水合物监测系统的开发（精选10篇）
水合物监测系统的开发 篇1
1. 需求分析
1.1 需求概述
舆情监测系统需要实时采集网络舆情信息, 从论坛、博客、新闻、微博等信息来源, 对用户输入的关键词进行信息搜集并对其分析。以此来掌握网络舆情信息导向, 为政府、企业决策提供参考信息依据, 及时了解民生、群众反映。
“网络舆情”是较多群众关于社会中各种现象、问题所表达的信念、态度、意见和情绪等等表现的总和。网络舆情形成迅速, 对社会影响巨大, 加强互联网信息监管的同时, 组织力量开展信息汇集整理和分析, 对于及时应对网络突发的公共事件和全面掌握社情民意很有意义。
1.2 功能概述
●图形界面
●用户能在文本框内输入需要监控的关键词进行搜索
●可以显示网络上关于此关键词的网页信息 (标题、摘要、URL等)
●可以对网页上的内容进行情感评价
●可以显示网络上对该关键词的舆论导向 (总体评价为褒扬或贬低)
●提供多种信息来源, 用户可从其中选择一个或多个信息来源
●提供设置页面, 用户可从中设置信息来源、获取新闻数量等
2. 概要设计
2.1 功能模块分析
根据前期的目标分析, 将系统分为三个模块:
Meta Search Engine:此模块可以根据用户输入关键字与设置, 在网络上搜索对应资源并将其关键内容提取;
情感分析:此模块可以判断指定文本资源的情感并对文本资源按情感分类;
用户界面:此模块包含用户所使用的开始界面、设置界面、输入输出及以上功能的整合利用;
2.2 系统流程图
2.3 需要解决的关键技术
●META Search Engine
●Spider
●HTML信息提取
●训练分类器
●中文分词
●词语情感分析
●NET
3. 情感分析
进行中文分析, 首先需要解决中文分词, 这里采用了盘古分词插件对中文文章进行分词处理:
情感分析首先需要训练分类器, 这里我们从各个新闻网站人工选择了若干篇正面言论较强烈的新闻和同等数量负面言论较犀利的新闻, 对分类器进行训练, 得到情感关键词词库。
对于文章的情感分类, 需要根据文章词汇感情综合将文章分为正面文章、负面文章和中性文章, 代码如下:
参考文献
[1]王国华, 曾润喜, 方付建.解码网络舆情.华中科技大学出版社2011.9
[2]刘毅.网络舆情研究概论天津人民出版社2007.9
水合物监测系统的开发 篇2
随着经济的发展，越来越多的城市开始兴建地铁工程。地铁隧道建造在地质复杂、道路狭窄、地下管线密集、交通繁忙的闹市中心，其安全问题不容忽视。无论在施工期还是在运营期都要对其结构进行变形监测，以确保主体结构和周边环境安全。
地铁隧道是一狭长的线状地下建构筑物，监测点数量比较大，其周期性和长期性，使数据量非常庞大。面对这些繁杂而又庞大的数据能否管理利用好，关系到监测隧道结构变形和预测预报结构变形工作能否实现和实现的质量。为此，如何有效地管理原始信息，并进行相应的处理显得尤为重要。目前多数监测信息的管理和应用存在不直观、不及时、自动化程度较低等缺点[1，2]，根据地铁隧道结构自身特点研制一套高效率的、使用方便的监测信息管理系统是必要的，它与变形监测一样具有重要的实用意义和科学意义。
2、系统设计思想
以地铁隧道结构变形监测信息为管理对象，根据地铁隧道结构变形监测的实际情况，综合运用监测数据处理分析技术、数据库技术和信息管理技术，实现对地铁隧道结构变形信息的存储、预处理、管理分析、可视化分析监测信息、预测预报及限值预警，为结构分析提供数据资源，以及时反馈地铁隧道结构安全状况，使安全监测管理人员更为方便和高效的管理监测信息，为确保地铁隧道结构的安全运行提供有效的决策支持。地铁隧道结构变形监测数据管理系统主要应满足如下要求：
2.1 提高地铁隧道结构变形监测数据处理分析与管理的科学化和自动化水平，满足辅助决策需求。
2.2 构建地铁隧道结构变形监测信息管理基础平台。
2.3 为后期自动化监测的开展及安全监测专家系统的建立提供基础。
3、系统功能
地铁隧道结构变形监测信息管理系统包括文档管理、数据预处理、数据库管理、监测数据分析、信息预警预报和系统管理六大模块，内容不仅涵盖了相关技术规范的所有要求，而且具有地铁隧道自身的特点，全面、标准、专业，有良好的应用前景。
3.1 文档管理模块
3.1.1 变形监测资料
地铁隧道结构变形监测根据地铁隧道结构设计、国家相关规范和类似工程的变形监测以及当前地铁所处阶段来确定，主要内容包括[3]：垂直位移监测(区间隧道沉降监测和隧道与地下车站沉降差异监测);水平位移监测(区间隧道水平位移监测和隧道相对地下车站水平位移监测);隧道断面收敛变形监测等。
对于不同的地铁隧道结构变形监测项目内容，所用监测方法和仪器也不相同。通常，对于隧道垂直位移和水平位移监测，可通过大地测量或者自动化测量的方法利用精密水准仪、精密全站仪或智能全站仪进行;而对于隧道断面收敛变形监测，则要通过物理量测的方法利用收敛仪(计)进行。
变形监测资料包括历次变形监测的原始数据，监测报告及鉴定报告等。
3.1.2 工程概况资料
工程概况资料主要有工程概况、工程特性参数、重要技术资料和安全监测系统档案等。
(1)工程概况：
包括地铁地理位置，车站布置，沿线主要建筑物概况，工程地质与水文地质条件，结构特性、施工情况等。
(2)重要技术资料：
主要结构设计文件、图纸，运行设计报告，竣工验收报告，隧道加固改建或观测更新改造专题报告，重要工程图形和图像。
(3)变形监测系统档案：
主要包括监测仪器运行、维护和历次检查、鉴定记录及报告。
(4)其他资料：
主要包括水文、气象和地震资料等。
3.1.3 巡检资料
包括对隧道结构的各个部位和断面的渗漏、变形和裂缝等的日常巡查记录表，隧道安全情况和隧道重大事故报告等。
3.2 数据预处理模块
通过不同的方式导入原始监测资料，并对其进行粗差检验，若有粗差则提示警告，以便查找原因返工重测，然后再进行初步处理分析。对基准点和工作基点的稳定性进行检验，不同的.稳定性检验结果决定平差方法的选取。最后对所得监测结果进行整理，存储至相关数据库。
3.2.1 数据导入
目前嵌入式操作系统发展特别迅速，根据监测手段和方式不同，用户可以通过系统的接口程序实现系统和观测电子手簿直接相连，自动导入或手工导入。
3.2.2 粗差检验
依据相关规范规程应用相应检验粗差的方法对其进行检验，若有粗差则给出提示警告和可能原因，以便查找原因返工重测;若没有粗差则提示检验通过，可进行下一步处理计算。
3.2.3 稳定性检验
通过对监测资料的计算分析，应用统计方法(F检验和t检验)对基准点和工作基点的稳定性状况进行分析，为平差计算采用何种平差方法提供依据。
3.2.4平差计算
根据基准点及工作基点稳定性检验结果，对变形监测网相应的选用经典平差、拟稳平差或自由网平差;如果监测资料(如隧道收敛变形监测资料等) 无需平差计算的则直接进行相关成果计算。
3.2.5 资料整理入库
根据前述各部分处理计算所得结果，对所得监测成果以及检验结果进行整理和存储入库。此外，可根据需要对相关监测属性信息进行相关编辑、修改，然后再整理入库。
3.3 数据库管理模块
对数据库相关数据进行查询、添加录入、修改和删除，同时可根据需要进行数据报表生成输出。
3.3.1 数据查询
根据不同监测项目特点，采用不同的查询方式对测点的属性信息和监测成果进行条件查询和遍历查询，并可根据需要将查询结果以不同的方式输出。
3.3.2 数据录入添加
根据实际需要对测点属性数据和监测单位所提供的直接成果数据进行录入添加，同时可对属性数据信息进行编辑、修改添加。
3.3.3 数据修改
考虑到操作的规范性，系统只允许对监测点属性进行修改。通过查询所要修改的监测点，对其属性信息进行修改，同时可以动态显示数据库中的监测点属性信息，方便用户及时看到修改结果。
3.3.4 数据删除
与数据修改功能相似，通过对数据信息查询后再进行删除，删除前须经确认，然后才能操作，确保准确无误。
3.3.5 报表生成
可根据用户需要，查询相关监测信息，然后以相关的报表形式输出监测信息。
3.4 监测数据分析模块
通过应用不同的数据分析方法和方式对各种监测数据进行处理分析，分析过程和方式采用表格和曲线图形方式进行。
3.4.1 监测点稳定性分析
应用相关稳定性分析方法及指标，结合监测现场实际，对不同类型监测点稳定性进行分析评判。
3.4.2 可视化分析
