王林

摘 要：基于GPRS技術的油庫無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)能夠采集油庫的相關數(shù)據(jù)，發(fā)出相應的控制命令，并且具有數(shù)據(jù)存儲、故障檢測等功能，大大提高了油庫的安全性。

關鍵詞：油庫；GPRS技術；組態(tài)王；無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）20-0132-02

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和GPRS技術的不斷完善，許多地方都引進了基于GPRS技術的遠程監(jiān)控系統(tǒng)。但是，如果想要獲得更好的效果，就要創(chuàng)建一個更為智能、高效的監(jiān)控系統(tǒng)，這就要求相關人員對監(jiān)控系統(tǒng)各個方面的設計進行深入的研究。下面就無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)進行詳細的討論、分析。

1 油庫無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)

1.1 整體設計方案

在本監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設計過程中，需要監(jiān)控系統(tǒng)具有很高的安全性和穩(wěn)定性，總結了現(xiàn)有工業(yè)現(xiàn)場大型數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控的應用。在本文設計的油庫無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)中，除了要監(jiān)控油庫的每個儲罐數(shù)據(jù)外，還要對油庫的每一個儲罐狀況開展實時診斷，以便故障發(fā)生時能及時地發(fā)出報警信號。同時，在上位機組態(tài)軟件中設計了報表、打印、報警、趨勢曲線等功能，體現(xiàn)了整個無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計方案的完善性。

在控制現(xiàn)場，通過串口RS-485將GPRS模塊與西門子S7-300連接，并將 PLC中采集的數(shù)據(jù)和計算出的結果通過GPRS模塊實時地傳送到基地服務器，然后再傳到監(jiān)控中心的上位機。通過局域網(wǎng)連接，各科室的工作人員都可以對現(xiàn)場進行監(jiān)控。系統(tǒng)的總體結構如圖1所示。

油庫無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)的建立使工作人員可以通過上位機實時監(jiān)控每個儲罐的工作狀態(tài)，也可以十分便捷地查看每個儲罐的歷史數(shù)據(jù)、趨勢曲線和打印記錄等。同時，該系統(tǒng)還設計了報警功能，當某一設備發(fā)生故障、著火等情況或者實測值超過設定值時，系統(tǒng)就會發(fā)出報警信號，比如監(jiān)控中心上位機報警燈閃爍、蜂鳴器發(fā)出“嗡嗡”的響聲。

1.2 下位機系統(tǒng)的設計

根據(jù)油庫自身的條件和狀態(tài)，為了更好地實現(xiàn)油庫的監(jiān)督、控制和管理功能，下位機控制系統(tǒng)設計有S7-300PLC、伺服液位計、壓力傳感器、溫度傳感器、可燃氣體報警器等。本文設計的系統(tǒng)有下位機手動控制、上位機手動控制和自動控制三種控制方式，共同實現(xiàn)對油庫監(jiān)控系統(tǒng)的控制。這樣的設計不僅方便工作人員操作，而且當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，還能及時停止系統(tǒng)的運行。這三種控制方式可以通過控制柜上的手動自動轉(zhuǎn)換開關和操作界面上的轉(zhuǎn)換開關相互轉(zhuǎn)換。下位機PLC通過AI輸入模塊實現(xiàn)溫度、壓力、密度等數(shù)據(jù)的采集。通過采集到的數(shù)據(jù)計算罐內(nèi)油品的平均溫度，油品的平均密度可采用綜合密度法計算，罐內(nèi)油品的質(zhì)量則可根據(jù)體積數(shù)據(jù)計算。每個儲罐都配有罐容表，高度不同，通過罐容表查出的體積數(shù)據(jù)也不同，并且通過壓力修正法可以修正體積數(shù)據(jù)。油庫調(diào)節(jié)閥、壓力變送器、變頻器等模擬量輸出信號通過AO模塊輸出，開關量信號（比如可燃氣體報警信號）通過DI模塊輸入，而上位機開關量控制信號則通過DO模塊輸出。同時，PLC將這些數(shù)據(jù)以及設備的工作狀態(tài)通過GPRS模塊傳送到監(jiān)控中心的上位機，這樣，監(jiān)控中心的上位機可以實時監(jiān)控現(xiàn)場系統(tǒng)的運行情況。圖2所示為控制系統(tǒng)硬件框圖。

1.3 監(jiān)控中心的上位機設計

本系統(tǒng)采用亞控公司推出的“組態(tài)王6.55”，該軟件應用比較廣泛，用于工控領域內(nèi)的各種控制過程，并能夠建立監(jiān)控系統(tǒng)。

