工控自動化應用方案：嵌入式技術在水庫信息智能化係統中的應用

嵌入式技術在水庫信息智能化係統中的應用

　　摘要：闡述水庫信息智能化係統的組成以及如何采用EIP嵌入式智能平台平台(文中以EVOC嵌入式智能平台為基礎)，利用現有的計算機技術、工業控製技術、Web網絡，將水利信息各子係統整合起來，為實現係統間數據共享、協同工作提供一個信息訪問平台。從而大大提高雨情、水情、工情、旱情和災情信息采集的準確性及傳輸的時效性，對其發展趨勢作出及時、準確的預測和預報，製定防洪抗旱調度方案，為決策部門的決策提供科學依據，充分發揮已建工程設施的效能。

關鍵詞：水庫信息智能化係統 EIP嵌入式智能平台

[係統概述]

　　水利行業是一個曆史十分悠久的行業，也是信息十分密集的行業。水利部門要向國家和相關行業提供大量的水利信息，如汛情旱情信息、水量水質信息、水shui環huan境jing信xin息xi和he水shui工gong程cheng信xin息xi等deng。水shui庫ku作zuo為wei水shui利li係xi統tong最zui基ji層ceng的de工gong程cheng，其qi智zhi能neng化hua建jian設she是shi水shui利li信xin息xi化hua的de基ji礎chu。我wo國guo有you許xu多duo水shui庫ku是shi運yun行xing二er十shi多duo年nian了le的de老lao水shui庫ku，電dian站zhan設she備bei和he管guan理li都dou相xiang對dui陳chen舊jiu，隨sui著zhe計ji算suan機ji與yu信xin息xi技ji術shu的de快kuai速su發fa展zhan，采cai用yong新xin技ji術shu、xinshebeiduizhenggeshuikudeshebeiyuguanlijinxingxiandaihuagaizao，jinxingshuikuzhinenghuajianshe，keyijinyibuwajueshuikudeqianli，jiaqiangshuikuyunxingdekekaoxing，shuikuzhinenghuaxitongdejianli，jiangdadatigaoyuqing、水情、工情、旱情和災情信息采集的準確性及傳輸的時效性，作出及時、準確的預測和預報，製定防洪抗旱調度方案，為上級部門的決策提供科學依據。　
[係統構成]
1、概述
　　水庫信息化係統主要由水電站自動化監控係統、大壩安全自動化監測係統、水情遙測係統、辦公自動化係統、水庫優化調度係統、閘門監控係統、圖像監控係統、Web綜合信息發布係統等組成，通過計算機網絡係統把各子係統整合起來，實現係統間數據共享、協同工作來提供一個信息訪問平台。實現基於局域網的係統資源共享（如打印機、硬盤資源，文檔共享等）。采用數據庫管理技術集中處理信息結合Web技術應用，開發基於B/S方式的Web綜合信息發布係統，能夠方便直觀地讓用戶得到各係統的信息。通過建設光纖通道、無線接入、DDN專線等方式接入互聯網，能夠及時了解氣象信息、衛星雲圖等專業信息，以Web方式為上級主管部門提供信息查詢平台，同時也可實現移動辦公。

