序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

1.1遠程監(jiān)控需求分析

1）具有遠程控制休眠、喚醒地震儀功能。地震儀在放炮之前喚醒，在停止施工期間休眠，地震儀可有選擇的進行采集工作，這樣大大節(jié)省了數(shù)據(jù)存儲空間，降低了采集系統(tǒng)的功耗，延長了儀器的待機時間。

2）可查詢?nèi)鏑F卡剩余空間，內(nèi)置電池電量，位置經(jīng)緯度，采集站狀態(tài)等信息。對剩余空間、電池電量不足，采集站狀態(tài)錯誤且不能遠程修復(fù)的采集站及時安排工作人員更換。提高野外勘探作業(yè)的工作效率和靈活性，增強采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可靠性。對讀取回來的地震儀經(jīng)緯度信息在上位機端進一步處理，可用于研發(fā)地震儀排列位置監(jiān)測及遠程防盜系統(tǒng)，保障野外勘探儀器的安全性。

3）遠程控制地震儀自檢功能，并能回收自檢數(shù)據(jù)。地震儀系統(tǒng)自檢內(nèi)容包括檢波器內(nèi)阻、噪聲、隔離度測試等，一次完整的自檢過程通常需要2-5分鐘，因此無纜存儲式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般只在開機時自檢一次，之后則無自檢過程，因此采集站的部分工作狀態(tài)，如檢波器連接狀態(tài)等僅僅反映了系統(tǒng)開機時的狀態(tài)，不能作為現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)控的標準。法國UNITE系統(tǒng)由于沒有遠程監(jiān)控功能，在自存儲模式下通常是定時自檢，自檢時間為5分鐘，在系統(tǒng)自檢期間，地震儀停止其它一切工作，這樣就減弱了地震儀野外勘探作業(yè)工作的靈活性。

4）有一定的遠程修復(fù)及設(shè)置功能。如配置系統(tǒng)采樣率、增益，系統(tǒng)復(fù)位等，出工前對地震儀的工作參數(shù)進行統(tǒng)一配置，布設(shè)到野外后，根據(jù)自檢結(jié)果對有問題的地震儀進行參數(shù)設(shè)置和系統(tǒng)復(fù)位等操作，遠程修復(fù)和解決問題，節(jié)省人力物力，提高無纜地震儀智能化控制程度。

1.2無線通信技術(shù)的選擇

目前成熟的無線通信技術(shù)較多，如Wi-Fi、Zigbee、Bluetooth、GPRS、3G等，這些通信技術(shù)被廣泛應(yīng)用到生活及工業(yè)生產(chǎn)中，北斗短報文是近幾年才發(fā)展起來的一種遠距離通信技術(shù)，表1列出了應(yīng)用以上幾種通信技術(shù)典型模塊的最大數(shù)據(jù)傳輸速率、傳輸距離、通信頻帶的參數(shù)值。

1.2.1Wi-Fi

Wi-Fi是IEEE802.11系列標準的統(tǒng)稱，其傳輸速率快、安全性高，可集成到已有的寬帶網(wǎng)絡(luò)中，配合路由器組建有線、無線混合網(wǎng)絡(luò)快捷方便。地震勘探儀器中Wi-Fi常用的組網(wǎng)模式有兩種，即AP（無線訪問接入點）模式和AdHoc（點對點）模式，在野外我們可以用架設(shè)AP基站的方式來拓撲無線局域網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積[3]，而AP之間可以通過網(wǎng)橋設(shè)備連接，從而完成更大面積的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，然而在實際勘探應(yīng)用中AP基站和網(wǎng)橋設(shè)備架設(shè)困難，尤其應(yīng)用于大道距的二維或者三維勘探工作中，需要更多的基站與網(wǎng)橋，較大的影響了施工進度。AdHoc是一種無中心、自組織、多跳移動通信網(wǎng)絡(luò)，結(jié)點間通過分層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和分布式算法相互協(xié)調(diào)，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的自動組織和數(shù)據(jù)的相互交換，這種模式下地震儀可將其采集數(shù)據(jù)及工作狀態(tài)信息接力式的傳輸回控制中心，美國WirelessSeismic公司的RT2無線遙測系統(tǒng)就是應(yīng)用了這種多跳的數(shù)據(jù)傳輸方式，兩個節(jié)點間通信距離的范圍約為25~70m，然而這種工作模式會導(dǎo)致越靠近中央記錄系統(tǒng)的節(jié)點積累的數(shù)據(jù)量越大，且在線性的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性受通信距離與地形環(huán)境影響較大，數(shù)據(jù)通信的質(zhì)量和速率難以得到有效的保證。

1.2.2GPRS、3G移動網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

移動網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)已經(jīng)成為人們工作生活中不可或缺的重要組成部分。該技術(shù)具有抗干擾能力強、傳輸速率高、網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣、接入時間短、建設(shè)成本低等特點[10]，在地震勘探中可被應(yīng)用于移動網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋范圍內(nèi)的地震臺網(wǎng)遠程監(jiān)控，它提高了遠程儀器維護的工作效率[11]。然而在地震勘探大道距（道距大于1km）地震深反射、折射探測作業(yè)中，由于其基站的信號覆蓋范圍有限，對于遠程監(jiān)控地震采集站工作存在一定的局限性。

1.2.3北斗短報文通信技術(shù)

北斗衛(wèi)星作為北斗通信技術(shù)的中繼，轉(zhuǎn)發(fā)來自地面用戶端的定位及通信請求，地面中心站控制端接收到請求后，解析消息后將解算出的位置信息傳回用戶端或?qū)⒔邮盏降慕邮招畔⑼ㄟ^北斗衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)至另一地面用戶端，達到衛(wèi)星定位及通信的目的。北斗短報文通信技術(shù)在應(yīng)用時具有信號覆蓋范圍廣、安全、可靠性高和控制簡單等特點，用戶一次最大可以傳送120個漢字的報文信息，而民用信息發(fā)送的頻度通常為30-60s，接收信息則沒有頻度的要求，對于地震儀基本的控制命令收發(fā)及狀態(tài)信息的傳送，北斗短報文通信技術(shù)可以滿足無纜地震儀基本狀態(tài)監(jiān)控數(shù)據(jù)傳送的要求。

