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垃圾焚燒發(fā)電廠環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

網(wǎng)站:公文素材庫 | 時間:2019-05-29 08:23:43 | 移動端:垃圾焚燒發(fā)電廠環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

垃圾焚燒發(fā)電廠環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

垃圾焚燒發(fā)電廠環(huán)境監(jiān)測

針對垃圾焚燒電廠環(huán)境指標監(jiān)測的需要,設(shè)計了垃圾焚燒電廠的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)充分考慮了生產(chǎn)數(shù)據(jù)的真實性和傳輸可靠性,將modbus技術(shù)、通用分組無線服務(wù)技術(shù)(GPRS)、大屏幕顯示技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等有機地結(jié)合起來構(gòu)成模塊化結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。采用modbus總線采集機組運行數(shù)據(jù),并利用GPRS模塊將環(huán)境指標數(shù)據(jù)發(fā)送到環(huán)境監(jiān)測中心進行監(jiān)視。實際應(yīng)用表明,該監(jiān)視系統(tǒng)達到了預(yù)期目標。

為了實現(xiàn)城市生活垃圾減量化和資源化處理的目標,普遍采用垃圾焚燒電廠處理城市生活垃圾。垃圾焚燒電廠通常位于城市邊緣或市區(qū),距離人口稠密地區(qū)較近,在垃圾集中焚燒過程中不可避免地對周邊環(huán)境造成污染,其環(huán)境指標十分引人關(guān)注。對此,利用現(xiàn)代化的環(huán)境監(jiān)測手段,加強對垃圾焚燒電廠的環(huán)境監(jiān)管,防止產(chǎn)生新的環(huán)境污染十分必要。以某垃圾焚燒電廠為例,介紹其環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。該系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu),軟硬件協(xié)作高效,操作管理簡便易行。系統(tǒng)最大限度地滿足了環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸和顯示的需要,充分考慮了監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實性和對決策支持等管理需求。

1、系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)主要監(jiān)測垃圾焚燒電廠的排放指標和部分運行參數(shù),并將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到環(huán)境監(jiān)測中心,實現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢、報表顯示等功能。為了保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實性,采樣信號通過現(xiàn)場變送器進行數(shù)據(jù)采集。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)由排放物監(jiān)測設(shè)備、中心電腦、GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊和戶外大屏幕顯示屏組成,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

為了確保采集數(shù)據(jù)的真實性,系統(tǒng)使用獨立的監(jiān)測設(shè)備采集現(xiàn)場數(shù)據(jù),如熱電偶等;從DCS采集部分難以直接測量的數(shù)據(jù),如煙氣流量等;DCS通過標準的Modbus通訊

接口將數(shù)據(jù)發(fā)送到環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中心電腦;二惡英采樣系統(tǒng)自動采集煙氣樣本,該系統(tǒng)由環(huán)境監(jiān)測中心遠程監(jiān)控。

由于垃圾焚燒電廠位于較偏僻地區(qū),采用中國移動公司的GPRS網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸較方便,且成本不高。戶外大屏幕顯示屏的顯示信息來自環(huán)境監(jiān)測中電腦。中心電腦采用雙輸出顯卡,一路信號輸出至腦顯示器,另一路信號輸出至屏控板卡,屏控板卡將到的視頻信號通過以太網(wǎng)送至戶外大屏幕顯示屏。

2、系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中心電腦是環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的核心,其采用IPC610H型研華工控機,主要完成數(shù)據(jù)的采集、發(fā)送和管理。數(shù)據(jù)采集接口程序?qū)崿F(xiàn)以太網(wǎng)與modbus通信接口的通訊,將采集數(shù)據(jù)存入環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫采用MySQL為各個模塊提供數(shù)據(jù)服務(wù),其為數(shù)據(jù)核心。后臺數(shù)據(jù)庫主要包括實時數(shù)據(jù)表、歷史數(shù)據(jù)表、報表顯示數(shù)據(jù)表。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)

2.1modbus通信

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集提供Modbus(RS485)和以太網(wǎng)(UDP)2種接口方式,采用modbus通訊協(xié)議與DCS和模擬量輸入模塊通信,其通信結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3環(huán)境檢測系統(tǒng)modbus通信結(jié)構(gòu)

2條Modbus總線分別連接DCS和模擬量輸入模塊。模擬量輸入模塊完成現(xiàn)場溫度的數(shù)字化轉(zhuǎn)換,并提供了Modbus接口,可以作為Modbus從站,環(huán)境監(jiān)測中心電腦作為Modbus主站。由于DCS通常需要連接許多從站,所以將DCS作為Modbus主站,環(huán)境監(jiān)測中心電腦做為從站。DCS主站使用Modbus功能碼3將流量等信息發(fā)送到環(huán)境監(jiān)測中心電腦。在環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中,環(huán)境監(jiān)測中心電腦既作為從站又作為主站,該電腦的2個串行口分別與2條Modbus總線連接。

