船用设备管控系统设计

船用设备管控系统设计（精选8篇）

船用设备管控系统设计 篇1

1 前言

钢铁行业是属于资金密集型和技术密集型行业, 生产节奏快, 工序长, 从矿山采集、铁粉烧结、高炉冶炼、直至轧钢, 也是危险性密集的行业。目前根据实际情况和管理模式的不同, 行业的生产安全、设备管理及控制主要通过两个部门:设备和安监。工作中交叉很多由设备维护单位进行连接, 较少主动性的量化数据沟通。本文意在通过技术手段在两个部门间共享数据, 以量化数据管理设备, 降低设备的成本费用, 达到最佳人员、设备效费比。

2 系统设计

目前大中型钢铁企业生产均为自动化控制, 本系统通过实时数据库自动采集数据存储按照钢铁企业的上下游工序的相关性, 采集各工艺的实时数据, 实时上传, 按照各工艺设备的阈值及相关生产任务的能源动力、检定修时间等参数, 通过分析, 进行判断, 按照预设的智能判断模型对数据进行加工, 展示, 满足智能管理需求。

2.1 数据架构

数据架构主要分为三层:采集层、分析层和展示层。采集层负责把PLC、DCS、仪表等数据采集、汇总到实时数据库 (毫秒级) 作为数据池;分析层负责对采集对数据池中的数据按不同要求进行数据加工、分析并将分析结果进行存储;展示层负责对分析后的数据进行展示。如图1所示。

2.2 网络架构

按照钢铁企业的划分为三个大的区域:铁烧、炼钢、轧钢, 再下一级按照工序如烧结机、高炉、炼钢、棒材、板材等再进行划分。各区域使用交换机相连接, 组成采集专网。数据通过下位机将PLC传输出来的信号, 进行处理后通过交换机传输到实时数据库中, 该方式属于独立采集, 各工序同时进行采集, 不会影响其他工序的设备运行。应用数据库通过对采集上来的PLC数据进行分析, 存储至应用服务器, 通过B/S的模式发布。

3 系统功能模块

3.1 数据采集功能

对于钢铁企业, 建议使用成熟的实时数据库进行各相关设备的数据采集。实时数据库的优点主要在于测点数量多, 对于大中型的钢铁企随着工艺的需求, 需要处理的测点数超过了10000点, 这些测点的变化周期通常在1秒钟之内, 也就是说, 需要将超过10000点的数据在1秒钟之内保存到数据库中;存储量大, 可对大量的实时信息进行处理, 例如对于1万点的系统, 每1秒钟存储一次, 每次单点占用8个字节, 那么保存5年的数据量将有4TGB;时效性强, 每个需要处理的测点的值都与时间相关, 不同工艺的参数采集周期要求不一样, 有的是秒级, 但是对于轧钢等的产品线速度在每秒12米以上的轧机转速监测, 就需要100ms的对应数据时间进行记录。

数据采集主要包括如下几个部分的数据:PLC等设备实际参数, 能源动力参数, 工艺运行变量如衡器等。数据记录频度需要按实际颗粒度的需求进行设定。

目前市场上使用的实时数据库前三, 包括美国OSIsoft公司的PI, Wonderware公司的INSQL, 美国GE公司的i Historian, 均能够提供以上数据采集, 对于中国用户来说, INSQL是基于SQL SERVER数据库作为平台, 更方便进行二次开发。

3.2 设备状态数学模型

设备是企业生产的基础, 在生产过程中影响设备和安全的稳定性主要有两种原因:一种是由于长期运行, 该设备的零部件发生有形磨损或老化, 另外一种是由于技术的进步不断出现性能更加完善、生产效益更高的设备, 对比现有的设备安全性和可靠性更高。对于第二种通常是通过固定资产折旧、能耗成品率等财务数据体现, 而后进行大修或改造, 但对于日常管理来说, 用的更多是第一种。

以轧线为例, 每条轧线包括若干台轧机, 每台轧机包括伺服电机、压辊、每台轧机在设计时, 均有预定阈值, 反馈到实际使用控制均有预设值、反馈值。对于实际正常使用来说, 分析可以通过笛卡尔坐标轴实现, 每台轧机的设定力矩、设定转速、实际力矩、实际转速作为纵坐标, 时间作为横坐标, 设定值体现在对实际值的衡量上, 又通过纵坐标设定的阈值体现, 实现报警, 确保设备的稳定和安全。

对于现场设备的检修间隔时间计算则可以通过现场设备的故障分布。对于轧线上的电机等的继电保护装置, 其设备元件多数服从正态分布, 特征值μ=10000小时, σ=100小时, 若要求该设备的故障率≥99.9%, 需要合理安排检修时间:

故障分布函数为F (T) =ф (μ) =0.01, 正态分布表ф (μ=1) , μ=-3.29

则检修时间T=μ+μσ= (10000-3.29*100) =9670小时。

3.3 运行设备运行记录

作为设备运行的共享数据, 在实时数据库进行历史和痕迹追踪, 以设定阈值为上下限纵坐标, 运行时间为横坐标趋势分析, 本部分和生产计划、上下游相关工艺数据合并进行展示。

3.4 在线设备台账

对在线设备进行设定, 包括投运时间、设备定检修时间、故障问题、频次等信息。

3.5 视频监控

对关键设备进行视频监控及相关使用授权包括录像、截图, 摄像头调整等。

3.6 自动提醒功能

对设定超限设备或接近检修时间的设备进行自动提醒。

3.7 离线设备管理台账

对关键性的设备和备品备件建立设备使用、维修明细记录, 做到各使用环节的痕迹管理。

4 结束语

本文给出了对于设备和安全管控一体化的探讨, 对于当前设备和安全的日常管理有如下优点:用设备的周期运行数据, 优化设备费用的使用导向, 降低设备总成本, 提升设备的作业率和在线率, 延长设备使用寿命;通过对设备运行数学分析, 找寻设备运行短板, 优化生产节奏, 达到设备利用的最优化;通过设备稳定性, 减少人员现场处理事故或设备故障应急处理对人员的安全威胁, 降低安全事故成本;钢铁行业的配方冶炼生产需要设备稳定性和故障率的支撑, 自动化炼钢、轧钢能够将这种管理转化为实际经济效益。

摘要：钢铁企业属于传统的制造企业, 安全生产贯彻到每道工序, 如何做好设备稳定、人员安全这两项工作是摆在每个企业必须考虑的首要问题, 通过提高设备的安全性和人身安全, 降低安全成本, 实现长周期设备稳定、生产稳定的成本递减是必不可少的重点工作。

关键词：可靠性,实时数据库,模型分析

参考文献

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[6]张河, 鲁五一.OPC客户端与实时数据库通信的实现[J].计算机工程与科学, 2008 (05) .

