關(guān)鍵詞：電臺(tái),運(yùn)行,軟件,通訊,系統(tǒng),接口,監(jiān)測(cè),下位,熱網(wǎng), 一、構(gòu)成 我公司的熱網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是公司在資金緊張的情況下，花費(fèi)五年多的時(shí)間逐步完善起來(lái)的一套系統(tǒng)。 該系統(tǒng)的系統(tǒng)平臺(tái)是NT4.0，軟件上采用的是VC++6.0語(yǔ)言環(huán)境設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)完成的，在通訊接口，數(shù)據(jù)處理，圖表繪制方面的功能都相當(dāng)完善。經(jīng)過(guò)兩年的不停運(yùn)行，該軟件系統(tǒng)從未出現(xiàn)過(guò)死機(jī)等故障。另外該軟件還分為客戶端和服務(wù)端，服務(wù)端軟件裝在工控機(jī)上，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和處理，客戶端軟件裝在網(wǎng)絡(luò)中的工作站上，可以與服務(wù)端軟件實(shí)時(shí)進(jìn)行通訊，也可以看到工控機(jī)上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，便于經(jīng)理和其他科室人員在自己微機(jī)上監(jiān)測(cè)熱網(wǎng)運(yùn)行。 該系統(tǒng)硬件上由上位機(jī)（即工業(yè)控制機(jī)）、電臺(tái)、控制器、下位機(jī)（即智能儀表）、局域網(wǎng)五部分構(gòu)成。 1．上位機(jī)由于考慮到二十四小時(shí)的不停運(yùn)行采用的是ADVANTECH公司的RACK-360工業(yè)控制機(jī)，該機(jī)的配置為PIII 500MHz CPU、64MB內(nèi)存、20GB硬盤，能夠滿足熱網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件的運(yùn)行，經(jīng)過(guò)兩年的不停運(yùn)行，該機(jī)從未出現(xiàn)故障，質(zhì)量還是很不錯(cuò)的。 2．電臺(tái)采用的是NEOTRONIC公司的NT-228電臺(tái)，該電臺(tái)是數(shù)傳電臺(tái)，最大功率二十五瓦，具有一個(gè)25針的RS-232接口可與計(jì)算機(jī)直接相連，工作頻率范圍是220～235MHz，我們使用的是229.775MHz，該頻段屬于中波，跨越障礙物的能力較強(qiáng)，在使用定向天線的情況下一般的樓層是當(dāng)不住這個(gè)信號(hào)的，這對(duì)于大量沒(méi)有臨近高層建筑物的表房來(lái)說(shuō)是很有好處的，方便了天線的架設(shè)安裝。 3．控制器采用的是錦州儀表廠設(shè)計(jì)的以7512B芯片為核心的信號(hào)轉(zhuǎn)換設(shè)備，它主要負(fù)責(zé)下位機(jī)與電臺(tái)之間的信號(hào)轉(zhuǎn)換，它與電臺(tái)的接口是RS-232，與下位機(jī)的接口是RS-485接口 ，RS-485的通訊距離可達(dá)到2～３公里，這樣就可以將小范圍內(nèi)的儀表互連，用一個(gè)電臺(tái)進(jìn)行通訊，這樣就可以節(jié)省設(shè)備投資。 4．下位機(jī)采用的是錦州儀表廠的ZLJ-III型多功能智能流量計(jì)，該儀表不僅在蒸汽計(jì)量上比較穩(wěn)定可靠，而且在通訊上也設(shè)計(jì)的相當(dāng)出色，除了有用于計(jì)量計(jì)算的CPU芯片外還另外有一個(gè)專門的CPU芯片89C55進(jìn)行通訊控制，減少了通訊對(duì)計(jì)量的干擾，使整個(gè)儀表的運(yùn)行相當(dāng)穩(wěn)定。 5．局域網(wǎng)采用的是NT網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)布線結(jié)構(gòu)為星型結(jié)構(gòu)，使用的是AMP超五類雙絞線，采用1-2、3-6接線方式，集線器使用的是TP-LINK TL-HP16FE集線器，服務(wù)器是IBM-315服務(wù)器，工作站為聯(lián)想電腦若干臺(tái)。這樣的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠滿足熱網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件的運(yùn)行。 該系統(tǒng)的硬件組成結(jié)構(gòu)圖如下： 該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的中心是工控機(jī)部分，它放置在公司的調(diào)度室，與公司局域網(wǎng)相連接，并用RS-232 9針接口轉(zhuǎn)25針接口的連接線與電臺(tái)相連，直接控制電臺(tái)的收發(fā)，此電臺(tái)為主站使用全向天線，便于與其它電臺(tái)通訊。其它電臺(tái)為分站都使用定向天線，饋線使用的是-7的多芯同軸電纜，這種線比單芯的軟，比較容易布線?？刂破鲗ｉT配有25針接口線與分站電臺(tái)相連。下位機(jī)與儀表的連接使用的是三芯的帶屏蔽的通訊線。電臺(tái)還需要專用的為電臺(tái)供電的直流電源，電壓13.8V,最大電流不小于7A。 二、該系統(tǒng)的主要功能特點(diǎn) 1．