg。

1.2 供试品种稻品种为空育131(主茎11片叶)。

1.3 监测方法使用和八一农大联合开发制作的格田检测控制系统对水稻田进行监测。

1.4 田间管理及主要技术

试验按照水稻旱育稀植“三化一管”栽培技术进行栽培管理。播种量每盘播芽种137.5g,插秧规格30cm×10cm,施肥用量:尿素10kg,磷酸二铵6kg,硫酸钾(33%K2SO4)12kg,基肥:蘖肥:调节肥:穗肥=3:3:1:3,除草:12%农思它230毫升/亩封闭灭草,速克毙防虫,叶面肥3遍。第一次防病多菌灵80克/亩+甲基托布津100克/亩;第二次防病氯溴异氰尿酸50毫升/亩+农用链霉素40克/亩;第三次防病稻艳110毫升/亩+加收米90毫升/亩+使百克100毫升/亩。播种、插秧均在一天内完成。整个生育期不施任何防病药剂和叶面肥。

2 结果与分析

今年的环境温度从插秧开始升高,到6月下旬达到最高33℃左右,7月上旬出现一个最低点18℃左右,这段时间是水稻抽穗开花期,温度变化幅度较大,较低的温度影响水稻抽穗,开花受精的质量,可能会导致水稻不能安全齐穗或导致不能正常灌浆充实,影响同化产物的积累和运转,使稻米的“青米率”增加,垩白增大。7月中旬一直持续到9月上旬环境温度一直在25℃上下变化,这段时间正处于水稻灌浆期间,温度变化幅度不是太大,有利于水稻米质的形成,灌浆结实期的高温会使灌浆速率加快,持续期缩短,稻谷淀粉颗粒灌浆不紧密,从而影响米粒的充实度,导致稻米的垩白面积增大,垩白粒率提高,透明度降低,加工品质变劣,特别是整精米率下降,碎米增多[2]。9月中下旬处于水稻灌浆成熟期,而这时期的环境温度稍有提升就一直处于下降状态,下降幅度较大。

从水稻田中不同水深度的温度可以看出,5月下旬到7月中旬的10cm水温要高于5cm水温,可能是由于水稻正处于生长阶段,叶片不能完全遮挡住太阳对水面的照射,使水面增温,而10cm处的水吸收上层水面的温度,致使10cm的温度要大于5cm水温,水稻生长后期,叶片完全覆盖住水面,10cm深的水比5cm水吸收温度慢,所以5cm水温高于10cm水深的温度。5cm和10cm水温总体变化趋势和环境温度的变化趋势基本相同。

从插秧一直到水稻灌浆成熟5cm深的泥温都比10cm深的泥温要高。不同深度的泥温和水温与环境温度的变化趋势也基本相同,环境温度高,水温和泥温也较高,环境温度下降时,水温和泥温也下降,从而可以看出,环境温度直接影响水温和泥温的变化,水温和泥温与环境温度呈现正相关关系,也可以说环境温度是水温和泥温的能量来源。

3 结论与讨论

从格田检测系统监测的数据可以得出,水稻从插秧开始,环境温度逐渐升高,6月中下旬达到最高值33℃,其后一直在25℃上下浮动,9月中下旬温度开始下降,不同深度的水温和不同深度泥温的变化趋势基本和环境温度一致,和环境温度呈正相关。

环境温度、水温和泥温直接影响水稻的生长发育、产量和品质,李欣等则研究认为,胶稠度随着灌浆成熟期温度的升高呈变软的趋势[1]。温度对淀粉合成的影响很大程度上反映在籽粒的生理活性上,与淀粉沉积过程中的ADPG焦磷酸化酶、UDPG焦磷酸化酶、蔗糖合成酶、R酶、淀粉分枝酶、Q酶等的活性有关。

抽穗后遇到高温会使稻米的营养品质发生变化。唐湘如等[3]研究认为,在高温条件下,水稻灌浆成熟期间的茎、鞘、叶的蛋白质酶浓度保持较高水平,且高温对其活性增加有利,从而使蛋白质很快转化为氨基酸等可溶性氮化物向籽粒运输,可促使籽粒氨基酸增多、促进蛋白质合成,最终导致籽粒蛋白质含量升高,而灌浆成熟期温度降低则有利于优质稻米的形成。

以上前人的研究可以看出,温度对水稻生理变化和品质的形成有着重要影响,而具体的变化方向还有待进一步的验证和试验。根据格田检测系统数据结合水稻的生理变化和品质的形成,以后继续综合分析环境因素对水稻各方面的影响。

参考文献

[1]李欣,顾铭洪,潘学彪.稻米品质研究Ⅱ灌浆期间环境条件对稻米品质的影响[J].江苏农学院学报,1989,10(1):7-12.

