一種基于dcs結構的工況監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)自動化技術領域，更具體地，涉及一種基于DCS結構的工況監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]工業(yè)自動化現場監(jiān)控設備的類型眾多，包括了各類傳感器、變送器、控制器和執(zhí)行器等，傳統(tǒng)的模擬傳感器和執(zhí)行器，需要通過大量的信號專用線纜連接到監(jiān)控主機的多路采集卡，布線復雜、精度低、運行維護工作量大，故障排查和隔離難度大，系統(tǒng)可靠性差。
[0003]近年來隨著各類數字傳感器的日益增多和成本降低，以及通訊網絡技術的帶寬增大，使得傳感器等設備節(jié)點可以通過現場總線(如Profibus、Modbus> Lonworks>DeviceNet)等通訊協(xié)議以總線或菊花鏈或星型的方式與監(jiān)控主機或上位機相連接。這種方式減少了大量的現場布線，也使監(jiān)控主機/上位機可以同時處理更多的監(jiān)控任務。然而隨著監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，監(jiān)控主機的負荷也越來越大，這種集中式的監(jiān)控模式存在以下問題:
[0004]1、監(jiān)控主機及其網絡接口負荷重；
[0005]2、擴展不方便，當需要增加監(jiān)控任務時，由于監(jiān)控主機及其接口網絡滿負荷運行，無法進行。
[0006]3、存在單點故障，由于網絡監(jiān)控僅有一個集中監(jiān)控主機來實現，當該監(jiān)控主機或其接口網絡出現故障，整個系統(tǒng)則失去監(jiān)控功能。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術問題是，如何在包括多種且數量巨大的傳感器的監(jiān)控系統(tǒng)中提高監(jiān)控效率。
[0008]為實現上述目的，本發(fā)明提供了一種基于DCS結構的工況監(jiān)控系統(tǒng)，包括基于DCS結構的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)和基于DCS結構的流水線子系統(tǒng)以及基于DCS的環(huán)境子系統(tǒng)，所述基于DCS結構的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)用于進行視頻監(jiān)控，所述基于DCS結構的流水線子系統(tǒng)用于監(jiān)測生產線的儀器參數和機器狀態(tài)，所述基于DCS的環(huán)境子系統(tǒng)用于監(jiān)測車間、廠房和室外管道的環(huán)境參數，所述基于DCS結構的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)和基于DCS結構的流水線子系統(tǒng)以及基于DCS的環(huán)境子系統(tǒng)的報警狀態(tài)受報警優(yōu)先級的限制，所述基于DCS結構的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的監(jiān)控報警優(yōu)先級低于所述基于DCS結構的流水線子系統(tǒng)和所述基于DCS結構的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)，并且所述基于DCS結構的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)和基于DCS結構的流水線子系統(tǒng)以及基于DCS的環(huán)境子系統(tǒng)的各自報警閾值隨著連續(xù)工作時間而相應地被在一定程度上增大。這種報警優(yōu)先級和報警閾值的設置相比現有技術而言極大地提高了生產線的連續(xù)穩(wěn)定性，并且相比多參數綜合判斷的方式而言提高了決策速度，降低了監(jiān)控系統(tǒng)的成本。
[0009]進一步地，所述基于DCS結構的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)包括:與局域網相連接的通信服務器，數據庫服務器，GIS服務器，WEB服務器，視頻服務器，短信服務器，北斗時間同步服務器，可視對講終端，監(jiān)控工作站，管理工作站；通過廣域網相連接的、能夠以移動方式接入基于DCS的環(huán)境子系統(tǒng)、隨時隨地查看各生產線所在區(qū)域或車間環(huán)境和生產線的實時運行狀況和歷史運行狀況、并監(jiān)視各生產線所在區(qū)域或車間現場實時視頻圖像的智能手機或移動終端。
[0010]進一步地，所述基于DCS結構的流水線子系統(tǒng)包括:生產線電流傳感器、生產線電壓負荷傳感器、生產線軸承轉速傳感器、生產線皮帶溫度傳感器，以及質量檢查設備的工作狀態(tài)傳感器，所述生產線電流傳感器用于監(jiān)測傳輸給流水線的輸入電流，所述生產線電壓負荷傳感器用于監(jiān)測流水線的輸入電壓，所述生產線軸承轉速傳感器用于監(jiān)測生產線軸承的轉速，所述生產線皮帶溫度傳感器用于監(jiān)測生產線的皮帶溫度，所述質量檢查設備的工作狀態(tài)傳感器用于與生產線相關的質量檢查設備進行適配并傳輸其工作參數。
[0011]進一步地，基于DCS的環(huán)境子系統(tǒng)包括:分布在監(jiān)測車間、廠房和室外管道的頂部、底部、墻壁、窗口、管道外壁上的溫度傳感器，濕度傳感器，SF6傳感器，明火傳感器，煙霧傳感器，紅外入侵傳感器，水浸傳感器，門磁傳感器，窗磁傳感器。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
[0013](I)能夠有效地協(xié)調和管理DCS結構的監(jiān)控系統(tǒng)中的各類監(jiān)控信息，最有效地保證工況的高效。
[0014](2)能夠監(jiān)視各現場實時視頻圖像，方便了操作人員工作，提高工作實效性和時效性。
