第一篇：基于电力运营监控的可视化研究与应用
基于电力运营监控的可视化研究与应用
【摘 要】随着人们越来越注重环保意识，清洁能源电力成为人们生活和工作中最主要的消耗能源。电力公司要为广大的群众的提供大量的电力，需要保证电力系统的安全性和稳定性。随着我国电力管理模式发展，电力运营监控可视化管理系统能够实现优化电力公司资源的调配和整合。本文主要分析了电力运营监控的可视化应用研究现状，并针对电力运营监控可视化管理系统的实施进行了研究和探讨，以期保证我国电力运行的安全性和稳定性。
【关键词】电力运营监控 可视化管理 运营分析
随着我国经济实力的提升，人们越来越注重自己生活品质的提升，而电能作为如今应用最广泛，且不会破坏环境的能源，得到人们的广泛利用，因此我国电能的消耗每年都在增长。人们的对电能的需求，推动了电力公司经济效益的增长，为了使电力公司的抓住当前的发展机遇，电力公司需要注重电力体制的改革[1]。随着智能电网的发展，电力公司需要加强电力技术系统的改进，促使电力运用监控可视化管理系统能够从全局助力电力公司的发展。电力运营监控的可视化应用研究现状
1.1 电力管理研究现状
随着我国用电量的持续攀升，电力公司的电力系统规模也在不断增长，从而导致电力信息以及所产生数据不断增多，给电力公司的管理造成一定的压力。传统电力公司的管理方式，主要是由人工的方式，所采用的计算方式也比较简单，因此往往事倍功半。因此，为了使电力公司的管理模式更加规范、标准和自动化，我国电力公司需要加强对国外先进管理模式的学习，借助国外先进管理理念对我国电力公司管理模式进行改进[2]。目前，我国电力公司开始注重管理信息化的建设，主要有三种类型：（1）面向信息流管理的系统软件，这类软件不能完善与电力信息实现交互，同时存在数据质量有偏差的问题。（2）电力公司自主开发的系统软件，这类软件虽然实用性较高，然而却存在不够严密，不能扩充的缺点。（3）引进国外先进系统软件，这类软件尽在短时间内实用性较高，不能随着企业发展进行有效扩充。
1.2 电力系统可视化应用研究现状
可视化技术主要是利用融合人体本身的视觉感知能力和计算机图像处理能力、数据管理等，并用图形图像的形式传达和展现的信息[3]。其能够有效对复杂的数据进行分析，并产生图形图像，从而探索出数据信息更加深层次的涵义。可视化技术的发展较为广泛，将其应用到复杂的电力系统中，能够有效有效帮助电力公司处理庞杂的数据信息[4]。随着科技的进步，针对电力系统的可视化分析软件越来越多，且部分可视化分析软件取得了非常明显的效果。随着电量需求的增多，系统系统所需要处理的数据越来越庞杂，因此需要加强对可视化技术的研究。
目前我国国家电网公司采用可视化展示组件，针对业务数据、人力资源、财务管理等业务的关键指标进行配置，满足了信息应用综合查询作用及分析作用。电力公司利用图表、三维等可视化技术，并根据来自各个系统的指标数据，为人们提供决策数据，满足信息运维综合监管系统的作用。电力公司运用综合可视化技术，针对可视化监控、业务数据等进行设计配置，从而从数据采集、控制等可视化应用方面，提高可视化系统的作用[5]。电力运营监控可视化管理的概述
由于我国人口基数过多，且经济实力在不断提升，对电力的消耗越来越大，因此电力公司需要加强对电力系统的改进。我国国家电网电力运营监控可视化管理系统主要是遵循SG-ERP的建设思路，结合当前信息化业务管理系统，从而形成为具有全面监测功能、分析功能、控制功能以及管理功能等为一体的平台，为电力公司的管理和电力系统提供支持。要使电力运营监控可视化管理系统更加完善，要结合先进的可视化技术，并根据我国国家电网的系统平台，构建出展现国家电网公司成果的管理系统[6]。
