称重配料系统|自动配料系统--珠海康宝莱公司http://www.combine-inst.com/cz/RainbowSoft Studio Z-Blog 1.8 Walle Build 100427zh-CN关键词：称重配料系统 ，自动配料系统， 配料控制系统，失重秤Sat, 21 Apr 2012 14:35:03 +0800技术文摘：向您推荐石化工业控制网络安全分析与防护54817566@qq.com (combine)http://www.combine-inst.com/cz/post/技术文摘向您推荐石化工业控制网络安全分析与防护.htmlThu, 05 Apr 2012 09:43:36 +0800http://www.combine-inst.com/cz/post/技术文摘向您推荐石化工业控制网络安全分析与防护.html
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随着我国工业信息化建设的不断深入，信息化已经成为企业发展的重要推动力量，国外石化企业信息化建设和应用已经走在我们前面。经济全球化的发展以及WTO的加入，更对石化企业提出了新的挑战，就石化企业而言，信息化是生存和发展的必由之路。
 
信息化是一项系统工程，信息化安全也是信息化建设的关键环节。特别是随着互联网日新月异的发展和企业集团信息化整合的加强，企业网络应用的范围在不断扩大，如通过互联网获取信息、展现企业形象、开展电子商务等，通过广域网实现集团内部资源共享、统一集团管理等，企业信息化网络不再是单纯意义上的Intranet，而更多的则是基于Internet的网络和应用。但网络开放的同时，带来的安全问题就更加严峻了，各种安全问题如病毒、攻击和入侵等已经引起了人们的高度重视。
 
石化企业信息化与其它行业相比有一个突出特点，就是以管控一体化为重点。这是由石化行业自身的特点决定的，并具有一定的时代特点。
 
石化企业是典型的资金和技术密集型企业，生产的连续性很强，装置和重要设备的意外停产都会导致巨大的经济损失，因此生产过程控制大多采用DCS等先进的控制系统，生产管理上也更注重安全和平稳运行。通过加强生产管理，可以实现管理与生产过程控制的融合，通过优化调度、先进控制和优化控制等手段，在保证生产平稳的基础上获取更大的经济效益，因此，石化企业信息化的重点是管控一体化。当今的石化企业普遍采用基于ERP/SCM、MES和PCS三层架构的的管控一体化信息模型，MES处于企业信息系统ERP/SCM和过程控制系统的中间位置。MES系统在整个信息系统中主要担当了两个方面的重要作用：一是数据双向通道的作用。即通过MES系统的实施，可以有效弥补企业PCS层及ERP/SCM层之间的数据间隙，由下至上，通过对底层PCS层数据的搜集、存储及校正，建立过程控制数据层次上的数字化工厂，结合生产调度层次上的调度事件信息数据等，为上层ERP/SCM计划管理层提供准确统一的生产数据；由上至下，通过对实时生产数据的总结，上层ERP/SCM层可以根据未来订单及现阶段生产状况调整生产计划，下发MES层进行计划的分解及产生调度指令，有效指导企业生产活动。因此，MES系统在数据层面上，起到了沟通PCS层和ERP/SCM层的桥梁作用，并保证了生产数据、调度事件等信息的一致性及准确性。另一方面，生产活动的复杂性产生了很多实际的用户需求，为了满足这些用户需求，MES系统也可以视为一个功能模块的集合。　
 
由DCS、PLC和SCADA等控制系统构成的控制网络，在过去几十年的发展中呈现出整体开放的趋势。以石化主流控制系统DCS为例，在信息技术发展的影响下，DCS已经进入了第四代，新一代DCS呈现的一个突出特点就是开放性的提高。过去的DCS厂商基本上是以自主开发为主，提供的系统也是自己的系统。当今的DCS厂商更强调开放系统集成性。各DCS厂商不再把开发组态软件或制造各种硬件单元视为核心技术，而是纷纷把DCS的各个组成部分采用第三方集成方式或OEM方式。例如，多数DCS厂商自己不再开发组态软件平台，而转入采用其它专业公司的通用组态软件平台，或其它公司提供的软件平台。这一思路的转变使得现代DCS的操作站完全呈现PC化与Windows化的趋势。在新一代DCS的操作站中，几乎清一色采用PC+Windows的技术架构，使用户的投资及维护成本大幅降低。
 
同时，DCS网络技术也呈现出开放的特征。过去，由于通信技术相对落后，网络技术开放性是困扰用户的一个重要问题。而当代网络技术、软件技术的发展为开放系统提供了可能。网络技术开放性体现在DCS可以从多个层面与第三方系统互联，同时支持多种网络协议。目前在与企业管理层信息平台互联时，大多采用基于TCP(UDP)/IP协议的以太网通信技术，使用OPC等开放接口标准。
开放性为用户带来的好处毋庸置疑，但由此引发的各种安全漏洞与传统的封闭系统相比却大大增加。对于一个控制网络系统，产生安全漏洞的因素是多方面的。
 
1、网络通信协议安全漏洞
 
随着TCP(UDP)/IP协议被控制网络普遍采用，网络通信协议漏洞问题变得越来越突出。
TCP/IP协议簇最初设计的应用环境是美国国防系统的内部网络，这一网络是互相信任的，因此它原本只考虑互通互联和资源共享的问题，并未考虑也无法兼容解决来自网络中和网际间的大量安全问题。当其推广到社会的应用环境后，安全问题发生了。所以说，TCP/IP在先天上就存在着致命的安全漏洞。
 
1)        缺乏对用户身份的鉴别
2)        缺乏对路由协议的鉴别认证
3)        TCP/UDP自身缺陷
 
2、操作系统安全漏洞
 
PC+Windows的技术架构现已成为控制系统上位机/操作站的主流。而在控制网络中，上位机/操作站是实现与MES通信的主要网络结点，因此其操作系统的漏洞就成为了整个控制网络信息安全中的一个短板。
 
Windows操作系统从推出至今，以其友好的用户界面、简单的操作方式得到了用户的认可，其版本也从最初的Windows 3.1发展到如今的XP、Windows Server2003、 Windows 7等。但是，微软在设计Windows操作系统时是本着简单易用为原则的，因而忽略了安全方面的考虑，留下了很多隐患。这些隐患在单机时代并没有显现出来，后来随着网络的出现和普及，越来越多地使用Windows操作系统的PC接入网络，微软埋下的隐患逐渐浮出水面。一时间Windows操作系统漏洞频繁出现，安全事故时有发生。虽然微软在Windows2000以后的版本中采用了Windows NT的核心，在一定程度上提高了Windows操作系统的安全性，但仍然不能避免安全漏洞的不断出现。另一方面，Windows作为主流的操作系统，也更容易成为众矢之的，每次Windows的系统漏洞被发现后，针对该漏洞的恶意代码很快就会出现在网上，从漏洞被发现到恶意代码的出现，中间的时差开始变得越来越短。以Windows2000版本为例，就曾被发现了大量漏洞，典型的如：输入法漏洞、IPC$漏洞、RPC漏洞、Unicode漏洞、IDA&IDQ缓冲区溢出漏洞、Printer溢出漏洞、Cookie漏洞等等。这些漏洞大部分危害巨大，恶意代码通过这些漏洞，可以获得Windows2000操作站的完全控制权，甚至为所欲为。
 
3、应用软件安全漏洞
 
处于应用层的应用软件产生的漏洞是最直接、最致命的。一方面这是因为应用软件形式多样，很难形成统一的防护规范以应对安全问题；另一方面最严重的是，当应用软件面向网络应用时，就必须开放其应用端口。例如，要想实现与操作站OPC服务器软件的网络通信，控制网络就必须完全开放135端口，这时防火墙等安全设备已经无能为力了。而实际上，不同应用软件的安全漏洞还不止于此。
 
控制网络安全隐患分析
 
控制网络的安全漏洞暴露了整个控制系统安全的脆弱性。由于网络通信协议、操作系统、应用软件、安全策略甚至硬件上存在的安全缺陷，从而使得攻击者能够在未授权的情况下访问和操控控制网络系统，形成了巨大的安全隐患。控制网络系统的安全性同样符合“木桶原则”，其整体安全性不在于其最强处，而取决于系统最薄弱之处，即安全漏洞所决定。只要这个漏洞被发现，系统就有可能成为网络攻击的牺牲品。
 
安全漏洞对控制网络的隐患体现在恶意攻击行为对系统的威胁。随着越来越多的控制网络系统通过信息网络连接到互联上，这种威胁就越来越大。目前互联网上已有几万个黑客站点，黑客技术不断创新，基本的攻击手法已达上千种。这些攻击技术一旦被不法之徒掌握，将产生不良的后果。
对于控制网络系统，由于安全漏洞可能带来的直接安全隐患有以下几种。
 
1、入侵
 
系统被入侵是系统常见的一种安全隐患。黑客侵入计算机和网络可以非法使用计算机和网络资源，甚至是完全掌控计算机和网络。
 
控制网络的计算机终端和网络往往可以控制诸如大型化工装置、公用工程设备，甚至核电站安全系统等大型工程化设备。黑客一旦控制该系统，对系统造成一些参数的修改，就可能导致生产运行的瘫痪，就意味着可能利用被感染的控制中心系统破坏生产过程、切断整个城市的供电系统、恶意污染饮用水甚至是破坏核电站的正常运行。随着近些年来越来越多的控制网络接入到互联网当中，这种可能就越来越大。
 
 2、拒绝服务攻击
 
受到拒绝服务攻击是一种危害很大的安全隐患。常见的流量型攻击如Ping Flooding、UDP Flooding等，以及常见的连接型攻击如SYN Flooding、ACK Flooding等，通过消耗系统的资源，如网络带宽、连接数、CPU处理能力等使得正常的服务功能无法进行。拒绝服务攻击难以防范的原因是它的攻击对象非常普遍，从服务器到各种网络设备如路由器、交换机、防火墙等都可以被拒绝服务攻击。
 
控制网络一旦遭受严重的拒绝服务攻击就会导致操作站的服务瘫痪，与控制系统的通信完全中断等。可以想像，受到拒绝服务攻击后的控制网络可能导致网络中所有操作站和监控终端无法进行实时监控，其后果是非常严重的。而传统的安全技术对拒绝服务攻击几乎不可避免，缺乏有效的手段来解决。
 
3、病毒与恶意代码
 
病毒的泛滥是大家有目共睹的。全球范围内，每年都会发生数次大规模的病毒爆发。目前全球已发现数万种病毒，并且还在以每天数十余种的速度增长。除了传统意义上的具有自我复制能力但必须寄生在其它实用程序中的病毒外，各种新型的恶意代码也层出不穷，如陷阱门、逻辑炸弹、特洛伊木马、蠕虫、Zombie等。新型的恶意代码具有更强的传播能力和破坏性。例如蠕虫，从广义定义来说也是一种病毒，但和传统病毒相比最大不同在于自我复制过程。传统病毒的自我复制过程需要人工干预，无论运行感染病毒的实用程序，或者是打开包含宏病毒的邮件等，没有人工干预病毒无法自我完成复制、传播。但蠕虫却可以自我独立完成以下过程：
 
1.        查找远程系统：能够通过检索已被攻陷的系统的网络邻居列表或其它远程系统地址列表找出下一个攻击对象。
2.        建立连接：能够通过端口扫描等操作过程自动和被攻击对象建立连接，如Telnet连接等。
3.        实施攻击：能够自动将自身通过已经建立的连接复制到被攻击的远程系统，并运行它。
一旦计算机和网络染上了恶意代码，安全问题就不可避免。
 
常规网络安全技术
 
石化企业随着信息系统的不断发展，大量IT技术被引入，同时也包括各种IT网络安全技术。目前以MES为代表的信息系统在实现控制网络接入信息网络时，也基本都考虑了对控制网络的安全防护。但目前对控制网络的防护，大部分采用的是常规网络安全技术，主要包括防火墙、IDS、VPN、防病毒等。这些技术主要面向商用网络应用。
 
在企业的信息化系统中，由办公网络、管理网络组成的信息网络与商用网络的运维特点比较相似，因此采用常规网络安全技术是适合的。而控制网络特点则有很大不同。
 
控制网络是控制系统如DCS各部件协同工作的通信网络。控制系统负责对生产装置的连续不间断地生产控制，因此控制网络同样具有连续不可间断的高可靠性要求。另一方面，控制网络也是操作人员对控制系统实时下发控制指令的重要途径，所以控制网络又具有不可延迟的高实时性要求。
在商用网络里可以存在病毒，几乎每天都有新的补丁出现，计算机可能会死机、暂停，而这些如果发生在控制网络里几乎是不可想象的。为了保证生产安全，在极端情况下，即便将控制网络与信息网络断开，停止与信息网络交换数据也要保证控制系统的安全。因此，过程生产的连续不可间断的高可靠性要求控制网络具备更高的安全性。
 
另外，从数据安全角度来看，商用网络往往对数据的私密性要求很高，要防止信息的泄露，而控制网络强调的是数据的可靠性。另外，商用网络的应用数据类型极其复杂，传输的通信标准多样化，如HTTP、SMTP、FTP、SOAP等；而控制网络的应用数据类型相对单一，以过程数据为主，传输的通信标准以工业通信标准为主，如OPC、Modbus等。
 
通过比较商用网络与控制网络的差异可以发现，常规的IT网络安全技术都不是专门针对控制网络需求设计的，用在控制网络上就会存在很多局限性。
 
比如防火墙产品，目前基本是以包过滤技术为基础的，它最大的局限性在于不能保证准许放行的数据的安全性。防火墙通过拒绝放行并丢弃数据包来实现自己的安全机制。但防火墙无法保证准许放行数据的安全性。从实际应用来看，防火墙较为明显的局限性包括以下几方面：
 
1）、防火墙不能阻止感染病毒的程序和文件的传输。就是防火墙只能做网络四层以下的控制，对于应用层内的病毒、蠕虫都没有办法。
2）、防火墙不能防范全新的威胁，更不能防止可接触的人为或自然的破坏。
3）、防火墙不能防止由自身安全漏洞引起的威胁。
4）、防火墙对用户不完全透明，非专业用户难于管理和配置，易造成安全漏洞。
5）、防火墙很难为用户在防火墙内外提供一致的安全策略，不能防止利用标准网络协议中的缺陷进行的攻击，也不能防止利用服务器系统漏洞所进行的攻击。
6）、由于防火墙设置在内网与外网通信的信道上，并执行规定的安全策略，所以防火墙在提供安全防护的同时，也变成了网络通信的瓶颈，增加了网络传输延时，如果防火墙出现问题，那么内部网络就会受到严重威胁。
7）、防火墙仅提供粗粒度的访问控制能力。它不能防止数据驱动式的攻击。
另一方面，防火墙由于其自身机理的原因，还存在很多先天不足，主要包括：
1）、由于防火墙本身是基于TCP/IP协议体系实现的，所以它无法解决TCP/IP协议体系中存在的漏洞。
2）、防火墙只是一个策略执行机构，它并不区分所执行政策的对错，更无法判别出一条合法政策是否真是管理员的本意。从这点上看，防火墙一旦被攻击者控制，由它保护的整个网络就无安全可言了。
3）、防火墙无法从流量上判别哪些是正常的，哪些是异常的，因此容易受到流量攻击。
4）、防火墙的安全性与其速度和多功能成反比。防火墙的安全性要求越高，需要对数据包检查的项目（即防火墙的功能）就越多越细，对CPU和内存的消耗也就越大，从而导致防火墙的性能下降，处理速度减慢。
5）、防火墙准许某项服务，却不能保证该服务的安全性，它需要由应用安全来解决。
防火墙正是由于这些缺陷与不足，导致目前被攻破的几率已经接近50%。虽然目前最流行的安全架构是以防火墙为核心的安全体系架构。通过防火墙来实现网络的安全保障体系。然而，以防火墙为核心的安全防御体系未能有效地防止目前频频发生网络攻击。仅有防火墙的安全架构是远远不够的。
 
其它安全技术如IDS、VPN、防病毒产品等与产品与防火墙一样，也都有很强的针对性，只能管辖属于自己管辖的事情，出了这个边界就不再能发挥作用。IDS作为可审查性产品最大的局限性是漏报和误报严重，几乎不是一个可以依赖的安全工具，而是一个参考工具。漏报等于没有报，误报则是报错了，这两个特点几乎破坏了入侵检测的可用性。VPN作为一种加密类技术，不管哪种VPN技术，在设计之初都是为了保证传输安全问题而设计的，而没有动态、实时的检测接入的VPN主机的安全性，同时对其作“准入控制”。这样有可能因为一个VPN主机的不安全，导致其整个网络不安全。防病毒产品也有局限性，主要是对新病毒的处理总是滞后的，这导致每年都会大规模地爆发病毒，特别是新病毒。
 
网络隔离技术及防护产品
 
1、网络隔离技术
 
在防火墙的发展过程中，人们最终意识到防火墙在安全方面的局限性。高性能、高安全性、易用性方面的矛盾没有很好地解决。防火墙体系架构在高安全性方面的缺陷，驱使人们追求更高安全性的解决方案，人们期望更安全的技术手段，网络隔离技术应运而生。
 
网络隔离技术是安全市场上的一个分支。在经过漫长的市场概念澄清和技术演变进步之后，市场最终接受了网络隔离具有最高的安全性。目前存在的安全问题，对网络隔离技术而言在理论上都不存在。这就是各国政府和军方都大力推行网络隔离技术的主要原因。
 
网络隔离技术经过了长时间的发展，目前已经发展到了第五代技术。第一代隔离技术采用完全的隔离技术，实际上是将网络物理上的分开，形成信息孤岛；第二代隔离技术采用硬件卡隔离技术；第三代隔离技术采用数据转发隔离技术；第四代隔离技术采用空气开关隔离技术；第五代隔离技术采用安全通道隔离技术。
 
基于安全通道的最新隔离技术通过专用通信硬件和专有安全协议等安全机制，来实现内外部网络的隔离和数据交换，不仅解决了以前隔离技术存在的问题，并有效地把内外部网络隔离开来，而且高效地实现了内外网数据的安全交换，透明支持多种网络应用，成为当前隔离技术的发展方向。
网络隔离的指导思想与防火墙也有很大的不同，体现在防火墙的思路是在保障互联互通的前提下，尽可能安全；而网络隔离的思路是在必须保证安全的前提下，尽可能支持数据交换，如果不安全则断开。
 
网络隔离技术主要目标是解决目前信息安全中的各种漏洞：操作系统漏洞、TCP/IP漏洞、应用协议漏洞、链路连接漏洞、安全策略漏洞等，网络隔离是目前唯一能解决上述问题的安全技术。
 
2、网络隔离防护产品
 
基于网络隔离技术的网络隔离产品是互联网时代的产物。最早出现在美国、以色列等国家的军方，用以解决涉密网络与公共网络连接时的安全。在我国，最初的应用也主要集中在政府、军队等领域，由于核心部门的信息安全关系着国家安全、社会稳定，因此迫切需要比传统产品更为可靠的技术防护措施。国内的网络隔离产品也由此应运而生。
 
由于是应用在可能涉及国家安全的关键场合，为了统一规范网络隔离类的技术标准，国家质量监督检验总局及国家标准化管理委员及早制定了相应的国家标准，目前最新国标为GB/T 20279-2006和GB/T 20277-2006。
 