船用设备管控系统设计 篇2

为进一步加强化学车间设备到位的前置化管理，积极适应建设进度需要，特结合前期各基建电厂设备排产、到位和安装实际情况，对设备前置化管控工作进行改进如下：

1.按照设备生产周期、安装周期和前期电厂到货及时性，车间分每周、每两周、每四周三个周期对设备进行分类到位管控，对设备排产计划、外购件采购、生产制造进度、发货进度等进行排查。

2.化学车间每周需进行管控的设备：锅炉补给水系统。每两周需进行管控的设备除以上设备外增加：水汽加药、循环水加药、原水加药。每四周进行管控的设备除以上设备外增加：凝结水回收处理系统、综合水泵房起重机、水汽取样、原水预处理混合絮凝沉淀设备、消防水泵、消防稳压装置、入厂煤桥式汽车采样制样机、入炉煤取样机。每周电话询问厂家设备的生产进度，生产过程中遇到的问题。根据设备供货时间、生产周期适时安排人员到设备厂家进行巡视，及时了解设备生产进度。

3.车间对厂家外购件采购的管控，现已电话通知各设备厂家将其与第三方设备厂家签订的招标技术规范书（电子版）发至我车间，对比厂家与我方签订的技术协议是否一致，对于与技术协议不符的地方及时联系厂家进行确认，查看第三方设备厂家供货情况，发现问题及时联系厂家整改，必要情况下要对第三方设备厂家进行考察。

4.车间按照公司要求管控落实首先通过设备监造人员进行，车间定期对监造人员进行培训，要求监造人员掌握监造注意事项，熟悉设备技术协议，明白监造项目、质量标准。再通过物资供应部或生产厂家进行，设备催发货必须通过物资供应部进行。

5.车间对现场急需的设备每天进行管控落实，确保设备及时生产和到位。对于通过排查发现的问题，按照公司设备到位管控流程进行协调，需要到厂家落实生产情况的联系物资供应部一同前往。物资供应部因故确实无法一同前往的，车间会不等不靠了解设备生产进度，并及时将情况反馈至物资供应部，督促协调物资供应部进行催货。

电力通信运行管控系统设计与开发 篇3

电力通信网是电网重要的、不可分割的组成部分, 是电网自动化控制和现代化管理、商业化运营的基础, 是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段。

电力通信网包含的设备种类繁多、数量巨大, 且分布地域非常广泛, 几乎覆盖了所有需要传输信息的地域, 存在各种形式的专业网, 各专业网络 (如传输网、交换网和接入网等) 往往在物理上相互连接, 在功能上相互依赖, 组合成一个复杂的现代通信网。

贵州电网公司通过建立电力通信运行管控系统, 实现省、地市一体化管理, 把以前建设通信专业网管和设备通过该系统进行统一管理和呈现, 解决以往需要在不同的专业网管系统中进行操作的问题。为电力通信网正常运转, 规范通信运维, 迅速排障, 业务质量保障等方面做出了成绩。

1 系统总体方案

(1) 通信运行控制模块:负责所属层级通信网或所属层级及以下通信网的运维管理, 包括通信调度、计划检修、故障管理、业务管控、并网管理、应急通信、资源维护、通信统计评价等通信运维业务的流程化、表单化管理;为运行维护提供流程化管理平台, 实现闭环的网络运行维护管理工作流程, 提高通信网运行和维护的效率。并与已有生产管理信息系统实现部分流程运转和信息共享。提供各种实用的高级分析功能, 包括重要业务电路管理高级应用、反事故演习预案、资源预警、故障影响范围分析、告警相关性分析、故障智能分析等方面、网络性能分析等应用。

(2) 通信网综合监视模块:通过对各种通信设备和网络的网络的运行监视, 包括告警管理、性能管理、配置管理、拓扑管理等;以及对告警信息的实时采集、综合处理和数据存储, 实现从多个角度实时监视全网。为通信调度及运维人员提供统一、便捷的管控操作平台界面。

(3) 通信资源管理模块:满足电力通信运行、维护、调度、检修、规划等管理的需要, 要实现对全省范围内通信资源的管理 (包括物理资源、逻辑资源、业务信息等) , 系统至少要具备物理资源管理、逻辑资源管理、通信资源调度、资源应用、系统接口、安全管理几大功能域。

省、地级系统的一体化功能部署方案如图1所示。

2 关键技术及算法

故障根原因分析技术是本应用系统中常用的关键技术之一, 其包含一个高效的告警分析引擎和一套通信故障智能分析的规则库。其算法流程如图2。

对前端设备报送的告警或配置信息, 通过预先设置的规则库关键字词判断, 对155M速率以上或以下分别进行判断。对其影响业务的信息进行呈现, 帮助运维人员进行故障分析和判断。

3 结语

电力通信综合网系统建设已经成为一种不可阻挡的潮流, 它在提高电力网络运维管理水平, 保证电力调度控制等系统可靠运行方面, 发挥了越来越重要的作用。在后续的建设中, 还需在以下几个方面进行升级优化工作。

(1) 建立通信综合网管与电力资源的一体化集成, 建立贵州电网调度控制网络的离线数据模型。

(2) 逐步完善并提供准确的系统运行资料支撑日常运行维护、网络优化、故障排除等工作, 提高维护效率。使电力通信综合网管系统成为运行维护工作的核心数据平台。

(3) 实现对重要业务的网络、设备、电路的拓扑分析, 开展差异化的管理, 支撑对重要业务的维护。

摘要：简要介绍电力通信综合网管系统中采用的关键技术和功能, 结合电力通信网的特点和项目实际, 对电力通信综合网管系统设计、开发中的问题进行初步探讨, 并提出电力通信综合网管系统中需要重视的问题, 以保证电力调度控制可靠运行。

关键词：电力系统,传输网络,网络管理,资源管理

参考文献

[1]ITU-T M.3010-96.Principles for a Telecommunication Management Networks.