电力运营监控可视化管理系统可以利用展示平台作为载体，以丰富形象的展示方式，针对业绩、发展等进行展示，从而促使人们能够全面了解到电力公司的实际运营情况，特别是公司领导可以根据所展示的内容，为电力公司以后的发展做出决策。而且，其还能够针对不同的业务需求，向不同的部门展示不同的内容，从而为不同的部门提供决策支持。电力运营监控可视化管理系统的实施
3.1 运营监控中心
随着我国电网管理的发展和进步，国家电网公司逐渐建立了更加科学规范的电网管理体制，推动了整个电力公司的进步。然而与国际水平相比，我国国家电网公司仍然有很多发展空间。其中运营监控中心是总部与旗下省市公司的综合运行部门，其主要使公司更加安全健康的发展，保障公司内部的协调性。其主要起到协调和检测的作用，并不涉及其他业务部门的工作。运营监控中心主要内容如下：（1）全面监测，主要是通过构建监测模型、设定指标法制等方式，针对公司绩效、业务流程等进行监测，从而加强发现异动的力度，实现自动预警。（2）运营分析，针对电力公司的日常管理，研究不同业务的关系和影响，通过构建分析模型、梳理关联关系，针对全面监测的内容展开分析，明确异动发生的原因以及发展趋势，并利用分析结果为领导提供决策建议。（3）协调控制，该阶段主要是根据上述两个阶段后的结构，通过协作和管控，针对异动问题，协调相关部门进行解决。（4）全景展示，利用可视化技术和大屏幕，展示全面的管理成效。
3.2 可视化管理系统的功能需求
可视化管理系统的功能需求主要包括三个内容：（1）历史数据回溯，可视化管理系统所涉及的数据较多，然而展示平台不可能将所有的数据分析整理后展示出来，而且人们也不需要一次性查看所有的数据。但为了方便相关部门能够查阅以往的数据，因此该系统需要历史数据回溯系统。（2）局部单画面点击切换，由于不同的业务类型所需要的展示内容不同，因此当同一个业务类型的数据一次不能展示完毕时，需要用到局部单画面点击切换功能，将同一个业务类型的数据，通过局部单画面点击切换的方式，保证数据的全面性。（3）树状结构图，很多指标之间都存在一定的联系和逻辑，为了保证相关人员能够明确指标间的关系，需要通过直观的树状结构图向人们进行展示。
3.3 可视化管理系统的非功能需求
可视化管理系统的非功能需要主要包括：（1）实用性，国家电网公司建立电力运营监控可视化管理系统，最主要是需要其实用性和经济性。对于可视化管理系统实用性主要表现在方便工作人员操作和管理，操作界面简单直观，数据库稳定等，同时系统还需要具有高性价比，在选择数据库和相关配置时，需要注重经济性。（2）稳定性，对该系统的稳定性要去主要有查询响应时长短、画面切换响应时长短，能够不间断的工作，且在发生系统故障时，能够保持展示功能不受影响。结语
综上所述，随着我国对电力的需求量越来越高，电力公司为了保障电力的稳定性和公司的健康发展，加强了对电力运营监控可视化管理系统的改进。通过上述分析可知，加强规范不同业务系统的操作流程，完善系统的应急处理机制能够有效促进系统的完善。
参考文献：
[1] 黄拓，凌德祥，张扬.基于电力运营监控的可视化研究与应用[J].电子制作，2014（23）：81.[2] 陈安，王帅，王琰，沈汀.电网企业可视化触摸交互展示平台功能设计及应用[J].经营与管理，2015（07）：131-133.[3] 李丽佳.电力企业运营监控管理初探[J].现代国企研究，2015（06）：12.[4] 周亮.电网可视化运营浅析[J].企业改革与管理，2014（20）：117-118.[5] 胡志超.电力企业可视化运营监控管理[J].现代商贸工业，2014（18）：186.[6] 李方军，韩旭杉，张驰.电网企业运营监控中心展示平台研究与设计[J].电力信息化，2012（06）：77-81.