根據(jù)實際工程的需要，通過對圖形畫面的設計、建立數(shù)據(jù)庫、定義動畫連接、調(diào)試和運行，建立油庫控制系統(tǒng)的監(jiān)控畫面。這樣，現(xiàn)場的動態(tài)控制過程就可以被實時監(jiān)控。同時，還能利用“組態(tài)王”的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)記錄以及曲線圖功能和卓越的報警管理來實時地提供診斷信息和顯示報警信號，從而使監(jiān)控人員能夠及時了解系統(tǒng)的運行狀況，提高系統(tǒng)維護的效率。

1.4 監(jiān)控系統(tǒng)主畫面

此畫面可以同時監(jiān)控每個油庫的各項參數(shù)，并通過“系統(tǒng)登錄”“報警”“報表”“實時曲線”“控制畫面”按鈕來進行相應畫面之間的切換。待所有操作完成后，點擊“退出”按鈕，退出系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)主畫面如圖3所示。

1.4.1 報表

報表是工業(yè)過程控制中非常重要的一種工具，使用報表可以非常方便地搜集數(shù)據(jù)，便于工作人員統(tǒng)計和總結。在報表畫面中可以查詢每個油庫的歷史數(shù)據(jù)，既可以按天查詢、按月查詢、按年查詢，也可以按某個時間段來查詢。

1.4.2 報警

一旦出現(xiàn)報警信號，通過軟件報警和聲光報警，通知工作人員進行處理，同時，關閉主油泵、油罐閥門等。

1.4.3 實時曲線

通過實時曲線可以查看某一個數(shù)據(jù)庫點或中間點在當前時刻的狀態(tài)，且實時趨勢可以保存一小段時間的數(shù)據(jù)趨勢。這樣，工作人員就可以了解當前油庫每個儲罐的實際狀況。

1.4.4 控制畫面

在此畫面中可以進行進液控制、出液控制和整個系統(tǒng)的啟停控制。如果出現(xiàn)故障（比如著火），則可通過控制畫面中的“急停按鈕”及時停止控制系統(tǒng)的運行，從而提高系統(tǒng)的安全性。

2 結束語

由此可見，油庫無線監(jiān)控系統(tǒng)的運行十分可靠、穩(wěn)定，系統(tǒng)界面操作方便、快捷，同時，各操作等級還可進行密碼設置。報表功能強大，實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)準確率很高，可以大大地提高工作人員的工作效率和油庫的自動化管理水平。對該系統(tǒng)的深入研究和分析能夠使無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)更好地發(fā)展。

參考文獻

[1]馬躍強，金太東，劉薇，等.基于GPRS 的城市供水報警監(jiān)控系統(tǒng)的設計[J].電子設計工程，2011，6（11）.

[2]于亞男，屈展，王魁生.基于構件技術的油庫管理信息系統(tǒng)研究[J].墩件導刊，2010，9（01）.

〔編輯：劉曉芳〕

摘 要：基于GPRS技術的油庫無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)能夠采集油庫的相關數(shù)據(jù)，發(fā)出相應的控制命令，并且具有數(shù)據(jù)存儲、故障檢測等功能，大大提高了油庫的安全性。

關鍵詞：油庫；GPRS技術；組態(tài)王；無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）20-0132-02

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和GPRS技術的不斷完善，許多地方都引進了基于GPRS技術的遠程監(jiān)控系統(tǒng)。但是，如果想要獲得更好的效果，就要創(chuàng)建一個更為智能、高效的監(jiān)控系統(tǒng)，這就要求相關人員對監(jiān)控系統(tǒng)各個方面的設計進行深入的研究。下面就無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)進行詳細的討論、分析。

1 油庫無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)

1.1 整體設計方案

在本監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設計過程中，需要監(jiān)控系統(tǒng)具有很高的安全性和穩(wěn)定性，總結了現(xiàn)有工業(yè)現(xiàn)場大型數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控的應用。在本文設計的油庫無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)中，除了要監(jiān)控油庫的每個儲罐數(shù)據(jù)外，還要對油庫的每一個儲罐狀況開展實時診斷，以便故障發(fā)生時能及時地發(fā)出報警信號。同時，在上位機組態(tài)軟件中設計了報表、打印、報警、趨勢曲線等功能，體現(xiàn)了整個無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計方案的完善性。