1.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

基于北斗的無纜存儲式地震儀遠程監(jiān)控系統(tǒng)工作，系統(tǒng)由主控中心、北斗衛(wèi)星、采集單元三部分組成，主控中心通過北斗指揮機完成對采集單元遠程的控制及狀態(tài)數(shù)據(jù)的回收工作，并對接收到的數(shù)據(jù)進行管理和存儲。采集單元完成地震數(shù)據(jù)采集的同時，通過北斗通信模塊可接收來自主控中心端的控制命令，并反饋執(zhí)行結(jié)果信息。北斗衛(wèi)星是控制命令及反饋信息傳遞的媒介。

2采集站單元設(shè)計

2.1硬件設(shè)計

地震檢波器將地面振動信號轉(zhuǎn)化為模擬電信號傳輸?shù)紽PGA數(shù)據(jù)采集單元，由FPGA完成數(shù)據(jù)的采集、緩存，并提供必要的測試、控制功能。AT91RM9200作為中央處理器，讀取FPGA中存儲的數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)存到CF存儲卡中；通過SPI接口與Wi-Fi模塊連接，實現(xiàn)近距離的無線數(shù)據(jù)傳輸功能；通過UART與GPS、北斗模塊連接，為采集站提供高精度的授時、定位、遠程通信功能，完成數(shù)據(jù)同步采集、位置信息獲取、工作質(zhì)量遠程監(jiān)控。采集站也可通過以太網(wǎng)接口與電腦終端連接，完成數(shù)據(jù)的回收及參數(shù)設(shè)置、檢查工作。采集站在野外應(yīng)用時采用太陽能和內(nèi)置鋰電池兩種供電模式，電源智能管理系統(tǒng)會根據(jù)采集站當前工作的天氣條件轉(zhuǎn)換供電模式，保證儀器可靠、穩(wěn)定的工作[12]。

2.2軟件設(shè)計

采集單元的主控制器ARM9運行嵌入式Linux內(nèi)核版本為2.6.31的操作系統(tǒng)，北斗通信進程完成對北斗模塊接收信息的解析與執(zhí)行，及執(zhí)行結(jié)果的反饋。北斗短報文通信系統(tǒng)包括指揮機與用戶機，指揮機是北斗短報文通信系統(tǒng)的中央控制器，它相當于一個服務(wù)器，負責接收來自多個用戶機的報文，并可以控制多臺用戶機來完成相應(yīng)的指令。用戶機是北斗短報文通信系統(tǒng)的子節(jié)點，相當于一個客戶端，負責將節(jié)點工作信息上傳到指揮機，和接收來自指揮機的命令。北斗用戶機在接收到指揮機傳來的信息時，用戶機會通過UART將信息內(nèi)容上傳給下位機系統(tǒng)，下位機會根據(jù)其數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷綄⑿畔⑦M行解析，并根據(jù)信息包含的指令內(nèi)容來執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)。

3上位機服務(wù)器軟件設(shè)計及測試

主控中心由上位機、打印機、存儲器、發(fā)電設(shè)備、北斗指揮機組成。上位機與北斗指揮機完成命令的選擇與打包發(fā)送，及對采集站反饋信息的接收、顯示、存儲和打印處理。發(fā)電設(shè)備輸出220V的交流電壓，為上位機及其外設(shè)供電。此外上位機服務(wù)器軟件通過對GoogleEarthAPI接口的調(diào)用，實現(xiàn)了對野外采集站排列位置的遠程監(jiān)測，為微動勘探實驗中按兩個嵌套式三角形方式排列的采集站傳回的GPS位置信息在GoogleEarth中的顯示。操作人員可根據(jù)地圖顯示軟件中采集站的排列位置了解施工進度，獲取采集站排列班報，完成布站人員調(diào)度等工作。為了了解遠程監(jiān)控系統(tǒng)的性能及數(shù)據(jù)傳輸丟包、誤碼情況，設(shè)計如下測試實驗：將7臺內(nèi)置有北斗通信模塊的采集站接好檢波器放置在室外采集，由主控中心完成與各個采集站間的數(shù)據(jù)包收發(fā)，采用60s一次通訊頻度，數(shù)據(jù)包長度為200字節(jié)，從500個樣本數(shù)據(jù)中任選7個，分別用于七個站的通訊測試，主控中心將樣本數(shù)據(jù)依次發(fā)給各個子站，并重復(fù)500次，子站收到數(shù)據(jù)包后向主控中心返回相同的樣本數(shù)據(jù)。主控中心計算從開始發(fā)包到收包完成的時間間隔作為通信的延時，主控中心與采集站分別記錄通信時丟包數(shù)，并根據(jù)與標準樣本數(shù)據(jù)對比的結(jié)果記錄錯包數(shù)。

4結(jié)論

篇(2)

(1)信息采集:通過視頻監(jiān)控、交通數(shù)據(jù)信息采集系統(tǒng)，為交通管理人員提供各路段區(qū)域的交通路段狀況。

(2)數(shù)據(jù)處理:系統(tǒng)通過對信息采集系統(tǒng)采集信息進行交通狀況監(jiān)測的模型算法，能夠檢測擁擠與確認擁擠類型，提高系統(tǒng)的自動化程度。

(3)信息:通過可變信息標志等外場信息設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)等多種方式交通信息，將實時交通信息傳遞給車輛，以便駕駛員安全、及時地適應(yīng)交通變化，有利于交通流在時空上得以合理分布，充分發(fā)揮道路運行能力和交通服務(wù)水平。

(4)信息共享:形成以路段監(jiān)控分中心為道路交通信息源頭，以存儲與共享平臺為樞紐的信息共享與交換體系。

2監(jiān)控系統(tǒng)需發(fā)揮的作用

(1)重點做好立交區(qū)、長下坡、易多霧積雪結(jié)冰路段、隧道及沿線設(shè)施的交通運行狀況的監(jiān)測，并注意長下坡路段降雨、橫風的情況，做好該氣象條件下的交通流疏導(dǎo)提示。

(2)能夠?qū)崿F(xiàn)在大監(jiān)控業(yè)務(wù)量中，快速、準確的提取出交通隱患和交通事故信息，并在第一時間發(fā)出警報，使交通管控人員能夠快速做出相應(yīng)，并通過聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，迅速通知監(jiān)控中心，開展聯(lián)動救援，在最短時間內(nèi)采取有效措施，控制住事態(tài)的范圍和規(guī)模，保證整個高速公路運營的安全有序。

(3)如果路段所在區(qū)內(nèi)存在凍雨、大霧、冰凌等季節(jié)性氣象災(zāi)害，運營管理宜作兩個工況考慮:①晴好天氣等條件下的正常交通;②凍雨、大霧、雪、結(jié)冰等條件下的非正常交通。