随着以电力为首的工业行业对网络安全提出了更高要求后，网络隔离产品也开始在工业领域逐渐得到应用。目前，已经在工业领域用于控制网络安全防护的网络隔离产品主要有网闸、工业网络安全防护网关等产品。这些产品大部分都是基于最新的第五代隔离技术开发出来了，其主要的技术原理是从OSI模型的七层上全面断开网络连接，同时采用“2+1”的三模块架构，即内置有两个主机系统，和一个用于建立安全通道可交换数据的隔离单元。这种架构可以实现连接到外网和内网的两主机之间是完全网络断开的，从物理上进行了网络隔离，消除了数据链路的通信协议，剥离了TCP/IP协议，剥离了应用协议，在安全交换后进行了协议的恢复和重建。通过TCP/IP协议剥离和重建技术消除了TCP/IP协议的漏洞。在应用层对应用协议进行剥离和重建，消除了应用协议漏洞，并可针对应用协议实现一些细粒度的访问控制。从TCP/IP的OSI数据模型的所有七层断开后，就可以消除目前TCP/IP存在的所有攻击。
 
（1）、网闸
 
网闸类产品诞生较早。产品最初是用来解决涉密网络与非涉密网络之间的安全数据交换问题。后来，网闸由于其高安全性，开始被广泛应用于政府、军队、电力、铁道、金融、银行、证券、保险、税务、海关、民航、社保等多个行业部门。
 
由于网闸产品的主要定位是各行业中对安全性要求较高的涉密业务的办公系统，因此它提供的应用也以通用的互联网功能为主。例如，目前大多数网闸都支持：文件数据交换、HTTP访问、WWW服务、FTP访问、收发电子邮件、关系数据库同步以及TCP/UDP定制等。
在工业领域，网闸也开始得到应用和推广。但除了用于办公系统外，当用于隔离控制网络时，由于网闸一般都不支持工业通信标准如OPC、Modbus，用户只能使用其TCP/UDP定制功能。这种方式需要在连接网闸的上、下游增加接口计算机或代理服务器，并定制通信协议转换接口软件才能实现通信。
（2）、工业网络安全防护网关
 
工业网络安全防护网关是近几年新兴的一种专门应用于工业领域的网络隔离产品，它同样采用“2+1”的三模块架构，内置双主机系统，隔离单元通过总线技术建立安全通道以安全地实现快速数据交换。与网闸不同的是，工业网络安全防护网关提供的应用专门针对控制网络的安全防护，因此它只提供控制网络常用通信功能如OPC、Modbus等，而不提供通用互联网功能。因此工业网络安全防护网关更适合于控制网络的隔离，但不适合办公系统。
 
工业网络安全防护网关是网络隔离技术应用于工业网络安全防护的一种专业化安全产品。
 
结束语
 
近几年，因网络病毒引起的工业事件层出不穷，工业网络安全问题已经日益严峻，针对目前我国工业控制系统信息安全面临的严峻形势，2011年10月27日，工信部下发《关于加强工业控制系统信息安全管理的通知》，强调了加强工业控制系统信息安全管理的重要性和紧迫性，并明确了重点领域如：石油石化、电力、钢铁、化工等行业工业控制系统信息安全管理要求。石化工业是国家的基础性能源支柱产业，信息安全在任何时期、任何国家地区都备受关注。能源系统的信息安全问题直接威胁到其它行业系统的安全、稳定、经济、优质的运行，影响着系统信息化的实现进程。维护网络安全，确保生产系统的稳定可靠、防止来自内部或外部攻击，采取高安全性的防护措施都是石化信息系统安全不可忽视的组成部分。

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3．实现高速图像的实时显示查看，用户可更直接地观察焊接过程，更便于实现对焊机稳定性的控制，提高焊缝成形的一致性

 

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焊接高速图像拍摄解决方案


针对焊接观测区域动态范围极大，焊接中心强等离子发光会使图像传感器芯片曝光过度的问题，我们选择大动态范围CMOS工业相机，并配套自主研发的焊接高速图像实时存储系统：AcutEye-w2009系统，可很好实现高速图像长时间记录，AcutEye-w2009系统将图像信号与焊机的电压、电流信号同步采集、实时长时间存储、同步显示，形成焊接图像及焊机电压、电流信号专业分析环境。
AcutEye-w2009系统采用瑞士Photonfocus公司大动态范围CMOS工业相机，必要时配以光学辅助手段，解决焊接中心图像曝光过度问题。瑞士Photonfocus公司采用linlog技术来增大相机的动态范围，对强光响应成对数特性以压缩其灰度，对弱光响应仍然为线性，以达到平衡图像对比度的作用，其原理如下图1所示：
 

 

 


图1 线性响应、Linlog 响应、对数响应曲线

 

系统结构：
AcutEye-w2009系统主要包括瑞士Photonfocus为代表的大动态范围高速工业相机、高度集成的高速图像-焊机电压电流信号同步采集、存储、显示系统，此系统内集成了图像采集卡、高速图像存储体、电压、电流信号采集子系统等。

 

 

关键特性：

 

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  3. 实现高速图像与焊机电压、电流数据的同步采集、存储、显示，使用户可更直接地得到焊接熔滴过渡过程中对应的电压、电流等参数，更便于实现对焊机稳定性的控制，提高焊缝成形的一致性。

 

 

焊接高速图像与焊机参数同步采集、存储、显示界面图


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无线MODBUS测控系统是针对工业现场工厂设备远程自动化监控和诊断的需求而设计的，本系统采用MODBUS RTU协议，并以无线串口通信方式代替有线RS485网络的通信，可直接接入组态软件，与PLC、DCS、工业仪表、传感器等设备连接组成工业自动化测控系统。由于本方案采用无线通信方式，又符合标准MODBUS协议，所以非常适合于工业测控系统改造项目，可以在保持原有组态系统的基础上任意增加监测设备。

 

一、无线MODBUS测控系统组成

 

本系统主机使用433MHz无线数传模块，采用RS485或者RS232接口与电脑、DCS、PLC、触摸屏等控制器连接，并可以通过组态软件实现MODBUS通信。从机使用模拟量无线测控终端或者开关量无线测控终端，以无线通信方式进行MODBUS协议数据的传输。

 

 

 

 


MODBUS串行链路协议是一个主-从协议。无线MODBUS通信也就是RS485总线网络所采用的“轮询”方式。这种方式首先需要设1个主机（主节点、主站）,主机型号为DTD433M，其余为从机（子节点、子站），从机型号为DTD433F或者DTD433H，所有从机都有一个唯一的地址。从机在没有收到来自主机的请求时，不会发送数据。子机之间不会互相通信。


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1 气体分析预处理技术概述

　　本文介绍PLC在四路巡检气体分析预处理系统中的应用。基于PLC和HT6000系列触摸屏的气体预处理系统因其可靠性高、自动化水平高、预处理质量稳定、人机界面友好等特点在得到了广泛的应用。

 

　　传统的分析方法如化学分析法、气相色谱法较多采用人工采样法。人工采样法的特点是采用人工取样的方式，抽取某一时点的样气进行分析。其缺点显而易见：

 

　　（1）必须对气体进行人工取样，在实验室进行分析，其中操作者的操作技能对分析的精度有很大影响；

 

　　（2）只能单一成份地逐个进行检测分析，不具备多重输入和信号处理功能；

 

　　（3）分析费时费力，响应速度慢，效率低，难以实时地反映工况信息。

 

　　在现代气体分析仪器的设计中，主要包括两种设计方案。一种是以分离器件和小规模集成电路为基础的模拟信号处理方案，这类仪器主要应用于功能简单的小型仪器，它们一般只能进行简单的测试，由于仪器内部没有专门的功能软件，所以无法完成更进一步的数据处理和计算功能，这类产品一般都做成便携式仪器，间断的对气体进行取样检查。第二种方案是以单片机技术为基础的数字电路处理方案，这类仪器在进行信号处理和数据通讯方面具有较高的灵活性，在气体分析仪器行业中处于主流地位，已基本能够完成必要的数据处理和运算功能。对于一些具有高集成的单片机系统，它具有更全面的功能。但是对多种组份、多路通道、恶劣环境的气体测量要求，对采样气体需要进行必要的预处理的应用要求，以单片机技术为基础的气体分析仪在设计时存在着较大的难度。针对第二种方案的不足，我们把气体分析预处理系统单独分离出来，用成熟灵活的PLC系统来设计。

 

　　气体预处理系统是可靠性和稳定性要求最高的气体分析子系统，其性能直接决定了采样气体的质量。基于PLC的气体预处理系统可以实现气体的自动连续采样。采用不同测量方法的气体分析系统都由采样预处理系统和分析仪表两部分组成。采样探头将被测气体从烟道或管道中引出，并送入预处理系统进行气体预处理，然后连续送入仪器的气体室中，分析仪器通过不同的方法完成气体浓度的测量。采样预处理系统完成气体的采样工作，其基本原理分为正压和负压两种，由PLC完成各管路电磁阀和电动阀的时序动作。

 

　　2 气体分析预处理控制系统硬件设计

 

　　气体分析辅助系统由以PLC为核心的控制机柜、执行机构、声光报警和一次、二次外围元件组成，控制柜里配置有PLC、报警继电器、泵、阀等。每一路输出通道都有与之相对应的流程指示灯，可以检查某一通道的当前工作情况，而且系统具有自动巡检和手动功能。

 

　　本系统的CPU模块选用PLC的LM3107E模块，模块本体上集成12点数字量输入和8点继电器输出，还有2路模拟量输入和1路模拟量输出。系统采用LM3223扩展8通道继电器输出。系统中显示部件采用HT7700T触摸屏，通过串口以ModbusRTU的协议与PLC的RS232串口通讯，通过触摸屏可以对气体预处理系统的各个通道进行手动和自动操作、参数设置、报警显示、气体含量显示及曲线绘制等。触摸屏的以太网口可以与上位计算机进行通信，采用ModbusTCP协议进行远程管控。

 

　　3 气体分析预处理控制系统软件设计

 

　　HT7700T触摸屏采用低功耗的ARM结构CPU芯片，具有真彩显示、通讯接口多、存储量大、软件简单易用等特点，可以生动地实现PLC的图形化操作。系统的窗口包括封面、菜单窗口、操控界面、参数设置、曲线显示、关于我们、系统帮助、后台参数修正等8个。菜单窗口完成触摸屏各画面的切换功能。操控界面主要完成系统的手自动操作、报警和模拟量的显示。参数设置窗口完成排空、进样、反吹、延时等工艺参数的设置。曲线显示窗口可以查看气体含量的实时曲线。

 

　　4 应用特点

 

　　基于PLC的气体分析预处理系统具有如下特点：

 

　　（1）稳定性和可靠性

 

　　准确性和可靠性是系统的关键。PLC配置高性能的工业级处理器，具有超快的处理速度以及大容量的内存。气体分析的应用场合现场工况一般比较恶劣，根据现场情况，可以采用防湿热、防盐雾、防霉菌的三防模块，保证系统在湿热、潮湿、高温以及各种化学品侵蚀的恶劣环境下，仍然具有高

 

　　（2）强大的功能及可扩展性

 

　　由于PLC具有体积小、集成化程度高、运算速度快、逻辑控制容量大等特点，所以整套程序除了状态报警、模拟量处理功能外，还有复杂的管路自动切换、参数设置、防止错误手动等功能。在硬件方面，还可以扩展至7个模块，方便系统扩容。在软件方面，通过成熟的编程手段，可以最大程度地根据照客户的要求来修改控制策略和显示界面。

 

　　（3）高性价比

 

　　PLC和HT7000系列触摸屏具有超高的性价比。此外，在预处理系统中设计的多路巡检功能，使现场管路得到了充分的使用，节省了管道泵阀投资。

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解决方案名称：基于PLC的风冷螺杆式冷水机组控制系统设计

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1 引言

 

中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成。制冷系统为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷。制冷系统是中央空调系统至关重要的部分，其采用种类、运行方式和结构形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性和合理性。螺杆式冷水机组因其压缩机采用螺杆式压缩机而得名。螺杆式冷水机组的工作原理是，由蒸发器出来的气体状态冷媒经压缩机绝热压缩以后，变成高温高压状态；被压缩后的气体冷媒在冷凝器中等压冷却冷凝；经冷凝后变化为液态冷媒，再经节流阀膨胀到低压，变成气液混合物；其中低温低压下的液态冷媒，在蒸发器中吸收被冷物质的热量，重新变成气态冷媒；气态冷媒经管道重新进入压缩机，开始新的循环。这就是冷冻循环的四个过程，也是螺杆式冷水机的主要工作原理。螺杆式冷水机按照散热方式的不同，可以分为水冷螺杆式冷水机和风冷螺杆式冷水机。
 

 

基于PLC的风冷螺杆式冷水机组控制系统因其可靠性高、处理速度快、逻辑修改方便等特点，得到了广泛的应用。风冷螺杆式冷水机组控制系统完成制冷控制过程中全部电动阀门的开关控制功能，包括开关量的数据采集、处理、计算及开关量的实时输出，并将相关数据传送到触摸屏上。风冷螺杆式冷水机组控制系统与空气调节系统相配合，达到调节温度的目的。
 

 

2 风冷螺杆式冷水机组控制系统设计

 

风冷螺杆式冷水机组控制系统一般由以PLC为核心的控制机柜、执行机构、触摸屏和一次和二次外围元件组成，系统组成如图1所示。风冷螺杆式冷水机组控制柜里配置有PLC、相序保护器、跳闸继电器、热继等。每一路输入、输出通道都有与之相对应的指示灯，可以检查某一通道的动作情况，且系统具有在线试验功能。
 

 

由于系统可靠性要求特别高，即保证在任何可能发生的紧急情况下，都能准确无误地使压缩汽轮机组停机，所以风冷螺杆式冷水机组控制系统采用高价比的PLC。LM3109有24DI和16DO，每套PLC均包括CPU模块和AI模块。由CPU模块完成所有输入信号的逻辑处理和输出信号的逻辑控制，从硬件和软件上实现了温度控制。风冷螺杆式冷水机组控制系统硬件结构示意图如图2所示，PLC硬件配置如表1所示。

 

 

 

 

 

 

图1 风冷螺杆式冷水机组控制系统的组成

 

 

 

 

 

 

图2 风冷螺杆式冷水机组控制系统硬件结构示意图

 

 

 

 

 

表1 风冷螺杆式冷水机组控制系统PLC硬件配置如
 

 

序号
信号类型
输入输出信号说明
1
DI
相序保护
2
DI
冷冻水流开关
3
DI
冷冻水泵过载
4
DI
1#油压保护
5
DI
1#机内过热保护
6
DI
1#高压保护
7
DI
1#低压保护
8
DI
1#机内过载保护
9
DI
1#冷凝风机故障
10
DI
2#油压保护
11
DI
2#机内过热保护
12
DI
2#高压保护
13
DI
2#低压保护
14
DI
2#机内过载保护
15
DI
2#冷凝风机故障
16
DI
消防联动
17
DI
故障复位
18
DO
1#机主接触器
19
DO
1#机△接触器
20
DO
1#机Y主接触器
21
DO
1#机25%容调阀
22
DO
1#机50%容调阀
23
DO
1#机75%容调阀
24
DO
2#机主接触器
25
DO
2#机△接触器
26
DO
2#机Y主接触器
27
DO
2#机25%容调阀
28
DO
2#机50%容调阀
29
DO
2#机75%容调阀
30
DO
冷冻水泵运行
31
DO
1#冷凝风机运行
32
DO
2#冷凝风机运行
34
AI
进水温度
35
AI
出水温度

 

 

 

3 风冷螺杆式冷水机组控制系统特点

 

基于PLC的风冷螺杆式冷水机组控制系统具有如下特点。

 

（1）准确性及可靠性

 

准确性、可靠性是风冷螺杆式冷水机组控制系统的关键。PLC配置高性能的工业级处理器，具有纳秒级的处理速度以及大容量的内存，可以使螺杆式冷水机组保护逻辑程序准确、快速地执行，在硬件上也大大保证了系统的高可靠性。确保整套装置在任何情况下，都能正确可靠地实现螺杆式冷水机组跳闸功能。以往装置中重点关注的压缩机“拒跳”或“误跳”的情况，可在程序设计过程中得到充分合理的处理，这在技术上保证了系统的高可靠性。

 

（2）系统功能强

 

由于PLC具有体积小、集成化程度高、运算速度快和逻辑控制容量大等特点，所以整套程序中除了状态报警和遮断停机等常规功能外，还可进行在线试验功能。在线试验功能的作用在于机组正常运行时，检查压力开关、电磁阀等外围元器件的状态，提高整套装置的自身安全系数。

 

增加风冷压缩机首出原因记忆功能，帮助运行人员在第一时间知道停机的第一起因，避免了以往的许多不足。例如，以往的系统显示面板上有多项报警指示，因此分析不出第一起因；或者随着现场情况的瞬息变换，指示灯的熄灭，也找不到第一起因。同时，该功能的存在也为事故追忆系统（SOE）的记录提供了验证手段。该功能可通过程序编写完成，不需要增加任何硬件设备，而且完全应用编程技巧。在没有发生停机条件时，该功能不需要执行，不占用系统监测的时间，使系统的监测、停机功能得到最大程度的实现。

 

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    在石油的开采、储运等生产过程中，尤其是成品油储运过程的动态监测是生产管理的重要工作内容，也是保证油田正常、安全、经济运行的重要手段，在西方发达国家自动化数据采集与控制（SCADA）已经成为生产的配套设施。
        
    随着人类科技水平的提高，以及高科技技术的运用。使得对输油管道的实时动态监控成为可能。动态监测的主要内容包括管道及油井的泄漏监测、压力超高保护、温度异常、含水超标等。油田被称为“没有围墙的工厂”，油井、集输站、联合站星罗棋布，偏远分散，而石油的整个生产流程又通过管道连接起来，成为一个压力系统，可谓牵一发而动全身，特别是管道及油井的泄漏事故时有发生，给油田单位造成巨大的经济损失和环境污染。因此，实现油田生产系统的动态监测，对于及时发现泄漏等故障、优化生产运行参数、减少盗油犯罪案件的发生、提高油田的现代化管理水平等具有重要的意义。
 
GPRS网络简介 

    GPRS是通用分组无线业务(GeneralPacketRadioService)的英文简称，是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务，目的，是为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构。这种新的分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似，因此现有的基站子系统(BSS)从一开始就可提供全面的GPRS覆盖。GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式，GPRS是分组交换技术，具有“系统实时在线”、“按流量计费”、“方便快捷登录”、“数据高速传输”、“自如切换”的优点。
 
系统组成

    GPRS无线网络油田管道监控系统是国内先进的远程监控技术，利用计算机技术、移动通信技术、网络通讯技术、数据库技术及测试技术建立的软硬件相结合平台。该系统运用数字移动通信技术，改变了原有传统结构下的模拟信号传输结构并导入移动通信技术，在主机与分机之间实现无线通讯。具备对油田管道数据实施动态检测，泄漏监测、压力超高保护、温度异常、含水超标报警、远程信息传输等功能，同时开展对采集数据进行综合分析等扩充功能的开发与研究。为科学管理设施提供了依据，提高了设备的科学利用率，实现了节能降耗指标。

    针对管道及油井的泄漏监测、压力超高保护、温度异常、含水超标等动态监控。以及油井、集输站、联合站星罗棋布，偏远分散，而石油的整个生产流程又通过管道连接起来，成为一个压力系统，可谓牵一发而动全身的特点，我们设计了用GPRS无线网络的方式实现对油田管道现场参数的数据采集和远程传输方案，真正实现了油田数据的多点、远程、实时、同步的现场数据传输，方便、快捷、经济、可靠、安全的进行油田管道的分布式集中测控。

