專利名稱：基于3g和風(fēng)光互補(bǔ)供電技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型所屬的技術(shù)領(lǐng)域?yàn)楣I(yè)自動(dòng)化行業(yè)，利用3G網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)無人值守泵站，具體涉及一種基于3G和風(fēng)光互補(bǔ)供電技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
泵站是水利樞紐工程的主要設(shè)施，泵站設(shè)施為城市防洪排澇和和農(nóng)村引水排灌起到關(guān)鍵作用。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，對(duì)水利設(shè)施和水環(huán)境提出了更高的要求。城市防汛排澇、城鎮(zhèn)水環(huán)境、深水井群和排水設(shè)施均面臨著采用現(xiàn)代信息化技術(shù)來進(jìn)一步提升設(shè)施的要求。實(shí)現(xiàn)排水、井群、擋潮、排澇、引水等項(xiàng)目，泵站設(shè)備的自動(dòng)化監(jiān)控，集中調(diào)度管理， 實(shí)時(shí)采集各種水情、工情數(shù)據(jù)是信息化建設(shè)的基礎(chǔ)。目前，我國正在運(yùn)行的泵站多為20世紀(jì)六、七十年代建設(shè)，因受當(dāng)時(shí)技術(shù)、資金、 設(shè)備條件的限制，大部分泵站設(shè)備還是采用傳統(tǒng)人工完成的管理和操作方式，長年老化失修，加上維護(hù)工程師人員短缺，整體素質(zhì)偏低，致使泵站設(shè)備能耗逐年升高，排灌效益銳減， 無法保障構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。這些問題已經(jīng)引起中央和地方各級(jí)政府的高度重視，泵站的建設(shè)和大規(guī)模的更新改造已經(jīng)進(jìn)入新的歷史時(shí)期。為進(jìn)一步提升泵站設(shè)備自動(dòng)化設(shè)施水平，在泵站的建設(shè)和改造中，廣泛的使用了可編程控制器PLC、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)IPC、人機(jī)界面HMI和工業(yè)現(xiàn)場總線等工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品。 但在泵站設(shè)備的組網(wǎng)過程中，通訊線路的建設(shè)還停留在鋪設(shè)專用通訊線纜或采用GPRS無線通訊技術(shù)的水平。鋪設(shè)專用通訊線纜的缺點(diǎn)在于建造成本高、耗能高、耗時(shí)長，且在很多特殊環(huán)境下無法進(jìn)行通訊線纜的建設(shè)，這些制約著泵站建設(shè)和自動(dòng)化的水平。GPRS無線通訊技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸量也小、響應(yīng)遲鈍，無法滿足實(shí)時(shí)控制，視頻監(jiān)控，在線進(jìn)行程序上下載和診斷等需求。受我國電網(wǎng)建設(shè)的制約，偏遠(yuǎn)地區(qū)的泵站的供電也極不穩(wěn)定，特別是在供不上電的情況下，傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)將失去對(duì)泵站設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，導(dǎo)致供電質(zhì)量直接影響到泵站的正常運(yùn)作。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供了一種基于3G和風(fēng)光互補(bǔ)供電技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)的系統(tǒng)。利用3G無線通訊技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的完美結(jié)合，有效的解決了鋪設(shè)專用電纜或GPRS無線通訊無法進(jìn)行視頻傳輸、對(duì)控制器程序級(jí)的控制(遠(yuǎn)程的程序上下載，在線診斷等)、泵站設(shè)備維護(hù)人員短缺素質(zhì)偏低等等的問題。 新能源技術(shù)的應(yīng)用，將有效的解決通訊系統(tǒng)備用電源的問題，在泵站設(shè)備出現(xiàn)故障后，給維護(hù)操作贏得更多的時(shí)間。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)方案是包括了遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)系統(tǒng)和風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)，其中遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)系統(tǒng)包括管理計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、遠(yuǎn)程安全通訊模塊、3G通訊模塊、PLC、攝像頭、變頻器、多功能面板HMI和 3G網(wǎng)絡(luò)，其中管理計(jì)算機(jī)和服務(wù)器經(jīng)以太網(wǎng)TCP/IP接A遠(yuǎn)程安全通訊模塊，該遠(yuǎn)程安全通訊模塊通過3G網(wǎng)絡(luò)連接各3G通訊模塊，3G通訊模塊連接B遠(yuǎn)程安全通訊模塊，其中B遠(yuǎn)程安全通訊模塊分別連接攝像頭或PLC或多功能面板HMI或變頻器。