實(shí)時(shí)巡測(cè)各用熱單位數(shù)據(jù) 測(cè)量并紀(jì)錄全網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)，有溫度、壓力、瞬時(shí)流量、累計(jì)量及停電顯示，保持與現(xiàn)場(chǎng)二次儀表數(shù)據(jù)同步，及時(shí)顯示各用熱單位負(fù)荷變化情況，使得管理和調(diào)度人員能夠在調(diào)度室和自己的辦公室隨時(shí)看到現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)時(shí)及以往的運(yùn)行參數(shù)，對(duì)計(jì)量?jī)x表出現(xiàn)的問(wèn)題可得到及時(shí)發(fā)現(xiàn)，從而直接對(duì)全系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度和管理，保證了儀表的可靠運(yùn)行和供熱參數(shù)的穩(wěn)定以及整個(gè)熱網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行。 2．歷史數(shù)據(jù)和曲線保存 可存儲(chǔ)大量的供用熱數(shù)據(jù)，并繪制成溫度、壓力、瞬時(shí)流量曲線，便于分析供用熱負(fù)荷變化及查詢，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，分析運(yùn)行工況，統(tǒng)計(jì)各種有關(guān)參數(shù)，同時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)的各種異常現(xiàn)象，并由此分析得到系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障，提前進(jìn)行預(yù)防和解決措施。這些數(shù)據(jù)還可作為解決供用熱雙方計(jì)量糾紛的依據(jù)，便于結(jié)算出現(xiàn)爭(zhēng)議時(shí)進(jìn)行查閱，并可將這些數(shù)據(jù)、圖表、曲線打印出來(lái)。 3．相關(guān)報(bào)表統(tǒng)計(jì)及曲線對(duì)比功能 可進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)并生成日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表及年報(bào)表，并針對(duì)供用量情況，在同一畫面進(jìn)行對(duì)比，顯示出在同一時(shí)間段的供用量曲線，以便了解各時(shí)間段供用熱情況，為分析管段損失提供科學(xué)真實(shí)的數(shù)據(jù)。我市熱網(wǎng)被分為三個(gè)區(qū)域，分別由三個(gè)區(qū)域總表來(lái)測(cè)量顯示該區(qū)的總流量，這樣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就可以將各區(qū)域總表直接同區(qū)域內(nèi)用熱單位計(jì)量表的總和進(jìn)行比較，直觀的反映出個(gè)區(qū)域損失情況。針對(duì)各區(qū)域損失情況，查找管段損失高的原因，并采取相應(yīng)辦法進(jìn)行解決，可收到事半功倍、有的放矢的效果。 4．局域網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸和數(shù)據(jù)共享 局域網(wǎng)內(nèi)各工作站根據(jù)需要安裝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的客戶端軟件，便可實(shí)現(xiàn)時(shí)實(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、歷史數(shù)據(jù)和曲線查詢等功能，使該系統(tǒng)在更廣泛的范圍應(yīng)用，極大的方便生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工作。我公司的各生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、行政部門都已進(jìn)入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于市場(chǎng)開(kāi)發(fā)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有較大的促進(jìn)。 三、該系統(tǒng)的運(yùn)行流程 系統(tǒng)運(yùn)行流程圖如下： 該系統(tǒng)的控制中心是上位機(jī)，但是下位機(jī)在計(jì)量上的功能和計(jì)算則不受上位機(jī)控制，它可以獨(dú)立的進(jìn)行蒸汽計(jì)量上的所有運(yùn)算功能。上位機(jī)每隔6秒便通過(guò)主站電臺(tái)發(fā)出一串帶站號(hào)和校驗(yàn)碼的呼叫數(shù)據(jù)包，發(fā)送時(shí)間為2秒，然后處于接受狀態(tài)4秒，等待分站發(fā)送數(shù)據(jù)。所有的分站都收到這個(gè)呼叫數(shù)據(jù)包，然后傳給各個(gè)站下的下位機(jī)。下位機(jī)接收到呼叫數(shù)據(jù)之后，將這個(gè)數(shù)據(jù)包解開(kāi)，取出其中的站號(hào)，與自己的站號(hào)進(jìn)行對(duì)比，如果結(jié)果是False它就停止繼續(xù)操作，等待接受下一輪呼叫；如果結(jié)果是True它就將已經(jīng)算好的數(shù)據(jù)打包發(fā)送出去，然后處于接受狀態(tài)，也等待下一輪呼叫。上微機(jī)接收到這個(gè)數(shù)據(jù)包之后，將其解開(kāi)，并分類顯示在工控機(jī)屏幕上，同時(shí)將其存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中。由于采用的是600bps波特率，這整個(gè)過(guò)程在6秒鐘完成，如果采用更高的波特率的話，這個(gè)過(guò)程的時(shí)間還可以縮短。 