[2]潘晓华,李木英,曹黎明,等.水稻发育胚乳中淀粉的积累及淀粉合成的酶活性变化[J].江西农业大学学报,1999,21(4):456-462.

监测自动化系统 篇9

TCA2003全站仪由徕卡公司研制。这种全站仪是和较大容量计算机技术相结合, 具有高测量精度的电子全站仪。其结构和功能上有较大的改进和发展。 (1) TCA2003全站仪安置了精密伺服马达, 在测角时可由编程控制, 伺服马达将自动转动仪器照准部进行观测。 (2) 仪器装有同轴自动目标识别装置, 可自动识别目标、自动瞄准进行测量, 从而可实现人工智能采集观测数据。 (3) 接收系统采用CCD元件, 能够自动识别和锁定目标, 并能进行跟踪测量。 (4) 仪器存储部分采用标准存储卡———PCMC IA卡作为存储工具, 观测数据, 既可以记录在内存中, 也可以将数据传输到PC机上进行数据的处理。

2 基于TCA2003全站仪的自动监测系统

2.1 自动监测系统的硬件组成

自动监测系统主要由自动监测站、基准点、变形点、控制机房和TCA2003自动化全站仪等5部分组成。

2.1.1 自动监测站

自动变形监测系统监测站要根据监测现场条件进行选择。监测站需建有观测墩来放置全站仪。为了满足仪器防护、保温等要求, 同时具有良好的观察条件, 因此需要建造观测房。

2.1.2 控制机房

控制机房应该在办公区附近选址, 这样可以保证较好的供电条件。控制计算机利用电缆和全站仪相联, 以便控制机房能实时了解监测站全站仪的运行情况。同时, 要通过机房埋设专用电缆给全站仪供电, 以保证其供电安全。

2.1.3 基准点

基准点不能建在变形区内, 一般应该选建在变形区外稳定的基岩上。

2.1.4 变形点

建在变形区上的监测点称为变形点, 包括每个基准点和变形点在内的监测点都要安置单棱镜对准监测站。

2.1.5 自动化全站仪

使用带伺服电机驱动的TCA2003全站仪, 在全站仪的望远镜中安有同轴自动目标识别装置, 能自动瞄准普通棱镜进行测量, 同时, 可采用电子气泡精确整平仪器, 进行纵、横轴自动补偿, 提高整平精度。观测数据存贮在SARM存贮卡上, 或者用通信线缆传输到控制计算机上。

2.2 自动监测系统的软件系统组成分析

2.2.1 数据采集模块

由于监测地多在山区现代化通信不便地方, 因此, 自动变形监测网在应用中开发设计了监测数据采集模块。该模块的基本功能是:全站仪上建立工作基点和各监测点的坐标数据库, 当全站仪完成度盘定向后, 逐一对观测目标进行自动搜索并锁定, 将观测数据实时地记录到存储卡中, 同时将采集到的数据与预先设定的数值限差自动进行对比, 一旦监测到超限值时, 便启动自动报警系统, 再辅之以人工重测, 直到获得合格的观测数据。

2.2.2 控制模块

要想实现监测的全自动化, 实时控制的软件是必不可少的。TCA2003全站仪的控制模块具有实时性、高度自动化和高可靠性特点。该模块能够在预订时段内自动地对目标点进行测量, 并可以将测量得到的数据实时显示和输出, 并根据主要效应量的变化趋势来做判断, 以确定进行中长期预报, 还是短期预报。

2.2.3 数据处理模块

观测数据一般是指直接的观测结果, 但是也可以是经过特定处理以后的结果。因为任何观测数据或多或少包含一些干扰成分, 也就是误差, 因此, 在采集数据过程中排除和减弱干扰部分影响非常重要。该系统的数据处理模块具有高自动化、高通用性、计算容量大、速度快等特点, 有利于数据采集过程中排除和减弱干扰部分对结果的影响。

2.2.4 数据管理模块

由于对边坡变形体监测的周期多、时间长, 势必造成监测数据量十分庞大。所以管理这些繁杂而又庞大的数据, 关系到对边坡变形的监测和预测预报质量。监测成果数据库管理模块是十分重要的, 主要是针对观测产生的大量原始资料, 以数据库为中心, 实现对各类观测数据进行简单的整理、分析与管理等, 例如对原始资料进行粗差检验、模型判断以及对观测异常值进行技术报警。