（一） 系统结构框图
 
（二）系统说明
    整个远程监控系统如上图所示由三部分组成：现场采集控制部分、GPRS 数据传输部分、监控室数据中心。通过控制模块完成与 GPRS DTU 的数据交互。PLC（采集设备） 定时将数据发送给 GPRS DTU，同时 PLC 实时接收 GPRS DTU 发来的数据完成相应控制功能。GPRS DTU 在收到 PLC 发来的数据会立即转发到数据中心。
    (1) 每个站点里PLC 将各信息参数实时采集后通过 RS-485 串口通信模块将数据送往 GPRS DTU 通信模块；同时，还可通过该通信模块接收监控中心的指令。
    (2) GPRS 数据传输部分在对 GPRS DTU 通信模块进行配置时预先输入数据中心的固定 IP 地址GPRS DTU 通信模块收到 PLC 发来的数据后，把这些数据送到前面设置的 IP 地址网络服务器中，通过端口映射转发到数据中心服务器。GPRS DTU 发送数据的过程为：数据送到中国移动GPRS 网络中，然后再经过 Internet，最后在数据中心通过 ADSL 进行接收。
    (3) 监控室数据中心由 ADSL MODEM、网络服务器、防火墙、数据中心服务器、工作站。数据中心服务器通过 ADSL Modem 接收来自每个站点的数据，并对数据进行存储、历史趋势分析、报表打印等。

（三）系统主要功能
    •   远程自动监测功能：能根据用户的要求，对油田站点的现场数据进行采集、统计、分析、并自动生成各种报表和图表，建立和存储每个油田站点的历史档案；
    •   故障告警和提示功能：能监测现场情况，并上报管理中心，通知管理人员前去处理；
    •   遥测功能：能在数据管理中心对辖区内各油田站点的泄漏监测、压力超高保护、温度异常、含水超标、防盗等进行测量；
    •   遥控功能：通过I/O控制，能对现场设备进行操作控制，例如启动机泵、卸压处理及安全保护装置，报警、切断电源等；
 
KB3000型RS485/422转GPRS无线数传 DTU 产品特点
     
    KB3000型RS485转GPRS转换器，无线数传终端GPRS DTU为各种带有RS-232、RS-485标准通信接口的传感器、智能设备和工业控制设备提供透明数据传输通道。用户不用知道复杂的GPRS通讯原理和TCP/IP协议，不用更改原有程序，就可以让工业用的RS232/485串口设备的串口通信立即转换为GSM/GPRS无线网络通信。变传统串口通讯为GPRS无线网络通讯。KB3000内置TCP/IP协议栈透明传输数据，它不对设备上传和下发的数据包进行解释与处理，仅对用户数据包实施TCP/UDP数据封包与拆包处理，从而实现数据透明传输的功能。广泛用于长距离无线通信或远程控制。


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一、背景介绍

 

安全生产事关人民群众生命和国家财产安全，是全面建设小康社会宏伟目标的重要内容，是实践"三个代表"重要思想的具体体现。煤矿瓦斯事故是煤矿安全生产中发生频率高，危害程度大的主要事故源。做好矿井安全管理工作，解决煤矿的瓦斯隐患是实现煤矿安全生产状况根本好转的关键一环。这也是国家煤矿安全监察局当前部署的重点工作之一，是国家实现以信息化带动工业化的战略目标的需要。“煤矿安全监控系统”是统一提升煤矿安全生产，实现煤炭行业管理部门和煤矿安全生产监察部门对煤矿安全生产状况的实时监测和监控的重要技术手段。实施统一的“煤矿安全监控系统” 对煤矿安全生产的长治久安具有极其重要的意义。

 

各煤矿地理位置偏僻，地形复杂，采用有线网络通讯网络建设投资大，网络布线困难，网络维护成本高。采用微波，数传电台等载波方式进行数据传输，网络的覆盖率低，传输距离有限，用户需自己建立网络，投资较大，需要投入人力物力进行维护。采用电信运营商数字蜂窝移动网络作为传输网络是非常合适的。经过细致的勘查，深入分析，严格测试，由于快速的通信速度，安全可靠的通信质量，煤炭监察局最终选择了CDMA无线数据通信网络作为“煤矿安全监控系统”数据传输网络。

 

二、CDMA网络介绍

 

CDMA 是码分多址的英文缩写(Code Division Multiple Access)，它是在数字技术上的分支—扩频通信技术上发展起来的一种新的无线通信技术。CDMA技术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现数据传输。
CDMA网络具备如下特点：
1、安全保密性高。一方面与传统有线传输方式相比较，无线传输仅仅指的是从用户端到CDMA基站，而从基站到用户数据中心都是通过有线网络进行传输。另一方面，由于CDMA所采用的无线通信技术也决定了较其他无线通信方式具有更大的安全保障。
2．资费便宜，计费合理。CDMA应用套餐方式，由于没有大数据量的传输，所以没有必要采用资费很高的专线（DDN等）。而CDMA可以根据通信的数据量进行计费。在CDMA网中，没有数据传输时是不被计费的。所以网点不需要频繁建立连接，当然也不必支付传输空闲时的专线费用，而客户再也不用不耐烦地等待电话拨号登录的过程。
3．设备投资低。传统的DDN等专线，需要购买专线Modem，拨号方式则需要购买Modem Pool ，普通Modem，ISDN Modem等设备。而采用CDMA无线方式只需要购买无线数传即可，投资要小得多。
4．新增和改变网点方便。如果采用了CDMA方式，用户可随意改变自己的营业网点，而无须担心线路的维护或在移动时导致的通讯中断。新增点时也无需进行布线，埋线等牵涉多方的工作。
5．线路稳定，永不掉线。CDMA采用的分组技术，所以能够最好地支持频繁的或少量突发型的数据业务。
6．网络接入速度快。CDMA登录网络的时间时很短暂，相对拨号方式的1、2分钟，它只需要5-6秒，而且一旦连接，则时刻在线，因此可以提供与现有数据网的无缝连接。
7．传输速率高。提供高达153.6Kbps的分组数据业务，可以开展无线INTERNET，无线多媒体，无线电子商务，视频点播等业务。
8．网络覆盖好。由于CDMA使用是800M的频段，它的覆盖广度和深度都很不错，**联通从2001年开始建设CDMA网络，经过三年共三期的建设，到2003年，CDMA网络总容量达到5000万户以上，网络覆盖包括西藏在内的全国31个省、自治区、直辖市的300个以上地级市，经济发达地区覆盖到乡，中等发达地区覆盖到县。与此同时CDMA提供覆盖全国99%地域范围的可漫游、移动无线数据服务。

 

三、系统构成

 

 

（图）煤矿安全监控系统示意图

 

煤矿安全监控系统要求井下采集到的各种数据能安全、及时有效的传输汇总到地面监控中心，通过CDMA无线网络传输至无线网络中心LAS 设备，再通过专线传输到地方煤炭监控中心及上级安全监察部门。为确保网络安全，在现有物理网络的基础上建立基于L2TP 协议的VPN 逻辑虚拟专网，实现煤矿与地方煤炭监控中心的安全通信。地面监控中心通过分配的专用账号以拨号方式拨入CDMA网络，认证服务器(AAA) 和煤炭安全监察局认证服务器(Radius)共同完成无线拨入煤矿用户的认证和鉴定。煤矿用户通过认证和鉴定后在煤矿和煤炭安全监察局之间建立VPDN专用通讯通道。通过VPDN网络专用通信通道，煤炭监控中心及上级安全监察部门可实时监控煤矿安全生产数据。无线网络的煤矿安全监控系统主要由三大部分组成：地面监控中心，无线数据传输网络平台，煤炭监控管理中心系统。
1、地面监控中心：由监控主机，传输接口，不间断电源，CDMA无线路由器，彩色打印机，监控软件，分站，风速传感器，温度传感器，一氧化碳传感器，设备开停传感器，烟雾传感器，瓦斯传感器，远动开关等组成。
2、无线数据传输网络平台：目前国内的无线公网，如CDMA网络平台。
3、煤炭监控管理中心系统：网络通讯服务器，实时数据库服务器及用户控制操作界面等。

 

四、总结

 

利用CDMA 网络的数据服务，借助无线路由器，系统投资小，组网方便灵活，传输速度快，易维护；能够顺利完成煤矿生产现场安全监控信息传输，将对煤矿事前管理，降低瓦斯的危害程度，杜绝违规开采，违章作业，减少煤矿事故的发生起到积极的作用。

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    解决方案名称：加油站GPRS数据采集系统

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一、 需求分析
近年来，随着我国国民经济的快速发展、交通基础设施的不断改善和机动车保有量的快速增加，加油站已成为民众生活中不可或缺的一部分。50年代全国加油站总量只有70座左右；60年代末不到200座左右；70年代末发展到600座左右；1985年全国加油站大约有3600多座；1990年底为5000多座；1993年猛增到38000座左右；1996底达到42600座。到2000年底，全国加油站总数达到8万多座。面对这一组数据如何对遍布全国角落的加油站进行科学管理是石化企业所面临的一个难道.

　　在我国，加油站已经是由少到多、由分散经营到规模经营、由单一经济成分向多种经济成分、由经验型管理向专业化管理、由单品种经营向多种经营转化的发展过程。

　　石油、石化两大集团在国内南北地区形成各自的加油站分销网络后，开始相互渗透，双方在竞争中加强联合，相互促进，共同提高。近年来，国外跨国石油公司通过各种途径进入国内成品油零售市场，与各地方、中国石油合资经营的加油站相继在国内亮相。目前世界几大石油公司在国内都有加油站，而这些公司在成品油分销业务上先进的管理方式和技术都是值得其它石油公司学习的。
 
随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，对成品油的需求迅速增长。中国成品油零售市场对外开放已近两年。审视国内成品油市场环境，一个微妙的变化日益清晰，那就是作为成品油销售最前端的加油站被推到了市场最前沿。作为石油工业链条中的重要一环，加油站行业同样维系着国民经济命脉。如何在市场日益开放的大环境下守住或争夺这块阵地，无疑是要有专业的先进管理水平和快速的优质服务。
 
原有加油站信息系统地面网络建设较早，设备性能低、线路速度低、时延长，已很难满足各子站各种安全数据，库存数据等资料传输的要求，很难满足进行数据综合传输的需求；卫星网覆盖面小、速度低，且加油站之间无法直接通信，限制了网络功能。因此，构建一个更完善、更快捷、更H安全H的气象广域网络平台迫在眉睫。全省广域网不仅要在速度、容量上完全满足需求；而且需要将原本松散的网络从规格、管理软件、安全防护等方面进行整合和统一。并且还需要具有可扩展性，未来可以方便地进行升级。而以上的这些不足都可以通过GPRS无线网络来实现。
 
二、  GPRS网络简介
GPRS是目前解决移动通信信息服务的一种较完美的业务，它是以数据流量计费、或大数据的包月包年计费。覆盖范围广泛、数据传输速度更快。GPRS的推出，为行业和企业用户开展无线数据传输提供了基础设施平台，为推动移动办公的应用和发展创造了有利条件。与有线网络相比，GPRS网络具有租用费用低、移动办公，不受地域制约等优点。GPRS的出现为企业和行业用户开展无线办公提供了一种新的选择。
GPRS通信方式更适合于加油站数据采集业务，目前加油站控制中心与各加油点大部分采用有线交互传输，甚至有些偏远加油站要有线网络接入成了不可能。月租费太高，用电话线传送数据按时间计费，带来诸多不便，费用也不便宜。、
GPRS网络优点
1、覆盖范围。构建加油站信息采集传输系统要求数据通信覆盖范围广，扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。由于加油站数量众多，分布在全省范围内，部分加油站位于偏僻地区，而且地理位置分散。另外，还必须考虑今后系统扩充的可能，必须具有良好的可扩展性。由于目前GPRS已覆盖省内绝大部分地区，能够满足加油站数据传输系统对覆盖范围的要求。
2、数据传输速率高。目前GPRS实际数据传输速率在40Kbps左右，完全能满足加油站数据传输速率的需求。
3、系统的传输容量大。省石化控制中心要和每一个加油站实现实时连接。由于加油站数量众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而GPRS技术能很好地满足传输突发性数据的需要。
4、通信费用控制灵活。采用传统的有线方式建立加油站数据传输系统，必须租用专线或电话线进行连接。由于加油站必须与中心随时保持连线状态，而每次数据发送的数据量很小，线路资源利用率很低，平均每一个加油站每月的线路费用为800～1200元。而如果采用GPRS通信方式，由于GPRS采用按数据流量计费的方式，资源利用率高，月通信费用将在200元之内，如果数据量很大的情况下也可按包月或包年计费。
5、良好的实时响应与处理能力。与短消息服务比较，由于GPRS具有实时在线特性，系统无时延，可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。
 
三、解决方案
网络拓扑图：
  
   系统组成：
本加油站数据采集系统由省、市石化控制中心；加油站设备仪表、采集器和 F2103 GPRS DTU组成。
 
1、终端GPRS设备
 F2103 GPRS DTU技术规范
 
F2103 GPRS DTU采用高性能嵌入式处理器，以实时操作系统为软件支撑平台，内嵌自主知识产权的TCP/IP协议栈。为用户提供高速，稳定可靠，数据终端永远在线，多种协议转换的虚拟专用网络。针对网络流量控制的用户，产品支持语音，短信，数据触发上线以及超时自动断线的功能。同时也支持双数据中心备份，以及多数据中心同步接收数据等功能。公司产品已广泛应用于金融，水利，环保，电力，邮政，气象等行业。
 
1)        无线参数
u      支持EGSM900/GSM1800无线网络
u      GPRS multi-slot class 10
u      编码方案：CS1~CS4
u      符合SMG31bis技术规范
u      Compliant to GSM phase 2/2+
u      支持数据和短信功能
 
2)        硬件系统
u      高性能RISC 嵌入式处理器，主频100M，512K FLASH。
u      接口：
同时支持RS232/RS485串口。串口速率110~230400bits/s。
       指示灯：具有电源、通信及在线指示灯。
       天线接口：标准SMA阴头天线接口，特性阻抗50欧。
       SIM卡接口：3V/1.8V标准的推杆式用户卡接口。
       电源接口：标准的3芯火车头电源插座。
u      供电：
外接电源：DC 12V 500mA
宽电压供电：DC 5-35V
通信电流：<250mA (12V)
u      无线模块
采用高性能工业级GPRS无线模块
u      尺寸
       外形尺寸：91x58.5x22 mm（不包括天线及固定件） 
u      其他参数:
工作环境温度 -25~+65ºC
储存温度 -40~+85ºC
相对湿度 95%(无凝结)
3)        软件功能
u      智能防掉线，支持在线检测，在线维持，掉线自动重拨，确保设备永远在线。
u      支持RSA，RC4加密算法
u      支持虚拟数据专用网（APN）
u      透明数据传输与协议转换，支持多种工作模式
u      支持数据中心动态域名和IP地址访问
u      支持双数据中心备份
u      支持多数据中心
u      支持短信、语音、数据等唤醒方式以及超时断开网络连接。
u      支持短消息备份及告警。
u      多重软硬件看门狗
u      数据包传输状态报告。
u      标准的AT命令界面
u      可以用做普通拨号MODEM
u      支持telnet功能。
u      支持远程配置，远程控制
u      通过串口软件升级
u      同时支持LINUX和WINDOWS操作系统
 
 
2.      终端仪器：液位仪、流量计、可然气体探测器、IC读卡器等，实时计量各仪表的参数，通过采集器或集线器串口传送到GPRS DTU，然后由DTU发送到数据中心。
 
3.      采集器：PLC、RTU、集线器或其它采集设备，实时采集终端液位仪、流量计、可然气体探测器、IC读卡器等数据，支持多路模拟量输入，多路数字量输出。支持RS232/RS485串口协议。
 
终端条件:
 
Ø        首先对DTU进行设置，设置要连接的中心IP和端口及其它必要性的设置，设置好之后加油站集线器通过RS232接口和DTU相连，DTU上电之后根据事先设置好的中心IP和端口进行连接，成功连接到中心软件后即可双向传输数据。
Ø        加油站具备数据采集系统或集线器， 加油站有不同的设备，不同的设备有不同的数据代码产生（包括加油机当前的储存量等计量高度信息），然后不同设备的串口汇集在一个集线器，再通过集线器RS232串口和DTU RS232串口相连,最终由DTU把加油站的代码信息发送到中心去。
 
目的：建立管理部门与加油站之间的信息网络，完整、及时、准确采集加油站经营数据，实现管理部门基本的零售业务管理、统计、分析，同时支持加油站基本日常业务管理，提高管理部门和加油站的工作效率。包括以下几个方面：
 
u      加油站油罐实时监测数据：通过液位仪、流量计、可然气体探测器、周界防范等设备对油罐的油料进出和管道泄漏情况进行实时监测。
 
u      加油交易数据：直接获取加油机加油记录，加油站进行每一笔加油的收款、打票处理，其明细的商流数据能对营销分析提供强大的支持。
 
u      IC卡油积分系统数据：通过成品油零售的电子化，以IC卡取代传统的现金、油票等结算方式，实现加油款的电子支付和交易数据的自动采集。
 
控制中心
中心条件:首先用某台能上网的PC机，条件必须能让外网访问的到，如运行中心软件的PC机在局域网里面，那要在局域网路由器做端口映射到本机PC，等这些条件具备之后在本机运行一个中心DEMO，开放一个端口，运行软件等待DTU的连接。
DTU连接中心后，就可按要求进行传输数据，中心收到数据后，通过系统进行解密、过滤、筛选，最终获得所需要的数据进行分析、统计等工作。
 
目的:主要是对加油站的所有管理数据的集成。并且通过网络将各个油库和他们所属的销售管理部门联系起来，及时的反馈加油站各类信息，供销售管理部门制订计划。通过数据中心实现数据共享后成品油销售管理系统将覆盖成品油销售系统的进、销、存、管理的所有环节，使各个环节的管理更科学、更合理；同时也使所有的环节运转更紧密、更高效，反应更迅速。具体在加油站管理业务中包含以下功能：油库业务管理、罐存监测管理、车队业务管理等。
 
u      油库业务管理：主要针对整个油库的实际业务活动进行管理，包括入库管理、出库管理、实物库存管理、出库日报、保管库存管理等。
 
u      入库管理：入库数据，统计超耗及途损。
 
u      出库管理：对销售、代储、移库、配送等多种出库业务类型进行管理。
 
u      实物库存管理：提供油罐动态计量及库存数据。
 
u      出库日报：提供油库每日出库统计。
 
u      保管库存管理：提供日/月报保管帐制作。
 
u      油库盘点：提供油库商品盘点表，损溢统计，油品调整。
 
u      罐存监测管理：系统定时接收加油站返回的数据，加油站定时巡检油罐的各个测量点，回报各个测量点的温度和压力状况，以及整个油罐的液位高度。所有油罐的温度、压力和液位高度数据通过GPRS返回系统，记录在数据库中。还可进行油罐安全监测和存量历史跟踪。
 
u      车队管理：能按照供油需求和供油安排，制定详尽的车队运油计划，建立运输安排。并按照内部运输的要求进行车队运输的统一安排和管理（此系统需要石油行业物流配送系统支持）。
 
通道建立成功后，DTU串口实时监控采集器的数据，只要集线器串口有数据过来，DTU将全透明进行实时传输。如果数据量小，或需要定时传输数据的，DTU可设置手机呼叫及短信激活模式，或根据加油站的实际应用也可考虑修改软件来实现数据传输的需要。这样就可灵活应用不同的数据传输需求来采取不同的传输方式，以减少及节约不必要的传输费用。
 
四、组网实施
 
方案一：中心采用ADSL等INTELNET公网连接，采用公网固定IP服务的。
此种方案向先INTERNET运营商申请ADSL等宽带业务，中心有公网固定IP的。
加油站直接向中心发起连接。运行可靠稳定，推荐此种方案。
 
