特种设备信息采集及责任追溯系统.doc

第 PAGE 4页 特种设备信息采集及责任追溯系统 技术报告 项目承担单位： 起 止 时 间： 项目负责人： 填 表 日 期： 背景 锅炉是一种高耗能压力容器设备，锅炉的安全运行对于安全生产和人民生命财产安全具有重要意义。目前我国锅炉安全运行水平有了很大提高，已出现很多单一锅炉安全连锁保护装置，但由于各方面的原因，这些装置并没有真正起到应有的作用，锅炉恶性事故时有发生。近年来，国家倡导节能减排，但很多锅炉使用单位对于节能减排的重视程度非常有限，仍采用旧式锅炉和传统操作方法，对于节能环保采用先进的计算机控制技术可以提高热效率，降低耗煤量，减少环境污染，为企业带来巨大的经济效益。本文的工业锅炉安全远程监控系统主要采用单片机技术对工业锅炉运行状态进行实时监测和控制，在数据采集精度和设备操控的稳定性方面都有很大提高。采用自定义网络数据交换协议架构实现远程数据传输，客户端基于MAP5技术实现对各监控点设备的GIS地图管理，可进行远程多点监控。 项目建设内容： 无线传感器模块研究 （1）适合锅炉运行监测的无线传感器变送及预处理终端： 根据安全运行监测数值采集的需要和锅炉工作环境的特点，设计了可接入符合锅炉运行数值监测的无线预处理终端模组，以达到适应锅炉工作环境、各项数值采集的要求，实现对锅炉运行中的炉体温度、烟温、水位、水温、蒸汽压力、燃气流量进行采集、编码、加密、传输、临界主动上报警告信号、数据回传，以供数据平台进行分析和呈现，为常规监测、检验、应急提供数据依据。 （2）适合锅炉运行能效监测的无线传感器变送及预处理终端：根据节能减排规定，设计了可接入能效监测传感器的无线预处理终端模组，以达到对运行状态时的能效监测，可实时监测排烟二氧化碳量、排烟含氧量、排烟一氧化碳含量等数值，通过与燃气/燃料数值的结合运算，可有效监测锅炉的运行能效。 （3）适合锅炉运行环境监测的综合监控终端：综合监控终端可监测锅炉房内二氧化碳含量、烟尘量、温度等运行环境数值，同时终端所配置的RFID、图像监控可监测工作人员是否持有上岗证、上岗证年检或换证情况等，图像系统监控可提供日常工作状态监控，并为在发生事故时的现场记录。 （4）无线传感器终端主要功能设计： 传感器数据变送：适合安装在锅炉上的工业传感器有电平式和数字式，并且不同的数值和不同类型的锅炉适用不同灵敏度的传感器，因此，采用公共化数据变送接口技术，以适应不同类型传感器的数据接入。 预置逻辑：根据锅炉运行监测需要，设计了常规运行状态监测、报警数值、报警级别及运行指令集和编解码方式，以达到数值的预前处理，并且在紧急状态发生前发出预警信号。 无线传输：模块预置了ZigBee无线模块、WiFi、GPRS/3G模块，以满足不同环境的需要，保证在不同网络环境下监测模组正常组网，为数据传输和指令交互提供保障。 自我状态监控：为保证无线传感器终端的稳定运行，保证数据的实时上传和不断链，每个传感器终端均设计了自我状态监控功能，发现故障立即上报给平台，以通知维护人员进行处理。 监测数值接收器模组设计 监测数值接收器模组是实现多个无线监测终端数据回传的专用监测模块，同是承担指令下达、各传感终端的状态轮询，是集收发一体的专用监测接收终端，支持ZigBee、WiFi、GPRS/3G； 为了安装方便和使用方便，终端采用了模块化设计，将天线控制器、通讯控制器、数据处理主板（包含数据接口）划分了三个模块，使用了高性能单片机系统，成为完整的数据处理模块系统，高集成度的设计，为外形设计提供了很大的自由空间，维护也更加方便； 前置处理终端 前置处理终端是集RFID、无线通讯、有线通讯、视频处理于一体的综合数据处理平台终端，主体由ITX和各功能模块组成，运行安全稳定，并且适应各类锅炉运行环境要求。 安全运行及能效监控软件 数据监测平台包含了数据库、前端设备状态监测、警报控制、应用控制、日志模块、报表系统等；具备锅炉运行状态实时监测、锅炉能效监测、传感终端状态监测、临界警报、运行统计、周期报表、设备台帐、维护记录、数据访问控制、权限管理、共享接口等。 组态软件的应用 组态软件，又称组态监控软件系统软件。译自英文SCADA，即 Supervisory Control and Data Acquisition(数据采集与监视控制)。它是指一些数据采集与过程控制的专用软件。它们处在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件的应用领域很广，可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统(RTU System，Remote Terminal Unit)。 在本项目中，利用组态软件