[实用新型]一种基于ARM的换热站监控记录装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种基于ARM的智能记录和在线监控系统，具体是一种专门配合换热站设备使用的数据记录和安全性能分析设备。

背景技术

目前，针对换热站监控记录装置的研制主要有三类：一类是电子模拟式，它采用了大量的模拟电路对传感器信号进行处理计算，用模拟表显示，弊端是精度低、设计维护难度大、易损坏，现已逐步被淘汰。第二类是数字式，它是目前使用最普遍的一种，其特点是，复杂的计算工作全部由软件来完成，系统的集成度和综合精度比以前有所提高，且系统具有自检功能，采用新型高性能单片机及外围芯片，性能更加稳定、功耗更低、系统集成度更高。第三类是微机控制方式，它是目前最先进和功能最强的一类，体现了人机界面的优化，显示信息量大，强光下读数清晰，功耗极低，具有文字提示功能，且全部的工作参数可在操作台上显示，电气系统中对所有工作参数都设置了安全极限值，可实时监控。

从实际应用技术角度而言，虽然是多年研究的问题，但还是主要集中在对实际工况信号分析的基础上寻求新的有效信号分解提取方法，这样处理对换热站安全性能判定可提供依据，所以在我国能及时检修以消除关键设备的潜在故障是至关重要的，但对于一个发展中国家，我国现行的预防性定期维修和运转至损坏再维修的设备维修体制已不能满足现代化生产的要求，形成这种局面的客观原因主要有两个方面，一方面换热站工作过程具有强耦合大滞后，操作存在困难；另一方面，能实现在线检测的换热站记录仪价位比较高，多数中小企业经济承受能力有限，就这两方面大大地限制了换热站工作准确无误的运行。

随着科学技术的快速发展，为避免由换热站故障而造成巨大损失，换热站监控系统必须向数字化、智能化和网络化方向发展，传统的、离散的监控系统必将遭到摒弃。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对目前换热站设备安全准确运行中存在不适的问题，而提供极为经济，可实现在线监测换热站故障是否存在的一种基于ARM的换热站监控记录装置。

采取的技术方案是：

一种基于ARM的换热站监控记录装置，它包括ARM11、摄像机、触摸屏彩色液晶、上位机和单片机系统，其特征在于：所述的摄像机安装在换热站操作间上方的摄像机，ARM11经GPRS模块或以太网接口与远程监控站上位机连接，ARM11接口通过高速串口与单片机系统相连接，所述的单片机系统，包括装在箱体里的光电隔离器、中间继电器、模拟量输入接口，所述的光电隔离器将换热站当前工作状态对应的多个开关量输入与单片机系统相连。

工作原理及操作程序

GPRS网络是在现有GSM网络上开通的一种新型的分组数据传输业务，在有GPRS承载业务支持的标准化网络协议的基础上，GPRS可以提供系列交互式业务服务。本实用新型的换热站群系统结构示意图如图1所示，是由多个换热站监控记录装置与控制室的上位机以移动GPRS网络相连接的方式构成，系统中每一个记录装置都能够独立工作，同时通过自己携带的GPRS模块与控制室的监控系统之间建立数据通道。

本实用新型中换热站监控记录仪内均装有GPRS模块，其换热站监控记录装置系统结构示意图如图2所示，通用的智能记录装置的架构以ARM11为核心，配以GPRS或以太网等接口模块，并且内嵌BP神经网络解耦优化算法和wince操作系统，在此基础上利用单片机C8051F020扩展通用的模拟量、数字量I/O接口。实际使用时，操作者利用触摸屏彩色液晶根据特定的要求对硬件模块和接口进行组态选择，监控中心可以实时监测换热站的当前运行动作数据，也可以通过网络调阅某一个换热站以前的工作记录，还可以将换热站监控记录仪中的SD卡取走，直接在监控中心上读取其历史记录。

操作步骤：

1、换热站设备运行时，换热站操作室上方的摄像机会对运行设备行三连拍，目的是避免违反安全操作规则的情况出现，实现换热站无人值守，减少运行人员。摄像机获取的信息操作人员可通过彩色液晶直接观测，也可通过GPRS模块传送至远程监控端，当监控人发现问题时，监控端可强行取消换热站设备当前的工作命令。

2、换热站设备运行时，操作人员通过触摸屏彩色液晶，不仅可以显示塔机工作过程各种参数的数字量，还可显示各参数变化的图形，使操作者准确判断换热站各个设备的工作状态、及时掌握换热站的工作区域限制情况。多变的操作界面使操作者无单调感、疲劳感。

3、监控中心的计算机根据回传的换热站工作状态参数信息，通过上位机分析软件进行系统分析和统计，采用新型高性能单片机及外围芯片，性能稳定、功耗较低、系统集成度高。