方案二：中心采用ADSL等INTELNET公网连接，采用公网动态IP+DNS解析服务的。
客户先与DNS服务商联系开通动态域名，加油站先采用域名寻址方式连接DNS服务器，再由DNS服务器找到中心公网动态IP，建立连接。此种方式可以大大节约公网固定IP的费用，但稳定性受制于DNS服务器的稳定，所以要寻找可靠的DNS服务商。此种方案适合小规模应用。
 
方案三：中心无线路由器接入，此方案在中心无宽带条件接入的情况下采用，但要有GPRS或CDMA网络覆盖。
     中心采用无线路由器，采用DNS解析方式，稳定性较差。
     中心采用无线路由器，申请固定IP，稳定性好，推荐此方式。
     中心采用无线路由器，申请APN专线，稳定性较好，此方式为最佳。
 
方案四：中心采用APN专线， 所有点都采用内网固定IP
u      客户中心通过一条2M APN专线接入移动公司GPRS网络，双方互联路由器之间采用私有固定IP地址进行广域连接，在GGSN与移动公司互联路由器之间采用GRE隧道。
u      为客户分配专用的APN，普通用户不得申请该APN。用于GPRS专网的SIM卡才能进入专网APN，防止其他非法用户的进入。
u      用户在内部建立RADIUS服务器，作为内部用户接入的远程认证服务器（或在APN路由器内，启用路由器本地认证功能）。只有通过认证的用户才允许接入，用以保证用户内部安全。
u      用户在内部建立DHCP服务器（或在APN路由器内，启用DHCP功能），为通过认证的用户分配用户内部地址。
u      移动终端和服务器平台之间采用端到端加密，避免信息在整个传输过程中可能的泄漏。
双方采用防火墙进行隔离，并在防火墙上进行IP地址和端口过滤。
此种方案无论实时性，安全性和稳定性较前一种方案都有大大提高，适合于安全性要求较高、数据点比较多、实时性要求较高的应用环境。在资金允许的情况下之最佳组网方式。
 
业务流程
GPRS专网系统终端上网登录服务器平台的流程为：
 
1）用户发出GPRS登录请求，请求中包括由移动公司为GPRS专网系统专门分配的专网APN；
 
2）根据请求中的APN，SGSN向DNS服务器发出查询请求，找到与企业服务器平台连接的GGSN，并将用户请求通过GTP隧道封装送给GGSN；
 
3）GGSN将用户认证信息（包括手机号码、用户账号、密码等）通过专线送至Radius进行认证；
 
4）Radius认证服务器看到手机号等认证信息，确认是合法用户发来的请求，向DHCP服务器请求分配用户地址；
 
5）Radius认证通过后，由Radius向GGSN发送携带用户地址的确认信息；
 
6）用户得到了IP地址，就可以携带数据包，对GPRS专网系统信息查询和业务处理平台进行访问。
 
五、总结
 
T加油站GPRS数据采集系统的建立标志着工业行业的先进管理水平，能通过GPRS的准确、快速的数据传输，中心可进行对数据T的存储、历史趋势分析、报表打印等信息查询、可不断地对各个加油站的最新数据进行统计及分析，了解加油站的最新情况，以方便控制中心对加油站做到更快，更好、准确的调度工作。
 
在今天，信息技术正在深切变革着现代企业的经营管理模式。信息技术的应用对于提高石油行业销售管理、数据分析统计、经营决策水平将起到革命性的推进作用。我国成品油销售市场随着经济的高速增长、市场的开放及中国汽车产业的快速壮大，其销售网络正呈现出扩张趋势，竞争日趋激烈的国内成品油销售市场对成品油销售企业业务管理提出了严峻挑战。因此通过先进的信息技术，建立起一套全面支撑成品油销售企业业务管理及运营的信息化平台，以提高成品油销售企业的管理水平和服务水平，提高各销售分公司的经营决策能力，从而进一步提高工作效率、降低成本、增强市场竞争能力具有重要意义。


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    解决方案名称：配料称重控制系统

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该系统是我公司在工业自动化实践经验的基础上，结合最新的国内国际案例，开发生产的高精度化工配料系统（配比混合控制系统）。各种不同型号的称重配料系统在多个工业行业的的大小工厂现场正在成功稳定运行。
 
化工配料系统主机采用工业pc机作为上位机（工业计算机，与普通计算机完全兼容，更为适应工业恶劣环境）+ plc+ 称重变送器（或称重信号采样板）+称重传感器+称重执行机构。可含计量控制主机（上位机）、称重软件（计量软件/控制软件）、plc称重控制仪表、称重传感器 、称量仓（也称作斗式秤、仓式秤，方式可以是增量秤和减量秤）；执行机构一般为；绞刀、皮带、电振机、可控阀门等，并且大多数情况下用变频器控制实现多级加料。
 
化工配料系统中原料配料自动控制自动称重方式，从生产全过程来看，是动态自动称重方式，但计量的瞬间是静态计量，保证了计量控制的精度。化工配料系统上位机的软件在windows操作系统下由本自行公司开发，量身度造的软件控制效率将更高 ，编程软件也可采用组态软件。
 
 
应用领域：
陶瓷配料控制系统、玻璃配料控制系统、化工配料系统、食品添加配料系统、粮食称重控制、配煤控制系统、烧结料配料控制、冶金保护材料配料配比控制 、混泥土搅拌控制、制药厂配料控制等。
  
主要性能特点：
●具有手动、半自动、全自动配料功能，称重全部采用电子秤
●采用高档工业计算机及高精度数据采集卡，具有很高的可靠性
●可以灵活设置各物料的投料顺序
●能在线调整控制参数
●具有操作权限管理功能
●配方可设为由相关人员通过本机或局域网进行输入和修改（选配）
●具有票据打印功能
●具有网络管理接口功能
●管理系统采用标准数据库,有利于客户后期安装ERP管理信息系统
●功能完善实用
●用户可以按自己的需要对运行数据库进行二次开发
●控制参数完全开放,有利于搅拌站的灵活控制.


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随着能源行业和环保事业的发展，天然气作为一种清洁能源近年来有了前所未有的发展。其中，中小气站以其投资少、见效快、服务灵活等特点，普遍为商家看好，发展更为迅速，目前已遍布全国大小城镇。另外，由于燃气车辆价格较燃油车辆平均降低百分之三十的费用，深得出租车行业和运输业的青睐，更加推动了压缩天然气（CNG）行业的发展。

 

在CNG行业迅速发展的同时造成的是站点分散，监管难度加大，加之许多地方管理工作相对薄弱滞后、控制手段落后，使得许多新建的CNG加气站在经营管理、设备监控、安全生产等方面存在诸多漏洞和问题。紫金桥软件做为国内领先的自动化软件供应商，可以为国内的CNG子站提供了可靠的软件平台。主要包括加气站的设备运行监控（压缩机、干燥器、顺序控制盘等）、售气管理（IC卡管理系统、银行联网系统等）、安全监控联动系统（加气气瓶安全监测系统、燃气泄漏监控、消防报警系统、视频监控、门禁系统等）、物流配送库存管理（车辆GPS调度、储气井管理系统等）等子系统，系统不仅在加气站本地实现了对整个加气站的自动化运行监控与管理，而且支持以B/S和C/S结构的数据传输，在公司级的调度服务器上可远程实时监控整个加气站的生产及运营状况。

 

下面是一个CNG子站的典型控制图：

 

 

当然在一个CNG子站的控制系统中，可能随着规模的不同，其控制设备和网络结构等会有所不同，但基本上包括以上组成部分。

 

做为一个CNG子站系统，典型的应该包括下列监控系统：

 

压缩机组自控系统：压缩机控制系统是压缩机正常工作的一个重要控制和保护装置，而在天然气加气站中的压缩机是整个站的一个核心装置，所以压缩机控制系统在整个天然气加气站中起着极为重要的作用。这是CNG加气站的核心部分，主要包括：加气缓冲和逆气回收罐；压缩机组润滑系统；压缩机和天然气的冷却系统；除油净化系统等系统。压缩机一般采用PLC控制，实现压缩机组的运行参数监测与联锁监控。

 

净化干燥系统：净化干燥系统主要包括除尘，脱硫，脱油，脱水干燥等工序，可分为前置处理和后置处理两类形式。严格讲，压缩系统中每级压缩前后的冷凝除油过程也可归于净化系统。所谓前置处理，即在压缩前对天然气的干燥和净化，目的是保护压缩机的正常运行；而所谓后置处理，即在压缩后对压缩天然气的净化和干燥，其目的是保证所售气质的纯净，不但确保在发动机中燃烧良好，不会对发动机产生任何危害，同时也可避免可能出现的对售气系统的损害。脱水干燥的方式还可按脱水装置在CNG加气站工艺流程中的位置，分为低压，中压和高压脱水三种。这三种脱水方式都能达到车用CNG的脱水要求。

 

输气控制系统：输气控制系统主要由优先控制箱和控制器组成，对压缩机输出的压缩天然气按压力要求照高、中、低顺序合理分配的自动控制管理系统。贮罐充灌的切换依靠压力变送器的采样配合PLC的逻辑定值设定实现，能适用于压缩机特性及储罐个数、容量配置各不相同的CNG加气站要求。

 

气体报警系统：可燃气体浓度进行监测控制，超浓度报警并与风机联动，自动抽风，保障工作场所的安全性。并可与站级监控管理系统通讯，及时启动相应的安全预案。

 

视频监视系统：安装一台视频服务器和若干摄像头，以视频图象方式实时监视气站运行情况，视频服务器支持TCP/IP以太网远程访问，支持Internet远程访问。

 

 

 

紫金桥软件做为一个通用的监控平台，可以把以上系统有机的结合在一起，并为上层管理系统提供实时历史数据，其完成的主要功能有：

 

流程图监控：以动态的图形方式实时显示压缩机、贮罐等主要设备的工作状态，现场操作人员在操作室就可以及时了解设备的工况，降低危险系数。

 

 

参数设定：通过计算机可以设定设备的工作参数。

 

手动控制：在操作室通过计算机即可控制现场设备的启停和开关。

 

报警管理：通过设定报警参数，出现异常情况及时通知现场操作人员进行相应处理。

 

趋势分析：提供趋势分析组件，通过分析实时和历史趋势以提高设备运行效率。

 

报表管理：通过组态报表，可以形成各类生产报表，如：班报、日报、月报、设备运行报表、销售报表等各类与生产相关报表。

 

事件记录：对于预置事件可以完整记录下来，为安全生产保驾护航。

 

权限管理：提供完整周全的安全管理系统，不同的用户具有不同的操作权限。


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    解决方案名称：新型流量计对水泥工业的广泛应用

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      在化工、石化钢铁、电力、供热和水处理等行业各种流量计应用十分普遍，用于测量各种液体和气体的流量。随着工业领域对流量测量的要求不断提高，在市场上出现了各种新型的流量计，它们根据测量机理冠以不同的修饰术语，如科里奥利、超声波、电磁、涡街流量计等，比起传统的容积式、文丘里管、机械孔板式流量计来，新型流量计有更新颖的特点，在精度、可*性、重复性、可维护性方面和老式的流量计相比有显著的差异，在这些设备里，易磨损的活动部件很少或根本没有；流量计中大部分都是非侵入式元件，具有更小的压降和更好的安全性；很多仪表西己备有微处理器，能执行自诊断和其他功能，从而能为用户提供实时的反馈和历史数据采集。
相对其他行业，各种流量计在水泥工业应用较少，这是由于生产工艺过程中主要介质是物料流和气流，在物料流中则以粉状和颗粒为主，在主工艺流程中液体料流几乎没有，而气流还带有一定的粉尘，并且是在大管道内通过，它给流量测量带来很大的难度。虽然在某些工艺点，如冷却机各室的风量，由于测定的是高压空气流量，管道的口径也不大，一般用传统的文丘里管，通过差压可以测量，但由于测量精度低，流量值仅能作为参考，而且用它来调节风门的开度，恒定风量也较困难，目前一些日产5000吨生产线已不测量高压空气的流量，而是通过测定高压罗茨风机输出的电功率来估算流量。故流量测量过去在水泥行业几乎是一个空白，自动化技术人员往往只知温度、压力、物位等计量传感器。随着水泥生产规模增大、工艺过程不断更新，流量测量和新型流量计也开始在水泥行业应用。

      早期引进的一些干法水泥生产线，国外公司提出在窑尾出口处和废气处理的大管道中检测气体流量并相应调节有关阀门，曾选用过孔板式流量计、笛形均速管流量计等，但使用过程中难度太大，由于流量测量并不影响水泥的生产，后一直没有使用。随着水泥工艺和规模的不断更新，大型立磨已得到普遍应用，在立磨的工艺流程中，要求测定磨机进出口风量并保持循环风量恒定，如我国出口阿曼的日产3300吨水泥生产线，采用了非凡公司的立磨，在测点一览表中就有此要求，日产3000吨级水泥生产线生料磨的出口风管口径一般在800毫米左右。在流量测量规范中，管道口径大于200毫米就属于大口径流量测量，如用传统的孔板式流量计，在运行中，由于孔板的节流孔锐边磨损、板面沾污，管道积聚凝结灰，在磨损后需要进行更换；孔板流量计还有量程比小、精度低、不可恢复压损大等缺点；对于大口径的管道需要大的法兰，其价格、安装成本和维护也是一个值得关注的问题。另外气体的流量测量受温度、压力的变化而变动，它对气体的流量测量会造成严重的影响，主要表现在精确度和重复性方面；在水泥行业中被测过程气体大多含有粉尘，测量传感器中一般带有小孔，粉尘会容易造成测量传感器的堵塞，故在水泥行业大管道气体流量测量难度大，有许多问题有待解决。
随着新型差压式均速管流量计在市场中出现，解决了大管道气体流量的测量的难题，它有着量程比大、精度高、不可恢复压损小的特点，也可通过各种措施以防气体中的粉尘堵塞测量传感器。本文将重点介绍新型差压式均速管流量计的工作原理，基本结构，性能特点和应用等。
 

2．新型流量测量机理用于水泥工艺过程的物料测量。

      水泥工艺过程中原料、中间成品和最终产品全是固体，而且以颗粒状和粉状物料为主，这些物料的流量测量在水泥工厂是由电子皮带秤和各种固体流量计来实现的，它们既是工艺设备又是自动化设备，但不属于流量仪表。近几年来国外一些公司把新型流量仪表的测量机理，如科里奥利、超声波用于计量称，最典型的例子是德国申克公司用科里奥利力测量流体质量的机理开发的科里奥利称，用它来测量煤粉比起其他煤粉计量称，有结构简单、控制精度高、计量和输送一体化等特点，现已广泛应用在我国水泥行业，国内有些企业也有用科里奥利开发的计量称，但各方面指标多不及申克的产品。
 

3．在辅助流程中采用新型流量计。
      水泥工业的辅助流程主要用于提高设备运转率和保护设备，如废气处理流程中增湿喷水是为了增加粉尘的比电阻，从而使电收尘器的效率得以提高。在新型干法水泥厂都设有喷水自动调节回路，在水量控制中各厂设置了电磁流量计，有的还配置了捆绑式超声流量计，起到了很好的监控作用，也使喷水自动调节回路能正常运行。

      差压式均速管流量计是在上世纪60年代末问世的，它是基于伯努利能量守恒原则和皮托管测速原理发展起来的，所谓皮托管测速实际是测量管道中圆管直径上或矩形（菱形）管长与宽上几点的流速通过能量守恒原则推算出流量的一种插入式流量仪表，此圆管或菱形管通常也称检测杆，我们常提到的“阿牛巴流量计"（Annubar）实际就是差压式均速管流量计，是一个名称也是一个注册商标。它因其结构简单，装、拆方便，价格低廉及节能等优点，在大于口径为200毫米的管道，在一些行业常作为流量测量的首选仪表作为工况监控，如我国西气东输的世纪工程中，在干线内径为一米的管道上，约50％以上的流量计采用了Emerson公司的均速管流量计。而对于水泥行业特殊的气体状况，我们如要选用差压式均速管流量计，必须要考虑以下几方面：
 

1．提供正确的流量和管道数据。
      差压式均速管流量计的机械尺寸是根据要安装的管道尺寸量身定制的，其测量范围是根据工艺提供的流量数据计算和标定。我们如要选用时，一定要正确提供给制造商流量数据和管道尺寸，管道尺寸包括外径和壁厚。
 

2．正确选择检测杆。
      差压式均速管流量计其主要结构是一根插入的检测杆，它有各种形式，其截面形状不一，有圆管或菱形管，近来又推出了翼形、弹头形、T形、Delta形，由于各种形状的检测杆对应了不同的流体理论，水泥厂如确定采用均速管流量计，笔者建议只提供流量数据和管道尺寸，可由制造商根据测定的气流特性来确定检测杆的形式和检测孔的数量和位置。
 

3．要选用高精度的微差压变送器。
      差压式均速管流量计是根据皮托管测速原理，通过测总静压来推算流量，常用于大口径测气体流量，它产生差压一般都比较小，最小可能只有20-30帕，为此要尽量避免使用引压管，选用高精度的微差压变送器，如3051等，最好的方案是采用均速管、三阀组、差压变送器一体化的直接安装方式，这样不但可以减少使用引压管而引起的泄漏，还可补偿受温度、压力的变化而变动的差压信号失真等问题。如选用多参数变送器一体化的均速管流量计系列ProBar等。
 

4．保证一定的直管段长度。
      差压式均速管流量计前部管道必须确保有7~9倍管道直径的直管道长度（此数据各资料不一，从3倍到30倍全有），才能使大管道内气体的
流速尽量对称分布于轴线，只有这样，仅测几点的流速就能推算流经整个截面的流量，否则大管道内气体的流速分布将会很复杂，流量系数K的波动将会很大，不能保证测量的准确度。
但水泥的工艺设计不可能保证很长的直管道，这的确是一矛盾。笔者认为，如确定选用某种形式的均速管流量计，可和供货商商量在保证系统的重复性前提下，尽量缩短直管道，有的报道称，只要测管直径和工艺管径之比小于1/10，前部管道的直管道长度可降到3~4倍。
 

5．重复性和精确度。
      在水泥厂的自动化系统中，差压式均速管流量计只是在某一工艺点提供信息源的检测环节，它的输出所反映的气体流量信息，并不要求是某一确切值，而应是正确无误地反映流量的变化，如测定磨机进出口风量并不是测定风量的确切值，主要看它在工艺过程中的变化，通过调节以保持风量的恒定。这里要求均速管工作可*，其输出与流量存在的单值函数关系不随意变化，即重复性较好就可以了。一般来讲直管段达不到要求的情况下，重复性可做到0.5％，而误差就可能超过6％。在自动化系统中作为调节和监控，采用结构简单的差压式均速管流量计就有其优势。
 

6．加装必要的粉尘过滤装置。
      目前均速管制造厂虽然宣称测量传感器的抗堵塞问题已能解决，但由于水泥工艺特殊情况，笔者还是建议加装必要的附属设备，如粉尘过滤装置等，以确保仪表正常工作。