2.2.5 观测数据分析、预报模块

该模块的主要功能是对监测的数据进行分析, 主要采用统计模型对灾害做出预测、预报的期限为几年、几个月、甚至几天。例如做出滑动即将发生的预测时, 为了提高预报模型的精度, 本系统模型库能够将启动降雨量预报模型、线性灰色预报模型、反函数预报模型等多个模型整合为滑坡预报综合判断模型, 进行综合预报。

3 自动变形监测系统的联机工作方式分析

3.1 自动有线监测系统的工作方式

这种工作方式由单台或多台TCA2003全站仪、有线传输系统、监控计算机及数据分析软件组成。该模式基于TCA2003全站仪的自动变形监测系统必须有完善的网络, 整个监测网络可分数据采集、数据传输和数据处理部分。数据采集部分为固定在测站上的TCA2003全站仪以及为TCA2003全站仪供电的外部电源等, 数据传输采用的是有线传输方式, 数据处理部分即计算机及相关软件。在这种工作方式下, TCA2003全站仪不需要人员值守, 由计算机远程控制全站仪的开关机及相关操作。工作过程是首先由控制计算机对全站仪发出指令, 然后指令通过经传输系统传到全站仪上, TCA2003全站仪根据收到的指令自动进行测量, 测量完毕后会将观测数据反馈到控制计算机上, 然后经由数据处理软件得到的数据进行分析处理后得出结果。在工作中TCA2003全站仪无需人员值守, 实现真正意义上的自动观测。

3.2 自动无线监测系统的工作方式

这种工作方式由单台或多台TCA2003全站仪、无线传输系统、控制计算机及数据分析软件组成。这种工作方式的工作原理与有线模式大致相同, 但也有所区别。其中最主要的区别是这种工作方式下TCA2003全站仪是通过无线传输的方式进行接受或发射的信号。同样, 控制计算机所发出的测量指令以及接受TCA2003全站仪传回的数据信息也是通过无线传输的方式进行。控制TCA2003全站仪进行自动观测的软件及数据处理软件都安装于控制计算机上, 这样就做到了TCA2003全站仪无需人员值守, 只是将TCA2003全站仪安置在观测机房的观测墩上, 如果要进行控制测量或其他测量时可将TCA2003全站仪从观测墩上移下。TCA2003全站仪以及数据发射电台均是外部电源供电, 为保证供电电压的稳压和避免突然停电给测量机器人带来损害, 必须在整个系统网络中给TCA2003全站仪安装单独的供电部分。除以上两点外其他方面情况与自动观测有线模式完全相同。

4 测量方法与精度分析

4.1 自动监测系统测量方法

目前, 自动监测系统测量常采用极坐标法、测角交会法、测边交会法等三种方法作为边坡变形的监测方法。这三种方法各有其特色。一般来说来说, 当距离<200 m、而精度要求很高的情况下, 应该采用测角交会法;当测量范围在200~500 m左右的情况下, 应该采用极坐标法;当距离>500 m的情况下, 应该考虑测边交会法。

4.2 自动监测系统测量精度分析

4.2.1 基准控制网精度分析

由于边坡变形观测的位移量指的是同一监测点在不同时间点的观测坐标的差值。所以, 监测基本控制网的点位误差对边坡变形监测基本没有影响, 因此, 监测基本控制网的相对点位误差基本为零。

4.2.2 监测点精度分析

以常用的两方向测边测角前方交会法为例, 其监测点的点位观测误差估算公式为:m P=± (ms2+mβ2) /2式中, m P为点位中误差, ms为测距中误差, mβ为测角中误差。

5 结语

目前, 新技术高速发展, 日新月异, 随着社会经济的不断发展, 变形监测自动化系统的应用越来越广泛, 并产生了巨大的社会效益和经济效益。本文探讨了基于TCA2003全站仪的通用变形监测系统的组成和工作模式, 及其在边坡变形监测中的应用方法, 对于提高变形监测系统的应用, 提高边坡变形监测预报的准确性和时效性, 具有一定的参考价值。

参考文献

[1]崔政权, 李宁.边坡工程理论与实践最新发展[M].北京:中国水利水电出版社, 1999.

[2]韩建设.岩土工程中滑坡监测的主要技术方法简述[J].西北水电, 2002 (2) :57-59.

[3]梅文胜.测量机器人在变形监测中的应用研究[J].大坝与安全, 2002.

[4]赵文峰.测量机器人在张家界观光电梯变形监测中的应用[J].湖南有色金属, 2005, 21 (5) .