在控制現(xiàn)場，通過串口RS-485將GPRS模塊與西門子S7-300連接，并將 PLC中采集的數(shù)據(jù)和計算出的結果通過GPRS模塊實時地傳送到基地服務器，然后再傳到監(jiān)控中心的上位機。通過局域網(wǎng)連接，各科室的工作人員都可以對現(xiàn)場進行監(jiān)控。系統(tǒng)的總體結構如圖1所示。

油庫無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)的建立使工作人員可以通過上位機實時監(jiān)控每個儲罐的工作狀態(tài)，也可以十分便捷地查看每個儲罐的歷史數(shù)據(jù)、趨勢曲線和打印記錄等。同時，該系統(tǒng)還設計了報警功能，當某一設備發(fā)生故障、著火等情況或者實測值超過設定值時，系統(tǒng)就會發(fā)出報警信號，比如監(jiān)控中心上位機報警燈閃爍、蜂鳴器發(fā)出“嗡嗡”的響聲。

1.2 下位機系統(tǒng)的設計

根據(jù)油庫自身的條件和狀態(tài)，為了更好地實現(xiàn)油庫的監(jiān)督、控制和管理功能，下位機控制系統(tǒng)設計有S7-300PLC、伺服液位計、壓力傳感器、溫度傳感器、可燃氣體報警器等。本文設計的系統(tǒng)有下位機手動控制、上位機手動控制和自動控制三種控制方式，共同實現(xiàn)對油庫監(jiān)控系統(tǒng)的控制。這樣的設計不僅方便工作人員操作，而且當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，還能及時停止系統(tǒng)的運行。這三種控制方式可以通過控制柜上的手動自動轉(zhuǎn)換開關和操作界面上的轉(zhuǎn)換開關相互轉(zhuǎn)換。下位機PLC通過AI輸入模塊實現(xiàn)溫度、壓力、密度等數(shù)據(jù)的采集。通過采集到的數(shù)據(jù)計算罐內(nèi)油品的平均溫度，油品的平均密度可采用綜合密度法計算，罐內(nèi)油品的質(zhì)量則可根據(jù)體積數(shù)據(jù)計算。每個儲罐都配有罐容表，高度不同，通過罐容表查出的體積數(shù)據(jù)也不同，并且通過壓力修正法可以修正體積數(shù)據(jù)。油庫調(diào)節(jié)閥、壓力變送器、變頻器等模擬量輸出信號通過AO模塊輸出，開關量信號（比如可燃氣體報警信號）通過DI模塊輸入，而上位機開關量控制信號則通過DO模塊輸出。同時，PLC將這些數(shù)據(jù)以及設備的工作狀態(tài)通過GPRS模塊傳送到監(jiān)控中心的上位機，這樣，監(jiān)控中心的上位機可以實時監(jiān)控現(xiàn)場系統(tǒng)的運行情況。圖2所示為控制系統(tǒng)硬件框圖。

1.3 監(jiān)控中心的上位機設計

本系統(tǒng)采用亞控公司推出的“組態(tài)王6.55”，該軟件應用比較廣泛，用于工控領域內(nèi)的各種控制過程，并能夠建立監(jiān)控系統(tǒng)。

根據(jù)實際工程的需要，通過對圖形畫面的設計、建立數(shù)據(jù)庫、定義動畫連接、調(diào)試和運行，建立油庫控制系統(tǒng)的監(jiān)控畫面。這樣，現(xiàn)場的動態(tài)控制過程就可以被實時監(jiān)控。同時，還能利用“組態(tài)王”的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)記錄以及曲線圖功能和卓越的報警管理來實時地提供診斷信息和顯示報警信號，從而使監(jiān)控人員能夠及時了解系統(tǒng)的運行狀況，提高系統(tǒng)維護的效率。

1.4 監(jiān)控系統(tǒng)主畫面

此畫面可以同時監(jiān)控每個油庫的各項參數(shù)，并通過“系統(tǒng)登錄”“報警”“報表”“實時曲線”“控制畫面”按鈕來進行相應畫面之間的切換。待所有操作完成后，點擊“退出”按鈕，退出系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)主畫面如圖3所示。

1.4.1 報表

報表是工業(yè)過程控制中非常重要的一種工具，使用報表可以非常方便地搜集數(shù)據(jù)，便于工作人員統(tǒng)計和總結。在報表畫面中可以查詢每個油庫的歷史數(shù)據(jù)，既可以按天查詢、按月查詢、按年查詢，也可以按某個時間段來查詢。