1．随着水泥生产规模增大、工艺过程不断更新，流量测量和新型流量计也开始在水泥行业应用，而且发展的趋势看好。
 

2．在水泥工厂的自动化系统中，如用作调节和监控，则大管道气体流量的测量，可首选差压式均速管流量计。

3．由于水泥工艺中大管道气体含粉尘，在选用时务必与差压式均速管制造厂确定“量身定制"和直接安装时每一细节，有些必要的附件一定要在定货中确定。


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       接触式温度传感器在测量时是如何使用的呢？下面我们来简要了解一下，温度是一个基本的物理量，自然界中的一切过程无不与温度密切相关。温度传感器是最早开发，应用最广的一类传感器。温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。从17世纪初人们开始利用温度进行测量。在半导体技术的支持下，本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和IC集成温度传感器等接触式温度传感器。与之相应，根据波与物质的相互作用规律，相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器等非接触式温度传感器。
一、接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。
温度计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内，温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差。
它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究，测量-153℃以下温度的低温温度计得到了发展，如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件，可用于测量-271.4℃～27℃范围内的温度。
温度计常用的有：
1、热电阻
根据电阻的温度效应而制，有随温度升高而变大的是正温度系数，也有随温度升高而减小的是负温度系数，使用时取其分压放大后AD转换即可。
热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。
（1）热电阻测温原理及材料
热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造热电阻。各种热电阻的测量范围和优缺点：
PT100/PT1000型热电阻：铂电阻，温度范围-200～850℃。PT100（或PT1000）即0度时阻值为100欧姆（或1000欧姆），根据测量的精度选择。金属铂材料的优点是化学稳定性好、能耐高温，容易制得纯铂，又因其电阻率大，可用较少材料制成电阻，此外其测温范围大。它的缺点是：在还原介质中，特别是在高温下很容易被从氧化物中还原出来的蒸汽所沾污，使铂丝变脆，并改变电阻与温度之间的关系。
CU50型热电阻：铜电阻，温度范围-50～150℃。铜热电阻的价格便宜，线件度好，工业上在-50～+150℃范围内使用较多。铜热电阻怕潮湿，易被腐蚀，熔点亦低。
（2）热电阻的结构
精通型热电阻：从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的，因此，热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制。
铠装热电阻：由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它的外径一般为φ2~φ8mm，最小可达φmm。与普通型热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小；②机械性能好、耐振，抗冲击；③能弯曲，便于安装④使用寿命长。
端面热电阻：感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。
隔爆型热电阻：通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引超爆炸。隔爆型热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。
（3）热电阻测温系统的组成
热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等组成。必须注意以下两点：
①热电阻和显示仪表的分度号必须一致
②为了消除连接导线电阻变化的影响，必须采用三线制接法。

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精度、分辨率和测量速度是一些重要因素，是工程师在决定如何收集和测量数据时必须考虑的。另一个重要因素是环境。测量是在电噪声很大的厂区中进行，还是在电噪声微小的实验室中进行。另外，传感器的位置是否离得很远，难以接近。在许多应用中，环境因素对结构可能起决定作用。

　　测量要求

　　1.灵敏度：可以检测到的被测信号的最小变化;

　　2.精度：测量值与一级标准间的一致程度;

　　3.分辨率：被观察信号的最小部分;

　　4.测量速度：最大采样率;

　　5.带宽：被采样信号的最高频率信号分量;

　　6.数据存储需求;所要测量的通道数;

　　7.I/O数：模拟和数字;

　　8.触发：定时控制和开关控制;

　　9.抗干扰度：正常噪声抑制比和其模拟抑制比;

　　10.信号调节;隔离;

　　11.网络/总线协议的需求，例如以太网和IEEE—488(GPIB);

　　12.显示;容易调定和使用;

　　13.所收集数据的计算和分析;

　　14.大小、重量和可携带性;

　　15.电源需求;系统集成问题;

　　16.系统成本和每个通道的成本。

　　考虑这些因素并标明你的需求以后，你就可以为你的应用考虑正确的系统结构。

　　仪器结构的选择

　　测试设备结构有四种主要类型：

　　1、独立仪器。最精度最灵敏的独立仪器是台式仪器。它们是传统的仪器加上许多新的改进的性能，例如图形显示、按键选择功能、菜单编程等。带自备电源的可携带式数字多用表供现场测量，但一般来说，它没有台式仪器那样的性能、灵敏度和精度。

　　2、计算机连接的仪器。它是独立仪器的一个子集。当测量的数量货类型超过独立仪器所能承受的能力时，需要一个终端显示器或者希望有灵活的软件控制时，就使用这类仪器。很多仪器提供独立工作能力，也提供计算机控制模式，供复杂的测式和测量系统使用。将仪器与PC控制器连接起来的外部数据通信总线可以使用若干种标准协议中的一种。

　　3、分布式仪器。当前由一些生产厂商提供。这类测试系统包含一些独立仪器，通过通信网络将它们连在一起。这种结构由一些小型化仪器组成，原则上可以放在厂区中的任何地方，通过通信网络将完全处理后的信号传送给计算机。很多仪器做到实验室测量等级的要求。因为它们位于测试信号附近，电缆感应噪声减到最小，因而降低了测量误差。分布式仪器网络布局最大的优点是消除了每一测试点到PC的电缆连接，简化了安装。

　　在仪器的附近可以有一个小的本地显示器，可以用来读出数据，查找故障。你也可以完全依靠控制计算机上的显示器。分布式仪器使用的数据通信协议类似于计算机连接的仪器所使用的协议。

　　4、基于PC的测试仪器。这里最主要的属性是测量速度和获取大量数据的能力。有两种基本配置。最常见的是模拟测试信号被连到一个PC插入板上，该板位于一个计算机总线插槽上，或者位于PC并行口上。另一种配置由许多装在机箱中的板组成,装在机架上的机箱与PC有相当距离.机箱含有测量板多路复用板A/D变换板和信号调节板等,将完全处理后的数字信号与PC联网.机箱系统有效地将测量系统的规模扩大,其通道数要比使用PC内提供数个可用用的板插槽的规模大得多。

　　检查参数

　　决定数字化仪器灵敏度的一个重要参数是分辩率和灵敏度,其中灵敏度等于量程被分辩率除.因此,对一个特定的仪器测量量程来说,分辩率愈大，灵敏度愈好。

　　采样率(或测量速度)是另一个参数，但这要以牺牲灵敏度为代价。

　　还要考虑所期望的仪器精度(被测值与一级标准的接近程度)。精度以几种方式来表示，这决定于特定的仪器。但有代表性的是以百分比、PPM或位数来表示。台式独立仪器提供最高的精度、灵敏度和分辩率。它们适合作为校准源用来传递标准。
 

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    水泵，众所周知，它是用来输送液体的动力元件，在国民经济的许多部门要用到它。其品种规格繁多。对它的分类方法也各不相同，按其工作原理可以分为三大类：叶片式水泵，容积式水泵，其他类型水泵。格兰富公司生产的主要产品为离心泵，是叶片泵的一种，亦为应用最为广泛的泵型。此种泵的工作原理是靠叶轮高速旋转时叶片拨动液体旋转，使液体获得离心力而完成水泵的输水过程，所以这种泵称为离心泵。其应用领域涉及生活热水供水、污水排水、工业应用、商业建筑暖通空调循环、冷却水输送等各个方面。由于离心泵是一种重要的设备，它的运转需要消耗大量的动力！据统计，全世界20%的电能是消耗在水泵系统上。而事实上，通过采取必要的技术措施及控制手段，其中的30%-50%的能耗是可以节省下来的。

    一：定速泵与变速泵：

    传统的供热、空调系统，是按单独质调节的运行方式选择循环水泵，选泵的原则是泵的流量不能小于外网的所需流量，一般按照外网理论流量的1.1～1.2倍，扬程按管路及用户总阻力的1.05～1.10倍进行选择，这时对应的轴功率已大于100%。可见按定流量的运行方式，水泵运行电耗是很大的。而且带来的调节效果也不十分理想。

    水泵按定流量的运行方式，如图1：当部分负荷状态下，系统所需流量降低，为适应其流量变化，需通过减小阀门开度的调节以改变系统特性曲线，即消耗多余的压头，浪费了大量电能！

    除了通过改变阀门开度完成对水泵运行点的调节，我们还可以采用改变泵转速的方法：

    由可以看出：当泵的转速改变后泵的性能曲线将同时改变，而转速将随频率[Hz]改变而改变。对循环水泵性能分析可知：水泵的流量、扬程和轴功率均与水泵的叶轮转速之间存在着一定的比例关系：

    如由此可以看出，水泵的扬程与电机转速的平方成正比，水泵的轴功率与电机转速的立方成正比。即当水泵的流量降低20%的时候，电机的转速应降低20%，水泵的电耗将降低50%；当水泵的流量降低50%的时候，电机的转速就降低50%，水泵的电耗降低87.5%。当系统需要的流量降低时，通过降低转速，相应地水泵的流量降低，水泵的轴功率降低，节约电能效果显著。并且，由于采用变速调节，也避免了采用阀门调节时不必要的阀门压头损耗。

    二：速度控制的原理：

    当流量降低时，控制器将检测压力信号（通过传感器或者电机电流或转速的状态）。此时，控制器将向变频器发出一个信号，使其降低输出（较低频率）直至压力回到要求的水平（设定点）。反之，当流量再次升高时，控制器将检测到压力在降低。控制器将向变频器发出一个信号，使其提高输出（较高频率）直至压力回到要求的水平（设定点）。

    三：变速泵的总体效率

    通常人们所指的泵的效率，仅为水泵效率[hp],而严格意义上说，我们应该衡量的是其总效率：

    总体效率[ht]的评估要同时考虑电机效率[hm]、水泵效率[hp]和转化效率[hd]。总体效率是指P1到P4的变化。电机效率根据电机效率等级（EFF1或EFF2）和电机负荷的不同而不同。

何为电机效率等级？

    美国国会在1997年10月制定和实施了“能源政策法案”（EPACT），该法案对高效电机进行了定义。同样欧盟也有类似的定义，欧洲电机和电力电子制作商协会（CEMEP）也对1.1-90KW，2极和4极范围内的高效电机制定了最低要求的定义。现在CEMEP和EPACT分别是50Hz和60HZ世界上公认的高效电机标准。根据CEMEP标准，电机的效率被分为三个等级：EFF1-最高效率等级；EFF2-中等效率等级；EFF3-低效率等级。

    现在格兰富生产的水泵可以配置EFF1(CEMEP标准的电机)。

    Eff1电机有何优点呢？

    *效率更高

    相对于普通电机来说，高校意味着对于相同的能量数如而言，电机自身能量损失更少，而输出更多。同样，因为电机自身能量损失少，在相同工作量所需的能量条件下，电机输入的能量就会减少，从而节省了能耗和运行成本。如图7，当负荷很低时（小于25%），意味着效率会急剧降低。但此时Eff1电机效率明显高于Eff2电机。

    *部分负载时效率更高

    大多数电机都很少在100%的满负载状况下工作。因而在非满负载的情况下，电机的标称效率是多少，这一点是很重要的。对于普通电机而言，则一般不提供此数据，但是EFF1电机的效率必须是在75%负载和100%负载时的效率。对于EFF1电机来说，这两个效率值通常是相同的。

    *电机工作温度低

    因为格兰富EFF1电机的效率高，有能量损失所产生的热量非常少，所以工作时电机的温度要比普通电机的工作温度低。由此，高效电机就能够在更高的环境温度下工作，所需的环境冷却要求也要比通常使用的标准电机低。

    同样，受温度影响的电机定子绕组的电阻也能保持在正常的范围内，格兰富EFF1电机很少会出现电机定子绕组过热的现象。这样，电机定子绕组绝缘和电机轴承的使用寿命都会增加。

    *噪音低

    通常情况下，电机的噪音主要是由冷却风扇产生的。对于EFF1电机，因为效率更高，由能量损失所产生的热量较少，用于降低电机温升所需的冷却空气也较少。所以大多数额EFF1电机的冷却风扇都较小，从而产生的噪音也会降低。

    *运行成本降低

    EFF1电机能够节省能量、减少维修成本和其它的相关运行成本，大大减少了业主成本。就此而言，EFF1电机的价格非常有竞争力。实际上，在正常工作的情况下，增加的最初采购成本在可以不到3年的时间内完全收回。

    转化效率

    计算转化效率时要考虑电机负荷和频率输出的因素。但当负荷降低至30%时，效率变化将很大。

    水泵效率

    泵的效率根据流量不同而不同。

同时泵的最大效率根据泵的大小而不同，通常来讲大泵会比小泵效率更高。当泵的速度改变时，泵的效率将同时改变。如果速度降低小于20％，效率的改变很小。
    虽然总效率对能耗来讲是很重要的，但控制模式却对能耗有着更大的影响。下图展示了不同控制模式下的节能效果：

    四：结论：

    随着技术的进步，变频技术将越来越多的被人们认可和应用，配合正确的系统设计（如三次泵系统）以及科学的选泵配泵，在使用户感受到更高舒适性的同时，得到更加明显的节能效果。 
 

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1.系统概要

 

班组成本核算虽然讲的是核算，但它实际上是一项综合性的价值管理工作，既包括产量、物耗、能耗指标，又包括了质量和安全。班组是煤矿最基层的生产组织、最小的核算单位，也是煤矿管理的基础，搞好班组核算，可以极大地提高员工节约意识，降低经营成本，为煤矿实现可持续发展奠定良好的基础。班组核算旨在衡量煤炭企业班组的管理水平。煤炭生产具有一次性消耗材料少、周转使用材料多的特点，必须有计划地安排回收复用、修旧利废，节约消耗，降低成本。原煤生产的劳动对象是煤炭，煤炭开采企业材料具有特殊性，材料只是作为促进产品形成和生产产品创造正常劳动条件的辅助材料，而不构成产品实体。在区队定额成本的基础上，实行目标成本管理。

 

本系统是确保煤炭企业生产安全、激励员工工作、确保生产进度、有效提高员工的节约意识之前提下，将成本尽可能降低的情况下，有效地结合了考核、奖罚和成本核算进行开发。班组成本核算是通过核算（本人认为有考核、有计算，基于考核的计算和基于计算的考核结合）这一手段，将财务管理渗透到企业生产经营全过程，在达到降低原煤产品成本目的的同时更好地发挥了财务管理职能作用，而且还带动了包括安全生产在内的企业管理工作，因此，班组成本核算既是企业效益的源头又是企业生产管理的基础。班组成本核算采用的是广义的成本核算方式（广义的成本核算包括成本预算、成本控制、成本核算、成本分析和成本考核等五种职能）。

 

总之，班组核算是指以班组为单位，对生产中的投入与产出进行的经济核算，是将产量、成本、费用、质量、安全等责任指标分解（其中质量和安全可以在后续开发中涵盖），落实到班组或个人，借以考核、控制费用，降低成本，提高经济效益的一种经营管理模式。

 

2.系统总体结构

 

本系统的主要功能是：在确保生产安全、产品质量和生产进度的前提下，尽可能降低煤炭企业运营的成本。矿领导可以用计算机进行成本计划控制，也可以通过手机短信进行远程控制。并且能够生成财务报表、奖罚报表和各种成本的报表，通过这些报表，管理人员可以对企业进行一定的决策。缩短了月末各区队、班组的核算报表的统计时间，降低了核算报表的错误率，减少了财务人员、各区队核算员的工作量，方便领导对各区队、各科目的计划、支出实时查询。基于这样的考虑，系统原理以及硬件连接设计如下图所示。

 

 

3.系统的组成

 

本系统采用B/S 模式，前台采用FLEX，后台采用J2EE框架，公司需自己搭建FLEX框架开发，从而可实现客户端的零安装、零维护。服务器运行Windows2000/2003环境，WEB 服务采用Tomcat 软件， 数据库采用MYSQL6.0或ORACLE11G数据库。系统主要由基础数据维护模块、机构人员管理模块、权限管理模块、定额管理模块、短信处理模块、考核维护模块、出入库管理模块、维修管理模块、报废管理模块、交接管理模块、设备租赁模块、人工费用维护模块、审核审批模块、成本核算模块、综合查询模块、汇总报表模块、打印模块等构成。各个模块之间的数据关系大致如下图所示：

 

 

班组核算系统结构流程图

 

各个功能模块描述如下：

 

1)基础数据管理模块

 

主要功能包括系统设置、区队（班组）类型信息维护、材料用途分类维护、库房信息维护（矿库房信息维护、矿货位信息维护、矿库存材料货位设置、区队库房信息维护、区队货位信息维护、区队库存材料货位设置）、财务分类信息（比如成本项、核算期间定义等信息）维护等。

 

2)机构人员管理模块

 

主要功能包括登录机构信息维护（矿/区队信息维护）、班组信息维护、人员信息维护、用户管理。

 

3)权限管理模块

 

主要功能包括角色管理、权限分配等。

 

4)定额管理模块

 

主要包括材料消耗定额（材料消耗定额（定额制定要考虑采掘工作面以及地质条件）定额材料品种以及回收定额）、人工费用（工资）定额、用电消耗定额、用水消耗定额以及其它费用定额。

 

5)短信处理模块

 

是审核、审批的一部分，主要功能包括给矿领导发送短信、接收矿领导的短信签字、操作系统数据的签字字段等。

 

6)考核维护模块

 

主要功能包括奖罚分配比例、区队材料消耗分摊、实际产量（增、删、改、查）、班组给区队的分配比例、班组材料消耗分摊、人员月出勤（增、删、改、查）、班组分配百分比、职工奖罚百分比等。

 

7)出入库管理模块

 

主要功能包括材料属性维护（周转材料、回收材料、固定资产、低值易耗品等）、材料入库、预出库、成本预结转、区队材料退库（增、删、改、查）、领料单查询、领料操作、互调单填写（包括班组之间材料互调、区队之间材料互调）、互调单删除、互调单查询、互调操作、班组材料互调、班组材料退库（增、删、改、查）、领料单填写、领料单查询、领料单修改等。

 

8)修管理模块

 

主要功能包括对周转材料、回收材料等进行维修及其费用管理和分摊等。

 

9)报废管理模块

 

主要功能包括对周转材料、回收材料等进行报废及报废去向的维护等。

 

10)交接管理模块

 

主要包括针对周转材料、回收材料的交接以及周转周期和回收次数等的记录。

 

11)设备租赁模块

 

主要是针对区队或班组临时租赁设备的记录及费用耗用情况。 月租赁费=固定资产折旧费*租赁系数+修理费+管理费

 

12)人工费用维护模块

 

主要实现记录班组人工工资及福利等人工相关费用的功能。

 

13)审核审批模块

 

主要针对需要审批的业务处理进行审核、审批的功能。

 

14)成本核算模块

 

主要功能根据各个区队发生的成本分别把成本计算到各自的承担者，该系统把成本计算到考核的最小单位班组；班组成本核算。

 

15)综合查询模块

 

主要功能是查询其它模块传入给整个系统的数据，主要包括材料信息查询、出入库记录查询、材料消耗查询、成本查询、班组排名等功能，并可以调用报表打印模块进行打印。

 

16)汇总报表模块

 

主要功能是生成班组核算台帐、材料消耗台帐、材料出入库台帐、材料消耗汇总表、个人收入台帐、设备使用台帐、增收节支台帐、材料消耗构成表、材料考核兑现表、系统分类汇总表、区队（旬、月、季）汇总表、区队（旬、月、季）材料构成表等。

 

17)对比分析模块

 

按照不同管理需要进行分类归集和对比分析，如按照不同生产系统或设备、不同采区工作面、特殊地质构造时期的消耗变化，任何时区、时点的材料分类与归集，为各级、各类管理需要提供实时数据乃至图形分析。

 

18)报表打印模块

 

主要功能是打印汇总报表模块和综合查询模块传送过来的数据表格。

 

4.系统特点

 

由于该系统是结合煤炭企业具体情况开发的，所以具备以下特点：

 

