电厂安全生产远程监控系统设计分析

电厂安全生产远程监控系统设计分析

谢增荣

中国能源建设集团广东火电工程有限公司

摘要：随着我国电力设备的应用越来越广泛，人们对电能供应和生产的稳定性和安全性的要求越来越高，电厂在安全生产的过程中引入生产远程监控系统能够显著的提升电厂的自动化进程，保障电厂生产的安全性。因此本文将从电厂安全生产远程监控的系统设计上入手，简要阐述其基于CSS编程的框架选择、层次设计、通信协议设计等方面分析电厂安全生产远程监控系统的设计。

关键词：电厂；安全生产；远程监控系统；系统设计；框架选择

引言

随着我国通信技术、计算机技术、控制系统等各领域技术的不断发展和完善，我国逐步向着信息化、数字化、智能化方向发展，基于计算机的控制系统从传统的集散式控制系统向着分布式总线控制系统方向发展。分布式总线现场控制系统是当前先进的数字化自动控制系统，在我国的电厂安全生产中已经逐步开始应用，基于分布式总线现场控制系统的远程监控控制系统是我国未来电厂安全声场的一大发展方向。下文将对电厂安全生产远程监控系统的设计进行分析阐述。

1基于CSS编程框架的远程监控系统设计

1.1基于CSS编程的框架模式选择

远程监控系统在实际的开发过程中软件设计人员会依照电厂的终端使用方式和应用情况的不同来选择远程监控系统的框架模式，远程监控系统的开发模式从大体上来看可以分成以下两种：服务器/浏览器以及客户端/浏览器，这两种结构模式又被缩简称B/S和C/S。服务器/浏览器结构是以服务器为主体，数据的存储和处理程序都是在服务端进行，使用者可以通过互联网浏览程序即可进行数据处理业务。客户端/浏览器结构是将服务器作为数据的处理和存储的端口，使用者需要在操作端下载安装特定的程序来进行数据处理业务，之后在通过互联网将处理后的数据上传至服务端。

通过多以上两种框架模式的选择，本文将选用客户端/浏览器框架结构模式的升级版，即CSS。CSS又被称之为客户端/服务器/数据库模式，该种框架模式中工作任务划分明确，其中客户端主要工作内容是应用和数据的分析处理等前台界面的操作，其中服务器端主要工作的内容是存放数据、数据逻辑处理，其中数据库主要工作的内容是存放和管理全部数据。CSS相比CS框架模式，在客户端和数据库端口中间搭建了服务器来进行数据逻辑处理，进而极大的减轻了数据库工作的强度，提升了整体远程监控系统的处理效率和处理质量。使用者发出的命令发向服务器而不是数据库，这就使得数据的安全性得到了很大的提升，数据库直接处理客户端的请求和命令，进而保障了数据的共享性，所以说CSS框架模式具有高效的实时性和安全性，数据吞吐率相比CS模式更高，因此其适用于要求更高的系统，CSS框架模式的优点完全适用于电厂的大范围远程监控系统的要求。

1.2远程监控系统层次设计

电厂安全监控系统在系统层次设计时采用的是三层CSS体系结构，即上位机系统、下位机系统和网络传输层。进而使得使用人员可以通过客户端操作就能实现监控系统的多种功能。上位机系统的层次设计，上位机系统是使用人员的客户端应用程度、程序服务器和数据库组成，客户端主要完成的信息管理和控制工作，应用程序服务器主要是对全厂的安全生产管理系统的控制和管理程序，数据库主要是存储相应监控数据，为后续工作提供便利。下位机系统的层次设计，要想构建完善的电厂安全远程监控系统，就应当解除网络层实现对基层生产设备和过程的远程监控，下层机系统主要由传感器完成基层生产数据的收集，通过数据采集卡对采集的数据进行格式转换和远程传输，将处理后的数据上传至数据库服务器，进而在由使用人员通过客户端应用程序进行操作，进而实现集成设备的远程监控。

2电厂安全生产远程监控系统的实现

2.1远程监控系统的设计概述

远程监控系统的设计主要内容可以分成以下两个部分即视频信号传输方式的确定和系统总体设计。对于视频信号传输方式来说，电厂电视系统的信号传出方式主要为光缆传输和电缆传输，本次设计选择的是光缆信号传输方式最为传输介质，在及时的总线铺设环节，要求施工团队结合实际现场状况在使用当前先进的以太网通信技术来实现电厂的安全远程监控系统的通信网络构建。

对总体的远程监控系统设计来说，电厂安全生产远程监控系统的实现主要是通过前端摄像头、视屏控制设备、信号传输设备和视频输出等设备的良性运行来维持。对于前端摄像头而言，电厂远程监控系统主要针对的地面的视频监控，整体生产的范围较广，因此多采用的是云台摄像机。云台可以在水平和垂直两个方向移动，因此安装在云台上的摄像机能够实现全方位的摄像，建议电厂安全生产远程监控系统选用彩色全方位摄像仪。对于视频控制设备而言，视频控制设备时监控系统中最为重要的部分，通常被划分为两类即前向设备和后向设备，前向设备主要是视频服务器，其功能是为视频信号接入网络。后向这杯主要由接收机、发射机、分配器、矩阵控制切换系统等支出，通常放置在总控制室，其主要功能是进行视频数据的接受和处理，控制云台的转向和移动、焦距的调整和输出信号的控制。对于信号传输设备来说，去采用的多为光纤最为传输介质，为整体的远程监控系统配置的交换机和流媒体设备等进行视频信号的数字化传输。对于视频输出设备来说，其设备的主要构成为监视器、屏幕对控点、硬盘录像机等。电厂安全生产监控人员可以通过监视器或屏幕对整个的对控点进行全方位监控，硬盘录像机会将监控视频保存下来，为以后的视频查探提供必要的视频信息。

2.2远程监控系统的数据连接端口设计

远程监控系统的数据连接端口又被称之为接口，是连接连接服务器和远程监控设备的通信端口，通信服务器和监控终端之间的接口采用基于TCP/IP网络的WINDOWSSOCKET通信方式，其应具有以下几点功能：其一，各个计算机系统的时间校对，监控终端定期向通信服务器查询系统时间，进而对系统自身的时间域通信服务器的时间相吻合，校对自身时间。其二，可以查询单个机房的运行装填。其三，查询以及机组或班组的工作状态，当监控终端主机监控下属的一个班组是，定期向通信服务器端口下达查询下属班组运行状态指令，并对获取的运行状态信息进行处理。其四，可以查询所有机房，当监控终端主体监控所有机房时，其工作模式与监控单一机房时工作模式相同，仅仅是命令与之不同，监控终端下达的命令由查询单一机房变为查询所有机房。其四，查询当前通讯状态时，从监控终端主机定期下达查询指令，将指令发送至查询交换机，在经由交换机来查询当前通信状态，并将查询结果反馈给监控终端，其五，在接收警报时，监控终端主机接收端接收到通信服务器发送的报警信息，对报警信息进行初步处理，并显示报警结果。

结语

电厂是我国供电环节中最终重要的部分，当前我国电厂总是达到了数千座，为了迎合我国社会现代化发展的脚步，推行自动化、智能化电厂建设成为电厂未来发展的必然走向，电厂安全声场远程监控系统的构建和落实是促进电厂自动化、智能化发展的催化剂，本文从电厂安全生产的系统框架选择、系统接口设计、系统层次设计等多方方面分析探究电厂安全生产远程监控系统，希望对我国电厂安全生产远程监控系统的应用有所参考。

参考文献

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