風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)則包括了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽能電池板、風(fēng)光互補(bǔ)控制器、直流卸荷器和蓄電池組，其中風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽能電池板、直流卸荷器和蓄電池組分別連接風(fēng)光互補(bǔ)控制器，蓄電池組分別連接3G通訊模塊、遠(yuǎn)程安全通訊模塊、攝像頭和PLC。風(fēng)光互補(bǔ)供電提供3G通訊、遠(yuǎn)程安全通訊、攝像和可編程控制器PLC工作備用電； 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和太陽能電池板發(fā)出的三相交流電和直流電分別通過風(fēng)光互補(bǔ)控制器后以 12V直流電存儲(chǔ)到蓄電池組中，蓄電池組經(jīng)過風(fēng)光互補(bǔ)控制器以24V直流電輸送到3G通訊模塊、遠(yuǎn)程安全通訊模塊、攝像頭和PLC ；在蓄電池組過充時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和太陽能電池板發(fā)出的電將通過風(fēng)光互補(bǔ)控制器流入直流卸荷器進(jìn)行卸荷；風(fēng)光互補(bǔ)供電還實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)切換蓄電或待機(jī)的工作狀態(tài)。使用3G無線通訊，將設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)通過Khernet接口傳入B遠(yuǎn)程安全通訊模塊到傳入3G通訊模塊后傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)中心，該遠(yuǎn)程安全通訊模塊在3G網(wǎng)絡(luò)上建立專用通道；攝像頭、PLC和多功能面板HMI之間則通過以太網(wǎng)ftOfinet實(shí)時(shí)通訊。使用PLC成熟的工業(yè)現(xiàn)場控制，穩(wěn)定性，安全性高的特點(diǎn)，對(duì)泵站的泵組、水間、各種閥門、電氣系統(tǒng)等進(jìn)行現(xiàn)場級(jí)控制。對(duì)ftOfibus DP接口的設(shè)備(如PLC從站和變頻器)， 通過西門子工業(yè)現(xiàn)場總線ftx)fibUS實(shí)時(shí)通訊，對(duì)需數(shù)字量或模擬量I/O監(jiān)控的設(shè)備(如液位計(jì)、流量計(jì)、電流互感器和電壓互感器)，直接通過I/O接口實(shí)時(shí)通訊。使用PLC對(duì)水位數(shù)據(jù)采集監(jiān)控，過程如下用流量計(jì)采集相應(yīng)進(jìn)水流量和排水流量，通過PLC的模擬量輸入模塊實(shí)時(shí)傳輸?shù)絇LC中，PLC根據(jù)采集來的流量得出流量差，與液位計(jì)測得的集水池液位進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)計(jì)算出的結(jié)果，按PLC中設(shè)定順序啟動(dòng)或停止電機(jī)。使用PLC對(duì)電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集監(jiān)控，過程如下用電流互感器和電壓互感器采集電機(jī)的電流和電壓數(shù)據(jù)，通過PLC模擬量輸入模塊傳輸?shù)絇LC中，PLC對(duì)所采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)并傳輸?shù)焦芾碛?jì)算機(jī)中，當(dāng)電機(jī)過壓或過流或欠壓或欠流時(shí)，PLC及時(shí)地關(guān)閉電機(jī)， 并將故障信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸?shù)焦芾碛?jì)算機(jī)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。PLC對(duì)上述兩種狀態(tài)的監(jiān)控，確保泵站集水池中的水位，位于最低水位和最高水位之間。以防止水位過低，造成抽水管干抽，電機(jī)空載運(yùn)行，使得電機(jī)電流過大，燒毀電機(jī)；并防止水位過高，進(jìn)水流速高于出水流速時(shí)水溢出，造成事故。本實(shí)用新型在安裝于管理計(jì)算機(jī)和服務(wù)器中的組態(tài)軟件中，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)并生成報(bào)表，提供了數(shù)據(jù)查詢功能。在管理計(jì)算機(jī)中進(jìn)行用戶權(quán)限的分配， 對(duì)不同的工程師分配不同的用戶名和密碼。