第二篇：可视化工具应用交流与分享
可视化工具应用交流与分享
1、除了Freemind，你还用过哪些软件来做类似的工作？谈谈你对这一软件的评价。
答：在平日的教学中，我用word编辑教学目标，用 powerpoint制作课件展示教学目标相关的内容。学习了Freemind思维导图后，我感到这种软件制作出来的教学目标更加层次、立体化，它将教学目标呈树状非常清晰明确的表现出来，它的优势是word和powerpoint软件无法相比的。我认为用FreeMind软件制作框架结构图形比其他软件方便多了，在今后的实践中我将会多加应用。
2、除了用来辅助教学目标分析，你认为知识可视化工具还可以支持哪些教学活动？ 张开想象的翅膀吧，看谁想到的多。
答：我认为FreeMind可以用于如下活动：（1）、科学活动中的预测，观察活动中的记录，（2）、历史课上应用图解的方式，传达和建构复杂的知识体系。（3）、语文课堂上老师可通过一张“课文导图”的解释，让学生复述课文梗要，记住课文脉络，背诵课文关键字，看着图像理清课文内容。（4）、思维导图可以应用在笔记、写作、讨论、会议、设计等方面。
第三篇：电力监控系统的应用实例
电力监控系统在龙岩青年大厦的应用
摘要：基于目前科学技术飞速发展，人们对电力资源的依赖越来越广泛，而现阶段国内电力系统的运营成本还相对较高，因此完善电力系统各方面的工作已经势在必行。电力监控系统在整个电力系统中具有重要的作用，它能够有力的促进电网管理工作效率，降低电力系统的运营成本，本文通过福建龙岩大厦电力监控系统的应用介绍电力监控系统在办公大楼中的应用。
引言
配电自动化，是一项集计算机技术、数据传输技术、控制技术、现代化设备及管理于一体的综合信息管理系统。其目的是提高供电可靠性，改善电能质量，向用户提供优质服务，降低运行费用，减轻运行人员的劳动强度。
随着电力网络的不断发展，用电负荷的持续增长，各种新型负载不断涌现，用户更加关注电能质量问题，同时也对电能质量提出了更加严格的要求。用户需要更加有效的电力监控管理解决方案来应对上述变化带来的挑战，以实现配电系统持续可靠、高效低耗的运行。本文通过对福建龙岩青年大厦电力监控的建设，介绍电力监控系统在办公建筑中的应用。
1、项目概述及建设目标
福建龙岩青年大厦位于龙岩市商务营运中心J地块，总投资1.8亿元，总建筑面积39500平米，总高为92米，共22层（地下1层，地上21层），其中地下1层为车库及人防，1至3层为商务金融及配套服务用房，4至21层为高端写字楼。整个大楼用电分为10kV和0.4kV，其中10kV部分包括两路进线以及两路变压器出线。0.4kV部分包括两路变压器进线以及74路低压出线回路，负责整栋大楼照明插座、动力、空调等设备供电。
本电力监控系统中，监控要求主要有以下几个方面：
1.远程观测。要求系统能够准确的对电流、电压、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、视在功率、功率因数、频率、开关状态、剩余电流等信息进行检测。
2.远程通信。要求系统能够及时的传递设备运作状态以及故障信息。
3.报警。要求系统能够通过设定，对各种信息进行报警。4.显示。要求系统能够就地显示出各部分运作信息。
2、电力监控系统的设计
在监控系统的设计中，要充分考虑客户的实际需求，以及电力系统的实际结构、电力系统的实际载荷能力等因素，进而合理的选择监控设备，这既有利于减少系统运作的成本，同时也有利于系统功能的实现。
本项目的电力监控系统，可以实现对楼内高低压配电回路的实时监控，有利于电能管理。另一方面，电力监控系统不仅能够准确的表示出回路的用电状况，它还具备网络通讯等功能，能够与计算机、串口服务器等设备进行组合，及时的显示楼内各个配电回路的运作状态，当楼内电力系统的负载越标时，电力监控系统能够迅速报警，发出语音提示。另外，电力监控系统还能够生成报表、曲线图等统计信息，便于有关人员分析楼内各部分的用电状况，使楼内的用电活动更加安全，从而保证楼内人员的生命安全，提高办公人员的工作效率。