监测自动化系统 篇10

随着医学科技的发展, 计算机断层扫描装置 (Computed Tomography, CT) 、磁共振成像装置 (Magnetic Resonance Imaging, MRI) 、正电子发射计算机断层显像 (positron emission tomography PET) 等先进医疗设备广泛应用于临床, 为临床诊断, 科研教学以及新医疗技术的开展提供保障支持[1,2,3], 其已成为医院现代化程度的重要标志。充分发挥医疗设备的效能, 提高设备的使用率、完好率, 保证医疗设备的性能质量和使用安全, 使医疗设备处于最佳状态是提高医院管理水平和业务运转效率的重要举措。特别是购置价格比重最大、技术集成度最高的大型医疗设备, 对其质量安全的监管显得更为重要[4]。自动化信息系统的开发及其应用目前已渗透到医院管理、业务支撑的各个层面, 基于医院信息系统 (Hospital Information System, HIS) 建立对医疗设备的使用、管理、维修、调配、报废、质量控制等的一整套管理体系的子系统, 将显著提高医疗设备的管理水平[5,6], 利用各种现代化信息技术优化大型医疗设备的监测模式, 将为大型医疗设备技术性能、质量控制和安全监管提供更高效的技术手段, 从而提高医疗设备检测评审的工作效率和信息化水平。

1 医疗设备质量监测的必要性及其流程

在医疗设备的使用过程中, 设备老化、维护保养欠佳、使用不当等都可造成设备的应用质量下降, 在医最疗设终备的可使用导过致程中误, 设诊备老漏化、诊维的护保发养欠生佳、, 使用为不临当等床都可诊造断带来成不设备利的应。用定质量期下降对, 最在终可用导致大误型诊漏医诊的疗发生设, 为备临床进诊行断带应来不用利。质定量状态期的对在监用大测型和医疗评设备审进行, 应用对质不量状符态的合监测设和评备审应, 对不用符质合设量备应评用质审量标准的评设审标备准的进设行备进参行参数数校正, 正维修, 整维改, 修保持整设备改的稳, 定性保并持使其设处于备最佳的状稳定性态并, 可使避免其因设处备于质量最造成佳的临状床诊态断, 不良可事件避的发免生。因设备设应备用质质量的量评审造是成的临设床诊断不良事件的发备监测的重要环节。对于每台设备, 生均有。性能设参数备的基应准指用标质, 量的评审是设通过自动化的信备监测的重要环息系统, 建立参数数据库, 节并定时。监测对设于备的每状态台指标设是否备偏, 离基均准指有标, 性是能参数整的基准指标个设备监测环节的先, 决条通件。过医自疗设动备状化态监的测流信程息见图1系。统, 建立参数 数据库, 并定时监测设备的状态指标是否偏离基准指标, 是整个设备监测环节的先决条件。医疗设备状态监测流程见图1。

2 2基于信基息化系于统的信设备息监测化系统系的整统体功的能设备监测系统的整体基于上述需功能2.1设备监测

基于上述需求, 开发了医疗设备质量自动化监测系统。

2.1 设备监测系统的结构设计

设备监测系统实现与医院HIS系统的接口链接, 在采用客户机/服务器 (c/s) 构架基础上, 以Borland Delphi7.0作为前台开发工具, Microsoft office Access作为后台数据库, 前台数据互和后台数据库以“Active X Data Objects”ActiveX数据对象, 即ADO技术进行连接。为保证整个系统的安全性, 系统强调网络、系统、用户账号及数据应用的完整性和数据保密性, 采用集中式存储和分布式应用构架, 各局域网用户需通过身份授权获得使用权限, 并通过身份认证进入系统调取相关资源。根据大型医疗设备应用质量监测的工作流程, 按照现场检测、设备性能评审、临床应用的效果评估三个工作环节设计了“检测数据录入”、“设备性能测试”、“临床应用评估”3个模块, 见图2。

