专利名称：工业锅炉远程监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种远程监控系统，尤其涉及一种应用在工业锅炉上的远程监控系统。
背景技术：
随着国家经济的发展，工业锅炉运行水平亟待提高。据调查研究，国内现有大部分工业锅炉运行控制水平较低，不能实现远程有效的监管。具体表现为工业锅炉安全经济运行完全由用户掌控，安全、环保、能效的监控无法在同一平台实现，锅炉运行水平难以迅速提高，难以实现有效监管。锅炉监管部无法及时掌握所在地方工业锅炉的运行状况和历史数据。很难对节能减排(特别是煤炭)、环境污染排放量等方面进行综合分析和评估。
实用新型内容本实用新型的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种工业锅炉远程监控系统，其以工业自动化控制理论为基础，应用通讯、数据库等技术结合现有锅炉安全、环保、能效标准对工业锅炉进行远程监控。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案其包括现场监控数据采集通讯模块、主站前置机通讯模块、主站监控中心，现场监控数据采集通讯模块通过主站前置机通讯模块与主站监控中心通信。本实用新型开发形成全面可靠的工业锅炉运行远程监控主站平台，搭建了完善的数据监控平台；能够结合现行标准对工业锅炉安全、环保、能效运行进行分析研究。该技术以新颁布实施的《TSG G0002-2010锅炉节能技术监督管理规程》、《TSG G0003-2010工业能效测试与评价规则》为理论基础，建立了锅炉能效分析模型，实时分析计算锅炉能效，远程智能化监管锅炉能效情况。有助于锅炉的经济运行及节能监管。现场监控数据采集通讯模块从现场控制系统里解析数据，制定规范的通讯规约， 选择合理的通讯方式，将现场数据传输到主站中。主站前置机通讯模块专门负责采集现场转发到主站的实时运行数据，可以灵活的兼容各种通讯协议。主站监控中心包括图像管理模块、数据管理模块、实时监控工作站模块、报表管理模块。图像管理模块包括图元编辑器、画面编辑器。引入图元的概念，提供多种编辑手段，快速建立图形与数据库的对应关系，具备灵活的矢量图显示功能，功能全面实用，使用方便灵活，操作简单易行，画面美观细致；可以灵活绘制和现场运行环境一致的图，该图可以应用于监控界面中。数据管理模块包括实时数据管理器、历史数据管理器。实时数据和历史数据结合的数据管理系统，具备强大的数据处理能力，平台实时监控的数据量达到百万个数量级，并可实现对每一个监控数据精确的单项管理；配置每个锅炉的待监控的运行参数及额定值，在内存中灵活组织每个锅炉的所有监控参数，并可以动态的显示到监控界面中；对锅炉的运行数据，设置采样周期定期存盘。实时监控工作站模块包括实时监控器、实时报警器、趋势曲线器。实现实时画面、 趋势曲线、历史数据曲线、事项告警等功能。报表管理模块包括报表编辑器、数据联接器。系统具备强大的数据综合分析能力， 可利用面向单个数据的计算公式库对数据进行综合计算，并可利用报表处理系统记录设备运行和管理状况，还可利用历史曲线和趋势曲线分析特种设备(锅炉)的历史和实时安全运行、能效情况；提供强大的对单元格、行、列编辑功能，用户能方便地生成各种复杂报表。主站前置机通讯模块采用全双工通讯方式、同步/异步通道方式、Socket网络通讯方式。该技术就特种设备监管而言可及时掌握设备监察、检验实时信息提高监管力度。 对制造单位可有助于产品质量提高及改进，提高对用户的服务水平和及时性。对用户可大幅度提高设备安全、环保、节能运行水平，具有良好的社会及经济效益。I.建立了工业锅炉运行安全参数、能耗参数、烟气污染参数综合数据监控平台。将工业锅炉运行安全、环保、节能纳入同一监控平台进行远程监控。数据量大，适用范围广。2.矢量图形界面直观明了，数据分析功能全面，具有可追溯性。可根据不同设备进行编辑使用。3.根据《TSG G002-2010锅炉节能技术监督管理规程》、《TSG G003-2010工业能效测试与评价规则》对锅炉进行实时能效分析与监管。4.锅炉制造厂家可远程实时诊断运行工况及风险预警，对用户提供优质服务，保证锅炉安全运行。
