冶金機電設備遠程監控系統的設計與應用

袁和榮，冀俊茹＊

（南京科技職業學院，江蘇 南京 210048）

中國的工業經濟近些年來一直在逐步發展，冶金技術作為工業生產中最重要的一環在設備和技術方面也逐漸在更新。冶金技術是從礦石中提取金屬和金屬化合物，然后用各種方法制成具有一定性能的金屬材料。現時期各行各業都引入了更加先進的技術來提高生產效率[1]。在工業冶金生產中設備多呈現分布分散化，測量參數多樣化，工業冶金生產的難度也就大量增加，而且工業冶金上工作的環境多半高溫、高壓等惡劣環境的條件，對冶金機電設備進行工業遠程監控控制成為了工業冶金事業利用的首選。

1 遠程監控系統的設計

冶金機電設備遠程監控系統的設計主要分為硬件設計和軟件設計兩部分，整個監控系統利用無線傳感器和無線網絡來進行遠程監控系統的運作。

1.1 硬件設計

工業上機械制造設備的遠程監控主要劃分為三種具體包括：遠程監控終端、數據采集終端、網絡傳輸。遠程監控系統的流程分為數據采集、網絡傳輸、監控管理三部分，數據采集主要根據冶金機電設備，設備中包含：冷卻水系統、真空系統、直流調速器、電源系統、控制臺、傳感器等[2]。這些數據采集硬件設備也是冶金生產過程中的主要操作設備，通過傳感器將工作流程數據化，冶金機電設備中的傳感器類型如表1所示。

表1 冶金機電設備傳感器類型表

通過傳感器形成直觀可見的數字空無線傳輸的方式傳輸交換機中并輸入至局域網當中，再通過交換機傳遞到監控系統當中。用服務器和控制計算機對上傳的數據進行實時監控，利用軟件技術在控制計算機主機上進行設定，設定各個參數值的正常活動范圍，數據上傳后判斷是否安全，當偏離安全范圍時要啟動報警系統，并進行安全控制，避免生產事故的發生。

1.2 軟件設計

冶金機電設備的遠程監控系統的軟件設計是在硬件的基礎上進行的，主要包括數據采集過程、數據庫、監控界面和web發布界面。冶金生產遠程監控系統通過Microsoft SQL Server2010組態軟件提供的IO驅動協議，選取相應的驅動協議，實現監控中心的監控主機與現場主控器間的數據實時通訊[3]。現場設備傳感器組采集冶金電壓、電流、冷卻水流量和溫度等生產過程參數，通過無線設備上傳至主控制器，實現冶金生產過程的數據采集。在Microsoft SQL Server2010軟件中創建實時數據庫，實現數據標記名和外部設備I/O的關聯，建立標記名與數據之間的連接。監控界面直接展示設備的工作狀態，主要包括：登錄界面、趨勢曲線界面、系統狀況界面、歷史報表查詢界面、報警界面，足以體現監控系統的交互性和可操作性。

2 遠程監控系統的應用

冶金機電設備的遠程監控系統在硬件和軟件設計完成后，實施生產并投入使用，在本市的若干家大型的冶金工廠和工業公司中進行初步使用。在這些工廠當中設立總控制室裝備好控制設備并連接好傳輸線路，使得總控制室可以全面的掌握設備運作信息并維持在正常運作的狀態，對工廠現場的機電設備進行更新，連接靈敏度更高的傳感器，方便數據的采集和靈敏傳輸。設置控制云臺，檢查控制器的控制效果，設置好后啟動機電設備開始冶金工作。將整個系統投入使用一周，一周后檢測遠程監控系統的歷史回訪功能，調取一周內的某一時段的某一設備的工作歷史。經過一段時間的應用，確定該監控系統的可行性和安全性。

3 實驗論證分析

為保證冶金機電設備遠程監控系統的有效性，進行實驗論證，實驗論證采用具有相同原料的相同工廠進行采礦論證實驗。為保證實驗的嚴謹性，采用傳統機電設備作為實驗論證對比，對出工作效率和安全系數進行統計。其實驗論證結果曲線如圖1所示。

由圖中曲線可以看出相比于傳統設備的運作方法，冶金機電設備遠程監控系統的引用提高了整個工作流程的安全系數，其生產工作效率也更高、更穩定。

圖1 實驗論證結果曲線

4 結語

遠程監控技術屬于一種新型的技術，在這個全新的領域內，能夠有效推動冶金生產設備的穩定運行，提升冶金工業企業的核心競爭力。隨著科學技術的迅速發展，遠程監控技術在冶金機電設備中的應用，可為整個化工行業形成全新的運作模式。