（1)本系统有效地结合了考核、奖罚和成本核算，可实现在确保生产安全、原煤产品质量和生产进度的前提下，将成本尽可能降低。目前，用得比较多的成本控制方法就是企业核算员给各个区队预先制定计划支出，要求各区队的支出不可以超过计划支出，本系统也同样具有这个功能。该方法的主要缺点是：不能确保生产安全、不能激励员工工作、不能确保生产进度、不能有效提高员工的节约意识。本系统却能很好的解决这些问题，由于有很好的出入库管理模块，每一种消耗都不会无故产生，并且对成本消耗进行考核，这样就能提高员工的节约意识；奖罚机制可以促进员工工作。

 

（2)本系统通过系统设置，可以把许多业务设置成需要审核签字，这些签字可以通过计算机直接操作，也可以通过短信进行远程操作。例如：某些大型材料的出库需要矿长签字，但是矿长出差的时间比较多，如果只能使用计算机操作，那么只能等到矿长回到矿上操作计算机才能进行签字，这就会影响生产，在这种情况就会给矿长发送短信，以短消息的方式告诉矿长需要给某个业务签字，矿长只要回复“是”或“否”即可签字。本系统的短信模块可以由用户动态设置，和不同的业务关联起来，从而可以通过短信进行很多操作。短信功能需要硬件是本系统设计的基于GSM 网络的调制解调器。

 

（3)本系统的出入库管理模块除了具有一般出入库管理系统的功能外，根据煤炭企业的具体情况，还具有的特点是：预出库、成本结转、材料分摊等功能。预出库就是在材料还没有在计算机中登记入库的情况下，计算机可以进行预先出库，这可以解决现场来不及及时进行计算机入库操作的情况。成本结转可以把本月的成本转到下一个月计算，这可以解决滞后入库登记或购买材料未得到发票的问题。材料分摊可以把公共材料分摊到成本的承担者，可以把煤炭企业的公共消耗（水、电等）按照财务分类分摊到成本的承担者，以便于财务报表。

 

（4)系统可提供入库获取外部数据的接口，用户可以通过该功能设置入库的字段和外部数据字段的对应关系。通过这个功能，用户可以很容易和外部出入库管理软件进行整合。

 

（5)该系统的汇总报表模块根据系统的参数、机构人员信息、材料消耗、材料分摊等数据，生成材料消耗汇总表、材料消耗构成表、材料考核兑现表、系统分类汇总表、库存汇总表等，并可以调用打印模块进行各种表格的打印。

 

（6)本系统的成本核算模块，把构造成本的位置定位班组，通过该系统核算成本比较容易。成本的主要来源是：直接成本主要是各班组消耗的材料，间接成本包括矿机关消耗的成本、区队的领导消耗的成本以及矿的水电等成本。间接成本通过分摊的方式分摊到班组，以便于进行班组成本考核，最终奖罚到个人。

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解决方案名称：根据实际需求对传感器进行选用

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传感器应如何正确选择呢？尤其是在现代传感器在原理与结构上千差万别的时候，应如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量，环境合理地选用传感器，是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。当传感器确定之后，与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。测量结果的成败，在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。
1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型
要进行—个具体的测量工作，首先要考虑采用何种原理的传感器，这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为，即使是测量同一物理量，也有多种原理的传感器可供选用，哪一种原理的传感器更为合适，则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题：量程的大小；被测位置对传感器体积的要求；测量方式为接触式还是非接触式；信号的引出方法，温度变送器有线或是非接触测量；传感器的来源，国产还是进口，价格能否承受，还是自行研制。
在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器，然后再考虑传感器的具体性能指标。
2、灵敏度的选择
通常，在传感器的线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时，与被测量变化对应的输出信号的值才比较大，有利于信号处理。但要注意的是，传感器的灵敏度高，与被测量无关的外界噪声也容易混入，也会被放大系统放大，影响测量精度。因此，要求传感器本身应具有较高的信噪比，尽量减少从外界引入的干扰信号。
传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量，而且对其方向性要求较高，则应选择其它方向灵敏度小的传感器；如果被测量是多维向量，则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。
3、频率响应特性
传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围，必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件，实际上传感器的响应总有—定延迟，希望延迟时间越短越好。
传感器的频率响应高，可测的信号频率范围就宽，而由于受到结构特性的影响，机械系统的惯性较大，因有频率低的传感器可测信号的频率较低。
在动态测量中，应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性，以免产生过火的误差。
4、线性范围
传感器的线性范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲，在此范围内，灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽，则其量程越大，并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时，当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。
但实际上，任何传感器都不能保证绝对的线性，温度变送器其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时，在一定的范围内，可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的，这会给测量带来极大的方便。
5、稳定性
传感器使用一段时间后，其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外，主要是传感器的使用环境。因此，要使传感器具有良好的稳定性，传感器必须要有较强的环境适应能力。
在选择传感器之前，应对其使用环境进行调查，并根据具体的使用环境选择合适的传感器，或采取适当的措施，减小环境的影响。
传感器的稳定性有定量指标，在超过使用期后，在使用前应重新进行标定，以确定传感器的性能是否发生变化。
在某些要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标定的场合，所选用的传感器稳定性要求更严格，要能够经受住长时间的考验。
6、精度
精度是传感器的一个重要的性能指标，它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高，其价格越昂贵，因此，传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以，不必选得过高。这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。
如果测量目的是定性分析的，选用重复精度高的传感器即可，不宜选用绝对量值精度高的；如果是为了定量分析，必须获得精确的测量值，就需选用精度等级能满足要求的传感器。
上述内容是对如何针对自己的使用环境对传感器进行选择，对某些特殊使用场合，无法选到合适的传感器，则需自行设计制造传感器。自制传感器的性能应满足使用要求。
 
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我们都知道压力传感器现如今的应用范围已经很广泛了，但是它在行业中到底起到什么样的作用呢，下面我们就为大家介绍一下。
   
    压力传感器是一种把非电量改变成电消息的器件，而检测仪表在模拟电子技能前提下，一般是包含压力传感器、检测点取样设备及放大器（进行抗干扰处理及消息传输），诚然还有电源及现场展示部分（可选择），电消息一般为持续量、离散量两种，实际上还可分成模拟量、开关量、脉冲量等，模拟消息传输采用同一消息（4-20mADC等）。数据化过程中，检测仪表改变比较大，经过几个阶段，近来多采用ASIC专用集成电路，并且把传感器和微处理器及网络接口封装在一个器件中，完成消息获取、处理、传输、存贮等功能。在主动化仪表中常常把检测仪表称为变送器，如问题变送器等。

    因为压力传感器用于各行各业，加之近来几年家用电器、汽车、消息产业3方面的飞速成长，对压力传感器需求大增，所以传感器制造业成长很快，形成自力的产业，这就拉动了工业设备，格外是半导体设备制造业的成长，所以人们有需求格外关注传感器产业。压力传感器产品品种繁多，基于的科学道理多，技能密集，具有多样性、边沿性、综合性和本领性，需求多学科、多种高新技能压力校验仪是为校验各种压力（差压）变送器﹑﹑压力开关﹑一般及精密压力表而设计的一款压力校检标准仪器，在测量压力的同时，也可测量电流或电压。仪器所测压力与设定的压力百分数及测量电流同屏显示，电流及电流百分数可通过显示菜单选择。除测量压力外，仪器还提供一路高精度24V直流电源。广泛应用于电力、冶金、石化、医药、水利、航空、计量、气象、环保、自动化等部门和科研单位。

    工业设备在制造过程及整机机能体验中离不开各类机器量和几何量，有些工业设备在运行中还要常常对多种物量进行检测或监督，包含速度、加快度、力、力矩、功率、压力、流量、温度、硬度、密度、湿度、比重、黏度、长度、角度、外形、位置、外表粗拙度、外表波形等，这些均属于物理量。实际出产、生活和科学尝试中还会碰见化学量、生物量（包含医学），而所有这一切，从消息工程的角度来看，都需求经过传感器，将其转换成电消息（近代还可以转换成光消息），尔后再进行消息的传输、处理、存储、展示、节制，从消息的角度看，这些消息连同声音和图像消息都是消息的起源，所以传感器和检测仪表、测量仪表是消息科学技能的3部分（消息获取、消息传输、消息处理）中的重要部分。

    在现代工业设备中，传感器是不可或缺的一部分的原因，还可由以下两方面来看，普通的工业设备如在其上增长了需求的传感器，配备细致测量部件，则其功能和精度可以提高，便于用户操作和保护，安全级别也可以提高，设备可以增值；工业设备作为主动化体系的节制对象或作为主动化体系的一部分，一定能与主动化体系的3部分（检测、节制、执行）相兼容或供给接口，使之集变成一个有机的整体，无论是单机主动化或作为大型主动化装配的一部分，都使该工业设备的用途扩大。综上所述，作为工业设备自我增长传感器和检测仪表、测量仪表或供给接口，是普通设备更新换代的需求前提。压力校验仪不仅解决了标准压力的校验，而且更好的满足了现场综合的测试需要。现在有有许多厂家为了方便客户，已经将整个仪器微型化智能化，从而使压力校验仪具备了多量程和记录等功能。
 

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解决方案名称：金融行业3G无线联网解决方案

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一、行业背景及需求

    金融业是信息密集型行业，对信息技术依赖度高。中国的金融信息化要实现管理集中、风险防范、绩效评估、客户至上、服务水平与国际接轨，目前国内金融业的基本信息化架构已经实现，现在最需要的是在基本架构的基础上进一步的完善和创新。金融产品的创新、新业务渠道的快速拓展是金融企业赢得竞争的重要手段，然而金融创新的实现在很大程度上又依赖信息技术的发展。随着金融行业迅猛发展，传统的金融业务呈现出多元化的发展趋势，网上银行、手机银行、电话银行、移动网点等各种新兴金融业务蓬勃兴起，传统专线接入模式正在成为我国金融行业朝着国际化、信息化方向发展的瓶颈。面对金融业务日趋灵活、金融自助点数不断增加，金融机构对数据安全要求的不断提高，基于新技术的创新金融服务模式成为金融业信息化发展的必然趋势。
结合自身技术优势，充分了解传统组网方式存在的问题及银行网络的自有特点，针对业内关注的何种组网方式在兼顾经济实惠的同时还能保证金融数据的安全性，何种解决方案更高效并能提升银行的企业形象等问题，推出了基于3G无线通信网络的解决方案。

 

二、设计方案依据

 

2.1 安装灵活、使用便捷

 

随着各银行之间竞争的不断激烈，为给客户提供更加便利的服务，离行式ATM机、自助设备的部署成为了各大银行主要的服务渠道拓展方向。但受地理因素或人为因素影响，有些区域采用专线接入难度很大或根本无法采用专线接入模式，比如商场、写字楼、超市等有自身统一规划的地点，受其影响有线专线难以覆盖。而采用3G无线通信的方式<物通博联>不受此影响，设备部署快捷方便，充分满足金融行业快速开展业务，灵活应变复杂场合等多种金融需求。

 

2.2 加密隧道、安全可靠

 

金融系统属于一个对数据安全性要求很高的行业，本方案在系统设计中充分考虑到银行的数据安全问题，提供了包括无线信号加密、用户权限管理、身份识别认证、端到端数据加密等一系列安全技术手段为用户的操作过程提供了安全保障。另外，工业级的设计标准，着重衡量设备的可靠性，以确保用户操作流程的稳定性。

 

2.3 机动灵活、扩展性强

 

同行业间竞争加剧，传统的固定式营业网点已经无法满足日益增长的客户需求，为实现业务拓展和创新，银行为VIP客户提供上门办理业务的服务、在大学校园、大型商业活动现场、会场等周边提供的金融服务都需要临时业务网点。由于专线开通的周期长，灵活性差，为适应这种时间段相对集中，业务随需而动的新模式，已经有越来越多的金融行业用户开始应用3G无线通信业务。<物通博联>将车载移动银行、临时自助ATM、自助查询终端等金融机具部署到无线网络能够覆盖的任何区域。从而大幅提高业务交易量，同时充分展示了银行的技术实力，有利于提升企业形象和品牌竞争力。

 

2.4 集约管理、降本增收

 

考虑到移动ATM、查询终端地理位置分散，维护难度大，集约化已经成为银行经营管理的主旋律，银行更加关注成本及收益。传统专线接入的网点，不仅线路成本高后期的维护费用也很大，而且大量的柜面网点由于重要性高，都要采用双专线线路保证其可靠性，导致线路成本很高，尤其是备份线路，长期闲置，只有在主线路故障时才启用，投资回报率低。按照一条2M专线月租费1000元计算，100个网点，一年的线路月租费高达120万。而3G无线通信技术的广泛应用，大大降低了线路资费及维护成本，提高了银行的投资回报率。

 

2.5 3G无线、成熟商用

 

自2009年开始，随着国内3G网络的逐渐成熟，3大运营商提供的3G网接入速度已经达到了较高的水平，这也为3G无线接入在金融企业通信系统中替代传统专线接入成为可能。根据目前3G网络的速率现状及金融企业用户对业务带宽的需求，运营商提供的3G网络速率已经完全能够满足金融企业的业务部署需求。同时利用运营商侧对3G无线信号的安全保护、拨入用户的身份识别与认证一级路由器网关设备强大的网络安全和数据加密功能，解除3G无线网络在金融企业通信系统中存在的安全隐患。

 

三、3G无线联网解决方案

 

3.1 网络架构图

 

 

3.2 网络架构分析

 

中心接入侧网络架构说明：
 银行数据中心采用物理光纤专网方式作为承载网络，银行数据业务中心端通过位于网络最外端的VPN 防火墙或路由器以VPDN专线方式接入到运营商核心网，银行数据业务中心架设AAA服务器，负责对终端设备信息进行认证、授权、计费等功能。......

 

客户端网络架构说明：
 每个移动ATM/自助查询终端/外派柜员（可以多台外派柜员机共用一台3G无线路由器）现场需具备一台3G无线路由器，并且通过以太网方式和3G无线路由器组成局域网。现场ATM/自助查询终端/外派柜员产生的交易数据通过3G无线路由器交互到银行数据中心。
3G无线路由器设备上电后连接到运营商VPDN专网，由运营商的AAA判断该用户属于哪个银行，将用户信息直接发送到该银行用户企业专网内，并由该银行用户的AAA服务器判断用户信息是否合法，为合法的用户分配IP 地址，3G无线路由器将现场的生产业务数据通过VPDN专线传输到银行中心，实现现场交易终端设备与银行数据业务中心信息交互，并且保证了数据的安全性和可靠性。......

 

现场3G无线路由器设备安装：

 

 3G无线路由器具备全工业化设计，为迎接客户现场的苛刻环境做好准备。

 

 

设备安装：设备尺寸小46mmX100mmX110mm，重量轻仅490克，支持35mm DIN导轨安装，可选择立式安装或者面板式安装，此安装方式能够快捷方便的固定设备，针对ATM以及自助终端现场可安装在柜子内部。针对外派柜员可将设备平放在办公地点即可。
供电说明：支持宽压供电，支持9VDC~48VDC。标配适配器电源。
通讯接口：支持以太网以及串口。
天线说明：无人值守天线，可选配吸盘天线以及固定式外露天线。
插卡保护：提供翻盖式插卡方式，插入的SIM卡/UIM卡得到很好的保护。
电磁兼容性：经过严格的EMC电磁兼容性认证，能够满足现场工作环境。

 

3.3 数据全程加密，提供高级别安全保障

 

VPDN专网安全性：
 整个网络采用VPDN网络作为承载网络，从运营商核心网至银行数据中心通过物理光纤连接。该网络覆盖广泛，支持标准TCP/IP协议。可支持设备基于标准TCP/IP协议进行组网，与原有有线网络完全融合。
VPDN企业专网是为银行企业内部网络构建完成整体的数据传输，所有流经VPDN网络的数据物理隔离Internet，保证了数据的稳定性以及安全性。
在考虑安全及管理的基础上，采用虚拟拨号专网VPDN(Virtual Private Dial Network)业务，该业务使用专用的网络，为客户在公共网络上建立安全的虚拟专用网。

 

采用IPSec VPN进一步加强数据传输的安全性：
在VPDN网络基础之上，提出了端到端的高安全加密网络，其目的是在指从3G无线路由器至银行中心后端防火墙之间建立一条加密隧道，以保证此加密隧道外部连接无法入侵到隧道内部来。ATM机等设备现场产生的银行业务数据通过3G无线路由器通过VPDN专网交互到银行数据中心。
银行数据中心端通过位于网络最外端的VPDN 接入路由器以VPDN专线方式接入到运行商核心网；数据中心端架设AAA服务器，完成3G无线路由器USIM卡用户数据的生成，USIM卡用户身份的认证及计费等功能，并负责为3G无线路由器分配IP地址。......

 

金融行业防火墙安全性：
金融行业内部的VPN防火墙，一方面提供对前端3G无线路由器IPSec VPN的接入能力，一方面也起到了隔离生产系统和VPDN网路的能力。由此可通过设置不同的访问策略，来控制网络访问，从而保证生产系统的安全。

 

3.4 方案适用范围：
 自助银行、离行式ATM机、自助查询机无线接入；
外派柜员、上门服务等业拓务拓展；
在大学校园、大型商业活动现场、会场周边等提供临时或车载移动服务网点等。
 
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以下技术文章由我们您整理提供，相关设备我们已经在部分工厂已经投入使用，如果您需要了解本设备或技术方案的更详细资料，请电话联系我们：称重事业部 直线手机13750017959

一、系统组成

    安全监测平台致力于工程建设中计划采用先进的安全风险监控与管理理念和手段，以便全面、更系统、更有效的提升施工安全风险监控与管理水平，达到最大程度降低施工风险的目的；

    安全监测平台总共由四大系统组成，分别是智能化数据采集系统、自动预警系统、远程实时监控系统以及安全专家分析系统。

二、平台设计

  平台的设计主要是围绕对监测数据的采集以及做相应的后处理操作，最终以直观的成果展现给使用者。

  由数据流向以及最终成果展现同样可以划分平台的四大系统，接收监测数据属于智能化数据采集系统，检查监测数据隶属自动报警系统，综合分析数据可以看做安全专家分析系统以及发布监测数据隶属远程实时监控系统，可见采用数据流程图分析依旧可以提取出四大系统，以下将对四个系统作简要分析。

2.1、智能化数据采集系统

  智能化数据采集系统主要是采集监测设备的实时数据，如上图的全站仪机器人、精密数字水准仪、钢筋应力计、渗压计、水位计以及其实设备，现场监测设备实时采集到数据之后，会通过“数据通信模块”将实时设备数据传输至服务控制中心，而服务控制中心中的智能化数据采集系统就负责采集监测设备的实时数据，并以数据库的形式进行存储。