2.2 设备监测系统模块

2.2.1检测数据录入模块

在研究初始阶段, 先对医院在的研究C初T始、阶段M, R先I对建医院立的了CT、监MR测I建数立了据监库测数, 据进库, 入进入医医疗疗设设备备监测监系测统后系, 统单击后“, 检测单数据击录“入”检功测能按数钮据, “录检测入数”据录功入能”操按作钮界面, 将“会检弹出测, 数通过据该录界面入用”户可操透作过图界像面化的将检会测操弹作出提示, 和通步骤过解该析。界界面面中用包括户设可备的透基过本信图息像:使化用的单位检、测检测操地作点、提检示测类和别步、设骤备型解号析、出。厂界编号面等中, 监包测括环境设条备件:的温基度、本气信压、息相对:湿使度、用电单源电位压、和电检源频测率地;检点测、项目检包测括设类备信别噪、比设和备均与型度号测量、、出线性厂度测编量号等检等测, 数据监, 用测户环需在境界条面中件逐项:录温入检度测、数据气, 完压成、设备相的对现场湿检度测。、检电测数源据电录入压完和成后电单源击界频面率中的;“检检测测数据项提目交”包功括能按设钮备, 当信前界噪面比记录和的均检测与数度据会测自量动存、入后线台性数据度库测中, 量实现等检检测数测据数的保据存。, 用户需在界面中逐项录入检测数据, 完成设备的现场系统还与Microsoft Office Word进行了连接, 单击界面中的“生成电子记录”检测。检测数据录入完成后单击界面中的“检测数据功能按钮, 检测数据将自动导入Word文档中, 以便随时打印生成纸质原始记录, 提交”功能按钮, 当前界面记录的检测数据会自动存入后台数据库中, 实现检测数据的保存。系统还与Microsoft Office Word进行了连接, 单击界面中的“生成电子记录”功能按钮, 检测数据将自动导入Word文档中, 以便随时打印生成纸质原始记录, 提高了原始记录数字化前后两种工作模式的适应性和兼容性。

2.2.2设备性能测评模块

调用“设备性能测评”模块, 通过“筛选”按钮“实现受检设备的查找和检测数据的检索。确定拟定的需进行性能测评的设备, 设备的数据信息将自动存入计算机内存, 通过“开始计算”按钮, 系统会对设备信噪比、层厚偏差、场强偏差、图像均匀度、空间分辨力、密度分辨力、频率线性度、相位线性度等一系列的设备运行结果进行计算, 系统会根据受检设备的参数值对实测结果进行判断, 并得出每个检测指标的单项结论, 如“合格”或“不合格”。实测结果和判断结论同样可保存至数据库中并可导入Word文档进行纸质化。测评界面见图3。

2.2.3临床照片评阅模块

“临床应用评估”模块是通过具有DICOM图像传输的操作系统, 将DICOM格式的体模扫描图像和临床诊断图像传输至系统服务器中, 对临床诊断图像质量进行等级评估。

2.3 设备监测系统的优势

医疗设备维护保养和质量控制是医院设备科的日常工作, 传统的检测模式为“人工检查+计算机计算”, 该模式受人员技术因素影响较大, 结果稳定性差, 且目前医院拥有的医疗设备品种、数量繁多, 传统的检测模式已不能高效率、高精度地完成医院医疗设备管理的任务。同时, 国家对医院的管理以及医院本身对设备的管理要求也在不断地提高。利用自动化的医院设备管理平台已逐步成为医院设备管理的趋势。实施自动化的医院设备监控系统后, 医院相关部门依据系统制定周期定期对设备进行强制的验收检测和稳定性检测, 可及时发现设备存在的故障隐患并予以调整, 最大限度地发挥设备的效能, 同时避免了人工监测质量的不确定性, 保证测试结果的客观性和准确性, 节省了人力资源和人为错误损失。

3 结论

医疗设备的质量控制是医学质量管理的重中之重, 提高医疗设备的应用质量, 减少或降低了因设备性能退化、参数失准、错误使用和故障停机等造成的误诊、漏诊、伤害或严重医疗责任事故, 保证诊断和治疗的准确性以及患者的安全性会给医院带来较高的质量效益[7,8]。设备质量管理中采用的信息化控制手段可提高监控工作效率和监控精准度, 我们应用所建立的医疗质量监测系统进行了CT、MRI的监测, 效果良好, 实现了预期的目的。

医疗质量监测系统是基于Delphi技术设计开发的, Delphi是Window平台下的应用程序开发工具, 其拥有强大的IDE集成开发环境和丰富的可视化控件库, 通过Delphi实现了前台操作界面的设计、检测操作的步骤解析和图形提示, 再运用ActiveX数据对象技术, 实现检测数据的界面录入、检索结果的显示和数据库保存等功能;通过Delphi前台与Access后台数据库的访问连接, 实现了检测评估步骤流程的智能化和工作模式的数字化。在整个系统设置中, 还应用了Object Pascal语言编程, 取代了人工数据计算和处理, 通过各种算法实现了各项检测数据的智能计算以及设备性能的智能判断;采用VBA语言和OLE对象链接嵌入技术取代人工的文档编辑, 通过Delphi对Word的访问与控制技术, 实现相关报告文档的自动生成;应用DICOM标准及网络连接设置, 实现DICOM数字图像的接口传输和计算机显示;程序设计系列均基于先进的信息技术, 实现了设备监测的自动化。