3監(jiān)控外場設(shè)備布設(shè)方案

(1)攝像機

路段監(jiān)控采用視頻全程監(jiān)控的模式，在重點區(qū)域(連續(xù)長下坡、服務(wù)區(qū)、特大橋、小半徑路段、自救助匝道、季節(jié)性多霧及結(jié)冰路段)設(shè)置攝像機，實現(xiàn)無盲區(qū)覆蓋。其余一般路段每間隔2km設(shè)置1套攝像機，均采用激光夜視高清攝像機，隧道作為重點監(jiān)控區(qū)域已由隧道機電專業(yè)設(shè)置了攝像機。

(2)氣象檢測系統(tǒng)

云南境內(nèi)的重要路段，某些高速公路路線途徑的地區(qū)群山連綿，山地、溝谷、丘陵、河谷平原和山間盆地相互交錯，橋隧比極高，冬季易出現(xiàn)雨、霧、雪、冰等情況，再加上連續(xù)長下坡等因素，會對道路行車安全產(chǎn)生不利影響。按照交通運輸部及中國氣象局《公路交通氣象觀測站網(wǎng)建設(shè)暫行技術(shù)要求》的相關(guān)規(guī)定，結(jié)合地域氣候特點，干線公路需要設(shè)置兩種類型的氣象觀測站:局地站和普通站。局地站代表的是較短路段、特殊地形地物處或橋梁結(jié)構(gòu)物的特定交通天氣狀況，如低能見度大霧頻發(fā)路段、易結(jié)冰橋梁、易發(fā)生水淹水毀路段等，主要針對局地惡劣天氣頻發(fā)且嚴重影響交通的氣象條件。普通站代表的是較大范圍或較長路段的一般天氣狀況，主要是為滿足路線、路網(wǎng)層次的氣象信息需求，起到加密和補充氣象觀測網(wǎng)的作用，支持公路及其沿線天氣狀況的監(jiān)測與預(yù)報，有利于提高天氣預(yù)報的準確性和精細程度。普通站盡可能選取在相對開闊無遮擋的地方。局地站:在同樣低溫的情況下，隧道洞口路面及特大橋橋面相對路基段更易結(jié)冰。橋隧比超高，路基段少，橋隧相連的情況十分普遍，特別是海拔2000m以上的地區(qū)冬季氣溫較低，易出現(xiàn)大霧，上述問題將更加突出。針對上述情況，結(jié)合特大橋、隧道的分布情況，需在橋隧相連的特大橋、超過500米的單獨特大橋附近均設(shè)置了遙感式路面狀態(tài)及能見度檢測器作為局地站，使運管部門及時掌握路面狀態(tài)(干燥、濕滑、水冰雪等覆蓋物)、能見度(雨、霧、霾、沙塵等造成能見度降低的原因)，對外提供實時準確地公眾服務(wù)信息，對內(nèi)及時有效地調(diào)用相應(yīng)的人力物力資源，采取路面處理等措施消除危險隱患。普通站:氣候具有垂直分帶明顯、水平變化不大的特點，按照布設(shè)間距，根據(jù)海拔分布，在具有典型區(qū)域氣候特點地區(qū)均設(shè)置全要素氣象檢測器作為普通站，與路段或橋梁攝像機合并設(shè)置，配合攝像機的視頻檢測功能，及時掌握區(qū)域氣象條件，采取有效的交通控制措施，實現(xiàn)異常氣候條件的安全管理。

(3)信息標志

某些路段橋隧相連的情況普遍，路基段較少，上述區(qū)域發(fā)生異常事件時，車輛無法掉頭或掉頭困難，這就更加增大了緊急情況下交通組織和事故救援的難度，只有互通立交是高速公路向區(qū)域路網(wǎng)進行交通疏散的唯一手段，因此根據(jù)構(gòu)造物的分布特點，需要砸在交通管控的重要位置設(shè)置情報板用以路況信息，引導(dǎo)車輛行駛，輔助完成交通組織。結(jié)合立交分布特點，立交附近設(shè)置F型情報板，在交通量較大的立交設(shè)置門架式可變情報板。服務(wù)區(qū)兩側(cè)均設(shè)置服務(wù)區(qū)信息標志，用以向駕乘人員提供路況消息，隧道洞口作為交通組織的重點區(qū)域已由隧道機電專業(yè)設(shè)置情報板。

(4)車輛檢測器

根據(jù)規(guī)范，在各立交、主線站附近均設(shè)置車輛檢測器用以反映路段內(nèi)交通流分布情況，采用在云南省已廣泛使用并且效果較好的雙波長微波車檢器。

(5)交通量調(diào)查站

按照《國家高速公路網(wǎng)交通量調(diào)查觀測點布局規(guī)劃》的要求，屬國高網(wǎng)項目路段需要設(shè)置一類調(diào)查站和二類調(diào)查站。一類調(diào)查站的調(diào)查數(shù)據(jù)以反映路網(wǎng)宏觀交通量特征為主，主要為宏觀決策提供支撐，在功能上兼容二類調(diào)查站;二類調(diào)查站的調(diào)查數(shù)據(jù)以反映道路運行狀態(tài)和運行質(zhì)量為主，主要為路網(wǎng)監(jiān)控、應(yīng)急處置、公眾出行信息服務(wù)提供信息支撐。具體設(shè)置方案如下:一類調(diào)查站:根據(jù)里程長度，設(shè)置于交通量平穩(wěn)路段，與全程監(jiān)控攝像機合并設(shè)置。

4傳輸模式

(1)外場設(shè)備

監(jiān)控數(shù)據(jù)與視頻圖像均采用全數(shù)字的傳輸方式，所有外場監(jiān)控設(shè)備通過工業(yè)以太網(wǎng)交換機接入收費站內(nèi)的視頻傳輸交換機，再由通信系統(tǒng)提供的以太網(wǎng)電路上傳至監(jiān)控分中心。各交換機之間利用主干光纜組成千兆光纖自愈環(huán)網(wǎng)，保證數(shù)據(jù)、圖像傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠性。

(2)隧道監(jiān)控設(shè)施

各隧道視頻圖像、控制信號先傳輸至隧道管理所視頻傳輸交換機，再由隧管所上傳至站內(nèi)通信點，最后經(jīng)通信系統(tǒng)匯總至監(jiān)控分中心。