2．各子係統介紹
2．1水電站自動化監控係統
　　 shuidianzhanyijisuanjijiankongweizhu，jianyichangguikongzhiweifudeyuanzejinxingzongtisheji，chongfenzhuyijisuanjijiankongxitongyugechangguikongzhishebeidexietiaopeihe，zhenggejiankongxitongyufadianchangfadianshebeitongbutouru，jianchenghoukeyidadaowurenzhiban、少人值守的要求。簡易常規控製可在主控級與現場控製單元通訊中斷（或主控站故障）時作操作備用，它通過電纜直接作用於現地控製單元，現地單元具備運行人員進行常規控製的值班條件。
　　監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)高(gao)度(du)可(ke)靠(kao)，采(cai)用(yong)分(fen)層(ceng)分(fen)布(bu)開(kai)放(fang)係(xi)統(tong)，既(ji)便(bian)於(yu)功(gong)能(neng)和(he)硬(ying)件(jian)的(de)擴(kuo)充(chong)，又(you)能(neng)充(chong)分(fen)保(bao)護(hu)用(yong)戶(hu)的(de)投(tou)資(zi)。軟(ruan)件(jian)模(mo)塊(kuai)化(hua)，結(jie)構(gou)化(hua)的(de)設(she)計(ji)，使(shi)係(xi)統(tong)更(geng)能(neng)適(shi)應(ying)功(gong)能(neng)的(de)增(zeng)加(jia)和(he)規(gui)模(mo)的(de)擴(kuo)充(chong)。實(shi)時(shi)性(xing)好(hao)，抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)強(qiang)。人(ren)機(ji)接(jie)口(kou)功(gong)能(neng)強(qiang)，操(cao)作(zuo)方(fang)便(bian)。
2．2大壩安全自動化監測係統
　　本係統為分布式網絡結構。主要由前置機（采用工控機）、中央控製器（CCU）和現場測量控製單元（MCU）、傳感器及通訊網絡組成。MCU放置在觀測房內，與傳感器聯接，工控機，作為網絡中心節點，由RS485總線與各個MCU聯接，完成子係統運行控製以及與上一級網絡係統的聯接工作。
　　係統中測量控製單元可以按預先設置的定時時間，自動對傳感器執行定時數據采集，將采集的數據發送給工控機同時保存在MCU的存儲器中；yekeyizhixinggongkongjifalaidesuijicaijimingling，duirenhechuanganqijinxingshujucaiji。xitongcaozuoyuanzaitiaoduzhongxingongzuozhankerenyizhakandangqianhuolishishuju，liyongtuxing、報表或分析軟件等工具對大壩的性態作出進一步分析處理。
係統功能介紹
　　 1 數據采集功能
　　　（1）隨機數據采集(應答)方式
　　　　 a.自動巡回采集所有傳感器數據
　　　　 b.按傳感器類型，選擇采集某類型傳感器數據
　　　　 c.按MCU節點（從站）號，選擇采集某個MCU傳感器數據
　　　　 d.按傳感器編號、單獨選擇采集某個傳感器數據（單個補測）
　　　（2）自動數據采集（自報）方式
　　　　由各台MCU按預先設置的方式，自動巡回檢測各個傳感器數據，並送至前置機（工控機）。主要有以下功能：
　　　　 a.前置機（工控機）校對MCU時鍾；
　　　　 b.前置機（工控機）設置數據采集周期和采集點；
　　　　 c.MCU自報采樣數據；
　　　　 d.前置機（工控機）查核自報數據，10天以內若有未收到的數據，可以向MCU重新取數；
　　　　 e.清MCU數據區。
2 實時顯示數據采集功能
　　顯示監測係統的總貌、監測布置和傳感器分布圖
　　鼠標電擊分布圖中傳感器位置，執行數據采集，並可以查看測點的各種信息，包括測點編號、儀器類型、埋設位置、參數等；
　　能通過圖形界麵和表格方式，實時顯示各監測值的量、過程曲線、分布圖及各種相關圖；
　　提供報警狀態顯示窗口和分級報警功能；
3 數據分析處理功能
　　對大壩的各類監測數據進行誤差處理、整編計算；
　　調用曆史數據，進行最大值和最小值比較，即時對越限值報警提示；
　　對不能實行自動電測的數據，如壩體外部變形的表麵測點數據，可以人工輸入數據庫；
　　可以人工輸入修改、刪除數據庫數據（受操作員權限限製）；
　　自動采集的數據可以選擇"存盤"或"不存盤"；
　　具備數據查詢功能，用戶能根據查詢條件，查詢各種曆史數據。如：某庫水位值時，某個滲壓計的曆史數據；
　　 4 報表和圖形功能
　　具備報表打印功能，可以按選定的日期，時段、傳感器測頭，自動打印日報表，月報表或年報表；
　　圖形功能，可以按日期、時段、傳感器測頭，自動生成各種壓力、滲壓過程線；
　　 5 數據庫管理功能
　　能提供原始測值數據庫、應用數據庫等各種類型的數據庫；
　　能夠對各種數據庫之間的數據進行自動處理、轉換和添加等管理工作；
大壩安全自動化監測係統結構框圖