针对监测信息反馈分析的需要，提供可视化的变形监测图形报表，辅助测点稳定性分析评判，以便使用者更直观具体地了解隧道结构整体变形趋势。
以南京地铁西延线垂直位移监测为例，除提供每期沉降量曲线图、沉降速率曲线图、挠度曲线图、相对挠度曲线图外，还可提供任意两期累积沉降量、累积沉降速率、挠度及相对挠度的对比曲线图。
3.5 信息预警预报模块
仅仅将监测的信息录入系统中是不够的，还要根据稳定性分析以及前n期的监测成果模拟监测点的变形曲线，并结合相关资料预报今后的变化趋势。由于影响变形体的因素错综复杂，考虑到系统的通用性，模块提供了回归分析、灰色系统、kalman滤波等传统的模型供选择。
根据系统给出的限值进行预警，提供相关区间段的工程图纸及地质、水文气象资料，便于隧道结构变形情况的进一步分析。
3.6 系统管理模块
为保证系统的安全，系统运行和数据操作过程中都不能出现任何差错，必须对系统进行有效的管理，这主要是指对系统用户的管理及日常使用日志的管理。
3.6.1 系统用户管理
为保证监测信息的完整性、正确性和安全性，必须对系统的用户进行有效的管理。用户登录系统的过程必须在系统日志中进行登记，包括用户名、登录时间、对系统的操作过程以及在系统中滞留的时间等。系统管理员定期将系统的用户使用情况向主管领导汇报。在征得主管领导的同意后，系统管理员可以根据实际情况添加用户或提升、降低某些用户的用户使用级别，必要时可以禁止某些用户的使用权力。系统用户管理包括系统用户登录管理和用户权限管理两个部分。
3.6.2 系统日志及安全管理
本系统为系统管理员提供系统日志的检查和备份功能，使系统管理员通过对系统日志的查看了解系统的使用情况以及存在的不足和问题，及时地处理系统存在的隐患，保证系统的高效运行。
3.6.3 数据库备份与恢复
为了保证管理系统或计算机系统经灾难性毁坏后，能正常恢复运行，必须进行数据库的备份与恢复。系统采用自动备份与人工备份结合的方式，确保系统的安全稳定运行。
4、结 语
地铁隧道结构变形监测信息管理系统采用C/S结构设计，各功能模块间具有相对地独立性，便于进行功能扩充，为后期自动化监测的开展及安全监测专家系统的建立提供支持和铺垫[4，5]。该系统已在南京地铁中应用，不仅准确及时快速的数据处理和信息反馈，提高了地铁运营的管理水平，而且为地铁的安全运营提供了保证，具有显著的社会经济效益和良好的应用前景。
参考文献
[1]王浩，葛修润，邓建辉，丰定祥.隧道施工期监测信息管理系统的研制[J].岩石力学与工程学报，，10：1684—1686
[2]李元海.地铁施工监测数据处理系统的分析设计及应用[J].隧道建设，，4：22—26
[3]黄腾，李桂华，孙景领，岳荣花.地铁隧道结构变形监测数据管理系统的设计与实现[J].测绘工程，，6：1—3
[4]赵显富.变形监测成果数据库管理系统的研制[J].测绘通报，2001，4：28—32
水合物监测系统的开发 篇3
摘要：以南宁市环境监测业务管理系统为例，阐述了信息自动化管理系统在环境监测工作中的特点及应用，介绍了系统设计的关键技术以及业务流程管理、基础资源管理、质量管理、数据采集、查询统计等重要功能。
关键词：环境监测 业务管理系统 系统设计 南宁市
1 概述
随着环境问题的日益突出和环境保护工作受关注程度的日益增加，在环境监测中如何快捷、高效、高水平完成工作，更好、更科学地服务于环境管理部门成了迫在眉睫的问题。而传统的环境监测业务管理方式在业务流程和监测数据的管理等方面逐渐显现出不足。
南宁市环境保护监测站根据自身特点建设了南宁市环境监测业务管理系统，对环境监测整个业务流程进行科学规范的管理。系统提供全面的环境监测信息管理、数据自动处理、报告报表自动生成、转换与上报、结果自动计算与评价、数据快速查询和统计分析、业务动态管理、动态质量控制、数据自动发布等功能。
2 系统设计
2.1 关键技术
系统基于B/S结构的多层分布技术，具有安全性、稳定性、易维护、快速响应和扩展灵活等特点；使用以对象为基础的面向对象程序设计技术以及统一建模语言（UML建模技术）进行开发；采用Microsoft SQL Server数据库对数据进行统一存储管理，实现数据管理的高性能、高可用性、高安全性；采用SilverLight Web呈现技术，提供友好的中文图形界面，直观、易懂、操作简单。
2.2 安全性设计
系统的安全体系设计从物理安全、网络系统安全、数据系统安全等方面出发，综合运用各种安全技术，建立统一的安全支撑环境，保护全系统的安全。
2.2.1 物理安全
包括环境安全、设备安全、媒体安全。数据中心平台的运行环境，机房安全符合国家规定的等级，设置防火、防盗、防高温、防震系统；按照数据的重要程度，对数据进行分类备份；对核心网络，采用屏蔽布线、干扰器等措施，防止电磁辐射泄漏。
2.2.2 网络系统安全
业务专网与公共服务网物理隔离，对网络单元和边界，采用防火墙、入侵检测、漏洞扫描、安全审计、病毒防治等基础安全技术保障网络的安全。
2.2.3 数据系统安全
采用应用系统加密程序、VPN、链路加密机等技术保证敏感数据的传输安全。采用容错技术、多级备份机制等措施保证数据存储安全。
3 业务管理系统的主要功能应用
系统主要分为环境监测数据中心和监测业务管理两大块内容，包括业务流程管理、实验室信息管理、质量控制、基础资源管理、监测数据存储和管理、管理信息存储与调用、系统权限管理等7个方面的功能。
3.1 业务流程管理
系统通过软件设置环境监测的各环节与实际工作流程一致，实现整个环境监测业务流程在信息系统内方便、快捷的流转，并伴有通知下发、任务提醒、自动计算、报告辅助生成等功能，相比传统管理方式提高了工作效率，同时也降低了管理成本。南宁市环境监测业务流程详见图1。
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图1 环境监测业务管理流程图
3.2 数据采集
长期以来，监测站拥有不同年代、不同方式获取的大量监测数据，多以纸质档案或者相互独立的电子文档的形式进行存储，且数据的形式多样，标准不一，缺乏科学统一的管理手段，使得信息的利用率和安全性较低。
系统通过SQL Server数据库管理平台将监测站各类环境监测数据进行整合关联，减少信息的空间占用，对数据进行高效管理与利用。
对于在线监测数据和污染源监测数据，由于数据的采集部门、方式和格式相对固定，直接由系统自动进行数据的检查和审核，将符合标准的数据与空间位置关联后自动转入系统数据库；对于环境监测业务数据，系统提供数据输入、编辑和更新等功能，实现在业务执行过程中实时自动建库；对于历史数据，通过开发数据导入、提取工具、手工等方式录入计算机；对于与空间位置相关的历史数据（如：污染源单位），则需要通过手工操作运用空间数据管理工具进行空间数据建库。
3.3 基础资源管理
资源管理主要管理系统内的静态数据，覆盖实验室的所有资源。资源录入之后，可以进行修改。并且其他子系统可以调用资源管理的数据。
资源管理包括人员管理、仪器设备管理、样品管理、试剂和标准品管理、分析方法管理、采样方法管理、监测对象管理、监测项目管理和方法标准库管理等。
3.4 质量管理
系统严格按南宁市环境保护监测站质量手册、质量管理细则、程序文件要求执行质量控制，根据质量控制部门工作要求进行设置，质量管理包括质量监督管理、质量溯源管理、评审管理以及不合格项管理。
3.5 查询统计
系统提供了多种统计的方式和表现形式，可以对样品、仪器、监测报告、方法标准、分析任务等进行多条件的组合统计，并输出各类统计报表和状态图。
系统能对数据进行各种统计分析，打印各种固定格式的表格和文件，并生成符合用户使用要求的各类污染源月报、季报、年报等，统计的结果可以成常用的Word、Excel、 PDF等格式的文档导出。
4 结语
环境监测业务管理系统在实际工作中的应用，改变了传统的人工管理方式，实现了监测业务流程各个环节科学统一的计算机无纸化管理，较大程度上提高了工作效率，加强了数据安全，并具备一定的检查功能，降低了差错率，其先进性和优越性正逐步得到体现，相信在今后的工作中系统会不断得到改进和完善，在环境监测工作中会发挥越来越大的作用。
参考文献：
[1]陈玉峰.SQL Server2000数据库开发教程[M].北京：科学出版社，2003.
[2]朱翔，朱云燕.环境信息技术应用与管理实践[M].北京：化学工业出版社，2005：181-190.