(3)網(wǎng)絡(luò)性能要求

路段分中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)及外場設(shè)備至路段分中心互聯(lián)的IP網(wǎng)絡(luò)性能指標滿足《IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求－網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)與指標》(YD/T1171－2001)所規(guī)定的1級(交互式)或1級以上服務(wù)質(zhì)量(QoS)等級要求。具體指標如下:網(wǎng)絡(luò)時延上限值為400ms;時延抖動上限值為50ms;丟包率上限值為1×10－3。

5高清攝像機的應(yīng)用

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篇(4)

摘要：火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)作為當前各類建筑中設(shè)備自動化系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，是建筑防火安全體系的核心與消防系統(tǒng)集成的關(guān)鍵。但由于其自身特點，如結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易受環(huán)境影響、故障率偏高等很多影響可靠性的因素的存在大大削減了系統(tǒng)本應(yīng)具有的監(jiān)控能力，因此需要通過一定的評定手段來進一步提高火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性，降低系統(tǒng)的誤報率，防止控制誤啟動。

關(guān)鍵詞：火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)； 層次分析法； 可靠性

1引言

1.1 研究的背景和意義

根據(jù)可靠性理論，可靠性分析的前提是確定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。國家標準《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50116-1998）規(guī)定，火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)一般由火災(zāi)探測器、輸入輸出模塊、各類火災(zāi)報警控制器和消防聯(lián)動控制設(shè)備等共同構(gòu)成。通過結(jié)合故障樹分析法與層次分析法建立合適的數(shù)學模型對其可靠性進行評定可以有效地分析火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生故障的因素的主次關(guān)系，從而可以提高整個系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，以針對不同的實際情況采取相應(yīng)的措施，保證在節(jié)約成本省時省力的前提下達到火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)最佳工作狀態(tài)。

1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

近年來，世界各發(fā)達國家已把可靠性技術(shù)和全面質(zhì)量管理緊密地集合起來，有力的提高了產(chǎn)品的可靠性水平。在火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中，一般由火災(zāi)探測器和報警控制器來完成火災(zāi)探測功能。火災(zāi)探測技術(shù)是傳感技術(shù)和火災(zāi)探測算法相互結(jié)合的產(chǎn)物，其實質(zhì)是將火災(zāi)中出現(xiàn)的物理特征，利用傳感器進行接收，將其變?yōu)橐子谔幚淼奈锢砹浚ㄟ^火災(zāi)探測算法判斷火災(zāi)是否發(fā)生。火災(zāi)探測器是探測和預(yù)報火災(zāi)的信息源頭，其靈敏度、可靠性、響應(yīng)速度、抗干擾能力、誤報率的高低直接決定了火災(zāi)探測和預(yù)報的成敗。美國在可靠性的理論研究及工業(yè)應(yīng)用方面堪稱是代表。

在我國，最早是由電子工業(yè)部門開始可靠性工作的，在60年代初進行了有關(guān)可靠性評估的開拓性工作。我國火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)起步較發(fā)達國家晚幾十年，在此方面所進的可靠性分析也相對要晚。早前中國火災(zāi)科學國家重點實驗室與日本國立消防研究院共同合作，在合合肥完成了迄今國際上最大規(guī)模的火陣列羽流與火旋風實驗，這也標志著中國火災(zāi)科學研究已達到國際領(lǐng)先水平。但同國外相比，還是存在一定差距，主要表現(xiàn)在可靠性、穩(wěn)定性差，未能很好的解決探測器靈敏度和誤報率之間的矛盾等。同時還需要發(fā)展新的火災(zāi)判定依據(jù)、新的火災(zāi)識別模式和基于此的火災(zāi)探測器或復(fù)合探測器。同時向智能化方向發(fā)展，與各種新技術(shù)相結(jié)合發(fā)展，以提高系統(tǒng)的可靠性。

1.3論文研究的內(nèi)容、目的

火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是以火災(zāi)為監(jiān)控對象，可以及時發(fā)現(xiàn)和通報火情，并采取有效措施控制和撲滅火災(zāi)，及時采取滅火、疏散等措施，最大限度地降低因火災(zāi)帶來的損失，因此對其進行可靠性分析非常重要。根據(jù)可靠性理論，可靠性分析的前提是確定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，在火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計中，決定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵是部件，即探測器的選型。本課題主要是通過建立合適的數(shù)學模型對其可靠性進行評定可以有效地分析火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的提高整個系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，針對不同的實際情況采取相應(yīng)的措施，以保證在節(jié)約成本省時省力的前提下達到火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)最佳工作狀態(tài)。

2可靠性方法

2.1可靠性簡介

可靠性是一門新興的工程學科。近年來，世界各發(fā)達國家已把可靠性技術(shù)和全面質(zhì)量管理緊密地集合起來，有力的提高了產(chǎn)品的可靠性水平。可靠性的評價可以使用概率指標或時間指標，這些指標有：可靠度、失效率、平均無故障工作時間、平均失效前時間、有效度等。可靠性是與電子工業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)的，電子產(chǎn)品的復(fù)雜程度在不斷增加，電子設(shè)備的使用環(huán)境日益嚴酷導(dǎo)致產(chǎn)品失效的可能性增大，電子設(shè)備的裝置密度不斷增加，可靠性已經(jīng)列為產(chǎn)品的重要質(zhì)量指標加以考核和檢驗。

2.2可靠性分析步驟及方法

可靠性問題有它本身的結(jié)構(gòu)，且反過來刺激了概率論中一些新領(lǐng)域的發(fā)展。因此，可靠性數(shù)學成了應(yīng)用概率和應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計的一個重要分支。同時，在可靠性的研究中，又與決策問題和各種最優(yōu)化問題有緊密的關(guān)系，這又決定了可靠性數(shù)學又是運籌學的一個重要分支。可靠性的分析步驟主要可分為：確定可靠性目標、可靠性數(shù)據(jù)采集、選擇方案分析、可靠性評審。

火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性分析問題是一個多目標、多準則的復(fù)雜決策問題，分析應(yīng)從多個角度進行，同時也應(yīng)建立較強的層次關(guān)系。根據(jù)以上列出的方法的使用范圍和特點，較合適的方法有模糊綜合評價法、層次分析法及故障樹法，具體選用哪種方法要綜合考慮分析的過程。