智能综合管控系统的研究与设计 篇4

监狱物联网安全管控系统, 通过完善监狱信息化基础设施的框架建设的探索, 初步形成一个数据中心、两大核心业务系统 (罪犯改造、安全防控) 、一个指挥调度系统、一个统一门户等的搭建。罪犯区域管控系统通过实现监狱区域的网格化划分和管理, 实现不同区域下的罪犯管控精细化, 来规范不同区域罪犯行为, 进一步促进监狱的网格化、精细化管理。重点罪犯定位系统[2]通过对罪犯实时位置的侦测和记录及时发现高危罪犯的异常行为, 通过位置信息联动[3]监控视频系统以切实提高相关安防系统的使用效率。罪犯离监定位系统可增加技防手段提升外出押解过程中的安全保障能力, 降低警力配备、实现科技强警。

2 罪犯区域管控系统 (District control system of criminal)

2.1 系统目标

通过罪犯区域管控系统的实施, 建立起一套具有罪犯实时区域管控、流动人员行动跟踪、异常动态精确预警等功能的立体防控体系。监狱民警能及时准确地掌握事发地点、时间、人员等信息资料, 为进一步及时控制局势提供有效数据, 便于科学分析, 快速做出正确决策。

2.2 系统概述

罪犯区域管控系统是以罪犯点名为核心, 罪犯区域流动管理为基础, 配合罪犯信息数据库, 来实现高效、准确、安全的罪犯点名及区域管控的电子系统。系统通过物联网技术[4]、RFID技术、人脸识别技术和传感器技术[5]对罪犯点名、出入登记并进行科学记录, 使管理部门随时科学掌握罪犯分布情况。系统可以进行自动统计、汇总, 自动生成相关报表, 减少了民警手工记录, 大大提高了工作效率。实现点名、流动自动监控, 增强职能考核;系统提高管理能力, 增强安防系数。

2.3 系统构成

罪犯区域管控系统由数据采集层 (主要由条码采集设备、人脸识别设备、视频行为分析设备、RFID超高频复合卡[6]、超高频卡手持机等设备组成) 数据库层和应用层 (劳动区域、监舍、重点区域、功能性区域、流动区域等组成) , 以及接口模块等构成, 其系统架构如图1所示。

系统区域可以分为监舍区域、车间劳动区域、限制性区域、结合部位区域、通道区域等组成。系统依照B/S架构的组网结构, 监狱各方领导和民警可以实时通过桌面监控设备对现有的罪犯是否在岗情况直接查看和了解。无需数据通过硬盘、光盘、U盘各种中间介质进行数据导入、导出才能查看到现有的情况。

2.4 功能设计

根据监狱工作特点, 系统暂时将所有管理区域分为劳动区域、生活区域、重点区域、开放区域四类。这四类区域互补共存、各有特点又互相衔接, 基本涵盖了狱内所有空间。当未来随着工作模式发生变化导致区域类型发生变化, 则可对区域进行重新分类, 以适应形势的发展。同时考虑到各监区的管理特点各有不同, 因此为了降低实现成本、提高实施效率, 延长产品生命周期, 必须使用“模块化设置”的思路进行实现。从而保证无论区域怎么划分、区域内管理模式如何变化, 区域间的人员流动控制功能均能满足通用性、健壮性。

(1) 区域分类

劳动区域:所谓“劳动区域”是指车间、工地等罪犯劳动改造的场所。在一定条件下, 还可包括教室、会议室等场所。

生活区域:生活区域是指罪犯休息、学习、就医等场所。

重点区域:重点区域是指狱内容易发生安全事故、产生安全隐患、需要重点布防的区域。一般包括厕所、浴室、库房等。

开放区域:开放区域是指上述各大区块内部或之间的非封闭区域。常见的建筑间空旷地带均可被定义为“开放区域”。

(2) 区域管理

根据模块化设计思想, 系统将上述四类 (或更多) 区域内、区域之间人员流动的行为特征进行抽象统一, 最终归并为“外出管理”“进入管理”“区域内管理”三大流程, 不同类型的区域的管理流程一致, 但在内部管理手段及界面展示上会根据用户现场特点进行个性化设置。

(3) 工间点名

工间点名的主要作用是通过手持机、条码枪等设备, 对罪犯携带的高频卡、条码等标识物进行身份识别, 以实现工间自动点名的功能。同时, 本模块还可对工间点名过程中的异常情况进行人工处理, 并提供历史数据的查询功能。

(4) 查询统计

查询统计主要实现管理所需的各类查询、统计的功能, 以协助民警进行有效分析, 并自动生成各类台账报表。可作为狱内侦查、安全排查等狱内常见管理工作的辅助分析手段。

3 重点罪犯定位系统 (Positioning system of key prisoner)

3.1 系统目标

重点罪犯定位系统建设目标是:实现对重点罪犯的狱内实时定位;实现对高戒备监区民警的值班情况进行审计;建设民警、罪犯无线报警系统, 健全监狱紧急报警体系;为民警工作量化考核提供依据;为应急指挥提供数据支撑;与监狱管理业务流程相结合, 提供更智能化的管理服务;为监狱大数据分析提供数据基础。

3.2 系统概述

系统主要应用于监狱重点人员的管理, 系统将借助技术手段对重点罪犯实施24小时不间断的定位管理。通过每名罪犯的位置变化情况智能化的分析出可能存在的异常行为并将分析结果以报警和信息提示的方式通知到民警, 将有限的警力用于对异常情况的进一步评判和处置上, 从而确保高戒备监区的安全稳定。

系统基于物联网技术设计, 通过可穿戴设备将被管理人员转变为可被系统识别的信息点, 再通过对相关人员的位置进行实时、精确的侦测, 进而通过管理策略的设定对违规行为进行初步的分析。系统使用了目前尖端的TDOA[7] (到达时差) 定位技术, 使定位精度由传统定位系统的3—5米提高到1米以内, 大大提高了管理的准确性, 也使得本系统能够真正发挥出“向科技要警力”的作用。