污水含油在线监测系统的开发 篇4
对于注水驱油的油田, 特别是采用早期注水方式开发的油田, 经过一段时间开发后, 生产的原油含水率随着时间的推移迅速上升, 由于水里含有一定数量的原油和其他物质, 若不及时处理、利用任意排放将会给人们的生活和生产带来严重灾害。对含油污水进行处理, 回注地下, 变害为利, 对环境保护和油田生产都十分有利。
油田对于含油污水的除油的主要方法有:重力分离法;物化法、化学混凝法 (加混凝剂等) ;粗粒化法;过滤法等方法。由于水质不同及要求处理的深度不同, 单靠一种除油方法, 很难达到预期的目的, 所以在现场使用时, 都是几种方法联合使用[1]。
油田污水含油量测定采用的标准是SY/T5329—94 (碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法, 其规定的方法是通过石油醚等有机溶剂萃取污水中的油份而使油富集, 然后与标准油比色得出测量结果) , 这种方法已不能满足工业需要[2]。
2 本系统主要功能
本系统中上位机的作用主要是提供一个人机交互界面, 使操作人员可以直观的了解现场各工艺参数, 根据生产需要发出相应的控制指令。在现场, 系统利用GQS-186型油份浓度计将采集数据存储在FP-1中, 松下 (FP-1) 接收的是GQS-186传送的 (4-20) mA的模拟量, 并实时将数据采集和存储部分取出, 并传送到装有组态王软件的上位机。由于下位机采用了PLC进行采集数据, 各物理参数通过相应的变送器得到4-20mA的标准信号, 通过屏蔽电缆接至PLC的AI或DI模块。由于采用电流方式传输, 因此传输距离远, 而具有较好的抗干扰能力, 控制信号通过PLC的AO或DO口输送数据, 控制现场执行动作。经过上位机的处理将控制信号反馈回PLC实施控制。技术人员通过查看数据、曲线、报表, 并对这些数据进行详细分析, 从而设置运行参数、发出控制命令, 最终实现对整个系统的控制, 使得系统性能有了很大提高。
系统要具备定时休眠和自启动功能, 为保证测量数据的准确性, 每次监测前后要自动清洗, 要具有多点监测功能, 并根据含油量的不同, 可以手动或自动调节加药量, 具有通讯故障保护功能。
3 污水含油在线监测系统的构成
1、系统硬件结构
现场控制技术的系统硬件结构主要由以下几部分组成:
(1) 监控计算机
监控计算机是现场控制技术系统硬件人机对话的平台, 为了保证整个控制系统的可靠性, 会选用工控机作为监控计算机 (上位机) 。采用常用的RS-232通讯协议, 将用户方通过RS-232接口与PLC进行通信。
(2) 可编程控制器
可编程控制器 (PLC) 它是整个控制系统的执行部分, 完成对自动控制系统的设计及实现。在本设计中采用了松下FP1型可编程控制器。由于它内部采用了多种滤波器, 而且CPU与I/O光电隔离具有很强的抗干扰能力, 因此可在各种恶劣的工业条件环境下工作[3]。
在本设计中应用了PLC的开关量控制、模拟量控制、通信联网等功能。开关量控制在设计中体现在对油份浓度计的上电与断电控制。还有清水、污水阀门开关的控制也是利用了开关量的控制功能, 以实现现场工作的要求。开关量控制的应用, 取代了传统的继电器控制系统, 实现逻辑控制和顺序控制。
模拟量控制是通过PLC所带的外加功能模块所完成的, 通过A/D模块将油份浓度计输出的电流转化成数字量, 在上位机做出相应的处理之后, 在通过D/A模块转化成一定的模拟量来驱动外围设备.
(3) 油份浓度计
GQS-186型智能油份浓度计是海上、陆上用于对水中油份浓度进行连续检测和报警的装置。原理是利用光学浊度法的原理, 采用超生波乳化水中油, 然后测定乳化前后的散射光差, 求出水中的含油量。
2软件设计
现场控制技术的系统软件设计主要有以下几部分组成:见图示3-1。
上位机软件采用的组态王软件6.5版编写的, 实现了汉化用户界面。“组态王”是建立工业控制对象人机接口的一种智能软件包[4]。
此系统在人机界面上可实现的功能:
运行监控:通过运行监控界面用户可以在计算机屏幕上直观地看到现场的生产运行情况。
参数设定:参数设定界面主要目的是方便用户对系统运行过程中的一些重要参数进行修改。
数据管理:组态王中数据管理由SQL访问功能来实现。
报表生成:数据报表是反应生产过程中的数据、状态等, 并对数据进行记录的一种重要形式。
网络功能:是一种真正的客户—服务器模式, 支持分布式历史数据库和分布式报警系统, 可运行在基于TCP/IP网络协议的网上, 使用户能够实现上、下位机以及更高层次的厂级联网
“组态王”软件实现了系统的集约化管理。在组态画面开发系统中, 设计了各种参数的实时设置画面。
4 结论
1、提高自动化水平, 减少人力消耗, 并且可以准确的分析污水中含油量, 系统稳定可靠;具有数据远传功能, 可实现各站联网, 集中监控;采用组态软件, 画面直观, 可视性好。
参考文献
[1]王霞.油田含油污水含油分析中几个问题的探讨.新疆石油科技, 2002 (2) -12
[2]韩萍芳, 徐宁, 吕效平, 王延儒.超声波污油破乳脱水的研究.南京工业大学学报.2003 (25) -5
[3]宋延民, 马景利, 王华堂, 孔庆美, 沈新天, 张志扬.污水处理的PLC控制系统.城市环境与城市生态.2002 (15) -2
[4]李卫平, 原思聪.基于PLC和组态王的泵站监控系统设计.自动化技术与应用.2004 (23) -5
水合物监测系统的开发 篇5
中国新能源网 | 2009-3-3 9:57:00 | 新能源论坛 | 我要供稿
特别推荐：《中国新能源与可再生能源年鉴》(2009)征订
摘要：天然气水合物是20世纪发现的一种新型后备能源，被喻为21世纪石油天然气的理想替代资源，是目前地球上尚未开发的最大未知能源库。本文介绍了天然气水合物的开发 历程、资源状况、现有的开发技术方法与发展趋势，同时也总结了天然气水合物开发领域取得最新成果和认识。最后得出天然气水合物的研究方向，并建议广泛的参与国际合作。
关键词： 开发天然气水合物 资源现状 开发技术 最新进展
一、天然气水合物开发历程
天然气水合物是以甲烷CH4为主的气态烃类物质（含少量CO2、H2S等非烃分子）充填或被束缚在笼状水分子结构中形成的冰晶状化合物，是在高压、低温条件下形成的。它是继煤、石油和天然气等能源之后的一种潜在的新型能源,广泛存在于沟盆体系、陆坡体系、边缘海盆陆缘和北极地区的永久冻土区。
20世纪60年代初，前苏联借助地球物理方法首次在西伯利亚永冻层中发现了天然气水合物，随后美、加在加拉斯加北坡、马更些三角洲冻土带相继发现了大规模的水合物矿藏。70年代初英国地调所科学家在美国东海岸大陆边缘所进行的地震探测中发现了“似海底反射层”(Bottom Similating Reflector,英文称BSR)。紧接着于1974年又在深海钻探岩芯中获取天然气水合物样品并释放出大量甲烷,证实了“似海底反射”与天然气水含物有关。70年代和80年代，深海钻探计划(DSI)和大洋钻探计划(ODP)陆续实施，在全球多处海底发现了天然气水合物，大规模的国际合作相继开展，天然气水合物研究以及综合普查勘探工作进人全面发展阶段。1991年美国能源部组织召开“美国国家天然气水合物学术讨论会”。1995年冬ODP64航次在大西洋西部布莱克海台组织了专门的天然气水合物调查,打了一系列深海钻孔,首次证明天然气水会物广泛分布,肯定其具有商业开发的价值。同时指出天然气水会物矿层之下的游离气也具有经济意义。如今，新技术、新方法的大量应用使天然气水合物的研究朝着更全面、更精深的方向发展。
二、天然气水合物资源现状 1.天然气水合物储量
图1 世界有机碳分布（单位：1015吨）
天然气水合物资源总估算值的差别非常大,从标准温度压力下的1×1015立方米到5×1015立方米 ,再到21×1015立方米。这远比常规天然气资源的总估算值(57×1013立方米)大得多。天然气水合物估算值为天然气地质储量值，实际产量仅仅是这一数量的百分之几。但是,天然气的可能生产量仍然会高于常规天然气资源的产量（如图1）。目前各国科学家对全球天然气水合物资源量较为一致的评价为2×1016,是剩余天然气储量(156×1014m3)的136倍。2.天然气水合物产量 目前，除了小型现场试验之外,唯一实现开采的是俄罗斯的麦索亚哈天然气水合物气田,所以未来的产量尚不确定。但是由于水合物矿藏自身的厚度非常的大（可达几百米），全世界甲烷水合物潜在产量将非常可观。
参与试验性开采比较积极的国家有日本、加拿大、美国、德国和印度等。依据近年来试验性开采的成果和今后的技术进步看，在2015~2020年发达国家实现工业规模开采水合物在技术上是可行的，但实现商业开采则值得探讨。
3.天然气水合物资源分布
已发现的天然气水合物主要存在于世界范围内的沟盆体系、陆坡体系、边缘海盆陆缘,尤其是与泥火山、热水活动、盐泥底辟及大型断裂构造有关的深海盆地中,可能还包括扩张盆地（图2）和北极地区的永久冻土区。大西洋的85%、太平洋的95%、印度洋的96%的地区中含有天然气水合物,且主要分布于洋底之下200～600米的深度范围。
图2全球天然气水合物分布
（1）海洋中的分布