[0015](3)能夠最大程度地確保生產設備的安全和操作人員的安全。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的基于DCS結構的工況監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)框架示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明基于DCS結構的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)組成結構示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明基于DCS的環(huán)境子系統(tǒng)組成結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，基于DCS結構的工況監(jiān)控系統(tǒng)包括基于DCS結構的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)和基于DCS結構的流水線子系統(tǒng)以及基于DCS的環(huán)境子系統(tǒng)，所述基于DCS結構的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)用于進行視頻監(jiān)控，所述基于DCS結構的流水線子系統(tǒng)用于監(jiān)測生產線的儀器參數和機器狀態(tài)，所述基于DCS的環(huán)境子系統(tǒng)用于監(jiān)測車間、廠房和室外管道的環(huán)境參數，所述基于DCS結構的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)和基于DCS結構的流水線子系統(tǒng)以及基于DCS的環(huán)境子系統(tǒng)的報警狀態(tài)受報警優(yōu)先級的限制，所述基于DCS結構的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的監(jiān)控報警優(yōu)先級低于所述基于DCS結構的流水線子系統(tǒng)和所述基于DCS結構的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)，并且所述基于DCS結構的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)和基于DCS結構的流水線子系統(tǒng)以及基于DCS的環(huán)境子系統(tǒng)的各自報警閾值隨著連續(xù)工作時間而相應地被在一定程度上增大。
[0020]如圖2所示，本發(fā)明的基于DCS結構的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)由分別與局域網209相連接的通信服務器202、數據庫服務器203、GIS服務器204、WEB服務器205、視頻服務器206、短信服務器207、北斗時間同步服務器208、可視對講終端210、監(jiān)控工作站211、管理工作站212組成，局域網209通過廣域網102與基于DCS結構的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)相連接，智能手機或移動終端201通過廣域網102與基于DCS結構的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)相連接。
[0021]如圖3所示，本發(fā)明的基于DCS的環(huán)境子系統(tǒng)分別由與工業(yè)交換機單元301相連接的視頻服務單元302、主控單元304、可視對講單元305、與主控單元304相連接的CAN現場總線307、與CAN現場總線307相連接的數據測控單元308，以及與數據測控單元308相連接的溫度傳感器310、濕度傳感器311、SF6傳感器312、明火傳感器313、煙霧傳感器314、紅外入侵傳感器315、水浸傳感器316、門磁傳感器317、窗磁傳感器318組成。工業(yè)交換機單元301通過廣域網102與基于DCS結構的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)相連接。
[0022]具體實施時:
[0023]基于DCS結構的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)中的通信服務器202、數據庫服務器203、GIS服務器204、WEB服務器205能根據系統(tǒng)所接入的生產線所在區(qū)域或車間數量和規(guī)模構建在一臺和多臺物理服務器上。
[0024]每當接入一個基于DCS的環(huán)境子系統(tǒng)時，通信服務器202創(chuàng)建并啟動一個對應基于DCS的環(huán)境子系統(tǒng)的通信服務，該通信服務按照定時巡回方式從對應基于DCS的環(huán)境子系統(tǒng)采集實時數據，并與數據庫服務器203進行通信，將采集到的數據保存到數據庫服務器203的實時數據庫中。當通信服務器202接收到監(jiān)控中心發(fā)出的控制命令或設置的定值、限值數據時，對應的通信服務隨即將命令或數據發(fā)送到對應基于DCS的環(huán)境子系統(tǒng)，由基于DCS的環(huán)境子系統(tǒng)作出響應。當通信服務接收到對應基于DCS的環(huán)境子系統(tǒng)主動上報的數據或狀態(tài)(報警事件)時，該通信服務除將收到的數據或狀態(tài)保存到數據庫服務器203的實時數據庫外，還通知監(jiān)控中心即刻作出響應和處理。
[0025]數據庫服務器203作為整個系統(tǒng)的數據存儲中心，響應監(jiān)控中心的數據請求，存儲來自通信服務器202采集到的各生產線所在區(qū)域或車間實時數據、歷史數據，同時用于存儲整個系統(tǒng)的管理數據和過程數據。
[0026]GIS服務器204保存有各生產線所在區(qū)域或車間所在地域的地理信息數據，提供地圖無級縮放和漫游，當系統(tǒng)所屬生產線所在區(qū)域或車間出現報警事件時，監(jiān)控中心能夠根據GIS服務器204提供的地理信息數據繪制出報警生產線所在區(qū)域或車間所在區(qū)域的放大地圖，并在生產線所在區(qū)域或車間所在地圖位置上顯示出報警圖標，不同級別的報警事件用不同顏色圖標進行標識，方便工作人員迅速判別出報警生產線所在區(qū)域或車間地理位置和報警等級，同時根據地圖提供的導航路徑前往報警生產線所在區(qū)域或車間處理報警事件。
[0027]WEB服務器205通過廣域網102和數據庫服務器203以WEB方式提供異地監(jiān)控