该系统的开发应用, 为临床大型医疗设备的质量控制工作带来便捷、科学有效、客观准确的方法。 基于设备标准参数, 由计算机完成检测数据的计算和设备性能的判断, 避免了人工计算引入的主观错误; 人性化的图像界面对检测操作的图像界面中设计了具体的步骤解析, 十分人性化, 降低了检测工作对检定人员自身技术水平的依赖, 提高了技术人员检测操作的规范性和熟练程度, 同时系统界面易于操作、适用性强, 与WORD文档间的控制访问操作简便, 生成相关报告文档的保留备案也兼容了传统的监控方法, 较好的实现的新旧监控手段的交替。

参考文献

[1]G.B.Frisoni, N.C.Fox, C.R.Jack, et al.The clinical use of structural MRI in Alzheimer disease[J].Nature Reviews Neurology.2010, 6 (2) :67-77.

[2]R.Boellaard, M.J.O’Doherty, W.A.Weber, et al.FDG PET and PET/CT:EANM procedure guidelines for tumour PET imaging:version 1.0[J].European journal of nuclear medicine and molecular imaging.2010, 37 (1) :181-200.

[3]陈平, 韩焱, 潘晋孝.变电压X射线多谱CT成像虚拟设计[J].光谱学与光谱分析.2012, 32 (10) :2863-2869.

[4]常永亨.中国医疗器械监督管理之回顾与展望[J].现代仪器.2011, 17 (2) :20, 14.

[5]宋晓英, 张静, 张晨霞.加强医疗设备质量控制提高医院医疗质量水平[J].医疗卫生装备.2013, 34 (8) :108, 111.

[6]夏慧琳, 高关心, 安文昊, 等.三级甲等医院开展医疗设备质量控制的实践[J].中国医疗设备.2010, 25 (1) :1-4.

[7]邢旭东, 刘宇静.医疗设备质量控制与安全[J].中国医学装备.2011, 08 (10) :65-67.

[8]瞿捷.医疗设备质量控制与医疗安全[J].医疗装备.2012, 25 (10) :42-43.

[9]吴斌.医疗设备全生命周期质量控制数字化管理模式的探讨[J].世界最新医学信息文摘 (电子版) .2013, (4) :428-428, 431.

监测自动化系统 篇11

国内大部分空气质量自动监测系统基本上采用传统的专用数据采集传输系统，工作原理是利用子站的分析仪器直接测量空气中的污染物，测定结果经量程设定转换成模拟量后输入数据采集器。中心站软件可通过MODEM与子站通讯，向子站发送零点校准和量程校准命令，可随时查询子站仪器的当前各项工况参数，调取、存储数据采集器中的监测数据，查询历史数据中5、10、30、60 min以及24 h、一月、一季度或一年的平均值；通用的数据处理软件系统可以直接使用该软件的监测数据，实现数据共享；由于在环境空气自动监测系统NO-NO2-NOX分析仪钼转换效率操作中，手动操作与中心站软件远程操控存在着一定的误差，通过采取减少误差的有效措施，更好地完善中心站软件远程自动操控技术。

二、仪器的原理及性能概念：

1、NO-NO2-NOX分析仪原理

NO-NO2-NOX分析仪用来测定一氧化氮(NO)以及氮氧化物(NOX)的浓度。通过计算，还可测定二氧化氮(NO2)的浓度,仪器是通过测定NO与O3气相发光反应的光强度进行的，反应如下：

NO+O3→NO2*+O2

NO2*→NO2+hv

如上述第一个方程式所示，一氧化氮和臭氧发生反应生成激发态的二氧化氮(NO2*)，再如第二个方程所示，激发态的二氧化氮分子通过发射荧光以释放多余的能量回到低能态。发出光的强度与一氧化氮的浓度成正比。

分析器从环境中取样，在仪器内部分两路进行测量。NO气体直接测量，总氮（NOX）气体通过钼炉转化还原为NO后进行测量，用一氧化氮来表征空气中的总氮含量。将样品中存在的NOX还原为NO的反应为：

3NO2+Mo 315℃3NO+MoO3

此時分析器测定的是总的氮氧化物(NOX)的浓度。NOX与NO的浓度相减(由内部计算机进行计算)可得到NO2的浓度。上述三种结果((NO、NOX、NO2的浓度)经内部计算机进一步处理并存储，可以得到这三种成分的即时浓度与平均值。