3火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)功能分析

3.1火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成及工作原理

火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是以火災(zāi)為監(jiān)控對象，根據(jù)防火要求和特點而設(shè)計、構(gòu)成和工作的，是一種及時發(fā)現(xiàn)和通報火情，并采取有效措施控制和撲滅火災(zāi)而設(shè)置在建筑物中或其他場所的自動消防設(shè)施。火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可提高建筑物中或其他場所的防災(zāi)自救能力，是將火災(zāi)消滅在萌發(fā)狀態(tài)，最大限度地減少火災(zāi)危害的有力工具。一般由火災(zāi)探測器、輸入輸出模塊、各類火災(zāi)報警控制器和消防聯(lián)動控制設(shè)備等共同構(gòu)成，火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)被保護對象的特點和要求，綜合考慮建筑物的規(guī)模性質(zhì)、火災(zāi)荷載、火災(zāi)危險性、疏散和撲救的難易程度、火災(zāi)事故的可能后果等因素，確定相應(yīng)的系統(tǒng)設(shè)計形成并完成設(shè)備配套。

3.2火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)故障原因分析

由于火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及組成復(fù)雜，因此對其危險性分級也較困難，筆者此次制作了一份針對消防安全重點單位火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的調(diào)查問卷，對象是實習所在城市張家界市所有消防安全重點單位，通過問卷調(diào)查的形式綜合考察單位現(xiàn)有火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障的主次因素從而實現(xiàn)危險性分級。調(diào)查問卷從火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)自身硬件故障、外界干擾因素及管理因素等方面出發(fā)，綜合考察了火災(zāi)探測器、輸入輸出模塊、各類火災(zāi)報警控制器、消防聯(lián)動控制設(shè)備、電源、線路等硬件設(shè)施工作狀態(tài)及用后維護、管理以及人員值班管理等各方面的基本情況，從而作為衡量火災(zāi)危險性分級的一部分依據(jù)。

4提高火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性的方法

4.1硬件設(shè)備方面

為提高火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性，則需要優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計，提高硬件質(zhì)量并加強維護，總體說來要從硬件選型、施工、維修各方面嚴要求。

4.2管理方面

管理方面，合理處理好人與機和環(huán)境的接口，提高人員素質(zhì)是必需。在火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)安裝調(diào)試完畢后，用戶應(yīng)將設(shè)計、施工、安裝單位移交的有關(guān)系統(tǒng)的施工圖紙和技術(shù)資料，安裝中的技術(shù)記錄、系統(tǒng)各部分的測試記錄、調(diào)試開通報告、竣工驗收情況報告等加以整理，建立技術(shù)檔案，妥善保管，以備查詢。同時，還應(yīng)建立相應(yīng)的操作規(guī)程、值班人員職責、值班記錄、顯示系統(tǒng)在所保護建筑物內(nèi)位置的平面圖或模擬圖、系統(tǒng)運行登記表、設(shè)備維修記錄等，以使管理人員在工作中有章可循。

5結(jié)論

本文研究了可靠性分析的方法，結(jié)合火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的組成和主要功能，依據(jù)各類規(guī)范建立了影響火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性因素故障樹層次關(guān)系，在指標選取、評價模型構(gòu)建、軟件分析計算等一系列過程中，得到了以下幾方面結(jié)論：

（1）構(gòu)建了影響火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性因素故障樹層次關(guān)系。

（2）計算分析后所得結(jié)果表明：影響火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性的因素中，管理因素占主導(dǎo)，其次則為硬件設(shè)備故障與外界環(huán)境干擾。

參考文獻：

[1] 朱棟華. 建筑防火防災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)及應(yīng)用[M]. 北京： 化學工業(yè)出版社， 2008.

篇(5)

【關(guān)鍵詞】隧道；通風監(jiān)控；組態(tài)軟件；PLC

隧道是一個相對封閉的區(qū)域，自然風和交通風無法完成隧道內(nèi)空氣的轉(zhuǎn)換。當CO濃度很大時，會危及人的身體；煙霧粉塵則會給駕駛員的視野造成障礙，增大了交通事故的發(fā)生概率。所以必須采取機械通風方式，有效及時地排出隧道內(nèi)的有害物質(zhì)，降低空氣的污染程度。尤其在隧道內(nèi)發(fā)生交通事故或者火災(zāi)的特殊情況下，機械通風就越發(fā)顯得重要。因此在隧道中建立通風監(jiān)控系統(tǒng)意義十分重大。

1.通風監(jiān)控系統(tǒng)的組成

隧道通風監(jiān)控系統(tǒng)主要由監(jiān)控中心計算機、CO/VI檢測器、風向風速檢測器、風機和區(qū)域控制器等組成。

1.1 監(jiān)控中心上位機

此隧道監(jiān)控系統(tǒng)軟件的上位機系統(tǒng)是利用北京三維力控公司的Forcecontrol 6.1組態(tài)軟件進行設(shè)計。上位機可以發(fā)出指令給區(qū)域控制器，以便來控制隧道內(nèi)的機電設(shè)備，也可以接受區(qū)域控制器的數(shù)據(jù)來分析和處理。

1.2 CO/VI檢測器

CO/VI檢測器由一氧化碳/能見度檢測探頭、評價控制單元、安裝支架、連接電纜等部分組成。一氧化碳檢測采用的是非擴散檢測紅外波段中的一定波長對非對稱分子吸收能力的變化值（即δ值），再變換成電流的變量，把這一變量又用數(shù)字信號傳至隧道監(jiān)控室中心計算機并顯示出來[1]。能見度測量是通過另一分離通道，由發(fā)射/接收單元發(fā)射光波，通過10米測量通道到達反射單元，反射光再經(jīng)原來的10米測量路徑反射到發(fā)射/接受單元，光束經(jīng)過衰減，得到的信號經(jīng)過評價控制單元處理為測量值，就是能見度檢測值。

1.3 風速風向檢測器

風速風向檢測器采用超聲波的原理測量隧道的環(huán)境溫度和風速風向，由二個超聲波發(fā)射/接受單元、數(shù)據(jù)處理評價單元、安裝支架、連接電纜等部分組成，具有現(xiàn)場顯示功能。

1.4 區(qū)域控制器

此次設(shè)計下位機的區(qū)域控制器采用honeywell高性能可編程控制器（PLC），負責管理和控制相關(guān)區(qū)域的現(xiàn)場設(shè)備。區(qū)域控制器由機架、CPU、電源模塊、I/O模塊、通訊模塊等組成。主要設(shè)備清單如表1所示。