图I为本实用新型的模块结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的监控系统包括现场监控数据采集通讯模块、主站前置机通讯模块、 主站监控中心，现场监控数据采集通讯模块通过主站前置机通讯模块与主站监控中心通 目。 现场监控数据采集通讯模块前置系统的设计由两台工控机(商用计算机)组成，主备方式运行，互为冗余。通过网络进行监视，实现自动和手动切换自动切换是根据系统的运行状态自动完成。手动切换是根据运行需要强制将原值班机退出值班状态，备用机转为值班机状态的过程。当前数据采集通讯模块应用一台工控机作为前置机应用，根据需要可以扩充到两台进行主备方式运行。本模块可实现多种规约处理，根据以后连接的锅炉的不同情况，通过配置对应的规约处理不同锅炉信息的接入，另外可以方便地加入新规约。主站前置机通讯模块，支持多种通讯方式，系统接口设计灵活，支持全双工通讯方式，同步/异步通道，传输速率300、600、1200、2400、4800、9600bps可选；支持SOCKET网络通讯方式。在线通讯故障监控前置系统提供友好的人机界面，用户可方便的进行人机交互。 可显示各通道的运行状态、误码率、误码率曲线等；可显示各通道的上下行报文；可在线修改各种通讯参数(通信规约、通信方式、波特率、IP、PORT等)。主站监控中心包括图像管理模块、数据管理模块、实时监控工作站模块、报表管理模块。图形管理模块根据锅炉安装实际情况，通过绘制矢量图进行现场图形模拟，并通过参数配置使待监控参数与图形进行关联。该矢量图可以导出存盘，在主站控制系统里可以应用该矢量图，并与通讯采集的数据结合实现实时监控的要求。I)图元编辑器引入图元的概念，将各种设备如风机、供气阀、煤粉仓、锅炉、引风机、烟筒等抽象成图形符号，供作图时直接引用。提供直线、矩形、圆、椭圆、扇形、弧、多边形等图素编辑，提供多种线型、线宽、颜色、填充、删除、拷贝、移动、缩放、修改属性等编辑手段供用户生成、修改各类图元。图元可与数据库关联，根据数据或状态量值决定其颜色，状态。能方便地检查与数据库的连接内容。2)画面编辑器用户可利用画面编辑器提供的多种手段进行画面布局，自定义图形元素的放置， 对图形进行移动、拷贝、旋转、变形、变色等处理，以及定义与数据库的连接，从而生成所需的各种画面。如曲线图、棒图、饼图、实时报表、历史报表、运行管理图等。在一幅画面中可出现数据及各种图表，可用多种颜色显示多条曲线，并具有在线添加、删除、改色等曲线编辑功能。同样在一幅画面中可以使用不同颜色显示计划值、实时值、历史值。对于所选择的对象可进行拷贝，移动，改变大小，改变属性，删除，换色等操作；对于区域定义指定的内容可进行移动，删除，拷贝等操作；对于多边形及折线可进行增点、删点、移动顶点位置等操作。操作员在画面上直接选择对象，根据所选对象的性能，提供相应操作菜单供操作选择。利用数据库检索器可直观、快速地建立图形与数据库的对应关系。数据库修改不影响已作好的画面。数据管理模块为了满足监控系统的实时性要求，以及对大量历史数据的分析、再处理的要求，主站系统的数据库分为实时数据库及历史数据库两类。I)实时数据管理器实时数据库为基于关系模型的分布式实时库。它基于内存共享技术，实时数据常驻内存，以满足数据的实时性要求；对于监控的运行物理量及开关等参数，通过参数配置方便地在内存中组织数据；采用散列表(HASH)算法搜索数据，提高了实时数据的访问速度； 提供统一的数据访问接口，供其他应用程序使用，可以作相应的二次开发；通过网络通信模块，同步分散在各节点上的数据库，以保持全网数据的同步；提供在线保存机制，周期性将数据保存至离线环境，供系统恢复和查询使用。2)历史数据管理器采用开放式数据库互连(ODBC)技术，选用SQL Serve关系型数据库(也可以选用Oracle) 0对历史数据进行再分析、再处理；并可将这些数据提供给其它系统分析使用。所有的历史数据均保存于数据库服务器，本机也有当年数据的备份。提供对历史报表的再现、 分析、修改、重新计算功能。