目前,世界已调查发现并圈定有天然气水合物的海域主要分布在西太平洋海域的白令海、鄂霍茨克海、千岛海沟、冲绳海槽、日本海、四国海槽、南海海槽、苏拉威西海、新西兰北岛；东太平洋海域的中美海槽、北加利福尼亚-俄勒冈滨外、秘鲁海槽；大西洋海域的美国东海岸外布莱克海台、墨西哥湾、加勒比海、南美东海岸外陆缘、非洲西西海岸海域；印度洋的阿曼海湾；北极的巴伦支海和波弗特海；南极的罗斯海和威德尔海,以及黑海与里海等。中国在西沙海槽、东沙陆坡、台湾西南陆坡、冲绳海槽、南海北部等区域也发现了天然气水合物的大量地球物理与地球化学证据。
目前世界这些海域内有88处直接或间接发现了天然气水合物,其中26处岩芯见到天然气水合物, 62处见到有天然气水合物地震标志的似海底反射(BSR),许多地方见有生物及碳酸盐结壳标志。
（2）大陆中的分布
全球天然气水合物在大陆主要分布于阿拉斯加北坡、加拿大马更些三角洲等地(详见表1)。有调查证据显示,中国青藏高原永久冻土带区域也可能蕴藏着大量的天然气水合物资源。
表1 全球天然气水合物在大陆的主要分布地点
三、天然气水合物开发技术与方法
从20世纪60年代苏联发现麦索雅哈气田至今,天然气水合物的开发思路基本上都是首先考虑如何使蕴藏在沉积物中的天然气水合物分解,然后再将天然气采至地面。一般来说,人为地打破天然气水合物稳定存在的温度压力条件,造成其分解,是目前开发天然气水合物中甲烷资源的主要方法。现阶段提出的方法可以归为这么几类：加热法、降压法、添加化学剂法、驱替法、综合法等
1.加热法
将蒸汽、热水、热盐水或其它热流体从地面泵入水合物地层,也可采用开采重油时使用的火驱法,总之只要能促使温度上升达到水合物分解的方法都可称为热激发法。热开采技术的主要不足是会造成大量的热损失,效率很低。特别是在永久冻土区,即使利用绝热管道,永冻层也会降低传递给储层的有效热量。在热刺激模型中,水合物产生的热传导控制技术有两种:(1)用热水或蒸汽循环注入预热井。通过数值实验表明:水合物的储层最小应有15%的孔隙度,厚度应有7.5 cm。如果注射液的温度为340 K～395 K之间,则可满足其经济可行性的需要。
(2)利用电磁或微波等直接加热。为了更有效利用热能,可在井下安装加热装置,设备较复杂,也可利用微波加热,通过波导将微波导入井底,直接加热水合物或水。
图3 加热法开采天然气水合物
近年来,在用加热法开采稠油时,为了提高加热效率,采用井下装置加热技术,井下电磁加热方法就是其中之一,实践证明电磁加热法是一种比常规开采技术更为有效的方法。这种方法就是在垂直(或水平)井中沿井的延伸方向在紧邻天然气水合物带的上下层内(或天然气水合物层内)放入不同的电极,再通以交变电流直接对储层进行加热。电磁热还很好地降低了流体的粘度,促进了气体的流动。Islam进行的模拟计算结果表明,利用该方法分解水合物是可行的。
2.降压法 通过降低压力而使天然气水合物稳定的相平衡曲线移动,从而达到促使水合物分解的目的。一般是在水合物层之下的游离气聚集层中“降低”天然气压力或形成一个天然气空腔(可由热激发或化学试剂作用人为形成),使与天然气接触的水合物变得不稳定并且分解为天然气和水。开采水合物层之下的游离气是降低储层压力的一种有效方法,另外通过调节天然气的提取速度可以达到控制储层压力的目的,进而达到控制水合物分解的效果。减压法最大的特点是不需要昂贵的连续激发,因而其可能成为今后大规模开采天然气水合物的有效方法之一。但是,单使用减压法开采天然气是很慢的,是一种弱化被动式开采。
研究者认为,当水合物层下面存在自由气藏时,降压开采是最有效的方法。前苏联麦索雅哈气田的开采实践即证明了这一点。
3.添加化学剂法
某些化学剂,如盐水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇等可以改变水合物形成的相平衡条件,降低水合物稳定的温度。当将上述化学剂从井孔泵入后,就会引起天然气水合物的分解。添加化学剂法较加热法作用缓慢,但确有降低初始能源输入的优点,其最大缺点是费用太高。
4.其他方法
近期有学者提出用CO2置换开采,用压力将相平衡压力较低,更容易形成水合物的CO2通入天然气水合物储层,通过形成二氧化碳水合物放出的热量来分解天然气水合物,同时可以用来处理工业排放的CO2。
也有人提出直接在井底放一个高温催化炉,把甲烷催化成一氧化碳和氢气,利用放出的热量来分解水合物。
除了以上常见的开发方法,一种新的天然气水合物开发方法是在深海使天然气水合物颗粒化,或将天然气水合物装入一种可膨胀的软式气袋(其内部保持天然气水合物稳定所需要的温度压力条件)中,再用潜水艇把天然气水合物拖到大陆架附近的浅水地区,在那里,天然气水合物能够缓慢地分解,产生燃料和水。最近,日本学者用试验证实了将空气中的CO2分离与天然气水合物开发相结合的可能性。
从方法的使用来看,单单采用某一种方法来开采天然气水合物是不经济的,只有结合不同方法的优点才能达到对水合物的有效开采。例如将降压法和热开采技术结合使用,即先用热激发法分解天然气水合物,后用降压法提取游离气体（如图4），这样取得的效果可能会更好一些。
图4 综合法开采天然气水合物
四、天然气水合物开发技术新进展
20世纪中后期特别是进人21世纪以来，世界天然气水合物研发取得了一系列新进展和技术进步，主要有:①一些国家开始执行新一轮国家计划，以《大洋钻井计划》水合物调查为代表的国际合作项目完成，其他国际合作项目亦成绩斐然，水合物国际学术交流活动日益频繁，文献量逐年增多；②加拿大麦肯齐三角洲Mallik3IJ-38，Mallik4L-38和MallikSIJ-38井组完成了永久冻土带水合物的试验性开采(旨在解决每口井的水合物气采收率，每口井的产量，开采成本和水合物气价等问题)，日本和美国制定了明确的商业开采时间表，并着手进行海洋水合物试验性开采；③水合物地质学和地球化学研究在气源、运移和成藏模式上有新发现和新见地，高分辨率三维地震勘探和其他新的地球物理调查技术确定井位的成功率提高，钻井取样技术趋于成熟；⑤在室内实验模拟和陆上永冻土区开采试验(包括钻井、试井、测井和完井试验)基础上，海洋水合物工业开采技术将接受海底条件的检验和进一步积累经验。
在描述和讨论了天然气水合物开发领域的最新发展和成果，如果天然气水合物受降压或增温的影响,在温度不稳定的情况下,水合物会分解为气和水。若天然气水合物在粗粒沉积物孔隙内,井筒周围降压会造成水合物分解,释放出来的气体会流经多孔介质,流到井筒,最后到达地面设施。水合物生产甲烷的技术有可能是从常规油气生产技术直接改进而得。没有人通过水合物矿藏生产能力的长期测试来探明甲烷量,大部分水合物矿藏的大小和地质环境也尚未界定。但是,阿拉斯加和加拿大北极现场进行的小型流动测试以及对这些己确定矿藏的模拟说明,运用改进的常规天然气生产技术可从水合物中生产甲烷。
在甲烷从下伏沉积物上升至海底的区域,天然气水合物可能也会在海底形成矿藏。这些矿藏不会被认为是潜在的商业来源,因为它们是化合性生物群落的主体。开采海底矿藏的主要障碍是在收集这些漂浮块体的过程中甲炕有被释放到空气中的危险。
以下是最近国外的相关试验和研究项目进展：
1.阿拉斯加北坡生产试验
2007年美国能源部(DOE)与英国石油公司(BP)合作钻了一口垂直参数井,用于验证地震预测并采集岩心和地球物理测井资料供分析和模拟所用。从此井中采出了130米含有天然气水合物的岩心。含有水合物区域的水合物饱和度达到孔隙体积的75%。天然气水合物饱和度随着砂粒质量的不同而不同,砂层越干净,水合物饱和度越高。采集了一整套裸眼井地球物理测井曲线,并在两个含水合物地区进行了压降测试。压降测试结果表明气体流动以及地层的迅速冷却与水合物分解的气体有关。计划大概在2009年在此处进行长期的生产测试。
2.墨西哥湾地震预测技术试验
2001年,为了了解天然生成的天然气水合物如何圈闭浅层油气,以及如何影响北墨西哥湾的海底稳定性,美国能源部与雪佛龙石油技术公司以及其他公司、学术机构联合启动了一项工业联合项目。墨西哥湾是一个主要的油气生产区域,行业与政府管理者需要了解水合物对海底稳定性的影响以及对钻井、生产与油气管道的潜在影响。此项研究所获得的大部分信息也适用于水合物中潜在甲烷的生产。事实上,自从2005年,此项目己经将其研究重点转移到了墨西哥湾大型水合物矿藏的探测、量化以及其潜在的产量上。
含有天然气水合物区域的井筒稳定性可能会遭到破坏,因为钻井的热量和钻井液的循环可能会加剧水合物的分解。尽管水合物稳定区暴露了许多天,但2005年墨西哥湾的井没有出现任何井筒问题。钻井证实了井筒稳定模型的正确性,此模型用于预测钻井之前的情况。
图5 2005年能源部工业联合项目在墨西哥湾 所钻天然气水合物井的位置
(图片来自美国地质调查所)2005年,为了获取地球物理测井曲线或岩心, 在墨西哥湾的两个地方---keathley峡谷151区块与Atwater山谷13和14区块---约1300米水深处钻了七口井。在常规三维地震基础上,这些井的资料证实了对甲烷水合物地点的预测。由于目标地点为解决海底稳定问题的区域,所以选择了水合物饱和度较低的区域,一般低于孔隙体积的20%。饱和度这样低可能没有产量,因此没有进行压降试井。为了2008-2009年的钻井地球物理测井和取心,2007年此项目对墨西哥湾天然气水合物矿藏高度集中的地方进行了评估。如果选定了适合的矿藏,在未来的几年中会进行生产测试。