2.隧道通風的方式

目前隧道機械通風方式可分為縱向式通風、半橫向通風和橫向式通風三種方式。縱向式通風是從一個洞口直接引進新鮮空氣，由另一洞口排出污染空氣的方式。這種通風方式一般適用于單向行車的隧道；半橫向式通風是將新鮮空氣經(jīng)送風道直接吹向汽車的排氣孔高度附近，直接稀釋排氣，污染空氣在隧道上部擴散，經(jīng)過兩端洞門排出洞外。使用這種方式的隧道僅需設(shè)置排風道，比較經(jīng)濟；橫向式通風的特點是風在隧道的橫斷面方向流動，一般不發(fā)生縱向流動，因此有害氣體的濃度在隧道軸線方向的分布均勻。該通風方式有利于防止火災(zāi)蔓延和處理煙霧。但需設(shè)置送風道和排風道，增加建設(shè)費用和運營費用[4]。在本系統(tǒng)中采取縱向式通風方式。

3.隧道通風監(jiān)控系統(tǒng)的功能

3.1 數(shù)據(jù)的采集及顯示功能

該通風監(jiān)控系統(tǒng)能檢測出隧道內(nèi)CO濃度、能見度、風速和風向，并顯示在上位機監(jiān)控界面上。

CO濃度（單位：PPM）和能見度（單位：1/km）都由CO/VI檢測儀檢測所得。風速主要采集的是縱向風速（單位：m/s），風向指隧道內(nèi)的縱向風向，分為正向和反向，用箭頭表示，數(shù)據(jù)由風速風向檢測儀檢測所得，輸出形式為一個繼電器輸出。

檢測到的CO/VI值和風速為模擬信號，在4-20MA之間。數(shù)據(jù)采集后要把模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量之后才能顯示在界面上。

3.2 風機狀態(tài)的監(jiān)控功能

通風監(jiān)控系統(tǒng)可以返回每一臺射流風機的運行狀態(tài)，包括風機的正/反轉(zhuǎn)、停止、故障等狀態(tài)信號，然后將這些狀態(tài)清晰、明了的顯示在監(jiān)控系統(tǒng)界面上。該系統(tǒng)把處在一個斷面上的兩臺風機作為一組來進行控制。控制方式分為遠程自動、遠程手動和本地控制三種。遠程自動控制就是監(jiān)控中心上位機將采集到的信息處理后，當達到一定的限值時實時地發(fā)出指令；遠程手動控制就是操作員根據(jù)現(xiàn)場實際情況人工發(fā)出指令來控制風機運行；本地控制就是操作人員在現(xiàn)場低壓柜按下風機的啟停按鈕。

3.3 輔助功能

1）報警功能：能夠?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)進行分析和判斷，如果數(shù)據(jù)超過規(guī)定的報警限值或低于規(guī)定的報警限值，實時報警窗口就會自動彈出，報警數(shù)據(jù)、設(shè)備和區(qū)域就會在報警窗口顯示出來。用戶也可以設(shè)計報警聲音，以便更好的對操作員進行提示。

2）趨勢曲線：現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后依照實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進行儲存，通過趨勢曲線可以更好的對數(shù)據(jù)進行分析顯示。

3）報表：能夠?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)進行顯示、存儲和打印等功能。

4）事件記錄：記錄操作人員的操作過程，并可記錄系統(tǒng)上位機相關(guān)程序的啟動、退出及異常的詳情。用戶可以通過記錄來對系統(tǒng)進行維護。

5）安全管理：安全管理主要包括用戶級別管理、安全區(qū)管理、系統(tǒng)安全管理及工程加密管理。

4.隧道通風監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

4.1 上位機軟件設(shè)計

（1）I/O設(shè)備建立

力控組態(tài)軟件實時數(shù)據(jù)庫通過I/O驅(qū)動程序?qū)/O設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集與下置，實時數(shù)據(jù)庫與I/O驅(qū)動程序之間為客戶/服務(wù)器運行模式，一臺運行實時數(shù)據(jù)庫的計算機可通過多個I/O驅(qū)動程序完成與多臺I/O設(shè)備之間的通信。本監(jiān)控系統(tǒng)中，首先對Honeywell PLC進行設(shè)備設(shè)置，通過標準MODBUS（TCP）協(xié)議建立相應(yīng)的I/O設(shè)備，并輸入IP地址，以便和下位機建立通訊。I/O設(shè)備建立如圖1所示。

（2）數(shù)據(jù)庫組態(tài)點建立

點是實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)保存和處理信息的基本單位。在創(chuàng)建一個新點時首先要選擇點類型和所在區(qū)域。點類型分為數(shù)字I/O點和模擬I/O點兩種，本系統(tǒng)中CO值、VI值和風速值為模擬點，風向、風機運行狀態(tài)的反饋及控制點均為數(shù)字點。每個點都需要對基本參數(shù)、報警參數(shù)、數(shù)據(jù)連接和歷史參數(shù)進行設(shè)置。

（3）界面建立及動畫連接

根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的要求，設(shè)計了監(jiān)控主界面、手動控制界面、報警界面、趨勢曲線界面和報表界面等。畫面建立完成后，將畫面中圖像對象與變量或表達式建立連接，這樣就可以對系統(tǒng)中的各種設(shè)備進行監(jiān)控。在監(jiān)控主界面上可以清楚的顯示各檢測數(shù)據(jù)、風機在隧道中所處的位置以及風機的運行狀況。在監(jiān)控界面上點擊風機控制按鈕，進入風機手動控制界面，操作員根據(jù)不同情況點擊正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)/停止狀態(tài)按鈕進行操作。隧道通風監(jiān)控系統(tǒng)主界面如圖2所示。

（4）腳本程序

在隧道通風監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計中除了監(jiān)控界面的建立，編寫腳本程序也是一項重要任務(wù)。

在本系統(tǒng)中需要編寫的腳本程序有如下幾項：

1）每臺風機啟動時需要短暫的延時，上一臺風機達到額定轉(zhuǎn)速后，再啟動下一臺風機，以減少對變電站供電的沖擊。

2）風機控制時如果在左轉(zhuǎn)，此時右轉(zhuǎn)按鈕灰掉（即被屏蔽了），必須先按停止后，才能再按右轉(zhuǎn)按鈕啟動風機。

3）通風系統(tǒng)遠程自動控制。

在正常行車條件下，若隧道內(nèi)測點CO濃度或能見度值時，正常交通狀況下交通活塞作用所產(chǎn)生的風速足夠完成隧道通風，則射流風機組無需啟動；若隧道內(nèi)CO濃度或能見度并持續(xù)10分鐘時，每一組開啟一臺風機；若測點CO濃度或煙霧濃度并持續(xù)10分鐘，射流風機全部啟動。此時風機轉(zhuǎn)向應(yīng)同風向是一致的；若隧道發(fā)生火災(zāi)，則開啟隧道內(nèi)的全部風機。此時風機的轉(zhuǎn)向應(yīng)向距離火災(zāi)點較近的洞口吹去。