2.2GRPS通信

環(huán)境監(jiān)測中心電腦使用GPRSModem撥號接入gprs網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸。在環(huán)境

監(jiān)測中心電腦上安裝有GPRS數(shù)據(jù)傳輸軟件,通過RS232與外置GPRS煙氣數(shù)據(jù)傳輸模塊通信,將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到環(huán)境監(jiān)測中心。為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩,采用TCP方式傳輸?shù)據(jù),采用Winsock控件實現(xiàn)通信功能。

2.3大屏幕顯示

MySQL的實時數(shù)據(jù)表主要用于大屏幕顯示。數(shù)據(jù)采集接口將最新的數(shù)據(jù)寫入實時數(shù)據(jù)表,大屏幕顯示驅(qū)動程序定期讀取實時數(shù)據(jù)表里最新的數(shù)據(jù),顯示數(shù)據(jù)包括燃燒室溫度、酸性氣體(HCl、SO2、NO)含量和粉塵濃度,同時顯示數(shù)據(jù)的國家標準值和地方標準值。戶外大屏幕顯示數(shù)據(jù)跟蹤焚燒爐實時數(shù)據(jù),并與環(huán)境監(jiān)測中心電腦數(shù)據(jù)同步。

2.4查詢及管理功能

數(shù)據(jù)采集接口將收到的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫維護程序?qū)崿F(xiàn)定期更新數(shù)據(jù)、用戶管理和數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)等功能。數(shù)據(jù)查詢及報表系統(tǒng)將查詢數(shù)據(jù)存入顯示數(shù)據(jù)表中,并依據(jù)用戶設(shè)定的查詢條件,生成環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的日報表、月報表。

3系統(tǒng)運行

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)軟件采用VC6.0編程工具,由GPRS模塊實現(xiàn)無線通信,修改DCS的部分組態(tài)可實現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送功能。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)某時段監(jiān)測數(shù)據(jù)如圖4所示。

圖4某時段部分環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)

如果遠程數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)可以采用JY-RTU6640,針對功能,提供設(shè)備狀態(tài)指示燈,方便設(shè)備維護;寬電壓供電范圍:7V-30V;

帶RS232、RS485(232也轉(zhuǎn)為485的情況下,可以有兩路485);

內(nèi)置大容量SPI-flash(容量可選1Mbit-64Mbit),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的長時間本機保存(需定制);

6路AD仿真量輸入(12位),輸入電壓為0-30V,也可以測量4-20mA工業(yè)電流信號;

6路繼電器輸出控制、4路光耦輸入輸出控制(輸入和輸出的位數(shù)自選);內(nèi)置RTC,掉電可自動計時,定時定點喚醒,需定制;

高效的電源管理設(shè)計,在對功耗要求嚴格的場合,實現(xiàn)低功耗節(jié)能,延長工作時間,需定制;

傳輸支持多種協(xié)議,我公司自定協(xié)議和Modbus協(xié)議(ASCII、RTU、ModbusTCP)完美支持;

Modbus從機工作模式:標準從機、從機主動回傳;數(shù)據(jù)遠程傳輸支持GPRS、以太網(wǎng)等;數(shù)據(jù)傳輸采用GSM模塊可實現(xiàn)功能:GPRS斷線自動重連;

根據(jù)需要最多可同時連接6個中心服務(wù)器;支持固定IP、域名解析和APN專網(wǎng)的尋址方式;支持TCP、UDP、PPP、ICMP、DNS、FTP等協(xié)議;

支持的節(jié)點數(shù),只要服務(wù)器資源允許,理論上為無數(shù)個;減少布線的成本和施工的麻煩;

支持短信數(shù)據(jù)傳輸、短信參數(shù)配置功能;支持電話和短信喚醒功能;

數(shù)據(jù)傳輸采用以太網(wǎng)模塊可實現(xiàn)功能:

支持10Mbps/100Mbps兩種方式接入Internet,數(shù)據(jù)傳輸速度加快,適合大數(shù)據(jù)量傳輸;支持TCP、UDP、PPP、ICMP、DNS、FTP等協(xié)議;

支持的節(jié)點數(shù),只要服務(wù)器資源允許,理論上為無數(shù)個;根據(jù)服務(wù)器的需要,協(xié)議可以支持更加豐富;支持網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)喚醒功能;

支持專用軟件進行本地和遠程參數(shù)配置及維護;支持本地和遠程固件升級;