2、钼转化器效率：

钼转化器是一个不锈钢盒，里面装有加热到315℃的钼片。转化器的功能是将NO2还原为NO，该模块的温度由计算机控制。钼转化器的效率应在96～102%之间，若超出此范围则应更换钼转化器。

钼转换效率的换算公式：

1、【(NO关-NO开）-（NOx关-NOx开）】/（NO关-NO开）

注释：关，就是产生的目标浓度NO气体中没O3；

开，就是产生的目标浓度NO气体中含有O3；

三、对手动操作与中心站软件远程操控数据分析：

1、在不同时段对NO-NO2-NOx分析仪进行手动操作与远程操控精密度检查结果表

表1

自动操作日期和开始时间：2010-6-80:25

状态[NO]响应[NO2]响应[NO2]实际相对误差(％)

O3关187.810.6573.47525.2

O3开114.391.983333

评价：精密度检查不合格。

手动操作日期和开始时间：2010-6-910:20

状态[NO]响应[NO2]响应[NO2]实际相对误差(％)

O3关202.82.397.9-5.7

O3开104.992.3

评价：精密度检查合格。

表2

自动操作日期和开始时间：2010-7-200:25

状态[NO]响应[NO2]响应[NO2]实际相对误差(％)

O3关199.05555615.14444475.53055630

O3开123.52598.166667

评价：精密度检查不合格。

手动操作日期和开始时间：2010-7-2109:31

状态[NO]响应[NO2]响应[NO2]实际相对误差(％)

O3关198.11．886.32.8

O3开111.888.7

评价：精密度检查合格。

表3

自动操作日期和开始时间：2010-9-280:25

状态[NO]响应[NO2]响应[NO2]实际相对误差(％)

O3关183.41666719.79166770.81666729.6

O3开112.691.808333

评价：精密度检查不合格。

手动操作日期和开始时间：2010-9-298:22

状态[NO]响应[NO2]响应[NO2]实际相对误差(％)

O3关203.61.387.12.4

O3开116.589.2

评价：精密度检查合格。

从以上表中内容可知，手动操作精密度检查合格，而自动操作精密度检查不合格；自动操作为了避开当地污染物浓度的高峰时间是在午夜进行精密度检查，而手动操作却在白天进行；当在O3关状态下，NO2的响应都比较低时，2种结果就比较接近，反之，误差就比较大；同时在O3关状态下，自动操作NO2的响应值比手动操作NO2的响应值高。

2、在同一时段对NO-NO2-NOx分析仪进行手动操作与远程操控精密度检查结果表

自动操作日期和开始时间：2010-10-2010:15

状态[NO]响应[NO2]响应[NO2]实际相对误差(％)

O3关187.6465454.77632394.9233752.7

O3开93.56323896.623168

评价：精密度检查合格。

手动操作日期和开始时间：2010-10- 2011:13

状态[NO]响应[NO2]响应[NO2]实际相对误差(％)

O3关189.81.996.71.7

O3开93.198.3

评价：精密度检查合格。

从该表可知，手动操作与自动操作精密度检查合格，同时相对误差比较接近；由于手动操作与自动操作在同一时间段进行精密度检查，所以基本排除了时差、零气纯度的影响；在O3关状态下，自动操作NO2的响应值与手动操作NO2的响应值也比较接近，但自动操作略高于手动操作NO2的响应值。

四、原因分析：

关于下埔站NO-NO2-NOX分析仪钼转换效率手动操作和中心站软件远程操控分析结果不同，而且手动操作能达到钼转换效率要求，远程操控却达不到要求。通过对数据分析查找原因主要有以下几点：

1、动态校准仪产生O3的量不同

校准仪里的自动设置把O3的量设的高了些。按要求做钼转换效率时，O3的量应该设在目标浓度的50%-55%之间，而校准仪序列设置的是65%；而手动做检查时，我们用的O3量是目标浓度的55%。由于自动时O3量过大，导致剩余NO小于最低限值（即NO剩余量小于90PPB）。所以造成分析仪监测时出现偏差。

