电厂环境监测系统的机电一体化改造设计研究

吴建军 李金秀

山东英利实业有限公司 山东潍坊 262717

在一些电厂中，对于湿度以及温度的测试，往往采用人工读数查表的方式，这难以确保测试的准确度，存在较大的误差，需要投入较多的人力，难以满足生产的要求，有碍于电厂长远的发展。基于这样的情况，结合电厂的实况以及需求，设计了监测系统。在利用该系统之后，有效提高了测试的准确度，极大减少了对人力的使用，可为电厂更好的发展，起到一定的促进作用。

1 技术指标与功能

①测试温度介于0至80摄氏度的范围，精度为上下0.5摄氏度，湿度介于0至100%之间。②显示方法：依次循环显示。③通讯距离：距离低于七百米。④数据记录：间隔20min的时间进行1次记录，一晚上存盘1次。⑤测量方法：主机间隔20min的时间，采集1次数据。⑥报警处理：针对全部检测的参数，开展相应的超限判定，在出现超限的情况下，发出警报信息。⑦打印功能：不受时间的约束，能实现打印的功能，而且也能够整日打印。⑧一机多用；对于主要的计算机来讲，除了能够进行测试，也能够完成一些管理工作，比如对文字的处理。

2 系统设计方案

对于集散式测控系统来讲，有着一系列的特点，对于一些既定的数据，可以独自完成收集工作；基于不同的计算机系统，连接成相应的网络，对于彼此通讯来讲，可以对工作进行控制以及协调。基于此，本设计利用该系统结构。对于温度以及湿度测试结果，通过主机房进行显示，设计1个下位机，来采集并展示参数，并且把结果传至主机房。从不同的数据采集单元，获取相应的数据，开展全方位的显示，对数据进行超限判定，一旦出现超限立即发出警报，通过中位机，来储存全天的数据。对于上位机来讲，可在管理工作中得到运用，需要查询数据，或者储存数据时，方可借助上位机来完成。

针对上位机以及下位机，结合二者所存在的特点，依次实施两种方式，基于不同的位机，来达到传输信息的目的，一是并行通讯，另一个就是串行通信。加以分析系统所具备的特点，比如较好的可靠性、易于进行操作以及有着较为理想的适用性，对于该系统来讲，还应当实施下述的技术措施：对于下位机以及传感器，在二者之间实施4毫安至20毫安电流传输，在此基础上，不但有助于更好传输信号，而且可以显著增强抗干扰性能。采用电容式温度传感器，即便处于高温或者高湿的情况下，也有着很好的适用性，同时配置防尘罩，由此可以极大提高测试准确度。针对中位机以及下位机，在二者之间实施20毫安电流的通信技术，由此可以增强抗干扰性，同时能够更加准确进行传输。实施抗干扰技术，能够提高系统运行的稳定性。实施软面板技术，使得界面变得更加友好，较为容易进行操作。融入模块化设计思想，便于开展对系统的维护工作。以整个系统设计来分析，由多个部位组合而成，比如上下位机。

3 系统硬件设计

中位机硬件设计，对于其硬件来讲，由多个成分组合而成，比如接口与时钟电路以及RAM等。同样对于下位机硬件来讲，也有着很多组成部分，比如译码与接口电路，模拟开关等。结合任务要求，对于电厂内温度以及湿度的测量，该系统有着较好的适用性，因为尘埃相对较大，再加上湿温度相对较高，对于所选择的传感器来讲，需要满足这样的环境。除此之外，针对传感器以及变送电路而言，需要具备较好的抗干扰性，而且能够达到远距离传输的目的。在本次设计中，选用了型号为WSB-004的传感器，以下为其指标：负载能力不超过500欧姆；功耗不超过3瓦特；测量温度介于0至80摄氏度之间；运行电压为220伏特，频率大小为50赫兹；测量湿度处于0至100%EH的范围等。

4 系统软件设计

对于系统软件设计，文章主要从上位机软件设计、中位机软件设计、下位机软件设计等方面进行探究，以期能为相关人士提供借鉴。①上位机软件设计。具备多项软件功能，可以对上下限以及时间等进行修改，可对信息进行再次设置；针对全天的数据，能够自动产生报表；不受时间的约束，可对测试数据进行显示或者打印；对于全天的报警以及测量数据，可以达到查询的目的；针对全天的数据信息，可以进行存盘，便于今后进行查询。对于上位机软件来讲，融入了从上至下的思想，以功能模块为切入点，进行相应的划分，然后逐级开展细化。以这一种设计思路来分析，便于开展维护工作，而且有助于进行扩充。②中位机软件设计。同样有着多项的软件功能，对于通讯信号，可以第一时间进行响应；每间隔20min的时间，可以对测试数据进行1次读取；在按下键之后，对于CPU来讲，能够进行有关的处理；对于测试数据，能够达到循环显示的目的。③下位机软件设计。同样存在多项软件功能，对于通信要求，能够第一时间进行响应；针对所测试的数据，可以达到循环显示；开展软件滤波。对于不同点的参数值，以循环的方式进行采集，其中既包括温度参数值，也包含湿度参数值，对于下位机以及中位机来讲，二者之间的数据信息传输，采取中断的方式来实现。

5 结语

企业要想更好的发展，在环境参数监测方面，应当提高重视程度，不断提高环保意识。环境参数能否得到准确地测量，与检测方法有着很大的联系，本设计借助测控系统，针对环境参数的监测，使其变得更加合理与现代化，有效提高了系统技术功能，所需费用较低，系统有着更好的可靠性，内容更加一目了然。