并可以直接于技術(shù)溝通:電話:010-8289982713466665507(張工)

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垃圾焚燒發(fā)電廠環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

針對垃圾焚燒電廠環(huán)境指標監(jiān)測的需要,設(shè)計了垃圾焚燒電廠的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)充分考慮了生產(chǎn)數(shù)據(jù)的真實性和傳輸可靠性,將modbus技術(shù)、通用分組無線服務(wù)技術(shù)(GPRS)、大屏幕顯示技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等有機地結(jié)合起來構(gòu)成模塊化結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。采用modbus總線采集機組運行數(shù)據(jù),并利用GPRS模塊將環(huán)境指標數(shù)據(jù)發(fā)送到環(huán)境監(jiān)測中心進行監(jiān)視。實際應(yīng)用表明,該監(jiān)視系統(tǒng)達到了預(yù)期目標。

為了實現(xiàn)城市生活垃圾減量化和資源化處理的目標,普遍采用垃圾焚燒電廠處理城市生活垃圾。垃圾焚燒電廠通常位于城市邊緣或市區(qū),距離人口稠密地區(qū)較近,在垃圾集中焚燒過程中不可避免地對周邊環(huán)境造成污染,其環(huán)境指標十分引人關(guān)注。對此,利用現(xiàn)代化的環(huán)境監(jiān)測手段,加強對垃圾焚燒電廠的環(huán)境監(jiān)管,防止產(chǎn)生新的環(huán)境污染十分必要。以某垃圾焚燒電廠為例,介紹其環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。該系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu),軟硬件協(xié)作高效,操作管理簡便易行。系統(tǒng)最大限度地滿足了環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸和顯示的需要,充分考慮了監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實性和對決策支持等管理需求。

1、系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)主要監(jiān)測垃圾焚燒電廠的排放指標和部分運行參數(shù),并將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到環(huán)境監(jiān)測中心,實現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢、報表顯示等功能。為了保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實性,采樣信號通過現(xiàn)場變送器進行數(shù)據(jù)采集。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)由排放物監(jiān)測設(shè)備、中心電腦、GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊和戶外大屏幕顯示屏組成,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

地址:北京市海淀區(qū)上地南口科貿(mào)大廈412室電話:010-82899821828998北京聚英翱翔電子有限公司

圖1環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

為了確保采集數(shù)據(jù)的真實性,系統(tǒng)使用獨立的監(jiān)測設(shè)備采集現(xiàn)場數(shù)據(jù),如熱電偶等;從DCS采集部分難以直接測量的數(shù)據(jù),如煙氣流量等;DCS通過標準的Modbus通訊接口將數(shù)據(jù)發(fā)送到環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中心電腦;二惡英采樣系統(tǒng)自動采集煙氣樣本,該系統(tǒng)由環(huán)境監(jiān)測中心遠程監(jiān)控。

由于垃圾焚燒電廠位于較偏僻地區(qū),采用中國移動公司的GPRS網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸較方便,且成本不高。戶外大屏幕顯示屏的顯示信息來自環(huán)境監(jiān)測中電腦。中心電腦采用雙輸出顯卡,一路信號輸出至腦顯示器,另一路信號輸出至屏控板卡,屏控板卡將到的視頻信號通過以太網(wǎng)送至戶外大屏幕顯示屏。

2、系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中心電腦是環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的核心,其采用IPC610H型研華工控機,主要完成數(shù)據(jù)的采集、發(fā)送和管理。數(shù)據(jù)采集接口程序?qū)崿F(xiàn)以太網(wǎng)與modbus通信接口的通訊,將采集數(shù)據(jù)存入環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫采用MySQL為各個模塊提供數(shù)據(jù)服務(wù),其為數(shù)據(jù)核心。后臺數(shù)據(jù)庫主要包括實時數(shù)據(jù)表、歷史數(shù)據(jù)表、報表顯示數(shù)據(jù)表。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)

2.1modbus通信

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集提供Modbus(RS485)和以太網(wǎng)(UDP)2種接口方式,采用modbus通訊協(xié)議與DCS和模擬量輸入模塊通信,其通信結(jié)構(gòu)如圖3所示。

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圖3環(huán)境檢測系統(tǒng)modbus通信結(jié)構(gòu)

2條Modbus總線分別連接DCS和模擬量輸入模塊。模擬量輸入模塊完成現(xiàn)場溫度的數(shù)字化轉(zhuǎn)換,并提供了Modbus接口,可以作為Modbus從站,環(huán)境監(jiān)測中心電腦作為Modbus主站。由于DCS通常需要連接許多從站,所以將DCS作為Modbus主站,環(huán)境監(jiān)測中心電腦做為從站。DCS主站使用Modbus功能碼3將流量等信息發(fā)送到環(huán)境監(jiān)測中心電腦。在環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中,環(huán)境監(jiān)測中心電腦既作為從站又作為主站,該電腦的2個串行口分別與2條Modbus總線連接。

