計量泵遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及其優(yōu)化運(yùn)行的研究與設(shè)計.pdf

1、針對隔膜式計量泵工作環(huán)境的復(fù)雜、惡劣及傳統(tǒng)的控制計量泵的方法過于簡單，并不能適用于復(fù)雜的工業(yè)過程，本文以隔膜式計量泵現(xiàn)場控制板為基礎(chǔ)，設(shè)計了基于智能網(wǎng)關(guān)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。不僅實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場各個計量泵節(jié)點(diǎn)和傳感器的實(shí)時網(wǎng)絡(luò)化控制，同時實(shí)現(xiàn)了各個節(jié)點(diǎn)的互相通信和現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和故障報警。
　　本文從遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)和泵站優(yōu)化運(yùn)行的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢出發(fā)，提出基于智能網(wǎng)關(guān)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)和基于TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)。同時，針對現(xiàn)階段能源短缺

2、和產(chǎn)品質(zhì)量問題提出了泵站優(yōu)化運(yùn)行的方案。本文的主要工作如下:
　　1.基于CAN總線和工業(yè)以太網(wǎng)的計量泵專用智能網(wǎng)關(guān)的軟硬件設(shè)計，硬件包括CAN模塊、以太網(wǎng)模塊、電源模塊和調(diào)試模塊等。軟件主要包括CAN總線驅(qū)動程序和數(shù)據(jù)收發(fā)程序的實(shí)現(xiàn)，TCP/IP協(xié)議棧的裁剪和移植及通過程序的有限狀態(tài)機(jī)思想實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序設(shè)計。
　　2.由于智能網(wǎng)關(guān)的專用性強(qiáng)，在TCP/IP協(xié)議的應(yīng)用層設(shè)計了自定義的應(yīng)用層協(xié)議，該協(xié)議保證了數(shù)據(jù)雙向傳輸

3、的有效性、安全性和可靠性。
　　3.遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺監(jiān)控軟件的設(shè)計。使用Apache的Mina網(wǎng)絡(luò)通信框架實(shí)現(xiàn)與計量泵專用網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)連接和數(shù)據(jù)交換，與監(jiān)控軟件的應(yīng)用程序相隔離，使程序設(shè)計層次更加分明。通過Java的Swing組件編寫系統(tǒng)的可視化界面，實(shí)時顯示從現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)，直觀的反應(yīng)現(xiàn)場計量泵的工作狀態(tài)，并將采集的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中，以備歷史查詢和故障檢測。
　　4.建立計量泵優(yōu)化運(yùn)行數(shù)學(xué)模型，包括最小流量偏差模型、能耗模型。