本實(shí)用新型還將監(jiān)控故障等級(jí)還由高到低分為了 A、B、C三個(gè)等級(jí)，在組態(tài)軟件的畫面上呈現(xiàn)紅、橙、藍(lán)對(duì)應(yīng)顏色；監(jiān)控故障出現(xiàn)時(shí)，PLC將實(shí)時(shí)將故障信號(hào)發(fā)送到管理計(jì)算機(jī)上，通過易控組態(tài)畫面，發(fā)出對(duì)應(yīng)警報(bào)信號(hào)，A級(jí)為紅色燈亮，并發(fā)出蜂鳴聲，B級(jí)為橙色燈亮，并發(fā)出蜂鳴聲，C級(jí)為藍(lán)色燈亮，維護(hù)工程師根據(jù)接收到的故障報(bào)警等級(jí)對(duì)故障進(jìn)行分類處理。[0020]上述各等級(jí)處理規(guī)定的情況如下A級(jí)故障，接到故障報(bào)警后，遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)中心的工程師15分鐘內(nèi)通知就近維護(hù)工程師，要求維護(hù)工程師1小時(shí)內(nèi)趕到現(xiàn)場，并在2小時(shí)內(nèi)解決問題。如2小時(shí)不能解決需及時(shí)上報(bào)領(lǐng)導(dǎo)，暫停使用本泵站設(shè)備，等待更高級(jí)的處理，并事后出緊急故障處理報(bào)告。此類故障主要是泵站設(shè)備供電電源故障，現(xiàn)場控制器PLC發(fā)生故障，多臺(tái)電機(jī)停止工作無法滿足泵站出水故障，3G無線監(jiān)控通訊系統(tǒng)故障，水位計(jì)停止工作或流量計(jì)停止工作故障；B級(jí)故障，接到故障報(bào)警后，遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)中心的工程師15分鐘內(nèi)通過3G遠(yuǎn)程遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)對(duì)故障進(jìn)行在線診斷，診斷出結(jié)果及時(shí)通知就近維護(hù)工程師進(jìn)行及時(shí)維護(hù)和倉庫進(jìn)行元器件準(zhǔn)備。要求倉庫1小時(shí)內(nèi)對(duì)元器件準(zhǔn)備完畢，技師3小時(shí)內(nèi)趕到現(xiàn)場，并在10 小時(shí)內(nèi)解決問題。如10小時(shí)內(nèi)無法解決問題，需及時(shí)上報(bào)領(lǐng)導(dǎo)，暫停泵站設(shè)備部分使用，等待更高級(jí)的處理，并事后出緊急故障處理報(bào)告。其主要故障有部分電機(jī)停止工作但能滿足泵站的使用，備用電源故障，某電機(jī)多次出現(xiàn)過壓、欠壓、過載等故障；C級(jí)故障，是不影響泵站安全運(yùn)行的故障。遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)中心的工程師需及時(shí)對(duì)故障部分進(jìn)行遠(yuǎn)程檢測，并通知相關(guān)人員，在一周內(nèi)對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行維修。上述各等級(jí)涉及遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)中心的工程師實(shí)施監(jiān)控的具體操作如下A級(jí)故障關(guān)閉聲音報(bào)警，通知維護(hù)工程師趕赴現(xiàn)場故障點(diǎn)，其中泵站設(shè)備與遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)中心的通訊故障，則先檢查遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)中心通訊系統(tǒng)，并確定故障點(diǎn)。B級(jí)故障關(guān)閉聲音報(bào)警，并按一下步驟操作1)接收到報(bào)警故障后，在組態(tài)軟件中調(diào)閱泵站設(shè)備工作的相關(guān)信息；2)在管理計(jì)算機(jī)上，打開SY-RCS軟件，輸入發(fā)生故障的泵站控制PLC的IP地址， 并輸入用戶名和密碼，點(diǎn)擊建立連接；3)與PLC連接后，打開西門子編程軟件乂印7，將程序上載到管理計(jì)算機(jī)；4)通過Mep 7軟件，對(duì)發(fā)生故障的設(shè)備所對(duì)應(yīng)的程序進(jìn)行在線診斷；5)查看現(xiàn)場的視頻信號(hào)，將故障區(qū)域的視頻畫面與在線程序診斷的結(jié)果進(jìn)行對(duì)照，判斷故障所在；6)鎖定故障元件；7)通知最近的現(xiàn)場服務(wù)人員，并將故障信息發(fā)送給相關(guān)部門(技術(shù)部，采購部，倉庫)；8)填寫故障診斷表，將所診斷出的故障進(jìn)行數(shù)據(jù)備份；9)完成診斷。C級(jí)故障，按一下步驟操作1)接收到報(bào)警故障后，在管理計(jì)算機(jī)上，打開SY-RCS軟件，輸入發(fā)生故障的泵站控制PLC的IP地址，并輸入用戶名和密碼，點(diǎn)擊建立連接；2)與PLC連接后，打開西門子編程軟件乂印7，將程序上載到管理計(jì)算機(jī)；3)通過Mep 7軟件，對(duì)發(fā)生故障的設(shè)備所對(duì)應(yīng)的程序進(jìn)行在線診斷；4)查看現(xiàn)場的視頻信號(hào)，將故障區(qū)域的視頻畫面與在線程序診斷的結(jié)果進(jìn)行對(duì)照，判斷故障所在；5)鎖定故障元件；6)通知最近的現(xiàn)場服務(wù)人員，并將故障信息發(fā)送給相關(guān)部門(技術(shù)部，采購部，倉庫)；7)填寫故障診斷表，將所診斷出的故障進(jìn)行數(shù)據(jù)備份；8)完成診斷。