3.3 系统构成

本系统主要由系统主要部件、定位工具及配套系统软件等部分构成, 详细如下:

(1) 系统主要部件

定位终端:指由被定位人员佩戴的定位腕带、和定位胸牌设备。依据系统内约定的时序和协议完成与无线定位基站的空口通讯。无线定位基站:根据管理需求与建筑布局部署于各定位区域。接收移动点发射的无线电信号, 并传输至数据集中器。数据集中器:用于汇集无线定位基站传回的数据并对数据进行整理后同步给主控制器;主控制器:用于汇集各数据集中器上传的数据并向各数据集中器下达时间同步指令;定位服务器及定位服务软件:定位服务软件包括:网络管理服务软件、系统资源服务软件、定位引擎软件。三套软件与定位服务器一同构成系统硬件配置、管理的核心;应用服务器及应用管理软件:应用管理软件主要用于根据用户需求配置应用管理策略并将硬件与管理策略进行绑定。同时, 该软件还提供用户UI界面, 使用户可以通过该软件实现管理目标。

(2) 定位工具

罪犯定位工具—电子腕表

适宜长期佩带:电子腕带采用抗过敏硅胶材料, 长期与皮肤接触不会导致过敏。同时, 较柔软的质地可以避免罪犯长期佩带而产生的不适感。严密防水处理:由于罪犯日常劳作、生活中不可避免的要接触到水, 为防止内部电路受潮而引起的损坏, 腕带。防私拆设计:电子腕带采用独特的防脱设计, 没有专用工具罪犯无法私自将腕带脱下。同时, 罪犯如果强行剪断、破坏电子腕带, 电子腕带会自动发出报警信号。低功耗:电子腕带采用独特设计的数据交互机制, 腕带电池使用寿命超过10个月。低电量提醒:电子腕带电量低至警戒值时, 系统主动提示电量不足信息。一卡通融合:电子腕带中可以附属一张IC卡, 在卡上可以存储部分罪犯相关信息, 结合大帐消费、亲情电话等系统为实现罪犯一卡通管理提供硬件基础。

民警定位工具—定位胸牌

易佩戴:定位胸牌采用一般身份牌样式, 可以方便的佩戴和摘下。可连续长期使用:为了保证定位胸牌在较长时间内连续使用, 胸牌内置了可充式锂电池。同时, 背面设置了充电接口, 并配套了充电器为胸牌充电。民警一证通融合:定位胸牌可内嵌标准IC/ID卡, 将门禁、就餐等管理系统与无线定位系统相融合, 为实现监狱民警一证通管理提供硬件支撑。

3.4 功能设计

系统功能设计主要从罪犯应用功能、民警应用功能两个方面进行了相关设计。

(1) 罪犯应用功能设计

电子点名的应用:通过本系统对系统建设区域内的罪犯按区域进行定时或临时点名[8]。系统依托罪犯的位置信息实现了高频率电子点名, 同时同罪犯管教信息系统进行同步数据比较, 将点名结果自动记录。一旦与罪犯信息库数据比较出现异常将自动报警提醒, 既极大的降低了罪犯脱逃风险又大幅度降低了民警身体与心理上的实质压力。

无线报警的应用:罪犯电子腕带表面嵌入紧急报警按钮, 一旦罪犯遇到伤害或紧急事件, 可以快速按下报警按钮向民警发出报警信号。报警信号可以联动报警位置及周边的视频监控图像便于民警快速判断报警原因。从而为保障罪犯人身安全提供有效技术手段。

设备强拆报警:设备强拆报警是指当腕带受到强行拆卸时发生的报警。当腕带受到破坏时系统服务会收到设备发送来的强拆报警信号, 当系统收到此信号后会计算出报警时在哪个区域是哪个人在使用, 并在页面左下角弹出报警页面和报警声音, 提示哪个设备在哪个地方受到毁坏, 如果正在实时监控, 系统会自动定位到发生报警的楼层, 并关联报警地点的视频 (如果报警点在视频监控区域) 。

此外, 还存在异常位置信息报警、小岗巡逻管理、视频跟踪管理等功能设计。

(2) 民警应用功能设计

警力分布应用:通过民警的位置信息结合监狱实景地图, 我们可以直观的看到当前监区内民警数量和所在位置, 为我们应急处突提供基础数据支撑。

无线报警的应用:民警定位胸牌表面嵌入紧急报警按钮, 一旦民警遇到突发情况, 可以隐蔽的按下报警按钮, 实现报警信息的及时发送, 从而结合监狱已建设的有线报警系统, 形成一整套安全、可靠的有线、无线报警相结合的报警体系。

在岗在位统计:对于特定需要有人值守的岗位, 当该人员脱离岗位区域达到规定时间后, 系统即自动生成脱岗记录。

4 罪犯离监定位跟踪系统 (Location tracking system of offender)

4.1 系统目标

目前, 在监狱日常管理中, 罪犯因病或其他原因需要临时离开监狱时, 相对于狱内严密的安全保障体系, 外出押解存在着物防能力有限、技防手段有限和警力配备相对有限等不足, 存在较大的安全隐患。罪犯在外出过程中存有与外界接触的机会和一些可能发生的意外事件更增大了外出押解过程中的风险。通过本系统的建设, 以增加技防手段提升外出押解过程中的安全保障能力, 降低警力配备、实现科技强警、向科技要警力的建设目标。

4.2 系统概述

罪犯离监定位跟踪子系统是结合监所的现实需要[9], 将物联网技术应用于外出押解管理中, 通过对押解民警与被押解罪犯之间的距离变化实时发出超距报警, 使现场押解民警和监狱及时发现被押解罪犯脱逃的意图并可以立即进行处置的系统。同时系统运用室内外定位技术结合电子地图对押解勤务小组或脱逃罪犯的当前位置和历史移动情况进行跟踪, 帮助监狱提高对押解全过程实施有效管控。

4.3 系统构成

罪犯离监定位跟踪子系统的主要由手持终端、电子脚环和系统软件平台构成, 系统结构图如图2所示。

其中, 手持终端由民警佩带, 电子脚环佩戴在被押解罪犯的脚踝上, 两个设备能以无线通讯的方式进行绑定。系统软件平台部署在专用服务器上, 监狱只需登录系统即可使用。