3.生产模拟与油藏模拟
所谓油藏模拟是指根据生产技术(如压力下降或热力增产措施)运用计算机对储层流体流动建模。由于没有进行大型生产试验,在不需要精确技术的情况下,油藏模拟是当前评估未来天然气水合物矿藏产能、未来研究与发展直接经费支出的最佳技术。天然气水合物油藏模拟软件可模拟含水合物地质系统,评价永冻层与海洋环境下水合物的开采策略,包括热力增产措施、降压法以及缓凝剂诱发增强分解。
美国劳伦斯伯克利国家实验室最近完成了天然气水合物储层的模拟,包括低浓度沉积物与高饱和度海相砂岩。研究成果表明扩散型低浓度沉积物没有生产潜力,但高浓度沉积物可能有较高的生产能力。
一般通过评估油藏模拟软件的储层历史动态拟合能力来评价它们的准确性。由于没有用作测试实例的天然气水合物历史产量,于是通过对比几个模拟软件对相同数据集的反应来评价和改进它们。本次所使用的计算机模拟程序为:TOUGH+/ HYDRATE,由美国能源部/劳伦斯伯克利国家实验室开发:MH-21水合物模拟软件,由国家先进工业科技协会、日本石油工程有限公司与东京大学开发:STOMFHYD,由位于费尔班克斯的阿拉斯加大学石油工程系开发以及用于天然气水合物且经过改进的CMG STARS,由英国石油公司、卡尔加里大学与阿拉斯加一费尔班克斯大学开发。
4.Mallik地区的开采试验
Mallik地区的天然气水合物矿床富集度极高,由于赋存状态非常之好,其周围环境都未发生变化。2003年12月,在日本千叶城举行的题为“From Mallik to the Future”的研讨会上,公布了人们期待已久的关于2002年Mallik研究计划的资料:水合物变成真正资源的可能性增大；减压法比另外两种方法简单得多；把热水或热流注入地层的方法在其次；把诸如甲醇这样的化学物质注入地层的方法居末位。
5.美国加快天然气水合物的研究
目前，美国能源部下属的国家能源技术实验室（NETL）对天然气水合物的研究开始逐渐转移到了如何从北极地区水合物气藏中开发天然气和安全的钻井的方向上来。由NETL牵头，联合BP阿拉斯加勘探公司和USGS，一同在阿拉斯加北部对天然气水合物分布情况进行了勘探，分析水合物的特性、储量和研究商业性开采的可行性。2007年2月，在Milne Point区域完成了一口试验井，获得的数据显示，在阿拉斯加北坡永冻层下的沉积物中，可以进行安全有效的作业，并获得了甲烷水合物沉积的综合资料，在技术上实现了三项重要的突破：
在北坡水合物气藏中首次通过降压采集到天然气水合物的样品；对水合物气藏首次进行压降反应裸眼测试；首次应用可回收绳索连续取心，取心率达到了85%。
研究人员将利用收集到的信息，对含水合物砂岩的潜在产能进行一系列长期的生产测试，在深海区域，NETL将继续引导和支持多个全球钻井和取心计划。主要目的是为了分析天然气水合物的成因和分布区域；测试对预钻区域认识和分析的效果。
五、结论与认识
无线环境监测系统的设计与开发 篇6
物联网技术已经被广泛应用到医疗, 交通, 农业, 国防等等领域, 而且市场规模不断扩大。它的无线传输技术的使用极大提高了人们的生活质量。 作为物联网领域的无线传输技术之一, Zig Bee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术, Zigebee技术的应用对无线环境监测是革命性的, 市场前景很好, 同时Zig Bee技术极大的提高了环境监控的质量和效率。
1 系统设计
系统实现u C/OS-2 操作系统在STM32F107 处理器上的移植, 基于Zig Bee技术构建无线传感器网络, 实现了环境信息的采集。 本系统分为终端节点部分, 网关部分, 以及移动用户端和上位机部分。终端节点主要是采集环境因子发送给协调器, 协调器将信息发送给网关, 网关将监测节点信息整合发送给上位机和移动终端, 移动终端和上位机可以反向控制终端节点。
1.1 网关硬件设计
网关主要由芯片STM32F107 扩展而成, 网关底板与CC2530 核心板配合使用可以提供丰富的硬件支持资源。 网关底板集成了JTAG接口、按键、LED和LCD、RS232 和RS485 接口、蜂鸣器、传感器模块、电位器、时钟模块和外扩存储模块等。JTAG接口是连接仿真器下载调试程序的接口。 网关硬件结构图如图1 所示。
1.2 Zig Bee监测节点硬件设计
Zig Bee监测节点采用CC2530 单片机, CC2530 结合了的RF收发器的优良性能, 业界标准的8051CPU, 8KBRAM和许多其它强大的功能。外部扩展了温湿度传感器, 光照传感器, 及火焰传感器。CC2530 单片机通过模拟I2C总线的方式对温湿度进行采集, 采用A/D转换对光照度进行采集, 采用IO检测对火焰传感器进行数据采集。Zig Bee监测节点硬件结构图如图2 所示。
2 系统软件设计
Zig Bee监测节点通过四种传感器采集周围的信息, 将接收的信息传给协调器, 协调器将数据用数组封装起来, 将信息用串口0 传送给网关, 网关利用串口中断的方式接收来自协调器的数据, 同时将数据串口发送至上位机, 并且网关UC/GUI界面可以显示节点的环境数据, 并可以实现环境异常预警。 移动终端可以接入网关获取节点环境数据, 并可反向控制。
2.1 Zig Bee监测节点软件设计
路由器将采集到的数据发送给协调器, 协调器接收到数据后将接收到的数据依次封装到数组, 通过串口将封装好的数据发送给网关, 协调器节点主导无线环境网络建设的整个过程, 主要包括系统初始化、网络的建立、地址的分配和成员的加入、节点设备数据的更新、数据转发表、设备关联表等几个方面, 另一方面作为网关和设备节点之间的桥梁, 完成网关和设备节点的通信。
2.2 网关的软件设计
在u C/OS-2 操作系统环境下, 网关的软件设计主要体现为四个任务流。 四个任务流分别是startup_task任务, touch_task任务, beep_task任务, Zig Bee_task任务。 startup_task任务为系统启动任务, 包含触摸屏任务、蜂鸣器任务、Zig Bee数据处理任务的创建。 触摸屏任务touch_task包含初始化GUI界面, 每10ms刷新界面显示功能。 蜂鸣器任务beep_task实现Zig Bee节点报警功能。 Zig Bee数据处理任务Zig Bee_task将申请UART4 中断产生的节点数据消息邮箱, 将数据拆分, 在GUI界面上显示出来。
2.3 上位机软件设计
上位机软件由VB程序语言设计, 能够实时显示温度, 湿度, 光照, 火焰数据, 同时温度、光照度数据超过设定数值, 上位机能够报警, 并能反向控制节点预警。
3 实验现象
在液晶屏上有三个NO号分别代表三个节点, 第一列是温度显示框, 当温度大于25°时第一列文本框里的数字会变红而且发出蜂鸣声, 小于25°轰鸣声消失。 第二列是光照显示框, 数值越大光照强度越高。第三列是火焰显示框, 当检测到火焰时数值变成1, 文本数值变成红色, 实现火灾报警。 第四列是湿度文本框, 数值越高反映环境湿度越高。 最下端三个Beep按钮, 分别控制三个节点, 点击相应的Beep按钮对应的节点会发出报警声。
在上位机界面的监测节点显示文本框现象与网关实验图一致, 在发送区如果输入1 点击节点报警按钮, 对应1 号的终端节点会发出报警声。 输入2 或者3, 对应的节点会发出报警声。 温度如果大于25°则温度报警提示旁的图片会变红, 小于25°就恢复原状。
4 小结
本文介绍的是采用无线传感器网络技术 ( Zig Bee) 实现数据的采集与控制。其中监测节点实现对环境温度、光照度、火焰和湿度的数据的采集, 将接收的信息传给协调器, 协调器将数据用数组封装起来, 将信息用串口COM0 传送给网关, 网关利用中断的方式接受协调器发送信息整合, 在液晶屏上显示, 同时将信息利用串口2 传给上位机, 在上位机上显示, 上位机也可以反控监测节点, 最后在液晶屏上显示出4 种监测因子的数据。
摘要：针对目前大多数无线环境监测系统采用多线制和总线制的连接方式, 存在成本较高, 施工复杂, 可扩展性差, 抗干扰能力差, 误报率很高等问题, 本系统是一种基于无线传感器网络技术的环境监测系统。环境监测系统围绕Cortex-M3架构的STM32F107处理器, 系统可靠性高, 实用性强, 大大降低了制作成本, 性能和价格上有很强的竞争力, 有很大的市场潜力。
关键词：Cortex-M3,无线传感器,STM32F107,监测系统
参考文献
[1]徐君丽, 刘冀伟, 王志良.基于无线网络的智能监控系统设计与实现[J].微计算机信息, 2005 (21) 6.
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[4]孙利民, 李建中, 陈渝, 等.无线传感器网络[M].清华大学出版社, 2005年5月第1版.
[5]蒙博宇.STM32自学笔记[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2014.2.