2.1 系统结构
依据新建办公楼的配电情况和办公室分布情况，能耗在线监测系统建设采用分层分布式结构，系统包括：站控管理层、网络通讯层、现场设备层。系统网络结构如图2所示：
站控管理层管理人员与计算机进行人机交互的直接窗口，对采集的现场各类数据信息计算、分析与处理，并以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况，是系统的最上层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备，如工业级计算机、打印机、UPS电源等组成。
通讯层使用的设备为NPORT5630串口服务器。该层是数据信息交换的桥梁，负责对现场设备回送的数据信息进行采集、分类和传送等工作的同时，转达上位机对现场设备的各种控制命令。
现场设备层主要是连接于网络中用于电参量采集测量的各类型的仪表等，也是构建该配电系统必要的基本组成元素。根据本项目的实际特点，在本项目方案设计时为低压配电回路每个回路安装ARCM200L-Z智能仪表，实现每个回路剩余电流、温度、三相电流、三相电压、频率、功率、四象限电能等电参量监测；并对每个回路断路器分合闸状态进行监测。
2.2 网络设计
电力监控系统中的网络系统能够及时的对数据进行传输，并迅速传递操作指令，是实现电力监控系统各项功能的基础。对于福建龙岩青年大厦电力监控系统来说，系统中监控设备相对较少，而且大多集中分布于一个配电时内，此时，可以先把每个设备就地与总线连接，之后在把各条总线全部接入通讯网关，来实现与主机的传递。
2.3监控系统软件功能设计
系统依据客户实际需求进行设计，并实现了一次主接线图界面显示；电参量遥测及电参量越限报警；事件记录；系统运行异常监测；故障报警及操作记录；报表查询与打印；系统负荷实时、历史曲线，用户权限管理等主要功能。
2.3.1数据的采集与处理
数据采集主要包括模拟量以及开关量的采集。模拟量的采集主要是对线路电压、电流、功率、功率因数、频率等信息进行采集，开关量的采集则主要是对断路器、隔离开关、接地刀闸等设备的工作状态，以及断电保护、运行故障等报警信息进行采集，实现远程数据的本地实时显示。数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户，达到配电监控的自动化化和智能化要求，同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。
2.3.2数据记录
电力监控系统的数据记录功能主要就是对断路器分合状态以及保护动作的前后顺序进行记录，它要求系统中必须有足够的内存空间，进而长时间的、大量的对数据信息进行记录和存储。其次，电力监控系统的数据记录功能也包括对故障信息的记录，即对故障发生时的实时电流、实时电压等数据进行记录存储。由此可见，数据记录功能可以通过对保护装置工作状态的记录，以及对故障信息的记录，准确的反映出系统中存在的问题，从而便于工作人员解决。
2.3.3远程操作
电力监控系统的远程操作包括远程监视、远程通信、远程调控等环节，实现了电力系统的远程控制，使工作人员可以远程对电流、电压等信息进行观测，对系统故障进行分析，对保护装置的状态进行评估，更便于工作人员在远程对隔离开关等设备进行操作，大大减少了工作人员的工作量，不过，在供配电设计中不仅要有电力监控系统，还要设计人工操作系统，当电力监控系统出现故障时，可以人工进行处理。
2.3.4电能管理
