能源數據儀表巡檢系統開發應用

劉文杰，任國明

（河鋼股份有限公司唐山分公司 河北 唐山 063000）

1 立題之初

工業制造業中的能源介質用量管控，如風水電氣的日常用量，都實時影響產品的質量。利用各種儀表把介質用量收集到數據庫，再傳送至現場操作室、控制室，供現場操作人員作為產品制造時的參考，需要保證這些儀表24小時的正常運行。即使出了故障，也要在最短的時間內進行處理，把影響降到最小。

目前，我們用的儀表監測軟件太多，種類太雜。我們可以通過各類的測試工具來實時監測在線儀表數據是否正常，真實有效。但有一些工作還是需要人工來完成的。如定時定點的逐一觀測，或者在特定的環境下加入一些判斷命令來實現數據異常及相關的報警等。拿來主義的工具和手段大多都是以多種工具聯合使用才能完成的。在我們實際工作中，很多時間無法完全掌握多種工具軟件的操作方法，畢竟不是每個操作工人都是技術工種或程序員。這就需要我們把很多日常需要的工具軟件中的一些常用功能，也就是對于我們最實用的那一部分提出來，再按照我們的操作習慣，合到一起，這樣只需一個個簡單的按鍵就OK。

2 功能設計

根據我們的工作內容，即能源儀表維護工的日常工作，保證工業計量儀表的正常運轉，實際掌握儀表的運行狀態，利用C#高級編程語言，設計出了能源數據儀表巡檢系統。其功能如下。（如圖1）

圖1

2.1 服務器選擇

根據現場的儀表數據采集上傳的服務器不同，需要我們設計的操作工具具有任意連接各種服務器的功能，而且還要隨意的進行切換。

2.2 網絡狀態查詢

現場儀表數據，傳入數據庫需要一些網絡通訊模塊（如串口服務器等）完成的。有時在網絡出現故障時，數據是無法上傳的，這時就需要我們設計的操作工具軟件具有網絡通訊狀的查詢功能。

2.3 數據點選擇、查詢

因每個服務器上的點位都比較多，每個儀表維護人員可能掌握的儀表情況都不一樣，如管道上的儀表所上傳的瞬時流量、累計流量、溫度等[1]，這時只需要在文本框中輸入儀表的位號就可以了解現場儀表的狀況，不用在數據庫逐個尋找。

有了服務器的選擇，網絡的判斷，數據點的選擇，接下就要實現數據的查詢功能。在功能的選擇上，我們的設計模擬一個儀表維護工人的日常工作習慣。當他對所轄儀表進行巡查時，都會進行班組、介質或區域的選擇，然后查看所有數據的運行狀態，再看是否有異常的出現，以方便安排今天的工作。要實現以上的工作，就需要我們了解儀表出現故障時數據庫中的數據返回值是什么，通過這個返回值來判斷是儀表故障，還是網絡故障，或都說是返回的時間戳等其他問題[2]。

2.4 自處理巡查

以上功能都是需要人工完成的。自處理巡查則是操作系統自己去把上述功能自行運轉起來。這樣就不再需要操作人員來實時監控，操作系統會通過運行之前設定好的時間周期進行儀表的循環檢測。當發現問題時會停下來發出報警，等待維護人員處理。

2.5 電話報警

其實市面上有很多電話報警的成功案例，本應用中只是把數據異常判斷與電話報警結合在一起。當在線監測系統監測出異常數據后，在上述的常規報警同時，再把指令發送給連接電話或移動通信設備的控制模塊，由控制模塊控制電話或移動設備把相關信息傳送到維護人員。從而實現電話報警的功能（如圖2）。

當在線監測系統發現有異常數據時，把指令發送給電源開關量服務器，控制電源開關量服務器的通斷[3]。電源開關量服務器這時的狀態為中斷狀態，其將中斷對電話斷電報警模塊的供電，電話斷電報警模塊在接收到斷電信息后做出反應，啟動電話報警功能。這一過程參考的機房市電斷電時的電話報警功能[4]。至于電話斷電報警原理及相關內容，網上有很多，可以直接使用。數據異常信息可以通過無線移動傳輸模塊設置文本來進行編寫，再發送出去。

圖2

3 應用測試

完整的應用程序需要一套完整的測試過程，可以在運行過程中發現程序的不足，彌補一些設計誤差和錯誤等。在測試的過程中，我們實行晝夜運行檢測，結合實際情況模擬各種操作過程，其中包括誤操作等，加入相關的提示信息和輔助操作。根據程序運行環境的要求，對程序進行打包，在不同品牌和系統的主機上進行運行測試，以檢測程序是否存在不兼容的現象。，以滿足應用要求。

4 設計延伸

初步設計的應用只是目前我們儀表維護工人日常需要的一部分，根據需求還有很的多功能可以添加其中，如數據超差對比、異常記錄分析、多種儀表通訊協議測試，儀表數據讀取寫入等，這些都需要我們用更多的時間去完善。

[1]楊濤.能源管理系統的應用[J].黑龍江:黑龍江科技信息，2009.274.

[2]潘新民，江燕芳.微型計算機控制技術[M].北京：人民郵電出版社，1999：65-69.

[3]張毅剛，彭喜元.單片機原理及接口技術[M].北京：人民郵電出版社，2008：57-78.

[4]胡宴如，耿蘇燕.模擬電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社，2005：15-22.