4.4 功能设计

系统主要功能如下:

(1) 实时无线测距:手持终端与电子脚环能够实时测量距离, 测距精度可达米级。测距范围可在1—20米自由设定。能够及时通过民警与被押解罪犯之间距离智能判断是否存在脱逃的可能或已经发生脱逃。当测距值超过设定的阈值时, 系统即会发出报警。

(2) 分级报警提示:系统报警分为两级:一级是超距报警、一级是脱逃报警。当系统发现超距后, 首先通过手持终端发出超距报警。以声音报警的形式将超距行为提示给押解民警。同时, 脚环发出蜂鸣声警示被押解罪犯。当纠正了超距行为后手持终端与脚环的报警声自动关闭。当民警与被押解罪犯的距离超出了押解民警的可控范围时, 系统自动将超距报警升级为脱逃报警。手持终端的报警音从普通提示音转变为“抓逃犯”的语音报警。脚环的报警音由蜂鸣声转变为“我是逃犯”的语音报警。同时, 系统还会自动向指挥中心发出脱逃报警的弹窗提示和声音报警, 提醒监控民警给予关注。

(3) 多环境定位:手持终端和电子脚环均采用了多种定位技术[10], 无论身处室内还是室外, 均可以联动第三方电子地图将押解小组的位置显示出来。当发生脱逃后, 系统还可将民警与脱逃人员的位置分别标示在电子地图上。

(4) 通讯便捷:手持终端自带电话通讯和号码存储功能。押解民警可通过手持终端一键拨打指挥中心及相关领导的电话, 极大方便了押解民警向监狱汇报工作的需要。同时系统软件界面上能够显示每个押解小组的带队民警、被押解罪犯的信息, 并提供了手持终端设备的联系方式, 指挥中心民警不必先查值班表、再查通讯录而仅需直接拨打这个号码即可呼叫到押解民警, 提供了便捷的通讯方式。

(5) 交班信息查询:手持终端内可存储当前被押解罪犯的基本资料。通过手持终端使交班民警可以及时对被押解罪犯的基本信息进行了解 (实现该功能需提前将数据导入至手持机中) 。

(6) 综合信息查询:通过登录系统软件平台, 不仅可以查询当前正在押解的人数、押解小组所在位置等信息, 还可以查看历史押解纪录、报警信息。

5 结论 (Conclusion)

罪犯智能综合管控系统由罪犯区域管控系统、重点罪犯定位系统及罪犯离监定位系统构成, 通过三个物联网安全管控子系统的建设, 建成一个“纵向贯通、横向集成、运转高效、安全可靠”的监狱罪犯智能综合管控应用平台, 体现了“大数据、高共享、智能化”的特征, 达到全国先进水平。

摘要：目前, 监狱监管越来越趋于智能化[1]。针对监狱内部流动人员活动范围大, 异常动态不易精确定位以及罪犯狱内或离监后跟踪不及时等问题, 监狱物联网安全管控系统以全国监狱信息化一期工程为基础, 遵循全国监狱信息化整体规划, 建成多方位管控的智能应用平台, 保证了区域间的人员流动控制功能均能满足通用性、健壮性, 降低了警力配备, 实现了罪犯多层级、多方面的综合管控, 提升监狱各部门对罪犯的管控力度。

关键词：监狱,安全管控,信息化,定位系统

参考文献

[1]Du M J, Hua J.The Design of RFID Dual Frequency Integrated Technology Based on Prison Application[C].Information Technology, Networking, Electronic and Automation Control Conference, IEEE, 2016:860-863.

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[4]徐鹏, 王江, 景晓东.物联网技术在监外罪犯安全管控中的应用[J].中国安防, 2015 (22) :109-112.

[5]王传敏.基于物联网技术的罪犯网格化管控系统的开发及应用[J].无线互联科技, 2013 (7) :20-22.

[6]张品秀, 任守华, 孙峰.RFID技术在监狱综合管理系统中的应用[J].电子世界, 2013 (12) :67-68.

[7]贺治中.基于物联网技术的监狱出入口综合管控系统设计与实现[D].北京工业大学, 2012.

[8]蒋炳东.监狱周界执勤人员安防系统的设计与实现[D].山东大学, 2012.

[9]江耸.基于Android平台的监狱警务通系统的设计与实现[D].中山大学, 2013.

烟厂制丝线管控系统设计与实现 篇5

制丝线是整个烟草加工工艺过程非常重要的一个环节,设备众多,控制复杂。而当前制丝线生产主要靠电气设备控制,各电控系统之间不能进行信息交换,易产生自动化孤岛效应,且车间生产状况不能及时传给管理层,制约了企业的发展。

本文根据当前企业不仅要求设备自动运行,实现工艺要求,更要具备生产管理功能,并与企业的资金,物流,信息全面集成在一起的需求。以工业以太网和现场总线两层网络为主线,采用西门子S7-400系列高性能PLC,通过工业控制网络对制丝生产线(包括叶片线,叶丝线,梗处理线,掺配加香线,储丝和风力送丝线,集中除尘线)等子系统进行分散控制,集中管理,从而实现制丝线的监视、控制和管理等功能。

2 系统结构设计

采用三级采集方式,从上至下分为生产管理层、集中监控层、设备控制层三个层次,如图1所示。各个层次之间,虽然在功能划分上有所重叠,但关注的侧重点不同,既可实现I/O数据(PLC数据)和信息数据(MES,MIS,ERP数据)通过集中监控系统进行数据交换。同时又保证三层网络之间的相对独立,并通过数据库为企业管理层提供了信息浏览工具和控制数据的接口。

2.1 设备控制层

该层接受集中监控执的控制命令,通过现场总线(如SIEMENS PROFIBUS-DP)进行通讯,并通过自身的执行机构(如电机、电磁阀等)、传感器检测机构(如光电开关、接近开关等)、智能单元(如皮带秤、水分仪、温度变送器、变频器、软启动器等)完成按控制程序(工艺)要求的各生产过程。

