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    一、項目概述

　　1、除塵器遠程監(jiān)控項目立項背景：

　　長期以來，除塵器運行情況及運行參數(shù)的遠程實時采集、監(jiān)控一直是控制系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)之一。售后服務(wù)人員僅靠用戶的運行記錄及售后服務(wù)人員的巡檢發(fā)現(xiàn)除塵器運行問題。導(dǎo)致除塵器發(fā)生運行不正常情況時不能及早地發(fā)現(xiàn)和及時處理，使得除塵器處于帶病運行，故障范圍不斷擴大，最終進行維護時所花費的人力、資金都大大增加。據(jù)不完全統(tǒng)計，僅對除塵器售后服務(wù)費用一些公司一年就達1000多萬，如采用除塵器遠程計算機監(jiān)控，則可在公司的除塵器遠程監(jiān)控計算機上就能充分反映除塵器運行情況，經(jīng)專業(yè)技術(shù)人員分析確定故障現(xiàn)象和原因，就能及時組織相關(guān)人員進行故障排除，以免故障進一步擴大使維修成本增加。

　　利用除塵器遠程計算機數(shù)據(jù)存儲功能，技術(shù)人員可以隨時調(diào)用除塵器的歷史工作參數(shù)，大大提高技術(shù)人員改進、優(yōu)化除塵器設(shè)計參數(shù)，提高除塵器的質(zhì)量。

　　查閱大量有關(guān)除塵器控制方面的資料，目前除塵器遠程監(jiān)控應(yīng)用在國內(nèi)除塵器行業(yè)還是屬空白領(lǐng)域。

　　2、除塵器遠程監(jiān)控的技術(shù)基礎(chǔ)

　　目前比較適合于遠程實時監(jiān)控要求的通訊方案有以下三種：

　　⑴公用電話交換網(wǎng)方案;

　　⑵無線數(shù)據(jù)傳輸電臺方案;

　　⑶GPRS（通用分組無線業(yè)務(wù)）方案。

　　其中⑴、⑶兩種方案屬于公網(wǎng)，⑵方案屬于用戶自建的專用網(wǎng)。

　　2.1公用電話交換網(wǎng)方案。

　　公用電話交換網(wǎng)應(yīng)用相當普及，有人工作和居住的地方就有公用電話交換網(wǎng)，公用電話交換網(wǎng)不僅可以用于通話還可以用于數(shù)據(jù)傳輸，但公用電話交換網(wǎng)方案存在以下缺點：

　　①需要布專用電話線，向電信公司交納裝機費、每月的月租費和使用費;

　　②非透明數(shù)據(jù)傳輸，MODEM從撥號呼叫到連通需要一定時限。

　　2.2無線數(shù)據(jù)傳輸電臺方案

　　無線數(shù)傳電臺適用于通訊點分散的數(shù)據(jù)監(jiān)控，其具有專用的數(shù)傳頻段，工作頻率：220MHz～240MHz。無線數(shù)傳電臺方案存在以下缺點：

　　①初次開通需要向當?shù)氐臒o線電管理委員會交納一定費用，每年再交一定的頻率占用費，組網(wǎng)費用高;

　　②通訊距離有一定的限制（平原地帶最遠為50km），且受建筑物、山體的影響較大;

　　③需要專業(yè)人員維護管理，建設(shè)、維護費用很高。

    2.3 GPRS（通用分組無線業(yè)務(wù)）方案

　　基于除塵器安裝比較分散的特點和以上兩種通訊組網(wǎng)方式的缺點，GPRS數(shù)據(jù)通訊方案的提出使一系列問題迎刃而解，科學(xué)、有效的解決了除塵器遠程實時監(jiān)控的通訊組網(wǎng)難題。

　　GPRS是在GSM基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種分組交換的數(shù)據(jù)承載和傳輸網(wǎng)絡(luò)，它采用先進的無線分組技術(shù)，可以為水力、電力、交通、銀行等行業(yè)提供豐富的無線接入手段，GPRS方案具有以下優(yōu)點：

　　①采用透明雙向數(shù)據(jù)傳輸，鏈路自動維護;

　　②只需要向移動公司開戶SIM卡，費用可以采用包月方式使用，運行成本低;

　　③永遠在線，只要激活GPRS后，將永遠保持在線，不存在掉線問題，只有在產(chǎn)生數(shù)據(jù)流量時才計費;

　　④快速登錄，全新的分組服務(wù)，無需長時間的撥號連接過程;

　　⑤高速傳輸，GPRS最高理論傳輸速度171.2kbps，平均帶寬40kbps;

　　⑥支持點對點、中心對多點及多點間的實時、對等數(shù)據(jù)傳輸，組網(wǎng)靈活，不受通訊距離和區(qū)域的限制，中心對多點的傳輸方式是除塵器實時監(jiān)控最適用的應(yīng)用模式;