本實(shí)用新型還根據(jù)泵站中各設(shè)備的重要程度，使用年限，使用環(huán)境等因素，制定專業(yè)的維護(hù)方案，專業(yè)的維護(hù)工程師可在遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)中心定時(shí)通過3G無線通訊網(wǎng)絡(luò)，對(duì)泵站設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程的預(yù)防性保養(yǎng)維護(hù)，其流程如下1.建立泵站設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)檔案；2.仔細(xì)閱讀維護(hù)方案，按照維護(hù)方案進(jìn)行操作；3.在管理計(jì)算機(jī)上，在組態(tài)軟件中調(diào)出最近泵站設(shè)備工作數(shù)據(jù)記錄，從耗能，工作時(shí)間等報(bào)表中找出記錄數(shù)據(jù)最多的電機(jī)，并對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)維護(hù)；4.對(duì)液位計(jì)、流量計(jì)、電流電壓感應(yīng)器等重點(diǎn)元器件進(jìn)行重點(diǎn)維護(hù)；5.打開SY-RCM軟件，輸入需維護(hù)泵站控制PLC的IP地址，并輸入維護(hù)工程師的用戶名和密碼，點(diǎn)擊建立連接；6.與PLC連接后，打開西門子編程軟件乂印7，將程序上載到管理計(jì)算機(jī)；7.對(duì)設(shè)備分等級(jí)進(jìn)行安全性檢查；8.根據(jù)檢查結(jié)果，管理計(jì)算機(jī)上的歷史數(shù)據(jù)，生成預(yù)防性維護(hù)保養(yǎng)報(bào)告；9.根據(jù)維護(hù)保養(yǎng)報(bào)告，判斷出需保養(yǎng)的設(shè)備，以及保養(yǎng)的程度和方法；10.通知就近的維護(hù)人員，對(duì)需保養(yǎng)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，及時(shí)更換消耗材料，校準(zhǔn)設(shè)備參數(shù)；填寫維護(hù)保養(yǎng)登記表，并存檔。本實(shí)用新型具有的有益效果采用風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)作為備用供電系統(tǒng)，其無空氣污染、無噪音、不產(chǎn)生廢棄物、是一種自然、清潔、環(huán)保的能源。與單純的風(fēng)力發(fā)電和單純的太陽能發(fā)電，蓄電池供電相比，它據(jù)有發(fā)電持續(xù)性長，電能供應(yīng)穩(wěn)定，適應(yīng)的區(qū)域廣等特點(diǎn)，并很好保證了泵站設(shè)備在無市電供應(yīng)時(shí)PLC數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)電能的穩(wěn)定供應(yīng)，保證PLC長時(shí)間的進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)中心。利用“3G”移動(dòng)通信技術(shù)，與傳統(tǒng)的GPRS無線通訊技術(shù)相比，使用的帶寬更寬，頻率更高，使得數(shù)據(jù)傳輸速度快，流量大，滿足工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域其要求數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，視頻信號(hào)的大數(shù)據(jù)量的傳輸?shù)纫?。通過此通道可對(duì)PLC進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，程序的上下載，將徹底的改變現(xiàn)有通訊系統(tǒng)只能進(jìn)行遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)讀取，不能對(duì)設(shè)備進(jìn)行在線診斷的弊病，將更加有效的提高維護(hù)人員的反應(yīng)速度。專業(yè)的維護(hù)人員只需要在中控室就能對(duì)遠(yuǎn)程泵站設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)在線維護(hù)，減少了維護(hù)流程，縮短了維護(hù)耗時(shí)，降低了設(shè)備因故障而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)和安全問題。利用PLC對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，得出泵站各臺(tái)電機(jī)的耗電量，各泵站設(shè)備的工作情況，及時(shí)的給工程師發(fā)出維護(hù)預(yù)報(bào)，讓工程師能及時(shí)的進(jìn)行預(yù)防性保養(yǎng)維護(hù)，使泵站始終處于最優(yōu)工作狀態(tài)。