2．3水情測報係統：
　　係統配置有前置機（工控機）、遙測中心終端、收發電台、通訊電源、全向天線和同軸避雷器等。中心站接收各個遙測站發送來的實時采集的各種水情參數。中心站前置機將接收到的數據先進行識別判錯、分類整理，形成數據文件存入前置機內存。形成的數據文件可經過局域網存入服務器數據庫。通訊方式可采用通訊電纜、電台、衛星、無線短信等方式進行通訊，保證了通道通暢。
係統功能介紹
1. 隨機自報功能。當監測累計參量達到一個最小檢測值時，如雨量達到1mm, RTU自動上電工作，將累計量加1並保存，然後全量發送一次實測累計參數。當監測庫水位瞬時值變化（增大或減小）一個最小檢測值時，且與上次發送數據時間間隔大於設定值時，RTU將實測瞬時值發送到中心站。
2. 定時平安自報功能。當新監測的參數不發生變化時，每天按設定的時間間隔，定時向中心站發送實時參數和測站工作狀態。
3. 測站發送完數據，RTU具有軟件掉電功能和硬件延時電路自動切斷受控電源，采用雙重保險措施，以保護發射機和節省電源。
4. 利用符合國際標準的調製解調器及國際先進的微處理器設計的RTU終端機，具有水位消浪濾波處理，電源下限自動報警功能和先進的信道糾錯、檢錯、編碼功能。
5. 由於將調製解調器與電台進行一體化結構設計，簡化了RTU的設計，從而提高了其可靠性。
6. 通過鍵盤，可現場設置各種相關參數。如可采集、顯示、發送各種傳感器實測參數，可設置、顯示傳感器的基值；測試電池電壓。
7. 具有故障自診斷和報警功能。
8. 具有與中心站通話功能，使調試與維護工作的方便、簡單。
2．4閘門監控係統
　　係統的主要內容是通過計算機監控係統達到水閘水位、閘門工情、圖像信息自動化采集與傳輸，達到能夠在監控中心遠程控製閘門起閉以及閘門自動控製；通過實時圖像可以直觀了解水閘的運行工況以及周圍環境。　　係(xi)統(tong)建(jian)設(she)主(zhu)要(yao)分(fen)為(wei)控(kong)製(zhi)樓(lou)監(jian)控(kong)中(zhong)心(xin)和(he)閘(zha)門(men)現(xian)場(chang)監(jian)控(kong)裝(zhuang)置(zhi)兩(liang)部(bu)分(fen)，監(jian)控(kong)中(zhong)心(xin)為(wei)係(xi)統(tong)前(qian)置(zhi)機(ji)和(he)計(ji)算(suan)機(ji)網(wang)絡(luo)平(ping)台(tai)及(ji)應(ying)用(yong)軟(ruan)件(jian)組(zu)成(cheng)，閘(zha)門(men)現(xian)場(chang)監(jian)控(kong)裝(zhuang)置(zhi)由(you)圖(tu)像(xiang)部(bu)分(fen)的(de)攝(she)像(xiang)頭(tou)機(ji)位(wei)布(bu)置(zhi)、閘門監控部件PLC的布置以及信息傳輸通道的建設。現場通過PLC來lai控kong製zhi閘zha門men起qi閉bi設she備bei，通tong過guo閘zha門men開kai度du儀yi實shi時shi確que定ding閘zha門men的de開kai度du，並bing通tong過guo水shui文wen水shui利li計ji算suan，根gen據ju實shi測ce水shui文wen資zi料liao，自zi動dong設she定ding閘zha門men開kai度du，提ti高gao自zi動dong化hua控kong製zhi程cheng度du，減jian少shao人ren工gong誤wu差cha。通tong過guo設she立li保bao護hu裝zhuang置zhi，能neng對dui執zhi行xing過guo程cheng中zhong發fa生sheng的de意yi外wai情qing況kuang進jin行xing及ji時shi處chu理li。結jie合he遠yuan程cheng圖tu像xiang監jian控kong係xi統tong，可ke實shi現xian無wu人ren值zhi守shou閘zha門men自zi動dong化hua控kong製zhi。