　　⑦可靠性高，一般數(shù)據(jù)包傳輸?shù)某晒β试?9.9%以上。
　　
    二、應(yīng)用領(lǐng)域

　　GPRS是利用移動公司或聯(lián)通公司的信號傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺進行信號傳輸。是當前工業(yè)企業(yè)進行遠程監(jiān)控的一種比較先進的信號傳輸模式。具有傳輸距離遠、傳輸速度快、傳輸數(shù)據(jù)可靠性高、不用維護、資金投入少等優(yōu)點。

　　除塵器遠程監(jiān)控系統(tǒng)不但在除塵器產(chǎn)品中可以應(yīng)用。并且可推廣到供水廠工程和污水處理工程中使用。遠程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用能使我公司產(chǎn)品的電控技術(shù)水平更上一個臺階，也對提升我公司產(chǎn)品的特點與先進性都會產(chǎn)生積極的作用。同時利用先進的遠程數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)進一步提升和發(fā)展整個行業(yè)的技術(shù)和管理水平。
　　
    三、技術(shù)方案及原理

　　本方案的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)據(jù)監(jiān)測技術(shù)、數(shù)字電路、微處理器組成除塵器終端數(shù)據(jù)傳輸單元（DTU）。通過發(fā)射數(shù)據(jù)GPRS信號流的方式發(fā)送到移動或聯(lián)通公司在當?shù)氐木W(wǎng)絡(luò)基站，再通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到數(shù)據(jù)中心（寬帶網(wǎng)絡(luò)代理商的主站），再通過寬帶網(wǎng)傳送到我公司遠程監(jiān)控計算機（工作站）。使工作站的遠程監(jiān)控計算機通過實時監(jiān)測除塵器運行狀態(tài)及參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)故障、處理故障。為工程技術(shù)人員及專業(yè)維護人員提供準確的除塵器運行信息。并可以使維護人員通過電話遙控指揮現(xiàn)場維護人員進行故障處理。從而達到快速、省錢的維護目的。

　　除塵器遠程監(jiān)控系統(tǒng)（以下簡稱“監(jiān)控系統(tǒng)”）通過在各除塵器控制系統(tǒng)安裝終端數(shù)據(jù)傳輸單元（DTU），對除塵器數(shù)據(jù)進行采集、轉(zhuǎn)換，通過GPRS無線方式傳送實時數(shù)據(jù)到遠方監(jiān)控中心站，遠方監(jiān)控中心站定時或?qū)崟r調(diào)取各除塵器的數(shù)據(jù)，自動保存到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫并進行數(shù)據(jù)管理，實現(xiàn)對各除塵器工作情況的實時監(jiān)控和管理。監(jiān)控系統(tǒng)組成框圖見圖1。

        

圖1監(jiān)控系統(tǒng)組成框圖

　　1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　除塵器遠程監(jiān)控系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、指令發(fā)射系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)組成。

　　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要功能是通過除塵器控制系統(tǒng)的PLC對除塵器數(shù)據(jù)進行實時采集，采集的數(shù)據(jù)主要有各閥門的開閉信號，各電動機工作/停止信號，除塵器差壓和溫度信號，除塵器清灰形式控制信號等;
指令發(fā)射系統(tǒng)的主要功能是通過短信MODEM將遠程監(jiān)控中心要呼叫上線的指令以短信形式通過GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到對應(yīng)除塵器的DTU中。以建立除塵器與遠程監(jiān)控中心的網(wǎng)絡(luò)連接。

　　數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)主要功能是將PLC采集的數(shù)據(jù)通過與PLC的標準通信串口連接的DTU把數(shù)據(jù)傳輸?shù)紾PRS無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商，再進入到遠程管理中心的除塵器遠程監(jiān)控計算機;

　　數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的主要功能是以簡潔、有效的數(shù)據(jù)庫格式將從各除塵器采集的數(shù)據(jù)實時地、安全地存儲起來，并對歷史數(shù)據(jù)進行有效的管理;

　　數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的主要功能是實現(xiàn)操作人員對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行查詢、顯示、編輯、打印以及接受數(shù)據(jù)和發(fā)送指令、用戶管理等。

　　2系統(tǒng)設(shè)計原則

　　1）先進性：

　　系統(tǒng)將使用當前國內(nèi)較為先進的數(shù)據(jù)采集技術(shù)、實時數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、管理信息系統(tǒng)技術(shù)。使該項目的應(yīng)用將在技術(shù)上達到國內(nèi)除塵器控制行業(yè)領(lǐng)先水平，填補除塵器控制技術(shù)的國內(nèi)空白。

　　2）實時可靠性

　　首先是數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)目煽啃浴Ｆ浯问侵刚麄€軟件系統(tǒng)的可靠性，整個監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)將嚴格按照軟件開發(fā)工程的原則、應(yīng)采用先進的面向?qū)ο箝_發(fā)技術(shù)，真正達到整個軟件的可維護性、可擴展性和高可靠性。

