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1、 浙江大华技术股份有限公司 技术方案煤炭产量监控系统技 术 方 案浙江大华技术股份有限公司目 录1 系统组成和结构12 系统构成示意图13 系统原理和工作流程23.1 称重系统结构和原理23.1.1 系统结构23.1.2 工作原理23.2 前端采集系统原理23.3 监控中心系统原理34 软件平台功能介绍34.1 系统组成34.2 系统的优点44.3 主要功能介绍44.3.1 前端工控机44.3.2 中心服务器54.4 C/S客户端54.4.1 登录认证54.4.2 称重设置64.4.3 视频浏览64.4.4 抓拍查询74.4.5 视频参数设置84.4.6 录象控制84.4.7 报警联动94.4
2、.8 界面换肤94.4.9 双向语音104.4.10 综合查询104.4.11 报表统计124.5 WEB客户端144.6 系统管理端164.6.1 设备管理164.6.2 视频组管理174.6.3 用户管理174.6.4 设备巡检174.6.5 电视墙控制184.6.6 矩阵控制184.6.7 系统备份194.6.8 货物种类配置194.6.9 称重配置204.6.10 报警配置204.6.11 基础数据维护204.6.12 系统帮助214.6.13 流媒体转发服务器软件.225 技术参数和功能特点225.1 计量主要技术参数235.2 设备技术参数235.2.1 电子皮带秤235.2.2
3、专用称重显示仪245.2.3 摄像机265.2.4 打印机265.2.5 UPS电源265.2.6 网络数据发送器/接收器275.2.7 SIM卡275.2.8 天线275.2.9 工控机285.2.10 中心服务器285.2.11综合数据采集服务器.286.系统整体报价.306.1软件部分报价.306.2硬件部分报价.32291 系统组成和结构煤炭产量监控系统是通过专门的电子称重设备，准确称量每次出煤或岩石的产量，将重量信息转化为数字信号，通过以太网或移动通信网络（GPRS）传送到计算机监控系统，实现对矿产资源产量的完全监控和源头控制。各级职能部门也可利用该系统随时监测各个煤矿的产量上报情况
4、和设备运行情况。煤炭产量监控系统使用调制解调器技术通过电话线将电子皮带秤有机的管理起来，其通讯距离达20km。可向企业提供皮带秤相关的各种数据及报表，通过网络技术使各种信息在局域网上共享，便于领导随时掌握生产情况。该系统网络版使用拨号登录技术，实现了远程诊断功能，可在千里之外即时解决现场问题。煤炭产量监控系统由称重计量子系统、视频监控子系统、计算机管理子系统、网络通讯报警子系统等子系统组成。利用其通讯网络和计算机系统，具有良好的兼容性，可以扩展瓦斯监控等其它子系统，也可以去掉其中某个子系统，还可以只用产量计量。该系统主要有5个特点。一是智能化。可对企业煤炭产量实时自动监控，称重准确度达到95%
5、。二是集成化。设备体积小，稳定性强。三是数据采集原始化。四是无人值守。五是自动报警。系统每间隔一定的时间就会自检一次，一旦发现异常，就立即通过手机短信的方式发送报警信息到相关管理人员的手机上，便于进行及时管理。2 系统构成示意图由于前端通讯条件各异，并且各项目规模和需求的不同，结合现有成熟技术及根据现场情况前端采样终端与监控中心通讯的关系可以有下几种结构：1) 称重数据的传输方式l 通过电话线连接：前端矿井不需要部署工控机，控制器通过电线的调制解调器直接拨号连上中心管理服务器，将称重数据传输到中心管理服务器，这种方式传输距离受电话线限制，最长不能超过20公里。l 通过GPRS或ADSL连接：这
6、种方式需要在前端矿井部署工控机，控制器通过RS485或RS232串口连接到工控机，工控机装有采集软件通过串口通讯读取控制器的称重数据，工控机可通过无线路由（GPRS）或宽带（ADSL）连接到监控中心，将称重数据传输到中心管理服务器，这种方式距离不受限可以充分利用电信现有的通信网络。2) 视频数据传输方式l 采用视频服务器：前端矿井部署视频服务器，连接现场摄相机和报警器，视频服务器可通过电信专线或宽带（ADSL）连接到监控中心，将现场视频图像传输至中心管理服务器集中存储，专线速度可达到10M，如果采用ADSL最多只能同地传输4路图像。l 采用视频采集卡：这种方式在前端工控机中直接安装视频采集卡，
7、现场视频图像经过工控机通过通过电信专线或宽带（ADSL）连接到监控中心。3 系统原理和工作流程3.1 称重系统结构和原理3.1.1 系统结构如上图所示，电子皮带秤主要由固定支架、平行簧片、称量架、称重传感器、速度传感器、承重框架和控制器（隔爆箱、单片机、调制解调器、直流电源）组成：l 装有称重传感器的固定支架通过前后横梁上的螺栓焊接在皮带输送机的桁架上。称量架通过两组平行弹片与固定支架坚固连接。其中心的承重螺栓直接作用在称重传感器上，称重传感器则输出相应的电压信号。同时随着输送带的运动，速度传感器产生脉冲信号，两种信号同时输入仪表进行处理，得到并显示物料的流量。l 控制器由信号放大、A/D转换
