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1、1机械化顶装炼焦炉空气环境连续在线监测系统组网建议书山西辰利自动化工程有限公司2006 年 3 月 31 日机械化顶装炼焦炉空气环境连续在线监测系统组网建议书11 概述.111 系统基本情况.112 建设需求.32 局域网建设涉及到的基本概念：.52.2.1 传输方式.102.2.2 网络拓扑.112.2.3 网络接口.1232 数传电台.133 局域网建设原则.173.1 适当先进性原则183.2 可管性原则183.3 安全性原则183.4 可靠性原则203.5 适当扩展性原则203.6 标准化原则213.7 经济实用性：.213.8 易于操作和工程实施 ：214 网络规划.2141 系统组
2、网模式.214.2 方案一：234.3 方案二：244.4 组网方案三25机械化顶装炼焦炉空气环境连续在线监测系统组网建议书25 组网方案分析对比.265.2 三种方案分析266 软硬件配置.2961 硬件配置.2962 软件配置.306.2.1 操作系统.306.2.2 数据库.316.2.3 应用软件.31机械化顶装炼焦炉空气环境连续在线监测系统组网建议书1机械化顶装炼焦炉空气环境连续在线监测 系统组网方案1 概述11 系统基本情况机械化顶装煤焦炉测控系统从数据处理的角度可以分成数据采集子系统和可视化信息综合子系统。如下图：1）数据采集子系统主要包括：a）炉顶连续监测系统b）装煤时连续监测
3、系统c）出焦时连续监测系统d）炉门小炉门连续监测系统e）气象系统2)可视化信息综合子系统a）主要可视模块和支撑环境b）报表及其它可输出信息机械化顶装煤焦炉测控系统的监测任务种类来划分，主要分两个方面：一个是对炼焦炉无组织排放烟气有害物质浓度的监测，再一个就是对炼焦炉有害烟气泄露的监测。测试完后需要把将相关数据通过有效实时的通信方式（有线或无线）传输到本系统的“数据和控制中心” ，并经过数据转化和数据处理得出测试结果储存起来。机械化顶装炼焦炉空气环境连续在线监测系统组网建议书2数据采集子系统是测试设备和控制这些测试设备的下位机，测试设备包括：滑行车车载颗粒物测试仪(HKLW)、滑行车车载摄像机(
4、HSX)、装煤车车载颗粒物测试仪(ZKLW)、拦焦车车载颗粒物测试仪(CKLW)、SO2 测试仪等。下位机包括：滑行车车载可编程控制器(HPLC)、装煤车车载可编程控制器(ZPLC)、 拦焦车车载可编程序控制器(CPLC)。 可视化信息子系统包括计算机信息终端设备、监控中心系统（污染源自动监控中心信息管理软件和数据库等） ，简称上位机。机械化顶装炼焦炉空气环境连续在线监测系统组网建议书3系统控制炉 顶 连 续 监 测 系 统颗粒物测试仪数据采集远程图象监控数据传输数据处理数据库及运算报警信息权限管理各种设备标定情况设备运转情况摄像系统(用 于泄漏识别)报表及其它可 输出信息打印及存档测试结果图
5、象识别控制信息主要可视模块和支撑环境输出 上级主管部门Internet或者环保网站可 视 化 信 息 综 合 系 统PLC控制和定位系统变送器定期标定指令颗粒物测试仪SO2测试仪PLC控制系统变送器定期标定指令装煤时连续监测系统定期标定指令变送器颗粒物测试仪SO2测试仪PLC控制和定位系统变送器定期标定指令出焦时连续监测系统定期标定指令变送器炉门小炉门连续监测系统通信接口CH4测试仪PLC控制和定位系统变送器定期标定指令温度湿度风向 风速气压光照度 采集系统气象系统机械化顶装煤焦炉测控系统示意图通信接口通信接口通信接口通信接口12 建设需求121 组网特点由于本系统是一个污染源的在线连续监测系
6、统，不仅各种设备机械化顶装炼焦炉空气环境连续在线监测系统组网建议书4仪器众多，而且整个系统的自动化程度相当的高。系统的数据采集和数据处理都是依赖计算机和网络来实现的，数据采集方面主要是智能仪器如：颗粒物测试仪、SO2 测试仪、视频服务器等和可编程控制器（PLC）来完成的，数据处理主要是通过微机和服务器来完成的。要使用监测系统高效可靠的完成在线监测任务，不仅测试设备和计算机的选型很重要，更重要是如何把这些设备和计算机有机的组合起来，也就是整个系统的组网问题。此系统网络构建时面临以下几个特点：1）整个系统的监测项目多，监测点多2）测试设备对测试点的测试在移动中完成。3）监测现场环境恶劣4）监测系统
7、自动化程度相当高，所以系统实时控制能力要强，系统信息反馈能力也要强。5）系统内计算机种类多样化。有工业控制装置 PLC(可编程控制器)、智能化监测仪器、PC(个人计算机)和计算机服务器等。6）系统内通信方式和通信协议多样化。有串口通信、基于TCP/IP 的以太网的数据交换。针对以上的系统特点，我们拟采用基于有线技术和无线技术的混合局域网，也就是说在“监测现场”采用无线网络技术（更好的满足测试设备在移动测试时间数据通信的要求） ，在“可视化信息综合子系统”采用有线组网的组网方式。机械化顶装炼焦炉空气环境连续在线监测系统组网建议书52 局域网建设涉及到的基本概念：本系统在组网络过程中同时涉及到了有