　　3）運行經(jīng)濟性

　　整個系統(tǒng)的運行經(jīng)濟性是系統(tǒng)運行成敗的重要方面。應(yīng)充分利用GPRS公網(wǎng)的現(xiàn)有資源，達到系統(tǒng)經(jīng)濟運行的目的。

　　4）適應(yīng)性

　　通常除塵器安裝現(xiàn)場離遠程監(jiān)控計算機中心站較遠，有的甚至跨省。系統(tǒng)應(yīng)可以方便地監(jiān)控各除塵器運行工作情況，而又避免時間上的不必要浪費，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)最大地適應(yīng)時間和空間距離的變化。

　　5）可擴展性

　　系統(tǒng)采用具有一定標準及應(yīng)用較為廣泛的軟硬件產(chǎn)品，并考慮一定的余量，為將來增加監(jiān)測點及系統(tǒng)的擴充打下基礎(chǔ)。

    3、系統(tǒng)設(shè)計目標

　　能夠遠程監(jiān)測各除塵器的運行狀態(tài)和各項運行參數(shù)信息;

　　運行費用合理，采集數(shù)據(jù)迅速、準確、可靠，能夠滿足除塵器運行參數(shù)變化頻率。具有隨時呼叫上線聯(lián)網(wǎng)功能和定時自動上線聯(lián)網(wǎng)功能;

　　能夠自動生成各種類型的實時數(shù)據(jù)報表和歷史數(shù)據(jù)報表，各種數(shù)據(jù)曲線圖和除塵器工藝模擬圖;

　　具備針對不同管理者設(shè)置管理權(quán)限的功能。具備友好的人機操作界面，滿足數(shù)據(jù)調(diào)用、報表打印的管理功能。
　　
    四、某廠4#機除塵器系統(tǒng)

　　1、試點選擇條件

　　根據(jù)公司資金撥付情況及監(jiān)控系統(tǒng)研發(fā)的性質(zhì)，需要先期選擇一至兩個有代表性的已投入使用的除塵器作為試點，建立監(jiān)控系統(tǒng)，搭建系統(tǒng)框架。待試點可靠運行后，繼而以點帶面逐步進行推廣，再完善、充實到所有除塵器工程項目中。

　   4#機除塵器投入運行以來工作一直比較穩(wěn)定，除塵器電控系統(tǒng)能夠滿足遠程監(jiān)控的條件，不需額外增加PLC通訊模塊，并且地點也比較近，便于人員去現(xiàn)場調(diào)試。

　　2、設(shè)備安裝情況

　　根據(jù)“除塵器遠程監(jiān)控系統(tǒng)立項報告”的要求。在該廠4#機除塵器上安裝1臺終端數(shù)據(jù)傳輸裝置（DTU）。利用除塵器控制系統(tǒng)原有的PLC裝置作為除塵器數(shù)據(jù)采集裝置。CPU的RS232串口與數(shù)據(jù)傳輸裝置（DTU）的RS232串口直接相連接。DTU的電源由除塵器控制系統(tǒng)的220VAC經(jīng)濾波處理后的電源供電。公司遠程監(jiān)控計算機暫用辦公電腦代替，應(yīng)用軟件采用北京三維力控6.0版組態(tài)軟件及數(shù)據(jù)庫集成系統(tǒng)。

　　3、遠程監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理

　　通過數(shù)據(jù)傳輸裝置DTU的通信接口RS232與現(xiàn)有除塵器控制設(shè)備PLC的通信接口RS232對接。把PLC內(nèi)已采集到的除塵器運行數(shù)據(jù)傳輸?shù)紻TU監(jiān)控終端裝置，再經(jīng)DTU數(shù)據(jù)傳輸裝置發(fā)送到移動公司或聯(lián)通公司通信網(wǎng)絡(luò)，再經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)商的服務(wù)器經(jīng)寬帶網(wǎng)進入公司氣中心專用遠程監(jiān)控計算機，最后在專用監(jiān)控計算機屏幕上以WEB網(wǎng)頁形式顯示動態(tài)、實時的除塵器運行數(shù)據(jù)。

　　在數(shù)據(jù)傳輸裝置DTU內(nèi)設(shè)定專用遠程監(jiān)控計算機的TCP/IP地址或域名，在公司專用遠程監(jiān)控計算機設(shè)定除塵器的數(shù)據(jù)傳輸裝置DTU的ID地址（手機號），使其雙方確立了唯一的通信地址。原理如圖2所示：

         

                                              圖2

　　遠程監(jiān)控計算機檢測的數(shù)據(jù)類型（以下現(xiàn)場信號已采集到PLC內(nèi)）：

　　——-除塵器每個通道當前差壓值信號

　　——-除塵器每個通道當前溫度值信號

　　——-除塵器每個反吹回轉(zhuǎn)機構(gòu)工作信號

　　——-反吹風機工作信號

　　——-各種閥門開、閉位置信號

　　——-除塵器清灰方式信號（自動、手動）

　　——-除塵器每個通道隔離檢修信號

　　——-除塵器清灰間隔時間

　　——-除塵器運行故障信號