为了实现对本大楼内各回路用电量的监管，系统设计了电能管理报表，系统通过对有功电度的采集，按照回路名称的不同，自动生成日报表、月报表和年报表并有报表打印功能，并可对某一回路的某一时间段内的用电量进行查询，可以帮助物业建立有效的用能管理考核制度。通过系统的建设和制度的建立，使各入驻企业管理办公人员节能意识大大提高，有效的节约了企业管理办公能源消耗。
3、供配电设计中应用电力监控系统的意义
综上所述，电力监控系统帮助用电单位提高效率、减少损失、降低运营成本，电力监 控系统能够有效确保电网管理效率、缩小电力运营成本，也成为供配电设计中不可或缺的重要组成部分。电力监控系统的通信、故障报警、数据存储记录等功能使得工作人员在实际工作中更加方便，可以通过人机操作界面, 直接了解到电力系统的运行状态,并能迅速传递出操作指令，由于监控设备对数据的传递都是通过网络传输来实现，因此，不同的电力监控系统可以设计不同的组网方式,确保数据信息能够迅速、精准的进行传输。另一方面，在供配电设计中运用电力监控系统，应该根据实际情况选择监控设备。一般的电力监控系统通常都采用具有远程通信、远程观测以及远程控制等功能的设备，而一些高端电力监控系统则需要选择功能更加齐全的智能设备。
在商务楼、写字楼等场所设置电力监控系统，可以实现对楼内高低压配电回路的实时监控，有利于电能管理。另一方面，电力监控系统不仅能够准确的表示出回路的用电状况，它还具备网络通讯等功能，能够与计算机、串口服务器等设备进行组合，及时的显示楼内各个配电回路的运作状态，当楼内电力系统的负载越标时，电力监控系统能够迅速报警，发出语音提示。另外，电力监控系统还能够生成报表、曲线图等统计信息，便于有关人员分析楼内各部分的用电状况，使楼内的用电活动更加安全，从而保证楼内人员的生命安全，提高办公人员的工作效率。
第四篇：电力监控解决方案
近年来，输电线路遭受外力破坏而引起的跳闸故障呈逐年上升的趋势，在输电线路保护区内吊车碰线、建房、植树、修路、挖沙取土、开山放炮、围堰挖塘、焚烧等违章违法行为屡禁不止，严重威胁到电网的安全稳定运行。为进一步加强电力设施保护工作，防止和减少输电线路外力破坏事件的发生，确保保证输电线路安全稳定运行，防止外力破坏事故的发生。
随着国民经济的高速发展，各行各业对电力的需求量越来越大，对供电部门提供电力供应的质量（稳定性、不间断性及伴随服务）要求也越来越高，因此远距离高压输电线路的电网运行的安全性显得尤为重要。
电力行业高压输电线路、塔基多数呈线状式分布，且很多地理位置处于人烟稀少的地方，平时无人或少人值守，巡线管理人员只是在固定的时间去进行设备维护工作。远距离高压输电线路所处的地理环境、气候条件比较恶劣，不仅要耐受恶劣气候的考验，还有就是很多不法分子对电力设施、电力电缆、高压铁塔等偷盗、破坏现象频频出现，造成巨大损失。
越来越多的电力公司开始重视高压输变电的安全问题，因为电力行业和人民的生活、生产息息相关，一旦电力设施遭遇破坏，就会造成大面积停电，其后果不堪设想。例如，08年初，南方大雪造成的电力系统大面积瘫痪，2003年美加“8.14”和2005年莫斯科“5.25”这几起大面积停电事故，均带来几十甚至上百亿的经济损失。随着电力企业的发展，高压输电线路维护部门对输电线路高效维护、统一管理、监控防盗方面的要求不断提高，急切的需要一套能提高其管理水平、工作效率并符合未来科技发展趋势的系统，来解决日常管理中出现的安全问题。为此，各超高压输电网局及电力公司一直在寻找有效的监测管理手段。
上述这些威胁，常常处在有线信号无法到达，专线微波又达不到距离的地点，而这种威胁又确实存在，有监控的实际需要，为此建议实施“高压输电线路3G无线视频监控系统”。系统的使用将使高压输电线路、塔基的监测建设成为“安全防范无漏洞、安全管理现代化、安全信息数字化”的综合型、高水平的安全防范系统。为提高电力行业高压输电线路的现代化管理水平提供了有力的保障。1.1 设计原则