2．5水庫優化調度係統
　　 youhuatiaoduzhuyaoneirongshidanghongshuilailinshizaiquebaoshuikufanghonganquandetiaojianxia，genjuxiayouhedaodedexiehongnengli，weiguangaiyongshuitigongzuiyoudekurong，zhidinghongshuitiaodujihua。liyongjisuanjishuiwenyaocexitongtigongdeshuiwenziliaohebatishenyazidongjiancexitongguanyubatideanquancanshuzuoweishuikufanghongdejueceyiju。
2．6圖像監控係統
　　閉路電視監視係統是采用先進的電子科技手段,對遠端場景進行傳感成像、信號傳輸、集中監視、圖(tu)像(xiang)記(ji)錄(lu)以(yi)及(ji)聯(lian)動(dong)控(kong)製(zhi)的(de)安(an)全(quan)技(ji)術(shu)防(fang)範(fan)和(he)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)。計(ji)算(suan)機(ji)數(shu)字(zi)監(jian)視(shi)係(xi)統(tong)是(shi)監(jian)控(kong)報(bao)警(jing)業(ye)界(jie)的(de)新(xin)型(xing)產(chan)品(pin)，它(ta)采(cai)用(yong)視(shi)頻(pin)圖(tu)像(xiang)數(shu)字(zi)化(hua)壓(ya)縮(suo)記(ji)錄(lu)的(de)形(xing)式(shi)，采(cai)用(yong)高(gao)性(xing)能(neng)的(de)工(gong)業(ye)計(ji)算(suan)機(ji)，增(zeng)加(jia)攝(she)像(xiang)機(ji)圖(tu)像(xiang)輸(shu)入(ru)路(lu)數(shu)，提(ti)高(gao)多(duo)畫(hua)麵(mian)圖(tu)像(xiang)的(de)顯(xian)示(shi)速(su)率(lv)、增加對雲台和鏡頭的控製等功能，配之以良好的人機交互界麵，便構成了以計算機為核心的數字式監視報警係統。
係統功能介紹
1. 視頻動態分布功能
2. 多畫麵顯示功能
3. 圖像字符疊加功能
4. 視頻報警功能
5. 智能圖像檢測功能
6. 可通過局域網進行遠程錄像查詢、回放、參數設置、實時監控
7. 可程序控製錄像時間表、可自動循環錄像
8. 捕獲靜態畫麵
9. 儲存、回放、剪輯處理方便
10. 自診斷功能
11. 可靠性及可擴性
2．7辦公自動化係統
　　根gen據ju水shui庫ku各ge辦ban公gong室shi職zhi能neng分fen配pei其qi各ge自zi權quan限xian，分fen別bie進jin行xing水shui庫ku信xin息xi化hua信xin息xi係xi統tong中zhong共gong享xiang數shu據ju的de查zha詢xun。並bing通tong過guo局ju域yu網wang絡luo共gong享xiang係xi統tong外wai設she資zi源yuan，如ru打da印yin機ji、掃描儀、數字化儀等，實現文件共享服務、FTP文件傳輸服務、Email電子信箱服務、網絡信息發布、局域網通訊服務等，可按信息化建設進程分步實現財務電算化、人事勞資管理、物資管理、公文流轉、財務電算化等。
2．8 Web綜合信息發布係統
　　水庫信息化係統中各子係統之間相互獨立，又有信息相關性，通過設立一個中心數據庫服務器，把各子係統中的信息經過整理、提煉、挖掘後存放到數據庫中，減少了信息冗餘度，並提高了信息的可靠性和科學性。用基於JAVA技術開發Web綜合信息發布係統，根據各子係統的數據組織成相應的Web頁麵發布信息，由靜態和動態頁麵兩部分組成。靜態頁麵是一些不變的信息，如工程概況、建築物布置圖、係統構成圖等，動態頁麵即把服務器中存放的數據按照業務邏輯組織，以數據表格、圖形的方式顯示，達到實時、直觀的效果。