8、、硬时钟、单片机系统（计算部分）、RS232/RS485串行口输出、安全栅、直流电源模块等组成，3.1.2 工作原理当皮带以速度V运行时，物料的单位流量为：P=Q*V，P为流量，Q为皮带单位长度上的物料重量（kg/m）,V为皮带速度（m/s）。但皮带上物料的瞬时流量为：P（t）=Q(t)*V(t)，再对其进行积分即可得到累积量N：N=P(t)DT=q(t)*v(t)dt 当物料通过秤体的称量段时，其重量通过称量托辊传递到称量架上。称量架把重量直接作用到称量传感器上，称重传感器输出相应重量的模拟电压信号再由模/数转换器变为数字信号。流量的另一个测量值是皮带速度，它由速度传感器进行检测，速度传感器
9、发出与皮带速度成比例的脉冲信号，经频率/数字转换器变为数字信号，同重量信号一起传送到控制器。该控制器进行处理后即得到累加量。3.2 前端采集系统原理控制器在测量出煤炭的重量后，通过串口通讯口传递到就地工控计算机上，工控计算机上装有管理系统软件，能对皮带的重量、流量、称重时间等信息进统计、存储。电子皮带秤现场装有红外线摄像头，能对称重现场进行二十四小时不间断监控，并装监控录像传递给工控计算机，工控计算机上装有视频采集卡，能对监控录像进行处理。工控计算机管理系统能对录监控录像进行存储，也可根据称重信号进行图像抓拍并与称重信号一起存入称重信息中。工控计算机上装有信号采集卡和断电识别电路，这样工控计算
10、机就能在断电、秤体零点异常、超载、摄像头故障、通讯异常等情况产生报警信息。工控计算机串口接有无线GPRS/CDMA无线通讯路由器（DTU）或无线MONDEN，通过（DTU）或无线MONDEN把称重信息传送至中心服务器，当发生异常时，还能以短信息方式将报警信息传送到相关人员的手机上，以便于及时处理故障和异常。3.3 监控中心系统原理监控中心服务器通过网络专线接收来自各煤矿就地工控计算机发送来的称重信息和报警信息，将这些信息分类别进行存储和处理；中心服务器配有相关管理和查询软件，查询功能强大，能对这些数据进行统计和查询，并对这些数据进行备份。同时，中心服务器上装有网络发布系统，能对管理部门的信息进
11、行发布，煤矿矿主能通过internet查询和下载该矿的产量情况、应缴纳税收情况和和已缴纳税收情况等，政府相关管理部门也能通过internet查询和下载本部门所需的相关数据。4 软件平台功能介绍4.1 系统组成本系统由两大部分组成：中心服务器、矿井采样终端。 中心服务器通过专线连接到Internet网络。矿井采样终端由就地工控机、称重仪表、摄像监控终端、无线Modem、UPS电源等组成，前端采样终端使用无线Modem与Internet网络连接。系统的网络图示如下：4.2 系统的优点本系统实现产量数据全自动采集同时抓拍称重图片，并通过有线网络或无线网络（GPRS/CDMA）实时地将产量数据和抓拍图
12、片发送到服务器，并一一对应，以便查询：l 本系统具有及高的可靠性，对各个模块进行了自诊断。并将报警信息发送中心服务器的同时短信通知相关负责人。如传感器异常、视频卡故障、仪表故障、控制柜被人为打开、仪表故障、网络故障等。l 数据传输稳定性、安全性高。本系统考虑到无线网络的特殊环境，在数据传输过程中采用http协议，采用短连接和应答和重传机制确保了数据的稳定传输。 数据发送时均采用MD5散列后使用DES加密，接收数据采用相反的过程。防止了对数据在传输过程中被截取和篡改。l 可自动循环保存称重现场的视频录像，避免计重时的丢煤或多煤现象出现。l 记录各种重要的系统操作信息，以及异常信息。便于在系统出现
13、异常情况是对故障跟踪和诊断。l 强大的服务端控制功能。n 可在服务端抓拍采样现场图片。n 可在服务端修改矿井终端的称重参数。n 可在服务端修改矿井终端的报警短信接收人员。l 具有强大的统计分析、万能查询功能。产量横向比较（提供各同级（部门，单位，矿井）间的日产量（月产量或年产量）对比）和纵向比较（提供同一部门（单位或矿井）的日产量（月产量或年产量）对比），均提供表格、折线和直方图三种报表展现形式。l 具有强大的报表功能并对用户进行分级管理。有自定义报表模板格式。各个报表模板均可修改、保存、恢复、还原默认值。l 具有完善的互联网产量信息发布，各客户端（各煤矿）与中心服务器（监控部门）能同时进行数
14、据备份，统计查询、报表打印功能，确保数据的完整性。l 拥有网络安全管理模块，里面装有最先进的杀毒软件及防火墙，能在病毒侵入的第一时间进行杀毒处理。l 超强的UPS电源能支持系统在断电后称重装置能正常工作48小时以上。4.3 主要功能介绍完成对各个采样终端产量数据全自动采集、抓图、就地缓存，然后通过GPRS/CDMA无线网络或专线将产量数据和抓拍图片实时地发送到中心服务器；中心服务器再对各个矿井的产量数据进行发布、统计汇总，分析对比，最后形成相应的统计分析报表。（注：在不需要视频数据的情况下该系统仍可以运行）4.3.1 前端数据采集服务器主要实现音视频信息、报警信息的采集、网络传输以及辅助设备云台解码云台视频矩阵的控制及将实时称重系统的数据打包上传至中心。前端子系统根据要求将摄像机采集到的图像信息、麦克风采集到的声音信号、报警设备采集到的报警信息等经过编码设备编码后，将压缩后的音/视频文件通过网络发送到中心服务平台中，然后通过流媒体服务器转发，供用户实时观看或保存在存储设备中；同时，将中心服务平台传来的控制信令抽取出来，进行命令格式分析，
