单位文秘网 2021-10-23 08:13:17 点击: 次
摘 要
本文是对基于网络通讯系统的介绍,主要是设备数据采集系统和监控系统。系统分别由信息与控制网络的建立和集成、检修过程管理子系统、数据采集与通信装置组成。
【关键词】数据采集 RS-485总线网络通信 以太网络通信 监控系统 嵌入式系统
为实现数字网络化管理设备,这就需要将工装设备的试验数据自动分类检测,通过网络把各个场地的数据传输汇总到一起后统一格式,这样就能够对各场地的工装设备使用及检修情况有效监测,还能够进一步对检修数据进行分析总结找出相互的关联,对以后的检修工作有一点的帮助,也可使设备从定期检修转换成现状检修提供科学的数据依据。
对于一些不适合更换的大型设备,就需要在工装设备的数字化信息系统上进行改造,通过内部的网络系统对设备使用和检修试验时数据进行传输、处理、归档,对所需数据进行计算机管理,方便以后的查找和使用。
1 系统的整体组成
此系统是根据信息检测技术与计算机网络技术提出的数字化改造信息系统,通过指纹识别技术和多媒体技术,对检修过程及质量进行有效控制。此系统由信息与控制网络的建立和集成、数据采集与通讯装置、检修过程管理子系统三个部分组成。
1.1 信息与控制网络的建立和集成
此系统是基于网络通讯的设备数据采集系统和监控系统。主要由服务器、数据采集与通信系统、RS-485总线网络、以太网络、监控系统和系统管理对象组成此系统。此系统是集高级编程语言程序设计、数据采集与通信、数据库、嵌入式系统等为一个整体的综合性系统。
1.2 数据采集与通讯装置
此装置即系统的核心装置,要想完成设备检修的数字信息化,就需要添加“数据采集与通讯装置”,此装置数据采集能够自动进行,将采集的数据利用网络输送入监控机上,每台检修设备安装一个“数据采集与通讯装置”,这样设置一台监控机就可管理多台检修设备。该装置还有四项功能:
(1)所需数据可通过传感器或现有电路采集;
(2)可按照设备的不同要求不同特点显示被测数据;
(3)操作者可利用薄膜键盘输入操作代码、数据发送和控制命令;
(4)利用与监控计算机之间的数据通讯,把检测的数据运送到分析处理软件,处理后存入数据库。
1.3 检修过程管理子系统
检修过程管理监控机将数据网络和信息网络两种网络形式集合成统一网络,同时也是数据网络与上层信息网络的结合部。监控计算机采用以太网络通讯技术,本地和远程数据库调用技术,ODBC技术等实现远程监控。监控计算机同时配置指纹仪,方便于操作者和检验者对操作者的工作进度、工作情况等进行现场指纹确认,实现检修过程的数字信息化控制。将指纹识别技术应用在检修过程管理子系统中,对现场的质量严格把关,同时也能够确认用户身份,现在一些现场操作人员对计算机的使用能力差,则更体现了此系统的使用价值。
2 数据采集与通讯装置
此装置是嵌入式系统,使用汇编语言编辑实现。装置采用了高性能单片机技术、恶劣环境下抗干扰硬软件设计技术、微型隔离放大器技术、高频高压脉冲采集技术、最新信号采集处理模块、抗振动工艺等多种先进技术。此装置有体积小、重量轻、信息化程度高、精度高,同时数据传输清晰可靠,装置稳定性好等优点。
2.1 装置的硬件结构
装置的工作过程是使用者通过键盘输入向装置发出指令,装置的CPU控制单元执行应用程序,此时采集通道已打开,从传感器处输入的信号通过数据采集单元转化成数字,再送入CPU控制单元,数据经处理后,保存在数据存储单元中,再由通讯单元将存储的数据发送到RS-485网络中,显示控制单元对数据等实时显示,实现信息化。
2.2 装置的软件结构
软件系统是以模块化程序设计的,由初始化、数据采集处理、小型汉字库、数据通信、动态文本显示等几大基本模块组成。可使用汇编语言或C语言来编写软件,两者各有各的特性,分别为可操作性强和可读可移植性好。软件中各模块有各模块的功能,单片机及其他设备的初始化由初始化模块完成,数据的采集、处理、转换和记录由数据采集处理模块完成,设备的实验数据由动态文本显示模块负责,操作者可根据数据检测设备;数据的网上传输由数据通信模块完成,可在数据库里查询结果,所需的各种汉字的字母信息由小型汉字库显示。
3 数据通讯
3.1 下级网络的数据通讯方式
(1)监控机管理工装设备的“数据采集与通讯装置”,接收设备发送的数据,同时建立相应数据库;监控机与“数据采集与通讯装置”采用的通讯协议是不同的,通过以太测控网关来完成信息的输送和接收。通信方式为主动查询,当有数据发送过来时,可查询监控机,若给出应答,双方才能进入数据通信,若无应答,则继续查询。
(2)RS-485总线通信是利用平衡发送、差分接收的一种串行总线接口,抗共模抗干扰能力强,可以由一个发送器驱动多个设备,远距离通信,成本少,可靠性高,应用广泛。RS-485是半双工通信,只需一对双绞线就能够实现总线通信,因此在多个设备互联时应用起来非常方便。
RS-485通信是采用TTL电平信号与差分信号之间的转换进行平衡发送和差分接收的,此种方式抗共模抗干扰能力强,接收的灵敏度也高。
3.2 上级网络的数据通信方式
星形拓扑结构由服务器管理的网络采用,监控机采用RJ45通用网络插座直接与主系统网络连接,中心网络服务器利用构建和管理的大型数据库, VB6.0开发管理系统构成。监控机向上连接,是通过PIC工业的以太网卡和现有的以太网进行,将装置采集到的数据输送到验收服务器上,监控机再负责运送各检测数据至网络服务器。
4 结束语
数字化改造信息系统,利用客户/服务器的先进模式进行开发,使用Windows 2000 Server数据库以及开放式通用数据库系统,Microsoft Access为支持,使用Visual 6.0编辑器,使用Windows 2000平台,数据库通讯协议为TCP/IP,检修采用了指纹管理,将接收到的数据保存在网络服务器中,从而使数据的安全得以保障,不至于丢失。
在“数据采集与通信装置”中,以低价的高性能单片机微机作为微处理器,采用高性能的数据采集模块进行数据采集,配液晶显示屏和功能键盘,可方便地进行有关信息、数据的显示和操作命令的输入,与监控计算机之间的数据通讯,是以太网络与以太测控网关两者之间的数据交换。
参考文献
[1]李瑞欣.基于网络和状态监测的设备管理理论与方法研究[J].天津大学报,2016(06):14-15.
[2]曹健.家庭移动通信及信息化系统的终端软件设计与实现 [J].哈尔滨工业大学,2015(07):12-13.
作者简介
赵博(1981-),男,甘肃省平凉市人。硕士研究生,工程师。主要研究方向为网络安全、数据分析。
作者单位
1.国网甘肃省电力公司 甘肃省兰州市 730000
2.國网甘肃省电力公司信息通信公司 甘肃省兰州市 730000
3.国网甘肃电力金昌供电公司 甘肃省金昌市 737100
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