圖1為本實(shí)用新型的風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)中心系統(tǒng)與PLC數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)3G網(wǎng)絡(luò)通訊結(jié)構(gòu)圖。圖3為本實(shí)用新型的3G的風(fēng)光互補(bǔ)供電的的遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)圖，表示以西門子的最典型的可編程控制器PLC，多功能面板HMI，變頻器，攝像頭以及管理計(jì)算機(jī)為例，通過3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程安全的網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)通訊，完成程序級(jí)的監(jiān)控系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的基于3G和風(fēng)光互補(bǔ)供電技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)的系統(tǒng)，以西門子的最典型的PLC S7-300，變頻器，管理計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，賽遠(yuǎn)的3G通訊模塊SY-3G，遠(yuǎn)程安全通訊模塊SY-RSCM300，遠(yuǎn)程安全接入軟件SY-RCS，尚能風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)為例，通過 3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程安全的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)通訊，完成程序級(jí)的監(jiān)控系統(tǒng)。各個(gè)元器件的型號(hào)和特點(diǎn)如下UPLC S7-300，選用主機(jī)S7-317-2DP/ PN，本機(jī)上帶有PR0FINET工業(yè)以太網(wǎng)通訊接口和 PR0FIBUS-DP 接口 ；2、變頻器，選用MM440，帶有DP通訊模板；3、多功能面板HMI，選用步科的MT6300T，帶有工業(yè)以太網(wǎng)通訊接口 ；4、管理計(jì)算機(jī)，選用華研工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，預(yù)裝有微軟的操作系統(tǒng)Windows XP，西門子的PLC編程軟件STEP7 V5. 4，步科的HMI軟件EV5000 VI. 5，易控組態(tài)軟件INSPEC 2009 3. 0，變頻器的驅(qū)動(dòng)控制軟件Drive-ES ；5、服務(wù)器選用西門子工控機(jī)，裝有易控組態(tài)軟件INSPEC 2009 3. 0和域名解析軟件，作為域名解析和數(shù)據(jù)在線監(jiān)控、存儲(chǔ)；6、3G通訊模塊，選用賽遠(yuǎn)的SY-3G，可以連接三種制式的3G網(wǎng)絡(luò)W_CDMA、 CDMA2000、TD-SCDMA ；7、賽遠(yuǎn)遠(yuǎn)程安全通訊模塊SY-RSCM300，具有4個(gè)LAN 口，具有S-Link內(nèi)置協(xié)議 (S-Link為賽遠(yuǎn)開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)安全通訊協(xié)議)和VLAN功能，防火墻功能，路由交換功能；8、賽遠(yuǎn)遠(yuǎn)程安全接入軟件SY-RCS，具有S-Link協(xié)議，和SY-RSCM300配套進(jìn)行遠(yuǎn)程安全通訊連接，基于Windows XP;9、攝像頭，選用具有以太網(wǎng)口的SY-CMR，工業(yè)等級(jí)，具有高分辨率的內(nèi)置Web Server ；10、風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)，選用廣州尚能風(fēng)力發(fā)電設(shè)備有限公司產(chǎn)品，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 SN-400WL (輸出電壓為MV，起動(dòng)風(fēng)速1. 5m/s，鋁合金機(jī)身外殼，極低噪音設(shè)計(jì))，太陽能電池板SN-S120W (單晶硅太陽能電池組件)，風(fēng)光互補(bǔ)控制器WS12400，風(fēng)光互補(bǔ)專用蓄電池 SN-200AH?；?G和風(fēng)光互補(bǔ)供電技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)的系統(tǒng)安裝配置如下風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)的安裝1、將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和太陽能電池板安裝在日照和風(fēng)力相對(duì)強(qiáng)的地方；2、將風(fēng)光互補(bǔ)控制器，蓄電池組，直流卸荷器，安裝到專用電源箱中，注意直流卸荷器的通風(fēng)降溫問題；3、將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和太陽能電池板的輸出端分別接入風(fēng)光互補(bǔ)控制器的對(duì)應(yīng)輸入端口，再將蓄電池組、直流卸荷器、控制系統(tǒng)的PLC、3G通訊模塊、遠(yuǎn)程安全通訊模塊等接入風(fēng)光互補(bǔ)控制器的輸出端口。