2.2GRPS通信

環(huán)境監(jiān)測中心電腦使用GPRSModem撥號接入gprs網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸。在環(huán)境監(jiān)測中心電腦上安裝有GPRS數(shù)據(jù)傳輸軟件,通過RS232與外置GPRS煙氣數(shù)據(jù)傳輸模塊通信,將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到環(huán)境監(jiān)測中心。為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩,采用TCP方式傳輸?shù)據(jù),采用Winsock控件實現(xiàn)通信功能。

2.3大屏幕顯示

MySQL的實時數(shù)據(jù)表主要用于大屏幕顯示。數(shù)據(jù)采集接口將最新的數(shù)據(jù)寫入實時數(shù)據(jù)表,大屏幕顯示驅(qū)動程序定期讀取實時數(shù)據(jù)表里最新的數(shù)據(jù),顯示數(shù)據(jù)包括燃燒室溫度、酸性氣體(HCl、SO2、NO)含量和粉塵濃度,同時顯示數(shù)據(jù)的國家標準值和地方標準值。戶外大屏幕顯示數(shù)據(jù)跟蹤焚燒爐實時數(shù)據(jù),并與環(huán)境監(jiān)測中心電腦數(shù)據(jù)同步。

2.4查詢及管理功能

數(shù)據(jù)采集接口將收到的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫維護程序?qū)崿F(xiàn)定期更新數(shù)據(jù)、用戶管理和數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)等功能。數(shù)據(jù)查詢及報表系統(tǒng)將查詢數(shù)據(jù)存入顯示數(shù)據(jù)表中,并依據(jù)用戶設(shè)定的查詢條件,生成環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的日報表、月報表。

3系統(tǒng)運行

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)軟件采用VC6.0編程工具,由GPRS模塊實現(xiàn)無線通信,修改DCS的部分組態(tài)可實現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送功能。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)某時段監(jiān)測數(shù)據(jù)如圖4所示。

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圖4某時段部分環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)

如果遠程數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)可以采用JY-RTU6640,針對功能,提供設(shè)備狀態(tài)指示燈,方便設(shè)備維護;寬電壓供電范圍:7V-30V;

帶RS232、RS485(232也轉(zhuǎn)為485的情況下,可以有兩路485);

內(nèi)置大容量SPI-flash(容量可選1Mbit-64Mbit),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的長時間本機保存(需定制);

6路AD仿真量輸入(12位),輸入電壓為0-30V,也可以測量4-20mA工業(yè)電流信號;6路繼電器輸出控制、4路光耦輸入輸出控制(輸入和輸出的位數(shù)自選);內(nèi)置RTC,掉電可自動計時,定時定點喚醒,需定制;

高效的電源管理設(shè)計,在對功耗要求嚴格的場合,實現(xiàn)低功耗節(jié)能,延長工作時間,需定制;

傳輸支持多種協(xié)議,我公司自定協(xié)議和Modbus協(xié)議(ASCII、RTU、ModbusTCP)完美支持;

Modbus從機工作模式:標準從機、從機主動回傳;數(shù)據(jù)遠程傳輸支持GPRS、以太網(wǎng)等;數(shù)據(jù)傳輸采用GSM模塊可實現(xiàn)功能:GPRS斷線自動重連;

根據(jù)需要最多可同時連接6個中心服務(wù)器;支持固定IP、域名解析和APN專網(wǎng)的尋址方式;

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支持TCP、UDP、PPP、ICMP、DNS、FTP等協(xié)議;

支持的節(jié)點數(shù),只要服務(wù)器資源允許,理論上為無數(shù)個;減少布線的成本和施工的麻煩;

支持短信數(shù)據(jù)傳輸、短信參數(shù)配置功能;支持電話和短信喚醒功能;

數(shù)據(jù)傳輸采用以太網(wǎng)模塊可實現(xiàn)功能:

支持10Mbps/100Mbps兩種方式接入Internet,數(shù)據(jù)傳輸速度加快,適合大數(shù)據(jù)量傳輸;支持TCP、UDP、PPP、ICMP、DNS、FTP等協(xié)議;

支持的節(jié)點數(shù),只要服務(wù)器資源允許,理論上為無數(shù)個;根據(jù)服務(wù)器的需要,協(xié)議可以支持更加豐富;支持網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)喚醒功能;

支持專用軟件進行本地和遠程參數(shù)配置及維護;支持本地和遠程固件升級;

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