4.2 下位機軟件設(shè)計

本系統(tǒng)區(qū)域控制器應(yīng)用的是Honeywe-ll MasterLogic-200系列PLC，采用SoftMaster-200作為編程軟件。用戶可以進行系統(tǒng)配置和程序的編寫、調(diào)試、仿真、在線診斷PLC硬件配置狀態(tài)、控制PLC的運行狀態(tài)和I/O通道的狀態(tài)等。

（1））首先通過CPU的USB接口連接PC機，在SoftMaster-200軟件中對PLC進行配置網(wǎng)絡(luò)地址并寫入，建立PC機與PLC之間的通信。

（2）配置I/O設(shè)備信息，明確上位機軟件數(shù)據(jù)庫組態(tài)點與PLC輸入點的對應(yīng)關(guān)系，各輸出點與各輸出執(zhí)行單元的對應(yīng)關(guān)系，創(chuàng)建全局變量和本地變量。調(diào)用全局變量的步驟如圖3所示。

（3）按照控制要求編寫梯形圖程序。

在編寫梯形圖時要注意變量與上位機組態(tài)軟件數(shù)據(jù)庫組態(tài)中變量的對應(yīng)關(guān)系；風機的延時啟動；風機的單點控制及自動控制；上位機監(jiān)控界面中按鈕之間的互鎖等。梯形圖編寫界面如圖4所示。

（4）程序編程完成后，選擇“聯(lián)機[Online]”-“寫入數(shù)據(jù)[Write]”，然后選擇要傳輸?shù)絇LC的數(shù)據(jù)，然后點擊“確定[OK]”，將選定的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LC。

（5）進行聯(lián)機調(diào)試。

5.結(jié)論

本設(shè)計對通風監(jiān)控系統(tǒng)進行了詳細的工程設(shè)計，包括系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，功能設(shè)計和模塊劃分和上下位軟件設(shè)計。應(yīng)用力控Forcecontrol 6.1組態(tài)軟件設(shè)計了通風監(jiān)控系統(tǒng)的主界面、風機顯示界面、風機控制界面和風機預(yù)案管理等。應(yīng)用honeywell PLC進行區(qū)域控制器設(shè)計，并編寫了后臺控制程序，實現(xiàn)了通風監(jiān)控系統(tǒng)的各項監(jiān)控功能。

本系統(tǒng)有效地保證駕駛員、隧道養(yǎng)護人員免受有害氣體的危害，提高了車輛運行安全系數(shù)。整套系統(tǒng)已投入運行，經(jīng)過多次現(xiàn)場驗證，取得了良好的效果。在本文中我們所做的研究工作還僅僅是初步的，今后仍有大量的工作值得深入探討。

參考文獻

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作者簡介：

篇(6)

【關(guān)鍵詞】LPC2119;CAN;實時;監(jiān)控系統(tǒng)

Abstract：In this paper，the microprocessor as the core design of awelding shop real-time monitoring system based on LPC2119，can sample circuit testing of welding workshop of toxic and harmful substances，when welding workshopenvironment parameter exceeds the set value will open theventilation system and through sound and light alarm，and the environmental parameters to the monitoring center through the CAN bus，the monitoring center environmentreal time monitoring of welding workshop，to prevent a catastrophic accident.

Key Words：LPC2119;CAN;Real time;Monitoring system

焊接車間里常存有大量的可燃和有毒物品，同時在焊接操作過程中還會產(chǎn)生大量的有化學氣體，如果沒有及時準確的檢測這些氣體的存在可能會對工作人員身體產(chǎn)生危害，可燃氣體達到一定的濃度還會產(chǎn)生爆炸，帶來的危害就相當大。所以設(shè)計一種高效準確的監(jiān)控系統(tǒng)是非常必要的。本文利用CAN總線的通信實時性強、容錯率高、抗干擾能力強等特點設(shè)計了焊接車間的實時監(jiān)控系統(tǒng)。

1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)用恩智浦半導(dǎo)體公司的LPC2119芯片，該芯片功耗低。電路通過8路傳感器傳送在焊接車間里的環(huán)境信息，分別是氧、一氧化碳、硫化氫、甲烷、二氧化硫、甲荃的濃度以及環(huán)境的濕度和溫度。當檢測到氣體超出設(shè)定的標準值時就會產(chǎn)生聲光報警，微處理器給換氣繼電器電路信號開啟焊接車間換氣并通過CAN接口電路向臨控中心送報警信息。監(jiān)控中心隨時可以通過CAN總線讀焊接車間的環(huán)境信息，顯示電路用來顯示當前環(huán)境狀況，供工作人員隨時查詢。由于CAN總線的優(yōu)勢監(jiān)控中心隨時都可以準確的掌握焊接車間的環(huán)境狀況，及時處理突況。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖2 SO2取樣電路

2.系統(tǒng)硬件電路設(shè)計

2.1 取樣檢測電路

氣體傳感器選用的是煒盛公司的ME3系統(tǒng)和德國Drger公司生產(chǎn)的miniPac系列定電位電解式傳感器，傳感器電路如圖2所示。各檢測電路基本一樣，這里只給出了二氧化硫（SO2）的取樣檢測電路，AD623是一個集成單電源放大器，它的增益可以由外接電路控制。濕度取樣檢測電路是由濕敏電容HS11XX和TLC555組成，具體電路如圖3所示。取樣檢測電路得到的檢測信息分別送到LPC2119的P0.16、P0.20和P0.25-P0.30八個端口作為采集信號輸入端。

圖3 濕度取樣電路

2.2 CAN接口電路

LPC2119芯片中自帶CAN控制模塊，CAN接口電路就由6N137和82C250組成，P0.23端口與RX0相連，P0.24與TX0相連。

圖4 CAN接口電路

2.3 LPC2119端口分配

系統(tǒng)微處理器LPC2119各端口連接是：P0.16為濕度取樣檢測電路信號輸入端口;P0.20為溫度取樣電路信號輸入端口;P0.25-P0.30為氣體取樣檢測電路信號輸入端口;P0.0-P0.7為LCD顯示數(shù)據(jù)端口，P0.8-P0.15為LCD顯示控制端口。LCD顯示屏用深圳市川航科技有限公司的CH240128C液晶模塊;P0.23和P0.24為CAN總線數(shù)據(jù)端口，P0.17為換氣繼電器控制端口;P0.18為聲音報警輸出端口;P0.19為光報警輸出端口。P0.21-P0.22為按鍵輸入端口。