2.1.1、设备监测介绍

（1）         全站仪机器人：平面方向变形安全监测；

（2）         精密数字水准仪：高程方向沉降安全监测；

（3）         钢筋应力计：围护或支护结构受力安全监测；

（4）         渗压计：水压力安全监测；

（5）         水位计：水位安全监测；

（6）         其他设备：可以任意扩展其他监测设备；

2.1.2、系统架构简介

  智能化数据采集系统主要由监测设备、监测数据通信模块以及智能化数据采集软件三大部分组成，进行监测数据的实时采集。

1、监测设备主要部署于监测现场的硬件设备，包括2.1.1节所介绍；

2、监测数据通信模块：智能化数据采集系统支持多种数据通信方式，包括光纤通信、无线网桥通信、GPRS/3G无线网络通信，保证数据实时传输至服务控制中心；

3、智能化数据采集软件：主要是负责接收设备通过通信模块传输过来的监测数据，并存储于数据库中；

2.2、自动预警系统

  自动预警系统是负责对设备数据进行实时分析，当监测的数据出现异常便自动触发报警功能，并以各种报警方式通知相关人士以及相关单位，预防安全事故的发生。

（1）         短信报警方式

（2）         邮件报警方式

（3）         动画报警方式

（4）         声光报警方式

自动预警系统支持上述所有报警方式，可以选择其他的任意一种方式或者多种方式进行相应的预警设置，当自动预警系统监测到数据异常时，便会自动触动对应的报警方式进行报警。

2.3、安全专家分析系统

  安全专家分析系统是负责对采集的监测数据进行分析，并作出安全健康监测评估报告，最终以报表的形式打印出来。

  最终打印的报表格式可以由用户提供的模板进行导入，打印出用户所希望的最终报表模板样式，而报表所支持的输出格式有常见的WORD格式输出以及EXCEL格式输出。

（1）         WORD格式报表输出；

（2）         EXCEL格式报表输出；

（3）         WORD报表模板导入；

（4）         EXCEL报表模板导入；

2.4、远程实时监控系统

  除了在服务控制中心实时操控所有的监测数据，通过远程实时监控系统，可以在任意一台连通了互联网的终端设备（计算机）上面对整个监控平台进行管理；

远程实时监控系统可以赋予账号与权限，供使用者远程对系统进行登录，根据权限的不同，终端用户可以对监测数据进行浏览，而管理终端可以对整个平台进行远程管理控制，远程实时监控系统还支持多用户同时登陆，不会因有使用者抢占登陆而导致其他使用者无法登陆的情况，实现了同一时刻不同地区不同用户的深基坑安全实时监控。

2.4.1、平面图显示

  通过底图导入，可以在图上观测所有监测设备的位置以及监测点位的运行状态信息，供用户直观查阅监测设备的部署情况以及设备的实时运行状态。

2.4.2、综合分析模块

  综合分析模块显示所有设备监测数据的综合分析结果图，由综合分析图可以快速分析出当前深基坑的安全指标状况，指引深入分析具体的监测数据。

2.4.3、监测折线图

  监测折线图显示所有设备实时采集的监测数据，并以折线图的形式显示，可以直观地查阅当前设备监测数据的健康指数，同时我们还可以查阅历史采集的监测数据，对设备当前采集的监测数据做直观安全健康分析。

2.4.4、用户管理模块

  用户管理模块主要是对远程登陆的用户赋予相应的账号与权限，使使用者通过远程可以直接登陆至深基坑安全监测平台进行相应的操作。既支持简单浏览的权限用户，也支持控制管理的管理员权限。

三、平台优势

  系统平台采用了智能化数据采集系统，避免了人工现场直接架设设备进行监测数据的采集的困扰，不间断监测数据采集使得监测数据可靠性更高，自动报警系统实时在线为用户监测施工现场安全，一旦发生异常便第一时间发出报警，通知相关人员，及时避免安全事故的发生，安全专家分析系统为使用者作出指导性的监测分析评估成果，使得一般的使用者也可以熟练的适应安全监测平台的使用，远程实时监控系统每天24小时不间断监测，保证安全监测的实时性，同时使使用者即使不用24小时驻守在服务控制中心，只要通过任意一台连通了互联网的终端设备（计算机）便可以登陆平台，整套平台界面直观，使用便捷。
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      串口转光纤是一款可以将RS232/485/422的串口信号转换到光纤来传输的光电转换器，俗称串口光纤收发器。它可以实现光纤与RS232/485/422串口的数据双向透明传输。由于光纤传输距离远（多模4KM，单模可达20，40，60KM），抗干扰能力强，是连接远程终端单元到主机和分散式集中控制系统的长距离传输的最佳选择，由于光纤具有极强的抗干扰能力，能够有效的避免雷击，浪涌和电磁干扰等对工业数据通信设备的破坏和通信线路的干扰，保证通信系统的稳定性。

      工业级的RS232/485/422与光纤的转换设备。通过光纤传送数据不仅可以延长传输距离，而且还具有隔离保护、数据保密性好、工作稳定、易于维护等诸多优点。但最主要的是它彻底解决了电气干扰、闪电、雷击等造成经常损坏设备接口的难题。特别适合在工作环境比较苛刻的场合。
     

      UT-277SM/MM是多功能的支持异步RS-232，RS-485，RS-422通信接口的光纤MODEM，是连接远程终端单元（RTU）到主机（HOST）或分布式数据采集系统（SCADA）控制器的最佳选择。可以用RS-232的设备去连接RS-485/RS-422的设备，可以代替RS-232到RS-485/422接口转换器或光电隔离器，并提供了优良的EMI/RFT特性。
     

      该产品采用了光纤作为传输介质,可以完全避免恶劣环境下雷电、浪涌、电磁干扰等对通信设备的威胁，同时省去了原来使用铜线时的雷电浪涌保护设备投资，大大提高了数据通信的可靠性、安全性。且该产品支持壁挂式安装。
     

     产品广泛应用于物联网、工业自动化控制系统、信息智能化管理系统、电力系统、医疗设备系统、金融系统、轨道交通、安防系统等领域。
    

     由于光纤并不能够象电线一样简单地进行直接连接，光纤的每个分叉、集合都必须经过专门的光纤转换器，所以光纤通信网络的组网方式取决于光纤转换器的功能。以宇泰UTEK产品为代表的三种串口光纤通信的组网方式：总线式、星形、双环冗余型。用户可以根据现场的串口设备的分布地方或者可靠性要求来选择。

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解决方案名称：向您推荐温湿度自动化监控系统

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一、 系统概述

     该系统方案应用于一大型密闭试仓库，由于仓库中存放的物品对环境的温度及湿度有严格要求，因此，必须在能监测到仓库的温湿度的同时，还能对其进行自动控制，来对仓库的温湿度进行调节，而且要能在网络上随时观看仓库的信息，进行远程监控。

 

 

二、 温湿度监控系统集成

     1、 温湿度传感器：在仓库中定点安装罗米测控温湿度传感器，可以第一时间采集到当前监控点的温度、湿度等信息。  
 

 2、 红外空调控制器：在仓库的空调附近安装红外发射的空调控制器，可自动对空调进行开启和关闭操作，控制目标环境温度。

 3、 抽湿机控制模块：在抽湿机的控制电路中加入抽湿机控制模块，可自动对抽湿机进行开启和关闭操作，控制目标环境湿度。

 

三、 温湿度监控系统软件

     WEB版自动化控制软件，可通过多种通讯方式对以上硬件设备实现自动采集及控制，能随时的观测到仓库的温湿度数值，以及设定条件对空调、抽湿机等进行自动化控制。该软件可通过WEB发布到网络，无论局域网还是Internet网络均可访问到监控页面，查看目标环境温湿度状况。

 1、 观测点视图：

 

 2、 曲线视图：

3、 立体空间视图：

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前言：水煤浆是一种新型清洁的能源。开发生产和应用这种新型能源，符合我国的国情，具有十分重要的经济意义和战略意义。在水煤浆的生产和 管道输送过程中，必须进行计量和检测。由于水煤浆是固液两相流，存在沉 淀和磨蚀问题，电磁流量计以其测量管内无阻流部件，测量不受密度、粘度 影响等特点，成为首选（其它种类的流量计很难胜任）。

 
   摘要：水煤浆是一种新型的洁净能源，是在煤的基础上，与水和水煤浆的添加剂经过技术深加工而成的产品，水煤浆产品是象油一样的液体，又能 像油一样的燃烧，在燃烧值相同的情况下，两吨的水煤浆可替代一吨燃油， 可广泛的应用于各种工业锅炉和燃油锅炉以及煤化工行业，是燃油的理想替 代产品，在能源紧张的今天，具有十分重要的经济意义和战略意义。
本文通过国内应用实例和实践经验，分析了电磁流量计在新型能源一一 水煤浆的生产和使用过程中，电磁流量计做为计量和检测仪表，在测量控制 过程当中所起的重要作用，以及在应用中出现问题的一些应对措施和解决方 案。
关键词：煤改油   水煤浆   电磁流量计   水煤浆测量和控制
 
一、水煤浆和应用水煤浆的现实意义
 
水煤浆是由 60%～70%的煤粉+39%～29%的水+1%的化学添加剂，经过一定的工艺流程加工而成的。它具有较好的流动性和稳定性，具有象燃料油一样的泵送、运输储存和雾化燃烧，是一种替代燃料油的新型低污染的燃料，它 与直接用煤燃烧相比，具有污染小，安全和劳动强度低的优点；与直接用燃 油和直接用天然气燃烧相比，具有成本低的优势，为称为液体煤炭产品。可 广泛的应用在工业锅炉和电力行业以及煤化工行业，已逐步跨入替代燃油、 天然气、煤气、煤粉等能源产品领域的新型燃料。从长远看，水煤浆的发展 潜力和市场需求量相当巨大。
 
5、水煤浆气化原理 水煤浆气化原理是部分氧化反应原理 主要反应过程是经过计量的水煤浆和氧气，在气化炉中高温（1300～1400℃高压（2.8～28.7MPa）条件下部分氧化，生成H2、CO、C2O和水，除去灰渣， 得到合成气。这种合成气是化肥、甲醇等产品的原料，H2可用来加氢，直接或 间接制油，而H2和CO可作城市煤气，或作燃料气，用于联合循环发电。
 
6、水煤浆应用示意图：
 
二、水煤浆
 
1、水煤浆是由质量分数为 60%～70%的干煤粉、20%～39%的水和 1%添加剂 组成，它即保持了煤炭原有的物理特性，又具有像石油一样的流动性和稳定 性，被称为液态煤炭产品。近年来，由于煤炭资源丰富，价格便宜，水煤浆 的加工方法又简单，与煤炭的气化、液化技术相比投资少，成本低，作为代 油燃料受到世界各国的普遍重视。
2、由于水煤浆具有较强的触变性，当其受到强烈的剪切作用时，内部结 构遭到破坏，粘度降低，输送阻力减小；而当其处于原始状态时，粘度较大， 输送阻力亦较大。故水煤浆在管内存放一段时间后再启动时，其启动压力较 大，经过一段时间输送后压力减小，并逐步趋于某一稳定数值，这个稳定数 值即稳定输送阻力。
3、水煤浆中煤的粒度 水煤浆中煤的粒度大小和级配关系到煤浆的粘度，直接影响煤浆的触变
性、稳定性和雾化燃烧效果，合格的水煤浆平均粒度应为 50～55μm，最大粒 度控制在 300μm 以内，且最大粒度不应超过总量的 2%，75%的粒度应当小于
74μm、10μm 的粒度含量应为 20%左右。
4、水煤浆添加剂是一类表面活性物质，能够使煤粒子在水中稳定、均匀 的分散，是制备水煤浆不可缺少的化学助剂。
 
水煤浆添加剂是水煤浆的核心技术之一，可提高煤浆的成浆浓度，减少水的用量，良好的分散性能，能使不同粒径的煤粉均匀地分布地水中，形成高度分散的煤水混合物，具有剪切变稀的流变性能，能象油一样具有流动性和稳定性。能使水煤浆不仅适合管道输送，而且还能适合不同运输工具的长 途运输。
 
三、电磁流量计
 
电磁流量计是一种应用法拉第电磁感应定律的流量计，菲格瑞思产品系 引进国外电磁流量计最新技术制造。
1、工作原理（图 1）
电磁流量计测量原理乃基于法拉第电磁 感应定律。流量计的测量管是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管。两只电极沿管径方向穿通管壁固定的在测量管上，其电极头与衬里内表面基本齐平。励磁线圈 向方波脉冲励磁时，将在与测量管轴线垂直的方向上产生一磁通量密度为 B 的工作磁场。此时，如果具有一定电导率的流体流经测量管，将切割磁力线感应 出电动势 E。电动势 E 正比于磁通量密度 B、测量管内径 d 与平均流速 V 的乘积，电动势 E（流量信号）由电极检出并通过电缆送至转换器。转换器将流量信号放大处理后，可显示流量、总量，并能输出脉冲、模拟电流等信号，用于流量的控制或调节。
图1
2、产品特点
 
1）测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响；
2）测量管内无阻碍流动部件，无压损，直管段要求较低；
3）传感器衬里和电极材料有多种选择，适合多种液体和浆液测量；
4）转换器彩用新颖励磁方式，功耗低、零点稳定、精确度高。转换器可与传感器组成一体型或分离型；
5）转换器采用高性能微处理器，参数设定方便，编程可靠；
6）流量计为双向测量系统，可显示正、反流量，具有多种输出：电流、脉冲、数字通讯、HART；
7）转换器采用表面安装技术（SMT），具有自检和自诊断功能；
8）防爆型仪表可用于相应的防爆场所。
 
3、电磁流量计以其高精度、无压损的特点深受市场的欢迎，电子技术的 发展和应用使电磁流量计采用了高性能的 CPU  微处理器为核心进行流量信号 的采样处理，转换器采用新颖的励磁方式，功耗底，零点稳定，测量精确度 高，且具有智能化的自检和自诊断功能。我公司采用引进国外公司的 先进流量计技术，在我公司进行大批量生产，广泛应用于国内的 冶金、化工和供排水系统以及其它领域的我公司电磁流量计累计已达数万台 套，产生了很好的社会效益和经济效益。
 
4、保证电磁流量计测量精度的必需条件
1）被测流体必须具有导电性；流体电导率不低于 5μs/cm；
2）被测流体介质必须充满管道；
3）被测流体介质必须均匀；
4）电磁流量计测量系统必须良好接地；
5）流量计入口直管段至少 5 倍的测量管内径长，出口直管段至少 2 倍；
5）在流量计附近，应避免强电磁场干扰。
 
四、水煤浆的测量和控制
 
1、测量原理 由于水煤浆特殊的物理特性，使其流量测量难度很大，它含有 60%以上的
煤浆颗粒以及 1%的添加剂，其动力粘度仍在 500-3000MPa·S 之间，工业用水煤浆常用动力粘度一般控制为 800-1500MPa·S，而且它是非牛顿流体，设计管道流速较低，一般低于 1m/s 流速，根据国内外水煤浆测量的经验，采用浆液型电磁计测量水煤浆的流量是目前广泛采用的成熟方法。
 
2、电磁流量计在水煤浆气化炉装置的应用
1）用电磁流量计测量水煤浆流量时，对水煤浆的导电性能和流体流场的稳定性有一定要求，导率必须＞5μs/cm，因为水煤浆是气化装置的主要原料， 进料流量参与气化炉安全联锁，控制气化炉氧气进气比例，故其作用是非常重要。
2）德士古气化炉 德士古气化炉是美国德士古公司开发的一种气化煤的一种工业炉型，适
用煤的原料范围宽，可用各种煤为原料，气化效率高，适合生产合成气，制 取合成氨、甲醇、发电和其它煤化工领域。我国引进的化工装置基本上采用 美国德士古气化炉工艺。在国内山东兖矿集团鲁南化肥厂，国泰、国宏化工 集团，山东德州华鲁恒升集团，南京金陵石化、南化集团、浙江衢化集团、 安徽淮北集团等国内大型企业均有运用，本文的现场仪表的设置和经验来自上述企业的工作实践。
 
3、煤浆泵的脉动流量对测量的影响
 
1）煤浆泵是一种活塞式的浆液泵，靠改变泵的行程而改变泵流量大小的 变化，输送的流量为脉动流量，脉动大，稳定性差。这是与我们常见的离心泵相比，流体的流场非常不稳定，对电磁流量计的在线测量产生较大的影响。 由于流体内脉动流，流场变化大且不稳定，使电磁流量计测量信号不稳定， 电磁流量转换器输出的电流控制信号变化大，对整个水煤浆气化炉系统的控 制造成很大的影响。一般解决办法是将电磁流量传感器远离煤浆泵安装。现 场实践经验证明：一般传感器与煤浆泵的距离为 30m 以上，最好达到 50-60m， 靠管道的长度对水煤浆的脉动状态进行整流，使流场平稳，满足电磁流量计 测量的基本要求。山东德州华鲁恒升集团大氮肥项目 A、B、C、D、E 5 个德 士古工艺水煤浆气化炉就是采用此种方式，相同的应用国内有南京金陵石化，南化集团、山东兖矿集团国泰、国宏和鲁南化肥厂等国内企业。
2）提高管内水煤浆的流动速度也是解决流体脉动影响的办法，对电磁流 量计和管线进行缩径设计，提高管道内的水煤浆流速至 0.8m-1.2m/s 以上。 另外，提高煤浆泵的转速，使煤浆泵输出的脉动减小，使流体流场平稳，电 磁流量计的测量稳定性和测量精度提高。山东德州华鲁恒升集团采用华东理 工大学创新设计的对置式四喷嘴新型气化炉“。绕开了美国德士古公司单喷 嘴气化炉的专利，在不用给外国公司交专利费的同时，技术上有所创新进步， 即采用了菲格瑞思 DN80 的 8 台浆液型高压电磁流量计，每条管道各两台电磁流量计，流速在 0.8m/s-1m/s 之间，电磁流量计工作可靠稳定。
 
4、煤浆颗粒大小和浆液噪声对测量的影响
浆液噪声是液固两相流导电液体测量时，固体颗粒（或液体中气泡）摩 擦电极表面，电极表面接触电化学电势突然变化，输出流量信号出现尖峰脉 冲状噪声。如果两个电极材质、结构表面状态存在差异，所产生的共模干扰 变为差模干扰。流量信号送到转换器差分放大器输入端放大，于是出现了流 量计输出信号的大幅波动。尽量控制煤浆颗粒在 50μm  -55μm，减小颗粒噪 声对测量稳定性的影响。同时在工艺上控制水煤浆的浓度比例使其稳定。
 
5、传感器电极的极化电压对测量的影响
水煤浆的测量电极一般选用不锈钢涂覆碳化钨电极，它的特点是电极前端涂覆碳化钨，耐磨好性，使用时间长，同时由于电极是由两种不同的金属 材料组成，电极间将会产生直流电压，这个电压称为极化电压。极化电压的 大小决定于电极材料的“极化电位”，不同的液体和金属电极之间也会产生极 生电压，一般在几毫伏至几百毫伏之间，在水煤浆测量中，水煤浆的电导率一般为 20μs/cm，且不稳定，已接近电磁流量计测量介质的电导率下限，所以会造成电磁流量计出现信号较大波动，严重时造成系统跳车停产事故。解 决的办法，为在传感器生产过程中对不锈钢碳化钨电极进行预处理，减轻或 消除极化电压，改用其它适合水煤浆测量的金属电极，如果是管道内测量介 质的原因污染电极，则必须清理电磁传感器管壁和电极表面垢状物体和铁磁 性物质，避免其对水煤浆测量产生的影响。这一点非常重要，必须切记。大 量的工作实践证明了这一点.
 