1.4.2 報警

一旦出現(xiàn)報警信號，通過軟件報警和聲光報警，通知工作人員進行處理，同時，關閉主油泵、油罐閥門等。

1.4.3 實時曲線

通過實時曲線可以查看某一個數(shù)據(jù)庫點或中間點在當前時刻的狀態(tài)，且實時趨勢可以保存一小段時間的數(shù)據(jù)趨勢。這樣，工作人員就可以了解當前油庫每個儲罐的實際狀況。

1.4.4 控制畫面

在此畫面中可以進行進液控制、出液控制和整個系統(tǒng)的啟停控制。如果出現(xiàn)故障（比如著火），則可通過控制畫面中的“急停按鈕”及時停止控制系統(tǒng)的運行，從而提高系統(tǒng)的安全性。

2 結束語

由此可見，油庫無線監(jiān)控系統(tǒng)的運行十分可靠、穩(wěn)定，系統(tǒng)界面操作方便、快捷，同時，各操作等級還可進行密碼設置。報表功能強大，實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)準確率很高，可以大大地提高工作人員的工作效率和油庫的自動化管理水平。對該系統(tǒng)的深入研究和分析能夠使無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)更好地發(fā)展。

參考文獻

[1]馬躍強，金太東，劉薇，等.基于GPRS 的城市供水報警監(jiān)控系統(tǒng)的設計[J].電子設計工程，2011，6（11）.

[2]于亞男，屈展，王魁生.基于構件技術的油庫管理信息系統(tǒng)研究[J].墩件導刊，2010，9（01）.

〔編輯：劉曉芳〕

摘 要：基于GPRS技術的油庫無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)能夠采集油庫的相關數(shù)據(jù)，發(fā)出相應的控制命令，并且具有數(shù)據(jù)存儲、故障檢測等功能，大大提高了油庫的安全性。

關鍵詞：油庫；GPRS技術；組態(tài)王；無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）20-0132-02

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和GPRS技術的不斷完善，許多地方都引進了基于GPRS技術的遠程監(jiān)控系統(tǒng)。但是，如果想要獲得更好的效果，就要創(chuàng)建一個更為智能、高效的監(jiān)控系統(tǒng)，這就要求相關人員對監(jiān)控系統(tǒng)各個方面的設計進行深入的研究。下面就無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)進行詳細的討論、分析。

1 油庫無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)

1.1 整體設計方案

在本監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設計過程中，需要監(jiān)控系統(tǒng)具有很高的安全性和穩(wěn)定性，總結了現(xiàn)有工業(yè)現(xiàn)場大型數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控的應用。在本文設計的油庫無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)中，除了要監(jiān)控油庫的每個儲罐數(shù)據(jù)外，還要對油庫的每一個儲罐狀況開展實時診斷，以便故障發(fā)生時能及時地發(fā)出報警信號。同時，在上位機組態(tài)軟件中設計了報表、打印、報警、趨勢曲線等功能，體現(xiàn)了整個無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計方案的完善性。

在控制現(xiàn)場，通過串口RS-485將GPRS模塊與西門子S7-300連接，并將 PLC中采集的數(shù)據(jù)和計算出的結果通過GPRS模塊實時地傳送到基地服務器，然后再傳到監(jiān)控中心的上位機。通過局域網(wǎng)連接，各科室的工作人員都可以對現(xiàn)場進行監(jiān)控。系統(tǒng)的總體結構如圖1所示。

油庫無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)的建立使工作人員可以通過上位機實時監(jiān)控每個儲罐的工作狀態(tài)，也可以十分便捷地查看每個儲罐的歷史數(shù)據(jù)、趨勢曲線和打印記錄等。同時，該系統(tǒng)還設計了報警功能，當某一設備發(fā)生故障、著火等情況或者實測值超過設定值時，系統(tǒng)就會發(fā)出報警信號，比如監(jiān)控中心上位機報警燈閃爍、蜂鳴器發(fā)出“嗡嗡”的響聲。