环境噪声实时监测系统的研制开发 篇7
1.1 课题背景
噪声源于生活中各个角落，它无处不在，与人们的生活息息相关的。噪声已经被认为是仅次于大气污染和水污染的第三大公害。通常环境噪声测量的目的是了解被测环境是否符合允许的噪声标准或噪声超标情况，以便采取相应的控制措施。
传统的硬件声级计应用广泛，小到用于听力校准以确定噪声对人耳听觉的危害程度，大到用于对机械电子产品噪声、环境噪声、交通噪声等的现场测量。但这种声级计功能比较单一，如需要对噪声进行进一步的测量，则须外接滤波器和记录仪，不便于进行实时分析，其灵活性明显不足。而且，如要求基于硬件的噪声监测仪对整个噪声频段进行实时分析，则要并联许多滤波器，会出现在使用一段时间后，由于电路老化等原因，造成仪器性能不稳定的现象。
为了克服硬件监控系统的缺点，本系统采用了虚拟仪器。虚拟仪器是全新概念上的最新一代测量仪器，它把现代计算机技术和仪器技术相结合，用来辅助计算机的测试。
虚拟仪器将传统的由硬件实现的数据分析、处理和显示等功能改为由功能强大的计算机软件来完成，使计算机与相应的I/O接口设备相连以获取信号，然后按照测量原理，编制具有测量功能的程序，构成相应的测试仪器。基于相同的硬件系统，虚拟仪器通过编制不同的软件来实现多种测量仪器的功能，显著降低了仪器的开发和维护费用，提高了仪器的灵活性和性价比。
1.2 软件平台
虚拟仪器的编程采用LabVIEW，因为LabVIEW采用图形化编程(所以也被称为G语言)，它的界面和功能与真实的仪器十分相似。它是美国国家仪器公司(National Instrument,NI)的产品，是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件开发集成环境。在LabVIEW环境中开发的应用程序都被冠以VI后缀，以表示虚拟仪器的含义。VI一般包括前面板和程序框图，前面板实际就是程序的交互式用户接口，与真实物理仪器的前面板相似，程序框图实际就是VI的程序代码。利用LabVIEW开发的虚拟仪器，可以利用高性能的计算机对噪声信号进行采样、记录以及实时分析，也可以移植到ARM板上。
2 系统结构
2.1 硬件结构
整体硬件结构如图1所示。传声器将被测声源信号转换为电信号，A/D卡将模拟信号转换为数字信号后，供计算机进行分析和处理。A/D卡采用的是Sound Blsster声卡，利用LabVIEW软件完成对信号的读取、分析、计算、存储和显示。
2.2 软件结构
2.2.1 程序原理
软件结构由两部分组成(如图2所示)。一部分是程序框图的设计，主要分为3个模块。第一个模块是对拾音器所接收的声音信号经过A/D转换后生成电信号的读取；第二个模块是对读取的电信号进行测量与分析；第三个模块是报警系统。另一部分是前面板的显示，主要分为3个模块，第一个模块显示所测量的声压值；第二个模块是控制测量开始与否的开关；第三个模块是实时计时模块，时刻显示当前的时间日期。
2.2.2 程序框图设计(如图3所示)
(1)声源接收模块
测量音源的拾音头将测得的声音信号转换为电压值并传给计算机，通过LabVIEW软件的控制将这些电信号传给计算机。程序设定接受的音源形式为单声道16 bit。
(2)噪声分析模块
在计算机成功接收音源信号后，可以采用多种方法对其进行分析，如实时测量声音的波峰和波谷值，或对测量的电压值数组进行分析，选出最大幅值等。但在实际的应用测量中，由于环境噪声本身是不规则且大幅波动的，这两种方法所测结果波动过大，在稳定指标上难以达到要求，而有的软件对声源进行统计、加权等计算过于复杂。本程序旨在实时监测生活区的噪声情况，因此减小了计权声级问题的影响，从而大幅减少了计算量。
针对以上方法的缺点，本程序为了解决测量结果不稳定、计算量繁多的问题，采用了对声音积分的方法进行分析。虽然噪声是不规则且浮动较大的，但是相同声级的噪声在一个测量周期内所产生的能量总和是大致相等的。用这个原理可以有效地解决噪音测量结果不稳定的问题。
在得到能量的测量结果后，为了便于计算，对积分再求平均值，用这个平均值与噪音计测声压值结合，根据声压值的计算公式对它们进行拟合，绘制出对数分布图，然后利用Excel公式拟合出精确的声压级公式，最后将公式导入LabVIEW软件的公式框图中，对噪声进行实时测量。
(3)报警模块
声音超过80 dB时，会影响人们的正常生活。所以，在噪声超过80 dB时，系统会明灯报警。
2.2.3 前面板显示结果
前面板分别显示所测得的声压值及当前时间(如图4所示)。
3 研究结果
3.1 程序在PC机上运行的测量值与校准噪声值对比
系统运行后测量得到的声压值结果与校准噪声计所测结果基本一致(如图5所示)。
3.2 程序在ARM板上运行的测量值与校准噪声值对比
另外，我们将做好的系统移植到ARM板上，并且在Windows CE系统下运行，运用LabVIEW的MOBILE模块将程序导入ARM板上。经过调试后，系统在ARM板上运行达到测量较为准确的指标(如图6所示)。
系统运行后测量得到的声压值结果与校准噪声计的结果基本一致。
4 结束语
环境噪声测试系统通过声级标准仪(噪声器)标定校准，达到了测量环境噪声值(分贝值dB)的基本要求。LabVIEW是一个简单、易于操作的虚拟仪器系统开发与设计平台，它集多种传统仪器的功能与一身，并可以根据用户的需求进行利用和综合开发，十分方便。我们应用该平台搭建的噪声测试分析仪，不仅能较为准确地测量环境中的噪声，还能降低成本，同时也能提高噪声测试分析的效率。LabVIEW是我们学习和工作的好伙伴，是不可或缺的重要检测及开发软件，在科学领域中有着重要的地位，能够帮助我们解决很多疑难问题。我们的虚拟噪声测试仪(声级计)的开发设计还有待进一步完善，相信必定会在日后有更大的突破。
摘要：介绍了一种可以准确、稳定测量实时噪声的方法,克服了在噪声测量中普遍采用硬件声级计,在灵活性方面的欠缺,也克服了基于软件噪声计程序而过于复杂的缺点。这种噪音监测设备可应用于日常生活及百姓生活区的噪音检测。
关键词：LabVIEW,噪声,实时监控
参考文献
[1]曹广忠,罗长更.基于LabVIEW的多功能声级计设计[J].仪表技术与传感器,2007(6):16-18.
[2]尹秉奎,徐敏,黄镇昌.基于LabVIEW的噪声测试分析仪[J].现代制造工程,2006(9):87-89.
[3]从燕.试论噪声的污染、影响及治理技术[J].新疆化工,2008(1).
水合物监测系统的开发 篇8
衡量一个燃煤电厂的能效指标主要是供电标煤耗, 而供电标煤耗由锅炉热效率、汽机热耗率、厂用电率及管道损失决定。过去, 对标指标是一个月统计一次, 定期召开对标、节能分析会, 通过对标指标数据分析, 找出落后指标, 分析原因, 制定整改措施, 再由相关专业负责人跟踪对标措施的实行情况。现在, 需要寻求一种实时的方法, 为生产管理人员提供实时的相关数据, 根据这些实时数据, 对标小组能根据供电标煤耗的实时值波动, 进行对标分析, 及时发现问题, 排除缺陷, 破解难题。为此, 广东粤电云河发电有限公司开发出“燃煤电厂成本在线监测系统”, 通过该软件, 企业的管理者可以实时监测、分析企业的发电成本, 从而实现企业的生产经营盈利。
1系统开发
1.1软件结构
该软件由 “后台的实时计算程序”和“Web展示程序”两部分组成。 其中, “后台的实时计算程序”负责读取实时煤耗等数据, 然后进行相关计算, 并将计算结果保存到数据库中;“Web展示程序”负责向用户展示后台的实时计算结果, 并进行一些统计, 为用户提供丰富的数据信息资源。
“后台的实时计算程序”和 “Web展示程序” 两部分程序分开设计、独立运行, 使得软件的运行所占资源较少。可以考虑将这两部分程序都放在原Web服务器上运行, 也完全满足系统运行要求。 因此, 该软件的投用不必增加服务器等硬件设备。
1.2数据库
该软件选用简单易用的SQL Server数据库, 主要设计了3个表, 一个用于保存实时计算结果;一个用于保存相关固定值; 一个用于保存用户的操作痕迹。 登录用户及权限等信息使用原有系统的用户表。
1.3开发工具及语言
软件的两部分均选用Microsoft Visual Studio 2010开发工具进行开发, 语言为C#。
1.4后台计算程序的开发过程
在Visual Studio 2010中新建一个“Windows窗体应用程序”, 然后依次进行:
(1) 定义数据库连接。
程序用到的数据库包括有:煤耗在线监测子站系统、运行管理系统的Oracle数据库, 以及本程序用到的SQL Server数据库。
(2) 编辑程序界面。
程序虽然运行在后台, 但也有必要设计一个运行界面, 显示一些实时值以及计算结果, 以便维护人员了解后台计算程序是否在正常进行。
(3) 计算程序的编写。
在每一个计算周期里, 重复进行两步工作:读取月度固定值参数;读取相关实时值, 并进行计算, 将计算结果保存。 通过读取煤耗在线系统上的机组负荷、 煤耗等数据, 计算出本计算周期的发电量、耗用标煤量等:
发电量=负荷÷3600×计算周期时长×1000
上网电量=发电量× (100—厂用电率) ÷100
发电收入=上网电量×上网电价
生产用标煤量=发电量×煤耗
燃料成本=生产用标煤量×领用标煤价÷1000÷ 1000