Web綜合信息發布係統由下列內容組成：
水庫工程概況
主要建築物、儀器、設備圖片
大壩安全監測儀器分布圖
大壩安全監測數據日報表
大壩安全監測數據月報表
大壩安全監測各測點空隙水壓力計水位過程線
壩體內部水位浸潤線
水庫氣象數據
降雨量分布和降雨量過程線
水位報表和水位過程線
水電站電氣主接線圖
水電站係統配置圖
水電站遙測信息
水電站遙信信息
水電站電度量信息
水電站遙信變位記錄
水電站事件記錄
水電站監控報表查詢
圖像監控瀏覽
用基於JAVA技術開發的Web綜合信息發布係統具有客戶端應用方便、可擴展性強和跨平台應用的好處。一般客戶端機器的Windows操作係統內嵌有IE瀏覽器，隻要連接在局域網上就可以直接訪問Webzonghexinxifabuxitongerwuxuanzhuangqitaruanjian。fuwuqiduanzengjiayigeyuanchengjierushebeihou，shangjibumenhuoyuanchengyonghubohaolianjiehouyetongyangkeyifangwenzonghexinxifabuxitong。yonghufangwenjianjiefangbian，jiuxiangfangwenhulianwangziyuanyiyang，genjuwangyebuzhi，jinrusuoxuyaodeyemian，zhaxunxiangguanxinxi。
3、係統配置
以EVOC嵌入式智能產品為例子，闡述係統配置如下：。
3.1、主機：
A、機箱： IPC-8420/PS-270A/6113LP4
B、主板： FSC-1711VN全長CPU卡
C、數據采集卡：PCL-711B低成本多功能數據采集卡、PCL-733 32路隔離數字輸入卡、PCL-734 32路隔離數字輸出卡
3.2、服務器：
數據庫服務器 IPC-810/PS-270A/6114P4 + FSC-1711VN + P4 2.0G +512M DDR + 80G
WWW服務器 IPC-810/PS-270A/6114P4 + FSC-1711VN + P4 2.0G +512M DDR + 60G
3.3、遠程數據采集模塊：
ARK-14017（帶隔離6路差分和2路單端模擬輸入）
ARK-14021（單通道模擬輸出）
ARK-14052（帶隔離數字輸入模塊）
ARK-24520 (RS-232 至 RS-485協議轉換器)
[係統評價]
信xin息xi智zhi能neng化hua係xi統tong建jian成cheng後hou，運yun行xing穩wen定ding，表biao現xian出chu良liang好hao的de安an全quan性xing和he可ke靠kao性xing。消xiao除chu了le信xin息xi孤gu島dao，減jian少shao了le數shu據ju冗rong餘yu，提ti高gao了le信xin息xi的de可ke靠kao性xing和he科ke學xue性xing。快kuai速su方fang便bian的de信xin息xi傳chuan遞di為wei上shang級ji部bu門men正zheng確que決jue策ce提ti供gong了le保bao證zheng，同tong時shi也ye提ti高gao了le水shui庫ku現xian代dai化hua管guan理li水shui平ping，提ti高gao了le工gong作zuo效xiao率lv。同tong時shi也ye為wei全quan國guo的de水shui利li信xin息xi化hua建jian設she打da下xia了le基ji礎chu。

狀　態：離線

公司簡介
 產品目錄
 供應信息

公司名稱：	上海研祥智能科技有限公司
聯係人：	張意
電　　話：	021-54255991
傳　　真：
地　　址：	漕溪北路41號
郵　　編：	200030
主　　頁：	http://sh.evoc.com

該廠商相關解決方案：