6.电磁传感器的安装位置和接地要求
1)电磁流量计传感器安装位置应远离煤浆泵，减小煤浆泵脉动输出的影响，垂直管道安装的电磁流量计尽量提高安装位置，一般提高到垂直管道的 最高层安装。
2)浆液型电磁流量计的接地要求非常严格，一定要把系统的地线接到传 感器法兰两端和电磁转换器外壳接地端，保持良好的接地，提高电磁流量计抗电磁干扰的能力。系统的接地电阻要求小于 10 欧姆。
 
7.浆液型电磁流量计的设置
由于水煤浆的特性可知它是一种固液二相液流。液体时的固体成分高， 粘度大，流动性较差，关键是它的电导率为约 20μs/cm，且不稳定。接近电 磁流量计测量电导率的下限，测量过程中，水煤浆在瞬间的不均匀性，造成 煤浆浓度过高，介质电导率下降，就可能使电磁流量计在线测量时流量信号 控制的大幅波动，造成转换器显示和输出电流信号大幅跳变，严重时电磁转换器信号回零的情况，引起装置 DCS控制的互动联锁机构误认为管道内没有水煤浆而跳车，造成重大的生产事故。这是我们必须避免出现的，保护措施，一般来说，提高联锁保护的可靠性。一台水煤浆气化炉的每一条水煤浆测量 管道上安装三台电磁流量计，或在一条测量管道上安装二台电磁流量计外加 一台煤浆泵，根据煤浆泵转速换算出的流量参考值。采用三选二的保护方式。 即：一台电磁流量计波动超过设定的流量值不跳车保护，而二台电磁流量计（或煤浆泵流量）同时低于设定的下限值（一般为工艺流量下限的 40%），水 煤浆气化炉的互动联锁机构动作跳车，断开氧气喷嘴的氧气，避免汽化炉爆 炸事故的发生。电磁流量计的工作原理为法拉第电磁感应原理，用于测量密闭管道内的
导电液体。所以测量介质的导电率高低是一项最重要的指标， 测量灵敏度高。它的浆液型转换器独具特点，采用新颖多频励磁方式，励磁 频率根据传感器口径可以调整，使测量时的电磁流量计零点稳定，测量准确，反映速度快的优点。电磁传感器采用开仪公司独特的不锈钢涂覆碳化钨电极结构，导管内衬改进的聚氨脂衬里材料，耐磨性能更好，工作压力≤6.3MPa 时电极采用内插 式结构，工作压力＞6.3MPa 时电极采用外插式结构，耐磨性和耐压性更好。浆液型电磁流量计内置浆液测量 专用软件，在 浆液测量时程序对浆液测量进行运算和补偿。
 
8.水煤浆测量时浆液型电磁流量计转换器的设置用带有串行接口的个人计算机连接 E-magE 型浆液型转换器的 RS232C 串行通讯接口（9 针）插座进行通讯，对转换器的工作参数进行编程。
1、运行菲格瑞思自主研发软件。
2、打开浆液型电磁转换器浆液测量工作程序。程序在浆液测量过程中进行运算和补偿，提高了浆液测量可靠性和稳定性。
3、按水煤浆的测量优化设置流量菜单“时常常数”（Flow Pesp）的数值，使显示和输出更加稳定。
4、设置模拟输出菜单的“模拟输出反向”为禁止输出，只允许电磁流量 计测正向流量时，有电流输出，防止因系统故障造成水煤浆在管道内回流，电磁转换器继续有电流输出造成系统 DCS  误判断而出事故。因为电磁流量计是一个双向测量仪表，而电磁流量计输出的电流不分测量方向，是一个方向 的信号输出。所以设置禁止“模拟输出反向”输出后，当反向流量时电流输 出只有零点 4mA 输出。
5、按水煤浆液体电导率的现场实测值优化设置空管检测菜单的“空管阀 值”项的参数，提高测量的灵敏度。
6、正确按浆液型电磁传感器的口径设置传感器菜单的浆液系数（snsrFact4）的数值，使浆液测量状态更加稳定。

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对于一个城市自来水企业来说，为了满足对生产过程的调度和指挥，就需要一个可靠的SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统。它一般由企业生产调度指挥中心、分厂测控站、管网测压点等组成。它所具有的功能一般包括：数据采集控制功能，数据传输功能，数据显示及分析功能，报警功能，历史数据的存储、检索、查询功能，报表显示及打印功能，遥控功能，网络功能等。
   水厂监控（SCADA）系统的主要目的是解决自来水公司对供水各环节监测点的数据采集和监控。该系统由监控中心和各个水源监测点组成。各个水源监测点的数据采集终端RTU（PLC）可监视和采集水位、压力、流量、浊度、余氯、泵频等各种数据。采集的数据供控制中心及有关部门分析和决策，从而以达到提高工作效率，保证供水质量，满足日益增产的用水量的需求。
 
   结构示意图如下：

   水厂监控中心对水厂的生产及各站点状态进行实时监控，它是系统的信息采集和控制中心。水厂监控中心采集各站点的数据信息，并对这些信息进行存储、分析汇总或打印等处理。通过数据分析，及时给出报警信息或向站点发出控制命令，控制站点设备的运行。在水厂内部根据生产管理的要求、生产工艺流程的复杂程度、信息量的大小和控制设备的多少来划分水厂监控分站，如：取水泵房分站、反应沉淀池分站、滤站、送水泵房分站或水厂配电室分站等。每一个监控分站采集现场数据信息并上传至水厂监控中心，同时接受水厂监控中心发出的控制命令，控制现场的各种工业设备。除此之外，每一个监控分站都具有独立的操作系统，它们即可由水厂分控中心控制，也可独立工作脱离系统运行。系统的取水和供水管网监控站点也是如此。由于系统可实现信息的逐级传输和系统的逐级控制，各个站点又具有独立的工作能力，因此系统的灵活性和可靠性将大大提高。同时这种方式也适合于自来水行业现行的管理模式。
    SCADA系统一般采用无线传输方式来完成整个系统的数据采集和传输，使用的设备为GD系列无线数传电台。无线传输一般采用具有SCADA功能的主从应答方式，即主站利用无线网络下达命令，从站接收到命令后，执行相应操作，产生回应。回应可以为数据，也可以为系统信息。
　如前所述，自来水厂生产过程自动化监控系统（SCADA）包括：水厂控制中心、多个水源井临测站、多个加压站和测压站、多个管网监测站等。水厂内各监控分站较为集中，但同时也有其它监控站点均散布在城市的各个区域。因此通讯系统应考虑城市地形、地貌的影响。正是由于自来水SCADA系统既有集中，又有分散的特点，我们把水厂监控中心设为通信控制中心；水厂内部各监控站点与水厂监控中心距离比较近的，可以采用有线通信方式，如：EIA-485（也可以采用无线数传电台）；离监控中心比较远的，例如：水厂管辖下的取水、供水管网监控站点通常都与水厂监控中心距离比较远，所以这类站点均采用无线数传电台。
 
系统示意图如下：

   本系统采用一对多组网；半双工协议透明传输。中心监控室设在水厂办公大楼顶层，中心监控室与各监测点采用数传电台点对多点通信。无线通讯采用具有SCADA功能的主从通讯协议，RTU(PLC)通过其标准EIA-232接口或485接口与GD系列数传电台相连实现无线通信，信道速率为9600bps。
中心监控室功能：在监控室计算机利用软件读取水厂参数（供水压力、流量、pH值、余氯，水泵开、停、故障状态等少量参数）和管网压力数据；上位机监控软件，用于监视水厂生产过程和管网压力，实现供水合理调度。在监控室计算机可通过画面和曲线实现对现场的监测。供水调度人员可以根据采集的数据进行水厂的生产调度和指挥，还可打印各种报表。
    RTU(PLC)根据其不同用途分别放置在压力、流量、液位等需要监控的监测点。负责压力、流量、液位等各项数据的采集和依据中心调度室指令实行管网的各项控制功能。 RTU(PLC)通过GD系列数传电台接收来自中心调度室的各项指令，并依据指令向中心调度室传送实时数据或进行各项控制功能。

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 具体可以从下面下载看看。

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关于称重仪的介绍，我们这里有比较详细的资料，如果您需要了解更详细的参数和配置，以及工艺选项，请联系我们。

称重仪C-TS100-P1-T4这款仪表，在很多工业领域都在广泛使用，比如下面这些工业场合，都可以使用得到。比如石油化工，冶金铸造，建材玻璃，食品工业，日用化工等各个领域。

更多关于称重仪C-TS100-P1-T4资料及解决方案，请联系我们：珠海康宝莱有限公司 称重事业部，地址：广东省珠海市香洲区华达工业区8栋5楼，电话13750017959
 

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如何选择最合适的称重传感器？这个问题多年来一直困扰众多的用户，在这里，我们向您推荐的这三款传感器，性能稳定，在化工及石油行业使用很广。

如果您需要了解上面这些传感器的资料和价格，以及各项参数，请致电我们，珠海康宝莱为您整理提供，直线手机13750017959。

 

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（1）适用于各种台秤、配料秤、配料系统上面；
（2）量程范围广，各种规格可选；
（3）优质不锈钢传感器，抗疲劳寿命长，稳定可靠；
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在线煤质分析仪应用于煤炭业已有20多年的历史，其稳定的销量足以证明其价值。在线分 析仪通过提供实时信息为煤厂各煤种的质量控制和生产管理提供了极大的帮助， 如果依赖化验室，这些数据只能在采样后的数小时甚至数天后才能得到。
 近年来， 随着经济下滑，生产优化和料堆控制变得尤为重要。煤炭业的持续下滑导致该行业重新关注 煤炭质量管理，从而提高客户满意度最终增加煤炭销量。同时也提高矿区资源的有效利用， 使原先认为煤质不达标的资源可以有选择地开采。为达到上述目的，煤炭生产商和煤炭用户 开始寻找更为经济且仍然高精度煤质分析仪。随着人们对环境的日益关注，特别是对硫释放的关注导致法律对污染控制更加严格。 新近设计的皮带在线中子活化煤质分析仪（PGNAA）恰好可以满足上述要求。
　　1　在线煤质分析技术与设备
　　1.1　 双能量伽玛传输技术（DUET）
　　DUET仪器自20世纪80年代早期上市以来，已成为在线煤质监测设备家族中的重要一员。 该设备价格相对低廉，安装便捷，可以直接在皮带上进行在线煤质分析，只要是分析固定煤 种，DUET分析仪测定煤质灰分就可以达到相当的精度。它利用两个γ射线源贯穿煤层而测量 灰分。对给定的煤种，该设备的测定精度为：一个标准偏差下0.5%～1%。该设备的主要缺点 是其标定与煤种有关，特别是在灰中的铁和钙元素变动很大的情况下。
　　该设备的用途包括：监测运送到选煤厂的原煤；监测洗净的精煤；给选煤厂提供反馈信息； 通过混煤优化资源利用，使之达到一定的质量目标；监测送往用户的煤质是否达到合同要求 的质量。

　　1.2 　自然伽玛射线技术
　　另一种广泛使用的简单的分析仪能够测定煤中的自然放射性大小，并将其与灰分联系起来。 这种煤质分析仪不需要放射源，对影响DUET系统的铁和钙元素的变化不敏感。
　　然而，作为一种“被动”的系统，该分析仪的精度大约只为1%～2%，其理想应用是测量厚煤 层的灰分，例如原煤输送机或选煤厂入料输送机上的煤质，在煤层很厚时，这仍然是测定灰 分的唯一技术。然而，该分析仪同样与煤种有关，因为它依赖与灰分相关的自然伽玛放射素 的存在（如钾）。
　　
　　1.3　快速伽玛中子活化分析技术（PGNAA）
　　为满足市场上对具有高精度却与煤种无关的灰分仪的需求，上世纪80年代中期开发了首 台PGNAA旁线分析仪。该分析仪最常用于电厂配煤控制，以及选煤厂控制和煤的分选和销售 煤的质量控制。除了测定人们通常感兴趣的灰分，水分，发热量以外，还可以测定灰分中的 硫分，美国清洁空气法案要求电厂对SO2的排放进行控制，该分析仪也可以测定对锅炉结 焦有影响的Na和Cl。
　　这种旁线分析仪需要采样设备把煤从皮带上采初样。煤样通过垂直溜槽进行中子照射分析 。在几分之一秒的时间内，吸收的能量以伽玛辐射的形式释放出来。由于每一元素具有特定 的伽玛射线光谱，光谱可以拆解成组成元素的光谱，从而确定煤中的元素成分。 。该技术与煤种无关，所以很有吸引力。
　　元素分析通过计算组合，可以得出灰分，发热量和挥发分。该分析仪对灰分的分析精度0.25 %～0.4%。
　　该分析仪本身价值数十万美金，而且配套的采样和传输系统也价格不菲，这就限制了分析仪 的广泛使用。
　　2　 PGNAA皮带在线分析仪的应用
　　直到最近，把PGNAA直接用于在线测量输送机上的煤质测试才获得成功。实验结果虽不能达 到通常旁线PGNAA分析仪低于0.4%的精度，但使得系统成本大为降低。理论计算表明，溜槽 通过式的PGNAA分析仪不存在皮带在线分析时受到煤层厚度变化和煤质垂直方向分布不均匀 的问题。
　　与PGNAA旁线分析仪相比，PGNAA在线分析仪的优势体现在该设备不需要安装采样楼，可以直 接放在主皮带上使用。因此，大大节省了采样和传输设备的安装和维护成本。除此之外，也 避免了采样偏差，因为在线分析仪是对整个煤流进行分析。
　　除了煤层很厚的现场之外，在线分析仪可以在任意位置安装。在煤层厚度超过35cm ，使用通过自然放射性来测定灰分的分析仪仍然是合适的。
　　PGNAA在线分析仪的适用性意味着它可以分析各种不同的煤种，工厂试验已经证明了其准确 测定煤质的能力。由于该设备能够准确、实时地分析灰分、水分、硫分、发热量、灰分中的 氧化物和其他参数，能进行更好的配煤和选煤。因此，降低了工厂的生产成本。分析结果可 以实现每两分钟更新一次，便于工厂相应进行快速调节。
　　3　 皮带在线分析仪的发展
　　3.1　 工厂测试
　　以PGNAA旁线分析仪的技术为基础，加上经济、可靠和高速的现成的电脑处理芯片，克服了 早期PGNAA在线分析仪遇到的困难。工厂测试首次表明可以对输送机上煤质成分的变化进行 修正补偿，基于此结果，就可以进行分析仪的现场试验了。　

　　3.2　 现场试验
　　2000年3月，Scantech公司在澳大利亚昆士兰州进行了COALSCAN9500X型PGNAA在线分析仪的 商业化现场试验。在现场，卡车把煤运到料仓中，然后三级破碎机把煤加工成最大粒度为90 mm。分析仪安装在破碎机之后的1050mm宽的输送机上，把煤送入1000t的料仓。皮带上煤 层 在厚度100～400mm之间变动。分析仪后面装有皮带刮扫式自动采样系统，煤可以直接从缓 冲仓装到火车上或者地面运输至电厂，电厂的自动采样系统测定每个班的结果，并与分析 仪的分析结果相比较以进行核实，这是PGNAA分析仪的典型应用。
　　通过动态采样可以检验仪器在工厂里按静态煤样所作的标定是否准确。将所有的动态采样均 按双倍收集以评估采样误差，化验室的误差，以及分析仪误差。当年进行了6次采样比较， 使分析仪涵盖了一系列不同煤种、煤厚以及皮带垂直方向上不均匀的分布。每次采样比较会 收集10份双倍样本，送到两个权威化验室进行分析。因此每一样本会有三个结果（分别来自 化验室1、化验室2和分析仪）。由于一些外部因素的影响，每次收集的样本数量比预定的30 个（10×3）要少。

　　3.3　 现场试验的结果
　　每个样本均在PGNAA分析仪后的某一位置由皮带刮扫双倍收取，奇数样本送往化验室1，偶数 样本送往化验室2，每90秒采样一次，根据选煤厂的工作状况，样本在1～3小时内采完，每 次采样均依照ASTM标准。
　　尽管该试验原先并不研究采样和化验室的精度，但任何一项新技术都必须与现有的方法进行 比较，再来讨论彼此之间有哪些不同。两个样本分析结果的不同使检验分析仪标定结果变得 更加不确定。样本按照GRUBBSESTIMATOR方法进行评估。
　　双倍收集样本提供了公平、独立地评估化验室和分析仪的误差手段。事 实上，由于试验中动态样本的收集特别仔细和严格，化验室结果的准确性很可能优于日常进 行的传统化验结果。我们预见分析结果会有发散分布，但是7月份两组化验室结果的灵敏性 不同，8月份出现了偏移误差。化验室结果的不可靠性增加了需要用现场数据标定分 析仪的困难，两组化验室灰分结果的标准偏差是1.02%。如果这一结果是在线分析仪和 化验结果的偏差，通常是不能被接受的。
　　表1　皮带在线分析仪灰分精度的Grubbs估算值（略）
　　通过G RUBBSESTIMATOR方法可以单独估算分析仪精度以及每一个化验室的精度。表1汇总了这些估 算精度，分析仪的估算精度高于化验室的估算精度。
　　数据中有明显的偏离点，因此在舍弃了这些偏离点数据后对估算精度重新进行了计算。舍弃 这些数据采用两级步骤，即分别对35个样本，32个样本以及全部36个样本进行了评估。分析 仪的灰分估算精度达到了0.25%，对适当标定的PGNAA分析。

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型号包括：COALSCAN 1500 煤炭灰分仪；COALSCAN 2000 系列灰分仪；COALSCAN 2100 系列灰分仪；COALSCAN 2800型在线灰分、水份分析仪；COALSCAN 9500X型煤质元素在线分析仪；

COALSCAN实时在线的灰分数据，可以对处理过程进行主动控制，从而使资源得到最大利用并降低运行成本。典型的应用如下： 
• 控制煤炭等级，快速确定是否把煤直接装运或是送往选煤厂；
• 测量皮带上的超厚煤量，如原煤或给料皮带。
• 安装在选煤厂之后，为洗选过程提供快速反馈；  
• 控制火车装车； 
• 对铁、钙含量波动大的煤种使用比较理想。
 COALSCAN 1500 煤炭灰分仪采用最先进的技术；
• 无运动部件，维护量极低；
• 不使用放射源；
• 适用于任何皮带及载荷；
• 与矿石或皮带无任何接触；
• 在正常运行时无需采样及制样；
• 可选用superSCAN定制软件进行 数据输出；
• COALSCAN提供完善的技术支持；
• 可选用远程技术支持。

 

工作原理：COALSCAN设备主要利用双能伽玛射线透射技术，用来堆料控制和采场优化(选料，预均化)：分析采场的原料，帮助堆料和预均化控制。如果需要了解更多的COALSCAN检测设备的资料，请致电：13750017959徐先生索取更详细的资料。

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Scantech储备有32种化学成分，将合成5个标样，范围覆盖现场物料的整个成分，这些标样将用于标定和精度确认。在现场，这些标样用于标定检查。

一、介绍 GEOSCAN 分析仪：
（1）中子活化技术 (PGNAA)
（2）在线分析 (OLA) 和全物料分析 (FSA)
（3）Geoscan的设计
（4）安全防护

二、介绍Geoscan分析仪工作原理：
（1）Geoscan分析仪的中子源发出中子，中子打入物料元素的原子核；
（2）不同元素的原子核发出不同的伽马射线；
（3）分析全体伽玛射线的频谱图就可以确定各个元素的含量。可得到元素含量的无损基、干燥基或收到基含量。测量主要元素如：Si, Fe, Ca, Al, Mg，测量微量元素如：K, Na, S 和 Cl；
（4）由电脑计算所需参数如：LSF, SR, A/F, C3S, C2S, C3A, C2F, 硫率, 燃烧指数等等。

三、介绍Geoscan的安全和防护：
（1）采用高等级辐射防护。
（2）屏蔽层均为防火材料。
（3）Geoscan符合最严格的国际安全标准。
（4）提供安全的工作环境。
（5）提供安全防护的培训。

四、GEOSCAN™ 应用：
（1）堆料控制和采场优化(选料，预均化)：分析采场的原料，帮助堆料和预均化控制。提供料堆的成分数据。减小料堆的质量偏差。帮助采场的管理。
（2）生料质量控制：分析和控制生料的成分，满足磨机的进料质量。保持生料的最佳成分比例。延长炉窑寿命。降低能源消耗。 
 

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