固定成本=月度固定成本×10000÷当月天数÷24÷ 3600×计算周期时长
盈亏值=发电收入—燃料成本—固定成本
停产点=上网电价 (税后) ×1.17÷供电标煤耗× 1000
边界贡献=上网电价—生产用标煤量×领用标煤价÷上网电量÷1000
结合电厂发电机组的具体情况, 这些基础公式需要进一步细化。 在有机组停运、机组全停, 或者机组负荷低于60%的情况下, 对计算过程的处理都会各有不同, 这要根据各厂的管理规范而定。
1.5 Web展示程序的开发过程
在Visual Studio 2010中新建一个“ASP.NET Web应用程序”, 然后依次进行:
(1) 新建并设计一个母板页。
在母板页上定义统一的页面模板, 包括标题、用户登录信息等。 用户登录成功后, 用户信息及其权限被保存在Cookie对象中, 以供各页面打开时进行校验。
(2) 设计值际在线盈利能力竞赛表, 如图1所示。
通过读取后台的计算结果, 在页面上展示各运行班在本月的盈利情况。 考虑到每个班的当班时间的长短各有差异, 为了评比的公平起见, 排名的依据是各班平均每分钟的盈利额, 这个指标称为“利润率”。 在这个表上, 可以一目了然地看到各运行班在本月竞赛中的盈利情况, 以及实时的盈利情况。
(3) 设计历史数据查询页面。 为方便查询, 可以通过历史数据查询页面查询过去3个月的历史数据。
(4) 固定值的管理。 由财务部门提供每个月的固定成本、上网电价、领用标煤价的数据。 上网电价已基本固定, 可以延续;固定成本在每月1号进行测算, 月底进行修正; 领用标煤价采用移动加权平均计算, 为了更加真实、准确反映实时盈利水平, 规定每周或每到一船煤时对领用煤价进行修正, 修订后, 可以应用到本月的所有记录中, 这个改变直接影响各统计数据的结果。
(5) 设计月度盈亏表, 显示全厂每个月的上网电量、耗用标煤量、盈亏额, 以及全年合计。
(6) 设计各班盈亏明细表, 显示在一个月中, 某个运行班各次当值的盈亏情况。 运行人员可以通过这个页面回顾一个月以来各次当班的盈利情况, 寻找规律与差距, 以便今后做得更好。
2软件的应用效果
(1) 计算结果与财务实际数据接近。
该软件于2012年5月份投入试运行, 6月份正式运行。 在试运行的首月, 五、六号机组生产运营的盈利数据统计, 与财务统计的实际盈利额相比较, 差距小于10万元。 6~12月份, 本软件自动计算的盈利额与财务统计的实际盈利额相比, 差额均在3%以内。 差额的产生主要由于:机组在负荷波动的情况下, 实时煤耗计算的误差偏大; 根据机组实时负荷计算发电量, 其计算结果与关口表的计量结果相比存在一定的误差。
(2) 在集控室内用大屏幕显示竞赛表, 实时监视生产盈利情况。
将“值际在线盈利能力竞赛表”显示在集控室的电视墙上, 展示各班的盈利能力情况, 时刻提醒运行人员“度电必争、克煤必省”, 有效调动运行人员主动对标、精心调整设备运行方式, 实现机组高效运行的竞争意识;同时, 也引导全员关注企业生产盈利情况, 及时查找盈利差距, 分析原因, 采取有效措施精心调整, 切实维护机组安全、经济运行, 共同提高盈利水平。
(3) 纳入值际小指标管理。
在该软件投运的同时, 电厂相应制定并发布了《成本在线数据与效益挂勾管理办法》, 对部门管理人员、值长到每位值班员均设定奖罚办法, 层层发动, 深入开展节能降耗工作。每月从小指标总额中提取10%作为专项激励金, 按月度利润率排名进行奖励考核。当月甲、乙、丙、丁、戊五个值均盈利, 则奖励前3名, 第4、5名不奖励;当月若4个值盈利, 1个值亏损, 则奖励前3名, 另考核亏损的值;若盈利的值为1~3个, 则只奖励盈利值, 亏损值不作考核;当月各值均亏损, 则不提取专项激励金, 各值不奖不扣。对值长, 所在值的竞赛排名第1、2名的, 按小指标竞赛办法计算金额的20%、10%进行奖励;第3名不奖不扣;第4、5名按小指标竞赛办法计算金额的10%、20%进行考核。对运行部领导, 每人挂靠一到两个值, 按相应挂靠的值进行奖励或考核。通过小指标的管理, 厂发电量得到提升, 厂用电得到了有效控制, 电厂的盈利能力进一步增强。
(4) 促进对标工作的开展。
该公司属于山区, 6台机组中有4台容量偏小的机组, 生产运营面临严峻压力。电厂2011年全方位推行生产技术指标的对标管理工作, 各项生产技术指标有明显提高。成本在线系统的成功应用, 使得生产技术指标对标工作更加全面和深入。通过一系列管控措施, 2012年C厂的供电标煤耗同比降低了4g/k W·h。
(5) 为燃料部门提供燃料采购的参考。
成本在线系统能实时计算出电厂的煤价停产点及边际贡献, 可以为燃料部门较好执行“高于‘盈亏平衡点’谨慎采购、高于‘停产点’的煤炭坚决不采购”的原则提供依据;同时也可以为燃料部门分析对比每一船煤的经济性, 以采购性价比最高的煤种提供科学依据。
3结语
该软件简洁、实用, 主要利用电厂现有的煤耗在线监测系统资源, 并以电厂的自身技术力量自主开发而成。该软件的投用, 有效培育了全员关注企业盈亏的意识, 并给生产一线的运行人员以及相关管理人员提供了一个直接了解电厂经营现状的平台, 有效调动员工在对标、节能等方面的积极性。下一步, 还应不断完善原始采样数据的输入, 使其准确性进一步提高, 同时要增大与收入的挂钩力度, 进一步增强员工工作积极性。
摘要：以燃煤电厂生产实时监测系统、煤耗在线监测系统的实时数据为基础, 结合当前的电价、煤价等信息, 开发燃煤电厂成本在线监测系统, 实时计算出当前的发电利润, 并按不同运行班进行统计, 根据各运行班在当月的利润率进行排名、考核, 以达到相互促进、互相竞争的目的。
关键词：燃煤电厂,成本,煤耗,盈利,系统
参考文献
[1]张正礼, 王坚宁.ASP.NET 4.0从入门到精通[M].北京:清华大学出版社, 2011
水合物监测系统的开发 篇9
笔者首先介绍了光纤光栅的传感原理,以虚拟软件LabVIEW作为开发平台设计了一套基于光纤光栅传感的用于往复式压缩机振动检测的系统。
1 光纤光栅传感原理
由耦合理论可知,只有满足布拉格条件的光波才能最大限度被反射,光纤Bragg光栅的反射或透射波长光谱主要取决于有效折射率neff 和光栅常数Λ[5],布拉格公式为:
λB=2neffΛ (1)
外界扰动使这两个参量中任何一个发生改变,均会使光栅波长发生漂移。对式(1)进行微分可得:
ΔλB=2·Δneff·Λ+2·neff·ΔΛ (2)
有外力作用时,其有效折射率neff 和光栅常数均会发生改变。外力作用于光纤光栅,光弹效应使折射率发生改变,而外力引起的形变则使光栅常数Λ发生改变;外界温度发生改变时,热膨胀引起的形变导致光栅常数Λ改变。先忽略温度与应力交叉敏感,波长漂移量则为:
undefined (3)
式中 α——材料膨胀系数;
ξ ——热光系数;
pe ——有效弹光系数。
当外界的振动干扰作用于FBG时,会产生一个周期性的应变,FBG中心反射波长也将产生同周期的漂移。通过检测周期性的波长漂移信号就可以达到对振动量检测的目的。
2 实验系统组成
振动在线监测系统,主要是通过布置在压缩机关键部位的光纤光栅加速度传感器,将采集到压缩机的振动状态信号进行软件处理,从而得到压缩机的运行状况。
2.1 系统硬件组成
系统硬件主要有:光纤光栅解调仪、高灵敏度光纤光栅加速度传感器和光纤耦合器。其中光纤光栅加速度传感器采用本实验室自制产品,其测量范围为±25m/s2,频率测量范围为3～65Hz,灵敏度50pm/(m·s-2)。光纤光栅波长解调设备采用美国Micon Optics公司的OS-130型解调仪,该设备解调频率为1kHz,波长分辨率为1pm。由于所测压缩机的转速为333r/min,根据往复式压缩机振动检测标准和采样定理,计算振动烈度需要检测主频的十倍频,即55.5Hz,每个周期需要超过10个采样点才能相对准确的计算幅值,所以采样频率至少要大于600Hz,本实验采用的OS-130型解调仪完全可以满足要求。
2.2 系统软件组成
系统软件部分采用美国NI公司的LabVIEW进行编写。压缩机振动监测系统软件部分主要包括:数据解调、信号滤波 、振动有效值计算、结果的输出和保存。在系统中,使用振动烈度(振动速度有效值)作为压缩机振动评价量。软件部分主要是通过时域及频域分析,得到振动烈度、历史趋势图、三维瀑布图,为压缩机状态监测和故障分析提供有用数据。整个系统结构如图1所示。
2.2.1 数据的传输与解调模块
UDP协议在传送数据的过程中没有建立连接,也不进行检查,因此在优良的网络环境中,其工作效率较TCP协议高,故采用UDP/IP作为解调仪与工控机通信协议。由于解调仪与工控机之间的通信协议是以UDP/IP作为底层通信承载,所以数据通过解调仪传输到计算机,必须通过数据解调才能作为后续数据处理的数据源。程序中对于数据的解调是依靠LabVIEW中UDP模块函数来编写。
2.2.2 数据分析模块
数据分析模块主要是将解调后的波长信号转变加速度信号,然后进行时域和频域分析。时域分析包括振动总量和相关;频域分析包括FFT和功率谱。
