能源数据仪表巡检系统开发应用

刘文杰，任国明

（河钢股份有限公司唐山分公司 河北 唐山 063000）

1 立题之初

工业制造业中的能源介质用量管控，如风水电气的日常用量，都实时影响产品的质量。利用各种仪表把介质用量收集到数据库，再传送至现场操作室、控制室，供现场操作人员作为产品制造时的参考，需要保证这些仪表24小时的正常运行。即使出了故障，也要在最短的时间内进行处理，把影响降到最小。

目前，我们用的仪表监测软件太多，种类太杂。我们可以通过各类的测试工具来实时监测在线仪表数据是否正常，真实有效。但有一些工作还是需要人工来完成的。如定时定点的逐一观测，或者在特定的环境下加入一些判断命令来实现数据异常及相关的报警等。拿来主义的工具和手段大多都是以多种工具联合使用才能完成的。在我们实际工作中，很多时间无法完全掌握多种工具软件的操作方法，毕竟不是每个操作工人都是技术工种或程序员。这就需要我们把很多日常需要的工具软件中的一些常用功能，也就是对于我们最实用的那一部分提出来，再按照我们的操作习惯，合到一起，这样只需一个个简单的按键就OK。

2 功能设计

根据我们的工作内容，即能源仪表维护工的日常工作，保证工业计量仪表的正常运转，实际掌握仪表的运行状态，利用C#高级编程语言，设计出了能源数据仪表巡检系统。其功能如下。（如图1）

图1

2.1 服务器选择

根据现场的仪表数据采集上传的服务器不同，需要我们设计的操作工具具有任意连接各种服务器的功能，而且还要随意的进行切换。

2.2 网络状态查询

现场仪表数据，传入数据库需要一些网络通讯模块（如串口服务器等）完成的。有时在网络出现故障时，数据是无法上传的，这时就需要我们设计的操作工具软件具有网络通讯状的查询功能。

2.3 数据点选择、查询

因每个服务器上的点位都比较多，每个仪表维护人员可能掌握的仪表情况都不一样，如管道上的仪表所上传的瞬时流量、累计流量、温度等[1]，这时只需要在文本框中输入仪表的位号就可以了解现场仪表的状况，不用在数据库逐个寻找。

有了服务器的选择，网络的判断，数据点的选择，接下就要实现数据的查询功能。在功能的选择上，我们的设计模拟一个仪表维护工人的日常工作习惯。当他对所辖仪表进行巡查时，都会进行班组、介质或区域的选择，然后查看所有数据的运行状态，再看是否有异常的出现，以方便安排今天的工作。要实现以上的工作，就需要我们了解仪表出现故障时数据库中的数据返回值是什么，通过这个返回值来判断是仪表故障，还是网络故障，或都说是返回的时间戳等其他问题[2]。

2.4 自处理巡查

以上功能都是需要人工完成的。自处理巡查则是操作系统自己去把上述功能自行运转起来。这样就不再需要操作人员来实时监控，操作系统会通过运行之前设定好的时间周期进行仪表的循环检测。当发现问题时会停下来发出报警，等待维护人员处理。

2.5 电话报警

其实市面上有很多电话报警的成功案例，本应用中只是把数据异常判断与电话报警结合在一起。当在线监测系统监测出异常数据后，在上述的常规报警同时，再把指令发送给连接电话或移动通信设备的控制模块，由控制模块控制电话或移动设备把相关信息传送到维护人员。从而实现电话报警的功能（如图2）。

当在线监测系统发现有异常数据时，把指令发送给电源开关量服务器，控制电源开关量服务器的通断[3]。电源开关量服务器这时的状态为中断状态，其将中断对电话断电报警模块的供电，电话断电报警模块在接收到断电信息后做出反应，启动电话报警功能。这一过程参考的机房市电断电时的电话报警功能[4]。至于电话断电报警原理及相关内容，网上有很多，可以直接使用。数据异常信息可以通过无线移动传输模块设置文本来进行编写，再发送出去。

图2

3 应用测试

完整的应用程序需要一套完整的测试过程，可以在运行过程中发现程序的不足，弥补一些设计误差和错误等。在测试的过程中，我们实行昼夜运行检测，结合实际情况模拟各种操作过程，其中包括误操作等，加入相关的提示信息和辅助操作。根据程序运行环境的要求，对程序进行打包，在不同品牌和系统的主机上进行运行测试，以检测程序是否存在不兼容的现象。，以满足应用要求。

4 设计延伸

初步设计的应用只是目前我们仪表维护工人日常需要的一部分，根据需求还有很的多功能可以添加其中，如数据超差对比、异常记录分析、多种仪表通讯协议测试，仪表数据读取写入等，这些都需要我们用更多的时间去完善。

[1]杨涛.能源管理系统的应用[J].黑龙江:黑龙江科技信息，2009.274.

[2]潘新民，江燕芳.微型计算机控制技术[M].北京：人民邮电出版社，1999：65-69.

[3]张毅刚，彭喜元.单片机原理及接口技术[M].北京：人民邮电出版社，2008：57-78.

[4]胡宴如，耿苏燕.模拟电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2005：15-22.