软件平台:PLC编程软件,操作站组态软件

硬件组成:包括PLC控制柜组、现场分布I/O箱、现场监控站、现场执行机构和传感器检测机构。

信息交换途径:现场总线网,光纤环行工业以太网

功能:实现生产线开关量、模拟量控制操作,设备运行状况和生产线工艺数据采集、显示,参数设置、设备故障显示。

2.2 集中监控层

该层为控制系统的人机交互接口,完成整线集中控制操作,监视,设备运行状况显示,数据采集、参数设置等。

软件平台:监控组态软件,数据管理软件,网络通讯软件等

硬件组成:采用分布式、客户端/服务器结构,由两台冗余的SCADA服务器,一台SCADA的本地iClient客户端,构成集中监控系统。

信息交换网络:光纤环行工业以太网。

功能:指挥生产线运行,把指令发送给PLC,同时将生产线的运行情况上传上位管理机。

2.3 生产管理层

实现生产状态监测、生产管理、质量管理、设备管理,为企业的决策提供依据。

硬件组成:由上位管理计算机、打印机、交换机等组成。

软件平台:数据库和组态软件。

信息交换网络:TCP/IP以太网。

功能:实现生产任务的调度下发;现场生产情况的监测;报表的统计、保存、查询、打印;储柜储存物料的信息查询;PLC控制柜的状态监测;关键工艺参数的历史变化趋势图等。本层向上与厂管理系统进行数据通信,为厂里的决策提供依据;向下通过控制网络与集中监控层和设备层进行数据通信,以实现生产线集中监控和管理。

3 系统网络结构设计

为满足工业现场控制系统的应用要求,结合底层的PLC控制程序组件,中间层的监控组件和最高层的数据库系统,构建成LAN/FIELDBUS网络结构,设计系统整体网络如图2所示:

该网络是依据系统层次结构设计的,为了方便现场巡检人员的巡视检查,在叶片处理段、梗处理段、叶丝处理段放置四台PC877现场监控操作站作为底层操作配制。在层次划分上也分为设备管理层,集中监控层,生产管理层三个网段,各网段之间虽有所重叠,但偏重点不同。由于西门子S7�00PLC具有很好的控制性能和通信能力及接口,具有将I/O模块,智能化现场设备通过现场总线来连接的优点,故选择西门子S7-400PLC作为直接控制设备的主控制器[1]。现场总线将各处的智能设备互连,PLC与PLC之间通过工业以太网交换信息,达到分布式控制的目的。同时各P L C通过O S M挂入100M抗电磁干扰能力强的光纤环网连接[2]。采用光纤介质构成冗余环型工业以太网的优点是显而易见的,它通过光波传送数据,因此不存在生产线对网络的干扰问题,通讯距离可达几公里[3]。

在中控室配置的网络交换机,与监控计算机和服务器等构成车间局域网络,各计算机通过交换机与服务器交换数据;同时通过交换机实现中控室与生产现场的各种数据交换。

设计中,将底层控制程序中有用的信号进行筛选和滤波送到中间层的监控组件中,在中间层的监控组件中将底层传来的数据转化成为趋势数据写入本地数据库中,在将本地数据库中的数据按预先制定的规则进行计算后,再写入数据管理系统数据库中,进行进一步的分析处理,这样大大降低了数据管理系统的数据处理量和网络负担,并提高了数据采集效率。在数据采集过程当中采样时间可以根据要求从秒级到几个小时的范围进行设定。所采集的数据可以包括几乎所有的能通过PLC采集到的数据,主要记录的数据有批生产开始结束时间,电子秤累计流量,加香加料累计流量,水分的平均值、最大值、最小值,温度的最大值、最小值、平均值、设备故障时间等。由于采用计算机自动记录,在获得原始数据的基础上可以自动完成对日生产报表,月年汇总报表的生成和打印。

4 结束语

本系统具有良好的适应性,模块化设计,友好的人机界面便于现场操作和维修。在现场总线Profibus和以太网技术基础上所采取的三级采集方式解决了生产现场控制系统中实时和非实时性问题,既保证了系统运行的安全可靠,又实现了数据共享。系统保持了良好的可扩展性,为工厂整体M E S,E R P系统留有接口。因此具有广泛的发展前景。

摘要：根据制丝车间的生产控制和管理需求,以工业以太网和现场总线两层网络为主线,采用三级采集方式,对制丝线管控系统进行了设计,实现了生产的控制和管理一体化。

关键词：管控系统,现场总线,网络

参考文献

[1]夏继强,邢春香.现场总线工业控制网络技术[M].北京航空航天大学出版社,2005.

[2]柴瑞娟,陈海霞.西门子PLC编程技术及工程应用[M].机械工业出版社,2006.8.

电费风险管控系统的设计与实现 篇6

关键词：电费风险,管控体系,电费业务,设计方案

对于供电企业来说, 电费风险的控制尤为重要, 它直接关系着整个企业的生存和发展。随着市场经济的迅猛发展, 电费业务量逐年增加, 这给电费风险问题的管理带来了一定难度, 需要我们不断完善电费风险管控体系, 建立符合企业实际情况的管理模式, 解决企业中存在的资金管理问题, 确保电费管理有条不紊的进行。本文首先对电费风险问题及电费管控体系进行阐述, 然后探讨电费管控体系的设计与实现。

1 电费风险管控系统评价流程与功能架构

1.1 电费风险的评价流程

对于电费风险管理来说, 正确的进行风险识别是一大前提, 在电费风险问题中, 主要的风险识别方法包括数据分析、检查表及流程图等方法。其中数据分析法, 主要是对电费业务中记录的相关信息数据进行分析, 找出不当的支票数据, 分析出业务中存在的倒账、应收问题等。而检查表法则是利用风险检查表的建立来以表审核, 这种检查方法主要在企业内部执行, 除了部门自身检查外, 还要加强部门之间的互相监督, 正确的识别相关风险。对于流程图法, 指的是运用流程图来分析各个环节的风险因素, 判断所用环节的漏洞, 找出风险的来源。

1.2 电费风险管控系统

电费风险管理控制系统是供电企业利用信息网络技术对电费业务进行管控的有效手段, 它主要是通过将业务内容进行管控, 利用电费营销的信息数据来完成业务管理。通过该系统, 可以及时了解电价调整信息, 同时也为企业提供了科学的数据决策依据, 确保了电费管控质量。系统功能架构设计如图1 所示。