在对所采集的信号进行分析之前,需要进行一系列的数据预处理,包括工程单位的转化、滤波等。程序中,滤波器选用了巴特沃兹低通滤波器对信号进行滤波处理。FFT点数的选择将直接影响FFT的结果,由于系统需要在线实时分析并显示结果,故将FFT点数设置为512。在时域分析中,首先将采集到的波形信号转化成加速度信号,再对加速度信号进行换算,计算出设备的振动烈度,并以柱状图的形式示出。该模块的部分程序框图如图2所示。
2.2.3 数据显示与控制模块
数据显示模块主要包括机组概貌图、单值棒图、时域波形图、振动趋势图、FFT图和三维瀑布图。根据需求,在LabVIEW的前面板上选择所需的控件,对所选控件进行控件自定义,最后在前面板上把所有控件组合排列后构成用户界面。系统中,将不同的显示项目分页放置,通过按钮点击可以实现界面跳转。在不同的数据显示项目中,旁边都给出了图中数据的一些详细信息。例如在振动趋势图中,在图的右侧给出了振动总量的最大值和最小值;对于FFT频谱图,利用LabVIEW中波形波峰监测函数,在FFT频谱图的右侧也列出了图中峰值及各个峰值所对应的频率。
另外,考虑到LabVIEW控件显示三维瀑布图效果不佳,程序中采用动态链接技术,不仅可以实现该功能,也有助于节省内存。通过VB编程实现后生成动态链接库DLL,在LabVIEW中调用该DLL,完成三维瀑布图功能的实现。
2.2.4 数据保存与查询模块
数据分析结果需要实时的保存到数据库中,这样就可以通过数据查询对数据进行回放,也可以作为历史数据方便后期的查询。系统中的数据保存与查询模块通过LabSQL来连接Access数据库。LabSQL 与数据库之间是通过 ODBC 连接,这需要在Access数据路中先建立好数据库及所需表格,然后在 Windows ODBC数据源中创建数据库的数据源名称DSN,再将数据源中的数据库路径指向Access环境下建好的数据库。程序中,运用数据库语言中INSERT和SELECT语句来完成数据库的写入和记录集的查询。
3 振动测试实验结果
为了测试系统的可行性和实用性,用该系统在某石化公司的往复式氢气压缩机上进行了测试。测试以GB-T777-2003为依据,对压缩机汽缸端部的3个相互垂直方向进行振动测试,最后测得的振动烈度有效值分别为:径向垂直方向2.2m/s,径向水平方向2.0m/s,和活塞往复方向2.5m/s。参照JB/T 8541-1997标准3个方向的振动烈度均低于2.8m/s,对于平衡对称式压缩机,2.8m/s值的烈度等级为A级——优秀。并且该测试结果与用手持式振动测试仪所测试结果相符,因此认为本测试系统所测试的结果有效。
4 结束语
利用虚拟仪器开发平台LabVIEW,开发了一套基于光纤光栅的振动在线监测系统,将光纤传感技术应用于石化设备的振动的在线监测。与其他同类监测系统相比,该系统不仅拥有一般分析、显示、保存功能外,安全性能也得到很大的提升。系统的监测数据保存于数据库当中,为随后的故障诊断的研究和开发提供了数据和软件支持。
摘要：提出了应用光纤传感技术对石化设备进行振动监测的方法。开发了基于虚拟仪器Lab-VIEW的监测系统,分析了故障判断原理。该系统既实现监测数据的远程传输与在线分析功能,又具有完善的离线分析与显示功能。利用该系统对某型号往复式压缩机进行了现场测试,结果表明该系统具备了对石化设备进行实时监测的能力。
关键词：石化设备,光纤传感,振动监测,LabVIEW
参考文献
[1]刘卫华,郁永章.气阀故障诊断的试验研究[J].压缩机技术,2001,(2):3～5.
[2]吴庆魁.往复式压缩机振动分析技术[J].广东化工,2011,38(4):206～207.
[3]陈云,江志农,高金吉.基于LabVIEW的大型往复式氢气压缩机组在线监测系统开发[J].北京化工大学学报,2003,30(2):63～65.
[4]姜德生,何伟.光纤光栅传感器的应用概况[J].光电子.激光,2002,13(4):420～430.
水合物监测系统的开发 篇10
关键词：轴流泵,流量,差压法测流,流量测试设备,监控设备,通讯
0 引 言
作为泵站安全、经济运行的不可或缺的重要参数, 实时动态流量及时间段的累计流量对于泵站有着至关重要的作用。该技术参数是通过对压力的测试间接获得的。本文介绍的就是一种与压力传感器配套使用的能满足这些要求并具有差压流量计功能特色的多通道智能采集分析装置。由于设计的针对性较强, 所以该装置可用于科研、参数标定、工程验收等现场测试, 也可以作为泵站实现科学管理用的监测仪表, 不仅能单独作业, 亦能成为一个受控的分布式数据采集子系统, 将所测得的数据通过信号电缆传输到工控机进行集中处理, 以满足不同条件下的需要。
结合实际工作, 本中心开发研究了一套针对武汉市后湖排污泵站的流量监测系统, 用以实现在泵站运行中对水泵的流速、流量等数据的实时采集。该系统精度为1.0% 。
1 工作原理
1.1 测 压
电容式差压传感器将作用在其敏感部件上的压力差转换成线性对应的 4～20 mADC的二线制电信号输出。
这种转换基于以下概念:
式中:P为被测压力;K为常数;C1为高压侧极板和传感膜片之间的电容;C2 为低压侧极板和传感膜片之间的电容。
式中:Ircf为恒定的基准电流;VP-P为振荡电压的峰-峰值;f为振荡频率。
式中:Idiff为流过C1, C2的电流差。
式中:Isig为输出信号电流;K1为常数。
因此得:
1.2 差压法测流
当流体流过截面变化的流道时, 动能和静压能互相转换。当流过弯道时, 其动量发生变化, 使这些不同截面或部位之间形成压力差, 该压力差与过流量存在着一定的比例关系。以轴流泵进水流道为例 (见图1) , 取渐缩 (扩) 管段上2个过流截面1-1和2-2, 根据欧拉公式和伯努利方程, 可以推导出理想的不可压缩液体一维流动的能量方程:
式中:p为过流截面处静压力;v为过流截面处流速;γ为流体密度;g为当地重力加速度。
在截面1-1和2-2之间运用连续方程可得:
经代换有:
式中:C为摩阻系数;r为过流截面半径;Δh为压差值。
由于管段收缩的几何形状、收缩段紊流造成的能量损失以及2个取压口位置的选择等因素, 使得实际流量与推导公式计算出的理论流量值之间有一个系统的偏差, 需要引入一个在给定的一次装置上通过实验所确定的μ值来进行校正, 于是有:
在现场合适的测压点, 采用标定的方法, 在过流量大小尽可能宽的范围内测得不低于10个工况差压, 并用其他被认可的测流手段同步测出流道的过流量, 将实时对应的流量和差压值经数学一次回归成可供日后实际检测使用的流量差压相关方程:
同样, 可以通过标定, 回归出如上同式的弯头流量差压方程。
2 硬件配置及软件
本系统选用一台主控计算机 (工控机) 通过工业通信RS-485信号线将若干个“前端数据采集模块” (泓格I-7000系列模块) 连接在一起, 形成一个闭环控制系统 (系统结构见图2) 。
硬件系统由工控机、I-7017C/FC/RC数据采集模块、24 V直流电源、
(1) 工控机采用高性能的工业级计算机, 计算机的CPU为P4 2.4 G以上、内存大于256 M、硬盘大于80 G、有2个COM口, 显示器能设置成1 024×768。
(2) 工业级的数据采集系统, 数据采集设备的采样率高 (A/D转换<8 ns、I/O的响应频率>10 MHz) 、运行可靠、设备安装方便。
(3) 数据采集设备模拟量信号为4～20 mA电流信号, 信号来源于传感变送器的输出端。
(4) 计算机与数据采集系统采用抗干扰性强、通信速率高、线路连接简捷的RS-485通信标准, 组成现场总线型网络系统。
(5) 数据采集模块的DC24V电源为开关电源, 由前端控制台提供。
(6) RS485转发器选用抗干扰带隔离保护的RS232-RS485的半双工转发器。
(7) 采集模块采用鸿格I-7017C/FC/RC型, 能够直接对电流进行采集。其结构示意图见图3。
(8) 变送器采用
3 软件系统
本系统的监控软件以Windows系列为操作平台, 选用Visual Basic 6.0 程序设计语言编程, 采用GUI设计风格和模块化设计思想, 人机界面全部采用图形化、菜单化操作方式。窗口界面形象丰富、数据显示直观醒目、系统运行安全可靠、操作使用简捷易学。有工艺图显示、数据库表格显示、系统参数设置、设备检测等多个功能模块。
系统运行时, 主控计算机以“轮巡读模块”的方式, 自动采集网线上数据采集模块的数据, 由系统管理软件对获取的数据进行分析和处理。按预先设定的工艺流程, 人工操作屏幕上的“按键”对部分受控设备进行控制。
系统在“自控”运行的同时, 保留前端控制台的“手控”工作方式。且“手控”的控制级别优于“自控”。程序流程如图4。
4 结 语
仪器已在现场测试任务中使用, 取得了良好的效果, 仅以差压法测流为例, 经对比测量的数据表明, 选用的传感变送器, 按标定出的流量差压方程计算, 测流能满足的±0.5%精度。如果套用条件类似的经验参数, 极限误差为±3.0%～5.0%, 基本达到了国家考核泵站技术经济指标所规定的C级测试精度的标准。
参考文献
[1]王松岭, 安连锁.大管径流量监测方法[J].中国给水排水, 1996, (3) .
[2]董翌为.自动灌浆监测仪在李家峡水电站的应用[J].西北水电, 1999, (3) .
[3]朱连章, 左光远.差压传感器的校正方法[J].兵工自动化, 2004, (1) .
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