提供将本机备份数据恢复到数据库服务器的功能。实时监控工作站模块I)实时监控器2)实时报警器如出现异常时，该画面的设备进行红色报警，并有对应报警内容弹出显示，点击该设备可以监视该设备的所有运行参数，对于报警的参数进行红色闪烁显示。越限报警可对实测值及计算结果值进行越限监视。越限时，画面上用自定义色且闪烁显示。提供两档监视，即有两对上下限，分别称为上上限，上限，下限，下下限。四者关系为上上限》=上限》下限》=下下限。用户可选择使用其中一档或两档。当监视量的实时值大于上上限或小于下下限时，产生严重事故报警。采取延时和死区来防止运行值在限值附近波动而频繁报警。当实时值大于上限加死区或大于上限持续指定时间时，产生用户定义的报警。同样，当实时值小于下限监视区或小于下限持续指定时间时，也产生用户定义的报警。告警显示提供告警窗口，显示系统产生的各种告警信息。系统有严重告警发生时，自动弹出严重告警牌，在画面变色(用户定义色)闪烁显示，直至恢复正常。根据报警级别的设置。告警查询在事件发生时，将其发生时间及有关内容记录到本机及服务器，每日生成一个文件。提供查询功能及友好的人机界面，用户可随时、方便的查询已存档的内容。3)趋势曲线器趋势曲线包括当前趋势、历史趋势。数据来源于实时数据、历史数据。可在线定义和修改数据采样周期、数据点、曲线显示比例、范围、时间间隔等。一幅画面可有多组曲线。动态趋势曲线当系统某些数值处于临界状态时，动态趋势曲线提供方便地观察这些数值的手段。可在线定义和修改采样周期及数据点，结束时间可定制。历史曲线查询对曲线数据进行横向比较，即将不同曲线在同一时段的数据显示在同一坐标系中进行比较。对曲线数据进行纵向比较，即将相同曲线在不同时段的数据显示在同一坐标系中进行比较。报表管理模块I)报表编辑器报表编辑操作简便，轻松自如，创新的图文混排系统。提供强大的对单元格、行、列编辑功能，用户能方便地生成各种复杂报表。如多个单元格的合并；单个单元格的分割； 改变边框的属性及色彩，边框的显示及隐去；行、列的拷贝与删除。2)数据联接器利用数据库检索器可直观快速的建立报表前景与数据库的对应关系。利用预览功能可以观察本机或服务器上任意一天的值，并可随时选择打印输出。
权利要求1.一种工业锅炉远程监控系统，其特征在于，包括现场监控数据采集通讯模块、主站前置机通讯模块、主站监控中心，现场监控数据采集通讯模块通过主站前置机通讯模块与主站监控中心通信。
2.根据权利要求I所述的工业锅炉远程监控系统，其特征在于，主站监控中心包括图像管理模块、数据管理模块、实时监控工作站模块、报表管理模块。
3.根据权利要求2所述的工业锅炉远程监控系统，其特征在于，图像管理模块包括图元编辑器、画面编辑器。
4.根据权利要求2所述的工业锅炉远程监控系统，其特征在于，数据管理模块包括实时数据管理器、历史数据管理器。
5.根据权利要求2所述的工业锅炉远程监控系统，其特征在于，实时监控工作站模块包括实时监控器、实时报警器、趋势曲线器。
6.根据权利要求2所述的工业锅炉远程监控系统，其特征在于，报表管理模块包括报表编辑器、数据联接器。
7.根据权利要求I或2所述的工业锅炉远程监控系统，其特征在于，主站前置机通讯模块采用全双工通讯方式或同步/异步通道方式或Socket网络通讯方式。
专利摘要本实用新型涉及一种远程监控系统，尤其涉及一种应用在工业锅炉上的远程监控系统。本实用新型的工业锅炉远程监控系统，包括现场监控数据采集通讯模块、主站前置机通讯模块、主站监控中心，现场监控数据采集通讯模块通过主站前置机通讯模块与主站监控中心通信。该技术就特种设备监管而言可及时掌握设备监察、检验实时信息提高监管力度。对制造单位可有助于产品质量提高及改进，提高对用户的服务水平和及时性。对用户可大幅度提高设备安全、环保、节能运行水平，具有良好的社会及经济效益。
文档编号F22B35/00GK202349985SQ20112052148
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者尹怀伟, 朱孔雨, 王帅, 郭希农 申请人:山东华源锅炉有限公司