2 探讨电费风险管控系统的设计方案

电费风险管控系统的软件设计, 采用2 台HP Pro Liant DL388p服务器, windows server2008 系统为服务器平台, .net framework 4 为运行框架, 数据库采用sql server 2008 R2, 以C/S架构模式进行开发。根据企业实际情况, 建立有效的电费风险控制体系, 通过建立电费风险管控体系, 实现电费过程的实时控制, 促进供电企业的自动化管理, 具体业务流程如图2 所示。

2.1 现场抄表工作流程

抄表工作执行前, 需要提前做好月抄表计划, 然后交由相关部门审核, 确认后抄表人员按照规定进行现场抄表工作。抄表过程中, 需使用指定的抄表器, 提高自动化抄表管控力度, 并做好数据信息的整体工作, 确保数据无误。

2.2 抄表复核工作流程

抄表复核人员需要对原始抄表数据进行审核, 审核通过则进行发行流程, 如果在审核过程中发现数据信息存在不符, 则根据错误问题交由抄表人员核对, 直至审核通过。

2.3 电费审核发行工作流程

抄表审核成功后, 需要进行电费审核发行流程, 交由核算人员对抄表数据再次审核确认, 如果存在异常情况则交给相关部门处理, 确认无误后进行电费催收。

2.4 电费催收及收费工作流程

进入电费催收阶段后, 抄表人员要按照规定填写《发单记录》, 然后交给用户签字确认。在发行约一周的时间, 需要做好现场催收及电话催收工作, 超过一周的要及时了解用户情况, 按规定做出相应的处理。在电费收费过程中, 收费人员要做好费用缴纳记录, 填写《清点记录表》, 并交给指定的人员签字确认。为了避免收费风险, 一定要禁止电费走收, 加强预收管理, 杜绝一张支票交多户电费的问题发生。

3 总结

完善电费风险管控体系的建设是防范风险问题的重要举措, 以往单一的电费风险管控模式具有一定的滞后性, 由于电费风险受到了电费安全风险、业扩管理风险、自动化系统风险难等因素的影响, 其控制难度逐渐提高。要确保供电企业的电费风险管控质量, 我们要加强用电资质的检查力度、仔细审核用电项目细节, 还要按照相关法律法规进行电价调整, 对用户采取正确的催缴手段, 确保用户及时缴纳电费。

参考文献

[1]勾艳云.电费风险管控系统的构建与实施[J].东北电力技术, 2013 (07) .

[2]刘玉文.县供电企业电费风险管控措施探究[J].农村电工, 2012 (12) .

船用设备管控系统设计 篇7

测控装备实时管控系统在运行过程中积累了大量的装备状态信息, 通过对这些历史数据的分析, 结合装备的结构特性、参数和相关数学方法, 可以对装备未来任务段内可能出现的状态异常进行预测、分析和判断, 确定状态异常的性质、类别、程度、原因及部位, 分析是否有产生故障的趋势及后果, 对装备维修决策提供有力的数据支持。另外, 在装备维修后验收阶段, 可以综合一段时间内的状态数据统计, 为装备维修质量保障提供有效手段。

2 测控装备实时管控系统简介

测控装备实时管控系统用于实现对测控装备的状态进行监控和管理。通过该系统, 可以将装备在任务、训练、存放等各种环境下的状态信息进行收集、整理、归类和必要的分析统计;通过掌握装备在用阶段内的状态和使用情况, 可以估计寿命期内的状态变化, 为装备的管理、使用、维护提供科学的依据, 有效降低维护成本。同时, 通过实时监视装备的状态, 装备人员可以实时了解、掌握装备的技术状态, 并在装备状态异常时提供及时有效的技术保障。另外, 系统综合利用装备历史状态数据, 结合相关预测算法, 为装备提供一段时间的状态统计报告, 并预测未来一段时间内的装备状态, 为装备预防性维护提供数据支撑。

2.1 系统组成

测控装备实时管控系统组成主要由参与管控的装备及相关采集设备和管控中心组成。在参与管控的装备上通过采集设备和相关装备端软件实时获取装备实时状态数据, 通过网络传输到管控中心, 管控中心服务器上部署数据处理及存储软件, 同时将处理后的数据存储到磁盘阵列, 并发送到管控终端供管理人员实时查看。

2.2 系统主要功能

2.2.1 装备基础信息管理功能

建立装备基础信息数据库, 对装备组成、原理、主要指标、故障数据等信息进行录入和管理。

2.2.2 信息采集与处理功能

具有对装备的状态信息采集、传输、接收及预处理等功能。装备终端采集或录入装备的状态、日常工作状态、使用情况等信息, 汇集后按规定的格式打包, 传输给管控中心;管控中心服务器接收、记录并处理装备终端传输的信息。

2.2.3 状态监督功能

将接收的数据进行分析、归纳、整理、计算等二次处理, 状态数据直接转换为物理含义;显示装备主要分系统的工作状态, 推导出装备的状态, 供设备人员监视设备状态使用;当判断出装备的状态不正常或出现故障时, 对故障进行初步定位, 并以一定的方式进行警告。

2.2.4 状态信息统计功能

对指定时间段内的历史状态管理进行统计, 主要包括:装备状态信息、装备日常状态信息和装备工作信息, 以掌握装备的工作过程和工作情况。

2.2.5 状态预测功能

综合利用装备结构原理和历史积累数据, 对装备在未来指定时间段内的状态趋势进行预测、分析;对故障信息进行处理, 综合利用装备结构原理, 进行故障预测, 达到故障预防的目的。

3 在装备维修质量保障中的应用

3.1 维修前决策的支持

随着测控装备性能的不断提高、复杂性不断增加, 装备的维修保障问题越来越受到重视, 同时传统的维修方式也越来越暴露出其局限性, 而视情维修由于具有后勤保障规模小、经济可承受性好、效率高以及可避免重大安全事故等优势而具有了很好的应用前景。

视情维修决策是建立在装备重要度及装备技术状态评估的基础上的, 而实时管控系统则积累了大量的装备状态数据信息。通过这些数据信息, 能够提高装备维修决策的灵活性和质量, 显示维修质量保障的薄弱环节, 使维修程序最大限度自动化, 有效提高维修决策的针对性和有效性。