3G無線監(jiān)控通訊系統(tǒng)配置1、向提供3G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的廠商申請(qǐng)3G服務(wù)，得到3G卡；2、將3G卡插入3G通訊莫SY-3G，對(duì)每個(gè)3G通訊模塊SY-3G配置動(dòng)態(tài)域名，分配 IP地址，通過SY-3G連接到互聯(lián)網(wǎng)hternet ；3、將每個(gè)遠(yuǎn)程安全通訊模塊SY-RSCM300分配賬號(hào)以及IP地址(IP地址與3G模塊的IP地址為同一網(wǎng)段)，DNS相關(guān)參數(shù)。采用C/S模式，在PLC端的，作為客戶端模式，在遠(yuǎn)程管理計(jì)算機(jī)上，配置為服務(wù)器模式；啟用S-Link功能，設(shè)置使用的密鑰系統(tǒng)，收發(fā)對(duì)應(yīng)的公鑰和私鑰系統(tǒng)；啟用VLAN功能，設(shè)置對(duì)應(yīng)的VLAN端口，指定進(jìn)入和離開端口時(shí)是否過濾幀，指定端口發(fā)送幀是否需要VLAN TAG，設(shè)置動(dòng)態(tài)IP解析；4、在管理計(jì)算機(jī)和服務(wù)器上安裝遠(yuǎn)程接入軟件SY-RCS ；5、將管理計(jì)算機(jī)和服務(wù)器的IP設(shè)置為該SY-RSCM的合法地址段內(nèi)，通過TCP/IP 協(xié)議連接至遠(yuǎn)程安全通訊模塊SY-RSCM300 ；6、將A遠(yuǎn)程安全通訊模塊SY-RSCM300連接到互聯(lián)網(wǎng)hternet。PLC數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)1、將S7-300 PLC及其附屬設(shè)備，裝入電氣控制箱，控制箱就近安裝在設(shè)備間；2、將工業(yè)攝像頭SY-CMR，安裝在泵站設(shè)備間，可對(duì)整個(gè)設(shè)備間的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻觀察；3、將S7-300 PLC主站和S7-300 PLC從站之間通過PR0FIBUS-DP連接，和變頻器 MM440也通過PR0FIBUS連接；4、將液位計(jì)，流量計(jì)，互感器設(shè)備接入對(duì)應(yīng)S7-300 PLC的模擬量IO模塊上，將各電機(jī)的啟動(dòng)開關(guān)，閥門開關(guān)接入S7-300 PLC的數(shù)字量IO模塊上；5、將攝像頭SY-CMR和S7-300 PLC主站和多功能面板HMI的的IP設(shè)置為該 SY-RSCM的合法地址段內(nèi)，通過TCP/IP連接至B遠(yuǎn)程安全通訊模塊SY-RSCM300 ；6、主站S7-300 PLC與從站S7-300 PLC通過DP路由的方式與B遠(yuǎn)程安全通訊模塊 SY-RSCM300 連接。實(shí)現(xiàn)方法1、將所有設(shè)備按上述方式連接，配置；2、所有設(shè)備都處于上電，工作狀態(tài)；3、打開管理計(jì)算機(jī)或服務(wù)器，打開遠(yuǎn)程接入軟件SY-RCS，輸入用戶名和密碼，點(diǎn)擊建立連接，即可與遠(yuǎn)程設(shè)備的通訊；4、通過管理計(jì)算機(jī)上的PLC編程軟件STEP7，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)西門子的S7-300 PLC的遠(yuǎn)程程序上下載，在線監(jiān)控和程序診斷；5、通過服務(wù)器上的易控組態(tài)軟件INSPEC 2009 3. 0，通過內(nèi)置的S7-300的PLC驅(qū)動(dòng)，可以對(duì)遠(yuǎn)程的S7-300的內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行讀寫，達(dá)到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)在線存儲(chǔ)和歷史記錄，并能在線的控制PLC內(nèi)部的數(shù)據(jù)區(qū)，存儲(chǔ)器，輸出的開關(guān)量和模擬量；6、通過服務(wù)器上的瀏覽器，鍵入攝像頭的IP地址，首次瀏覽，下載攝像頭驅(qū)動(dòng)安裝后，即可看到現(xiàn)場的實(shí)時(shí)情況；[0103]7、通過管理計(jì)算機(jī)上的HMI軟件EV5000 VI. 5，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)步科的MT6300T進(jìn)行遠(yuǎn)程的程序上下載和診斷，對(duì)MT6300T上的存儲(chǔ)介質(zhì)進(jìn)行讀寫參數(shù)；8、通過計(jì)算機(jī)上的PLC編程軟件STEP7，可以通過遠(yuǎn)程通道建立連接到S7-300 PLC主站，再通過S7-300 PLC主站的PR0FIBUS-DP的路由功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)S7-300 PLC從站的程序上下載、遠(yuǎn)程通訊和在線診斷；9、通過計(jì)算機(jī)上的PLC編程軟件STEP7環(huán)境，以及嵌入在STEP7里面的DRIVER-ES 軟件，通過遠(yuǎn)程通道建立連接到S7-300 PLC主站，再通過S7-300 PLC主站的PR0FIBUS-DP 的路由功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器MM440的參數(shù)在線監(jiān)控。