四、該系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn) 　　 該系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程設(shè)計(jì)中有以下四處技術(shù)特點(diǎn)： 1．上位機(jī)每6秒呼叫一次，所有的下位機(jī)都將接受到這個(gè)呼叫數(shù)據(jù)，都要處理這個(gè)數(shù)據(jù)包，這就會(huì)占用下位機(jī)CPU的不少時(shí)間，對(duì)正常的計(jì)量計(jì)算造成影響，嚴(yán)重的話會(huì)使下位機(jī)死機(jī)或亂數(shù)。為解決這種問(wèn)題，專門采用了雙CPU的智能儀表作下位機(jī)，一塊CPU負(fù)責(zé)計(jì)量，另一塊負(fù)責(zé)通訊，負(fù)責(zé)計(jì)量的CPU只管將計(jì)量的數(shù)據(jù)計(jì)算后不斷的送給負(fù)責(zé)通訊的CPU,而負(fù)責(zé)通訊的CPU接收到這些數(shù)據(jù)后將其放入RAM當(dāng)中同時(shí)刷新老的數(shù)據(jù)，等待上位機(jī)要數(shù)時(shí)，將其送出。這樣分工之后，下位機(jī)的兩項(xiàng)功能互不干擾，穩(wěn)定性就大大提高。 2．由于無(wú)線通訊容易受到各種干擾，而造成通訊短時(shí)間的中斷或減弱，以致于上位機(jī)呼叫下位機(jī)時(shí)數(shù)據(jù)上不來(lái)。為解決這種問(wèn)題，除了在硬件上，將電臺(tái)功率開(kāi)到最大，盡量避免障礙物阻擋，在高處架設(shè)天線等措施外，還在軟件上進(jìn)行了改進(jìn)。在軟件上進(jìn)行三次呼叫，第一次將所有下位機(jī)呼叫完畢后，第二次只呼叫那些沒(méi)上數(shù)的下位機(jī)，第三次在呼叫第二次沒(méi)上數(shù)的下位機(jī)。這樣三遍呼叫完畢算是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的一個(gè)周期，根據(jù)下位機(jī)的多少和通訊狀況的差別，這個(gè)周期有所不同，我公司的這個(gè)系統(tǒng)周期大約三十到四十分鐘。如果這樣三遍都沒(méi)呼上來(lái)的話，則該站號(hào)參數(shù)自動(dòng)刷新為零，那么這臺(tái)下位機(jī)估計(jì)就有硬件故障了，需要進(jìn)行檢查處理。 3．上位機(jī)安裝的是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的服務(wù)端軟件，局域網(wǎng)中的其他工作站安裝的是客戶端軟件，它們之間是用動(dòng)態(tài)連接來(lái)傳送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的，所以必須先啟動(dòng)服務(wù)端軟件，才能運(yùn)行客戶端軟件，而服務(wù)端軟件一般都是二十四小時(shí)運(yùn)行，所以客戶端軟件可以用的時(shí)候再隨時(shí)運(yùn)行，但是如果出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，使網(wǎng)絡(luò)不通的情況下，客戶端軟件無(wú)法與服務(wù)端軟件建立動(dòng)態(tài)連接，會(huì)導(dǎo)致客戶端軟件運(yùn)行不起來(lái)，這就需要對(duì)局域網(wǎng)的設(shè)備進(jìn)行良好的維護(hù)。 4．在安裝分站時(shí)，每個(gè)分站控制器到下位機(jī)所連接的通訊線要控制在200米以內(nèi)，所掛接的下位機(jī)數(shù)量最好不要多于5臺(tái)。通訊線路過(guò)長(zhǎng)會(huì)造成信號(hào)減弱，而且出現(xiàn)線路故障時(shí)，檢修過(guò)于費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于控制器下的下位機(jī)是并聯(lián)方式相聯(lián)接的，掛接的下位機(jī)過(guò)多會(huì)造成互相干擾，或者其中一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)影響其他的通訊，導(dǎo)致該分站的下位機(jī)都通訊不上，這時(shí)要檢查出是哪臺(tái)下位機(jī)出現(xiàn)故障就相當(dāng)麻煩了，如果下位機(jī)較少時(shí)則比較容易快速解決。 五、該系統(tǒng)的使用性能 該系統(tǒng)通過(guò)幾年的運(yùn)行，不斷地進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和功能完善，已達(dá)到較強(qiáng)的穩(wěn)定性和實(shí)用性，在我公司熱網(wǎng)監(jiān)測(cè)二百二十多塊儀表的情況下，也基本上很少出現(xiàn)問(wèn)題。除了停電造成的數(shù)據(jù)采集不上之外，該系統(tǒng)的所監(jiān)測(cè)的儀表上數(shù)率能達(dá)到百分之九十九以上。這種無(wú)線通訊的監(jiān)測(cè)方式在下雨天最容易受到干擾，只有在安裝時(shí)選好位置盡量加強(qiáng)主站和分站的通訊信號(hào)，才能將這種干擾減少到最小。 在熱網(wǎng)中運(yùn)用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)熱網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起到了極大的作用，并極大的提高了供熱蒸汽計(jì)量管理水平，對(duì)用熱單位的用熱情況能得到及時(shí)掌握，同時(shí)保障了用熱參數(shù)的穩(wěn)定，大大提高了公司的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。