3.系統(tǒng)軟件設(shè)計

軟件設(shè)計是基于μC/OS-II系統(tǒng)設(shè)計的，μC/OS-II是一個多任務(wù)的操作系統(tǒng)，模塊化設(shè)計可移植性強。本系統(tǒng)的設(shè)計流程圖如圖5所示。

圖5 系統(tǒng)軟件設(shè)計

4.結(jié)束語

本系統(tǒng)設(shè)計微處理器選用LPC2119功耗低、處理能力強、性價比高，可在一個焊接車間安裝多個本產(chǎn)品，通過CAN總線組網(wǎng)并與監(jiān)控中心相連，CAN總線傳送速度快，可靠性好，監(jiān)控中心可以實時準備的知道焊接車間的環(huán)境參數(shù)，預(yù)防為]災(zāi)難性事故發(fā)生，同時監(jiān)控中心也可以通過CAN總線對本產(chǎn)品的各節(jié)點進行設(shè)置，防止節(jié)點產(chǎn)品誤操作。

參考文獻

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篇(7)

[關(guān)鍵字]提升系統(tǒng) 可移動無線雙頻監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)

[中圖分類號] X924.3 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-2-278-1

1提升系統(tǒng)

提升系統(tǒng)是礦山生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對安全生產(chǎn)起著決定性的作用，根據(jù)集團要求，井筒設(shè)施由原來的月檢提升到每周例檢一次。以往每次檢測、檢修都是檢修人員站在罐籠上作業(yè)，由于井筒狹小，且存在淋水、上部落物、高空作業(yè)、井上下難以聯(lián)系等安全隱患，作業(yè)過程安全系數(shù)低、勞動強度大、檢測效率低，致使安全隱患排查不細，影響正常生產(chǎn)。

為解決檢修過程中存在的安全隱患、降低檢修勞動強度，提高工作效率，沂南金礦組織開發(fā)應(yīng)用了可移動無線雙頻監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)把現(xiàn)場情況用數(shù)字信號傳輸?shù)降孛骐娔X，實現(xiàn)對現(xiàn)場多方位檢測，可疑檢測點可局部放大，給檢修人員提供準確信息，從而對可疑檢測點有針對性的進行檢修。該系統(tǒng)可提高檢測速度，節(jié)省檢修時間，確保檢修人員安全，提高生產(chǎn)效率。

2可移動無線雙頻監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)：

可移動無線雙頻監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是由音視頻采集系統(tǒng)、信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、音視頻接收系統(tǒng)三部分組成。

（1）音視頻采集系統(tǒng)。聲音由采集器輸入音頻放大器，經(jīng)信號壓縮放大輸入發(fā)射模塊；視頻采集器由4臺6毫米攝像頭組成，形成多方位視頻采集信號，輸入發(fā)射模塊；

（2）信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)采用2.4GHZ國際通用頻率，使用RF CMOS集成IC，整合功率放大器（ PA ）和壓控振蕩器（ VCO ）集雙聲道音頻視頻于一體調(diào)制，后經(jīng)功率放大器（采用德國西門子公司GaAs芯片）作功率放大，形成圖像清晰、音頻穩(wěn)定的信號。在長距離傳輸中，通過中繼器放大來保證數(shù)字信號的完整；

（3）音視頻接收系統(tǒng)。音視頻接收系統(tǒng)由信號接收模塊和顯示終端組成，信號接收模塊接收到數(shù)字信號后輸入電腦顯示終端形成視頻圖像及聲音。

全系統(tǒng)采用DC12V電源；保證使用安全。

3技術(shù)應(yīng)用

方案確定后，經(jīng)調(diào)試組裝，在銅井分礦進行了試應(yīng)用。經(jīng)驗證，該系統(tǒng)運行狀態(tài)良好，安全性能可靠，較好地解決了生產(chǎn)難題，目前該系統(tǒng)在本礦進行了推廣使用。

設(shè)備組成：音視頻采集傳輸系統(tǒng)是由攝像頭、拾音器、發(fā)射模塊、音頻放大器、平板放大器、防水機箱、DC12V電源組成。信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)由RF CMOS集成IC，整合功率放大器（ PA ）和壓控振蕩器（ VCO ）、功率放大器（采用德國西門子公司GaAs芯片）組成。音視頻接收系統(tǒng)是由DC12V電源、信號接收模塊、電腦組成。

調(diào)制方式：FM /FSK 頻率范圍：CH 1= 2414MHZ；CH 2= 2432MHZ；CH 3= 2450MHZ；CH 4= 2468MHZ（可選一拖七套設(shè)備即七個發(fā)射配七個接收）。

技術(shù)參數(shù)視頻輸入（ 1 路 ）雙聲道伴音輸入 （ 2 路 ）（ 6.0MHZ NTSC；6.5MHZ PAL ）

發(fā)射功率 ：34dBM最大消耗電流：700mA；輸入電壓：12V接收機頻率：CH 1=2414MHZ；CH 2=2432MHZ；CH 3=2450MHZ；CH 4=2468MHZ

接收靈敏度：-90dBm；接收機最大消耗電流：160mA；輸入電壓：12V，視頻輸出 （ 1 路 ）；雙聲道伴音輸出（ 2 路 ）（6.0MHZ NTSC；6.5MHZ PAL ）發(fā)射接收模塊工作溫度：-10-120度，根據(jù)礦井的深度采用平板接受放大模塊，增加接收數(shù)字信號數(shù)據(jù)的強度。

使用方法：把音視頻采集傳輸系統(tǒng)固定在罐籠上面，根據(jù)井筒設(shè)施調(diào)整安裝攝像頭采集信號，卷揚機以每秒0.5米的速度運行，檢修人員在井口接收終端檢測豎井井筒內(nèi)各種設(shè)施安全隱患。

可移動無線雙頻監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)方案示意圖（圖1）：

可移動無線雙頻監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)音視頻采集器外觀圖（圖2）：

通過使用可移動無線雙頻監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)徹底改變了以往檢測井筒需要多人站在罐籠上作業(yè)的弊端，實現(xiàn)了全程音頻和視頻的監(jiān)控，降低了安全事故的發(fā)生，有力的保證了提升系統(tǒng)的安全運行。

參考文獻

[1]劉鵬.基于無線網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D].浙江大學碩士論文，2006年.