權(quán)利要求1.一種基于3G和風(fēng)光互補(bǔ)供電技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)的系統(tǒng)，其特征是包括遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)系統(tǒng)，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)系統(tǒng)包括管理計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、遠(yuǎn)程安全通訊模塊、3G通訊模塊、3G網(wǎng)絡(luò)、PLC主站、攝像頭和風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)，其中管理計(jì)算機(jī)和服務(wù)器經(jīng)以太網(wǎng) TCP/IP接A遠(yuǎn)程安全通訊模塊，該遠(yuǎn)程安全通訊模塊通過3G網(wǎng)絡(luò)連接各3G通訊模塊，3G 通訊模塊連接B遠(yuǎn)程安全通訊模塊，該遠(yuǎn)程安全通訊模塊連接PLC、攝像頭，風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)分別連接3G通訊模塊、B遠(yuǎn)程安全通訊模塊、攝像頭和PLC。
2.如權(quán)利要求1所述的基于3G和風(fēng)光互補(bǔ)供電技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)的系統(tǒng)，其特征是所述管理計(jì)算機(jī)和服務(wù)器經(jīng)以太網(wǎng)TCP/IP接A遠(yuǎn)程安全通訊模塊，該遠(yuǎn)程安全通訊模塊通過3G網(wǎng)絡(luò)連接各3G通訊模塊，3G通訊模塊連接B遠(yuǎn)程安全通訊模塊，其中B遠(yuǎn)程安全通訊模塊分別連接攝像頭或PLC或多功能面板HMI或變頻器。
3.如權(quán)利要求1所述的基于3G和風(fēng)光互補(bǔ)供電技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)的系統(tǒng)，其特征是所述風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽能電池板、風(fēng)光互補(bǔ)控制器、直流卸荷器和蓄電池組，其中風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽能電池板、直流卸荷器和蓄電池組分別連接風(fēng)光互補(bǔ)控制器，蓄電池組分別連接3G通訊模塊、遠(yuǎn)程安全通訊模塊、攝像頭和PLC。
專利摘要本實(shí)用新型是基于3G和風(fēng)光互補(bǔ)供電技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)由可編程控制器PLC數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)，風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)，3G無線通訊系統(tǒng)，遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)系統(tǒng)組成。將風(fēng)光互補(bǔ)新能源供電技術(shù)，3G網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，自動(dòng)化控制技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站的溫度，壓力，流量，水位，水質(zhì)等數(shù)據(jù)的采集，對(duì)泵臺(tái)進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)控。遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)系統(tǒng)和PLC數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)采用集散式結(jié)構(gòu)；遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)系統(tǒng)對(duì)各PLC數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在線監(jiān)控；3G無線通訊系統(tǒng)提供遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)系統(tǒng)和PLC數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)流暢快捷地通訊；風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)對(duì)PLC數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)提供電源供應(yīng)。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程泵站的能源和數(shù)據(jù)傳輸操作的無線化。
文檔編號(hào)G05B19/418GK202275317SQ201120400490
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者吳益宇, 徐建勛 申請(qǐng)人:深圳市賽遠(yuǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司