8、线和无线局域网技术以及无线电台通信的技术，一下对这几项技术做一个初步的介绍。21 局域网：211 局域网的特征： 局域网分布范围小，投资少，配置简单等，具有如下特征： 1）传输速率高：一般为 1Mbps-100Mbps，光纤高速网可达100Mbps，1000MbpS 2）支持传输介质种类多。 3）通信处理一般由网卡完成。 4）传输质量好，误码率低。 5）有规则的拓扑结构。 2.1.2 局域网的组成： 局域网一般由服务器，用户工作站，传输介质四部分组成。 1)服务器： 运行网络 0S，提供硬盘、文件数据及打印机共享等服务功能，是网络控制的核心。 从应用来说较高配置的普通 486 以上的兼容机都可
9、以用于文件服务器，但从提高网络的整体性能，尤其是从网络的系统稳定性来说，还是选用专用服务器为宜。 目前常见的 NOS 主要有 Netware，Unix 和 Windows 系列三种。机械化顶装炼焦炉空气环境连续在线监测系统组网建议书6Netware： 流行版本 V3.12，V4.11，V5.0，对硬件要求低，应用环境与DOS 相似，技术完善，可靠，支持多种工作站和协议，适于局域网操作系统，作为文件服务器，打印服务器性能好。 Unix：一种典型的 32 位多用户的 NOS，主要应用于超级小型机，大型机上，目前常用版本有 Unix SUR4.0。支持网络文件系统服务，提供数据等应用，功能强大，不易
10、掌握，命令复杂，由 AT3 级敏感度侦测,经由 FTP 或 EMAIL 传输警报及画面;可在本地端或远端籍由网站提供的升级软件自行更新,实时 PTZ 控，主要技术参数： 3 级敏感度侦测 - 经由 FTP 或 EMAIL 传输警报及画面 - GPIO 外接设备触发警报、影像回放、快照、DDNS .两组信号输出，一组信号输入;可换可修改或使用新的 LOGO 界面;内建网络 Web 服务器4）日立 Micro-EH 工业 PLC技术成熟，可靠性强，数据接口：RS-232C/TTL/485 可选。5)网络服务器6）个人计算机7）串口转以太模块机械化顶装炼焦炉空气环境连续在线监测系统组网建议书318）
11、D-Link 有线交换机或者交换式 HUB9）智能设备： 颗粒物测试仪器、SO2 测试仪10） 硬件防火墙：思科（CISCO）产品比较成熟11） CDMA DTU 模块62 软件配置软件是整个系统的灵魂，底层数据的采集、参数的整理保存、故障报警的处理、系统正常运转提供的数据查询等，无一不是软件提供并保证实现的。本系统的软件包括四部分，既操作系统软件、数据库软件、本系统自主研发的应用软件、工业组态软件。6.2.1 操作系统服务器操作系统采用 Windows Server 2003。Windows2000 系列作为 Microsoft 最新一代网络操作系统，为用户提供了一套完整而强大的网络解决方案
12、。早期 Windows NT4.0 提供的网络功能，根据技术本身的发展而在 Windows2000 系列中得到相应改进；同时，Windows2000 系列还吸收容纳了近年来出现的几乎所有的网络最新技术成果。RADIUS，VPN，IPSec，OSPF 等在 Windows2000 系列中均提供了对应的实现方法。应用 Windows2000 系列，可以根据业务需要构建各种功能强大的 Intranet/Internet 商务解决方案。监控站操作系统采用 windows98 或者 windows XP，Windows 98是一种相当成熟的、包含多种网络功能的客户端操作系统。只需添加相应的网络协议，进行
13、一些网络配置即可与 windows2003 联网。在一个局域网中，98 和 2000 操作系统可以并存，并有良好的兼容性。机械化顶装炼焦炉空气环境连续在线监测系统组网建议书326.2.2 数据库数据库的功能是存储和提取所需信息，是工厂计算机系统支撑环境的重要组成部分。它能有组织地、动态地存储大量关联数据，并为多个用户所访问。实现数据的充分共享、交叉访问以及应用的高度独立性，是数据库的重要特征。数据库存储着企业的关键数据和重要的信息资源。存储内容具有很高的应用价值和商业价值，对企业的生产管理和经营活动至关重要。数据信息的安全性、可靠性直接影响到整个企业的生产组织与经营。本系统数据库采用微软的 S
14、QL Server 2000 大型数据库。SQL Server 2000 是微软公司新版的大型数据库服务器软件，其性能指标在各方面都名列前茅。不但具有强大的性能和功能支持，主要从它的易用性考虑，SQL Server 更是成为大型数据库应用的首选平台。SQL Server 2000 提供的非常傻瓜的缺省安装和使用模式，上手很容易。另外，SQL Server 2000 可以兼顾小、中、大规模的应用，有着强大的伸缩性。6.2.3 应用软件1）可视化信息综合系统是本系统自主研发的在线连续监测系统的管理和控制模块，其主要功能包括：通信管理、监测控制、权限管理、报表功能，图象识别等功能，是整个在线连续监测系统的数据核心。2）视频服务器 SDK 软件由厂家提供的基于 TCP/IP 协议的视频服务器软件控制模块，需机械化顶装炼焦炉空气环境连续在线监测系统组网建议书33要对其软件的函数库做深入了解，并进行二次开发工作。3）PLC 编程和仿真软件：基本的编程软件如：CX-P、仿真软件如：TRiLOGI 等，还有厂家自身提供的编程仿真软件或者通用的组态软件（常用有组态王等） 。