3.2 维修中数据的支持

在装备维修过程中, 通过实时管控系统实时采集、汇总装备的状态信息, 让实时装备状态数据反映维修效果, 将维修管理、质量管理与维修过程紧密相联。用广泛的数据信息与维修质最相关的各项业务活动共同形成封闭的管理循环, 从而解决当前维修质量管理依据不足, 规律不清的问题。

3.3 维修后检验的支持

目前测控装备维修质量管理仍以各型装备修理质量检验标准为核心, 由于维修样本数量少、质量控制过程繁杂, 装备技术状态随机性大, 维修质量事件未形成时, 无法及时有效发现事件隐患, 从而产生规定修理间隔期之间的偶然故障。另外, 在维修过程中技术数据缺乏统计, 评定质量主要依靠修理调整结束时的装备状态。由于忽略了过程信息, 评定和控制维修质量时缺少有效依据。

而通过实时管控系统不仅可以实时的检测装备维修后的工作状态, 并且不以一次验收考核作为质量保障目标, 而是结合一段时间内的状态信息作为考核数据集, 应用概率学中的相关公式, 通过综合统计及分析, 计算出装备相关可靠性参数, 评定维修质量, 可以有效提高装备维修的质量保障。

4 结束语

测控装备维修质量管理是维修管理的一项重要内容, 受维修工作模式等的限制, 测控装备维修质量管理中存在一些不足, 通过测控装备实时管控系统的应用, 为测控装备维修提供维修的数据基础支持, 推动计划维修向视情维修转换, 提高装备维修的质量保障。

参考文献

[1]吴军, 吴兵舰, 吴凌生.基于状态监控的武器系统管理体系构建与功能分析[J].指挥控制与仿真, 2010.

采油自动化管控系统的设计与研究 篇8

1 自动化管控系统的设计与研究

1.1 自动化管控系统的组成

本次研究的系统通过B/S模式及多层分布式技术组成。此类系统的维护和使用都非常方便, 仅需在设置相应的服务器后, 于客户端安装IE浏览器即可。对于系统的开发人员来说, 此类系统也非常适合团队合作开发, 便于在后期进行软件升级。该系统主要由保护仪、服务器、客户端三个部分组成, 结构的详细情况见图1。

1.2 潜电油泵部分

该部分保护控制仪是整个系统设计的关键, 其作用在于对采油电泵的运行情况进行监控, 所以应在经济条件允许的情况下, 尽可能使用那些技术成熟、稳定可靠的产品。在此基础上, 还可以增设信息传输模块, 并在客户端设置相应的通信协议, 使操作更为简单。

1.3 服务器部分

自动化管控系统的服务器主要由采集站、WEB服务器、应用服务器、数据库服务器四部分组成, 客户端可以通过IE浏览器与WEB服务器实现远程互动, 从而获得自己想要的全部内容。

(1) 采集站。

采集站部分主要由若干台遥测通信及和一台连入局域网的计算机组成。其中, 遥测通信及属于通信设备, 通过RS-232完成与计算机的通信任务。使用者所需要的数据内容会通过服务器传达给采集站, 采集站则与现场保护仪进行信息交换, 最终通过服务器将数据传递给使用者。

为了保障网络出现故障后, 采集站也能正常工作, 应设置不少于2台的遥测通信机, 或在一个油矿设置多个采集站, 待网络恢复畅通后, 再将所搜集到的信息传递给服务器, 避免发生数据断点导致问题无法被及时发现和处理的情况。

采集站程序与应用服务器的连接是通过SocketConnection来完成, 该软件的优点在于配置简单, 应用服务器只需运行ScktS rvr.exe程序, 客户端就可以与其进行通信。当然, 采集站也可以通过专线方式与信息中心相连接, 通过TCP/IP或X.25协议进行数据交换, 以便提高数据的实时程度。

(2) WEB服务器。

在充分考虑操作难易度、适用范围的情况下, 采用了Windows2000的IIS 5.0进行WEB服务器的构建, 并设置了ISAPI类型的WEB应用程序, 以便在日后能通过ISAPI开发出更为高效、灵活的WEB服务器增强程序。

(3) 应用服务器。

本次研究系统的应用服务器采用Borland公司的MIDAS技术构建, 原因是该技术相对成熟, 具有较广的应用范围和较多的实践基础。在系统中, 采集站和WEB服务器当需要访问数据库的时候, 都需要通过应用服务器, 而这两种客户端所要实现的业务逻辑却存在着很大差异。所以, 应将它们各自的访问封装在不同的模块里, 即将应用服务器划分为主程序、WEB业务逻辑模块、采集站业务逻辑模块, 从而降低客户端的复杂度。

如果需要对业务规则进行更改, 也应注意避免涉及到客户端, 以保障日后维护和升级工作的简洁性。通过ADO的方式完成应用服务器与数据库服务器的链接, 对于Microsoft SQL Server而言无疑是非常合适的。

(4) 数据库服务器。

在该系统中, 数据库服务器所使用的软件为Microsoft SQL Server 2000, 该软件既符合大多数用户的使用习惯, 也具有非常广泛的实用性。数据库的设计工作遵循第三范式进行, 该方法能够让数据冗余降到最低, 有利于数据的删除、更新和插入。在开发设计过程中, 主要应注意以下三点问题。

(1) 对系统运行所需要的数据种类进行统计, 并将其归纳到相应的数据库表当中, 所涉及到的数据类型主要包括系统运行及采油管理所需的各类支持信息、数据报表、潜油电泵的各项工作参数和运行数据等。

(2) 合理设定数据库的操作权限。

(3) 对系统运行所需的初始数据进行相应的规定。

2 结语

本次研究的采油自动化管孔系统在投入使用后, 油田的工作人员和管理人员只要能够掌握操作方法, 就可以在办公室内了解矿井的实时情况, 并通过计算机对连接到局域网的保护仪进行远程控制。管理和控制工作变得更加准确、及时, 所取得的经济效益非常显著。目前, 该系统已经在我国的胜利油田、大庆油田等大型油田得到了应用, 前景非常乐观。

参考文献