2、NO-NO2-NOx分析仪的流量

分析仪的流量偏低，比最低流量限度低了20～30cc/ml。

3、零气问题

白天零气含的NO2含量高，晚上NO2含量低。

4、响应时间问题

中心站软件远程操控设定的响应时间为30分钟，而手动操作的响应时间在45分钟左右，从而导致在O3关状态下，自动操作NO2的响应值比手动操作NO2的响应值高。

5、时差问题

时差问题就是做检查时的时间段不相同，手动操作是在白天进行操作，而中心站软件远程操控在午夜进行。因为时间段的不同，导致室内温度有所差异。根据观察可知道白天和凌晨时仪器机盒温度在3～6℃之间的波动。白天惠州市温度在26～31℃时，机盒温度在33～38℃之间。晚上惠州市温度在20～26℃时，机盒温度大概在30～33℃之间。由于机盒温度不同，而且午夜进行操作所做的检查值比较低，所以容易导致仪器的响应速度、响应能力相应有所减弱。

6、中控机软件换算存在一定的误差

仪器显示浓度与远程电脑上显示的浓度有差别，远程电脑上显示的数据，大约会比仪器上显示的数据大3～5个ppb之间，仪器显示浓度值与中控机软件换算存在一定的误差。

五、建议与结论

1、对仪器进行流量校准，减少分析仪的流量偏低情况出现。

2、将校准仪的设置调至正常情况下，即NO剩余量要大于等于90ppb。

3、对站房做房顶隔热层。造成昼夜温差的主要原因就是房顶，由于下埔子站房顶主要构造材料是水泥钢材，站房内侧四周已做隔热层，只有房顶没有做隔热层，白天太阳照晒，水泥钢材导热能力强，站房虽然有空调但室内的温度也会相应升高。所以导致白天吸热，温度相应升高；晚上室内的温度会相应降低。

4、中控机软件换算存在一定的误差，但比较小，对于该问题所产生的误差影响问题仍需做进一步的探讨。

监测自动化系统 篇12

1 石化企业变电站自动化监测系统的发展趋势

随着科学技术日新月异的发展, 石化企业变电站自动化监测系统最终将会朝着向数字化方向发展, 随着智能开关设备、光电式电压和电流互感器、智能电子装置 (IED) 等的不断出现, 从而使得变电站自动化监测系统进入了数字化发展的阶段。由于变电站自动化监测系统自身具有的一些优点, 使其在短时间内取得了飞速的发展, 该系统可以有效保护变电站的安全稳定运行, 从而保证了人民的生产和生活有序进行。

2 石化企业变电站自动化监测系统需求分析

所谓需求分析 (requirements analysis) 是指软件分析人员通过对自动化监测系统的要求和各种功能进行的相关分析。石化企业引进变电站自动化监测系统的目的就是对企业内部的变电站中的各项技术指标进行相关的监测, 针对监测的情况进行具体分析, 从而来发现存在的问题, 进而来准确、及时处理各种问题, 从而来保证变电站的安全、稳定、可靠运行。变电站自动化监测系监测的常量主要有状态量、模拟量和脉冲量这三种。本文通过采用SQL SERVER 2000数据库来进行石化企业变电站自动化监测系统的实现, 变电站自动化监测系统拓扑结构如图1所示。

由图1可知, 变电站自动化监测系统拓扑结构主要由前端监控点 (变电站、变电所) 、传输网络和监控中心这三部分构成。

石化企业变电站自动化系统的安全保密工作是通过相应的应用程序来完成验证:只有当用户输入正确的用户名和密码, 并且在点击登录类型之后, 在用户名和密码都正确的前提下, 才能进入自动化监测系统的相关页面, 如果用户名和密码错误, 是不能进入到自动化监测系统的相关页面的。这些按钮的click事件的主要代码如下所示 (我们以系统管理员登录为例进行分析) :

3 石化企业变电站自动化监测系统结构

石化企业变电站自动化监测系统的信息处理主要包括信息采集、信息传输和信息融合及处理三个部分的内容。现在, 石化企业变电站自动化监测系统常用的传输方式主要有以太网传输方式;2M--以太传输方式和2M模拟传输方式这三种。在信息融合与处理过程中, 变电站自动化监测系统通常采用星形拓扑三级组网结构, 具体结构如图2所示。由图2我们可知, 我们通过在无人值守的变电站一级建立视频和环境监控体系, 从而可以将多个变电站的视频和数据信息进行收集, 然后把这些信息通过通讯网络上传输到分控中心进行相关处理, 进而进行相应的显示和控制功能, 从而来实现一级对一级的控制操作。

4 结语

本文设计出的基于SQL的石化企业变电站自动化监测系统具有安全可靠、界面良好、效率高等一系列优点, 从一问世就在各个行业得到了广泛的应用, 本文所研究的石化企业变电站自动化监测系统具有一定的理论价值, 本文的研究具有一定的理论指导意义和现实意义。

参考文献