1.2 下位機系統(tǒng)的設計

根據(jù)油庫自身的條件和狀態(tài)，為了更好地實現(xiàn)油庫的監(jiān)督、控制和管理功能，下位機控制系統(tǒng)設計有S7-300PLC、伺服液位計、壓力傳感器、溫度傳感器、可燃氣體報警器等。本文設計的系統(tǒng)有下位機手動控制、上位機手動控制和自動控制三種控制方式，共同實現(xiàn)對油庫監(jiān)控系統(tǒng)的控制。這樣的設計不僅方便工作人員操作，而且當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，還能及時停止系統(tǒng)的運行。這三種控制方式可以通過控制柜上的手動自動轉(zhuǎn)換開關和操作界面上的轉(zhuǎn)換開關相互轉(zhuǎn)換。下位機PLC通過AI輸入模塊實現(xiàn)溫度、壓力、密度等數(shù)據(jù)的采集。通過采集到的數(shù)據(jù)計算罐內(nèi)油品的平均溫度，油品的平均密度可采用綜合密度法計算，罐內(nèi)油品的質(zhì)量則可根據(jù)體積數(shù)據(jù)計算。每個儲罐都配有罐容表，高度不同，通過罐容表查出的體積數(shù)據(jù)也不同，并且通過壓力修正法可以修正體積數(shù)據(jù)。油庫調(diào)節(jié)閥、壓力變送器、變頻器等模擬量輸出信號通過AO模塊輸出，開關量信號（比如可燃氣體報警信號）通過DI模塊輸入，而上位機開關量控制信號則通過DO模塊輸出。同時，PLC將這些數(shù)據(jù)以及設備的工作狀態(tài)通過GPRS模塊傳送到監(jiān)控中心的上位機，這樣，監(jiān)控中心的上位機可以實時監(jiān)控現(xiàn)場系統(tǒng)的運行情況。圖2所示為控制系統(tǒng)硬件框圖。

1.3 監(jiān)控中心的上位機設計

本系統(tǒng)采用亞控公司推出的“組態(tài)王6.55”，該軟件應用比較廣泛，用于工控領域內(nèi)的各種控制過程，并能夠建立監(jiān)控系統(tǒng)。

根據(jù)實際工程的需要，通過對圖形畫面的設計、建立數(shù)據(jù)庫、定義動畫連接、調(diào)試和運行，建立油庫控制系統(tǒng)的監(jiān)控畫面。這樣，現(xiàn)場的動態(tài)控制過程就可以被實時監(jiān)控。同時，還能利用“組態(tài)王”的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)記錄以及曲線圖功能和卓越的報警管理來實時地提供診斷信息和顯示報警信號，從而使監(jiān)控人員能夠及時了解系統(tǒng)的運行狀況，提高系統(tǒng)維護的效率。

1.4 監(jiān)控系統(tǒng)主畫面

此畫面可以同時監(jiān)控每個油庫的各項參數(shù)，并通過“系統(tǒng)登錄”“報警”“報表”“實時曲線”“控制畫面”按鈕來進行相應畫面之間的切換。待所有操作完成后，點擊“退出”按鈕，退出系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)主畫面如圖3所示。

1.4.1 報表

報表是工業(yè)過程控制中非常重要的一種工具，使用報表可以非常方便地搜集數(shù)據(jù)，便于工作人員統(tǒng)計和總結。在報表畫面中可以查詢每個油庫的歷史數(shù)據(jù)，既可以按天查詢、按月查詢、按年查詢，也可以按某個時間段來查詢。

1.4.2 報警

一旦出現(xiàn)報警信號，通過軟件報警和聲光報警，通知工作人員進行處理，同時，關閉主油泵、油罐閥門等。

1.4.3 實時曲線

通過實時曲線可以查看某一個數(shù)據(jù)庫點或中間點在當前時刻的狀態(tài)，且實時趨勢可以保存一小段時間的數(shù)據(jù)趨勢。這樣，工作人員就可以了解當前油庫每個儲罐的實際狀況。

1.4.4 控制畫面

在此畫面中可以進行進液控制、出液控制和整個系統(tǒng)的啟?？刂?。如果出現(xiàn)故障（比如著火），則可通過控制畫面中的“急停按鈕”及時停止控制系統(tǒng)的運行，從而提高系統(tǒng)的安全性。

2 結束語

由此可見，油庫無線監(jiān)控系統(tǒng)的運行十分可靠、穩(wěn)定，系統(tǒng)界面操作方便、快捷，同時，各操作等級還可進行密碼設置。報表功能強大，實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)準確率很高，可以大大地提高工作人員的工作效率和油庫的自動化管理水平。對該系統(tǒng)的深入研究和分析能夠使無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)更好地發(fā)展。

參考文獻

[1]馬躍強，金太東，劉薇，等.基于GPRS 的城市供水報警監(jiān)控系統(tǒng)的設計[J].電子設計工程，2011，6（11）.

[2]于亞男，屈展，王魁生.基于構件技術的油庫管理信息系統(tǒng)研究[J].墩件導刊，2010，9（01）.

〔編輯：劉曉芳〕