设备的先进性与成熟性： 为了保证系统的正常稳定的运行，本系统的建设应该采取目前已经在业界经过考验的、证明为成熟、可靠的技术和方案，并能够根据技术的发展平稳地向新的技术过渡； 先进性：
先进的设计思想、网络结构、开发工具，采用市场覆盖率高、标准化和技术成熟的软硬件产品以先进、成熟的网络通信技术进行组网，支持数据、语音、视像等多媒体应用，设计方案立足于先进技术，使系统的建设达到和具备国内先进水平和领先地位。
可靠性和可用性：
选用高可靠的产品和技术，充分考虑系统在程序运行时的应变能力和容错能力，确保整个系统的安全与可靠。
开放性和标准化：
系统必须符合国际上的公认有关标准，同时具有良好的开放性，以便和不同厂家的产品能够互操作和互连。网络协议采用符合ISO及其他标准，如：IEEE、ITUT、ANSI等制定的协议，采用遵从国际和国家标准的网络设备。
灵活性和兼容性：
选用符合国际发展潮流的国际标准的软件技术，以便系统有可靠性强、可扩展和可升级等特点，保证今后可迅速采用计算机网络发展出现的新技术，同时为现存不同的设备、工作站、服务器、和相应终端等设备提供入网和互连手段。
实用性和经济性：
从实用性和经济性出发，着眼于近期目标和长期的发展，选用先进的设备，进行最佳性能组合，利用有限的投资构造一个性能最佳的网络系统。
性能可扩展性和升级能力：
系统设计应具有良好的扩展性和升级能力，选用具有良好升级能力和扩展性的设备。在以后对该系统进行升级和扩展时，必须能保护现有投资。应支持多种网络协议、多种高层协议和多媒体应用；
系统的灵活性：
系统的灵活性主要表现在软件配置与负载平衡等方面，整个系统可以通过软件快速简便地将用户或用户组从一个子系统转移到另一个子系统，可以跨越办公楼、学生宿舍、食堂、图书馆等任何一个相对独立的建筑群，而无需任何硬件的改变，以适应机构的变化。 良好的层次性结构和可伸缩性：
在大型智能系统的设计中，应该采用层次性的系统设计原则，这样既可以方便系统的管理和系统的设计，帮助进行系统自检查、错和诊断，也可使系统具备良好的可扩充性，能够随着系统的发而不断的进行扩充，以满足用户不断发展的需要。
高性能：
由于当前的应用对系统的功能、服务质量提出了越来越高的要求，因此，系统设备的选型和设计，必须采用经过实验测试的高性能的设备，并能够提供一定的服务质量的保证，让关键和重要的应用有充分的带宽和服务质量保证。
良好的安全性：
系统络应该有强大的安全性机制和方法，能够保护和隔离敏感性的信息和机密文件，能够完全保证内部的安全性。
易于管理：
系统设备必须支持常用的管理协议和标准，系统管理软件应该可以对系统进行全面的监测和管理、配置，并能够帮助管理员对整个系统及子系统故障进行诊断、排错和分析与规划。
合理性能价格比（P/C）：
方案应该有良好的性能价格比，在能够满足系统需求的条件下，尽量减少投资。该系统基于杆塔及输电线路的全方位防护，是一种较为完善的输电线路防外力入侵监测和预警系统。利用红外激光、微波报警、声光报警、联动图像视频等手段全方位对杆塔的外力入侵进行监测，有效阻止外力对输电线路的破坏，做到防患于未然。
远控公司的3G无线视频监控系统是基于运营商的3G网络来传输视频信号，因为目前3G基站的覆盖电信的CDMA2000最广，所以，在无线设备的选择上，我们全部采用EVDO设备，采用中国电信的3G网络来传输，如果3G信号不好或者不到位的情况下，自动切换到2G（CDMA 1X）来传输，实现向下兼容。设备主要由以下三部分组成：
·视频的采集压缩模块
903210988 ·无线的数据传输模块
·中心的监控管理平台
系统结构简洁明了，扩展性好，能适应多变的监控要求。
第五篇：煤矿现代化监测监控技术的研究与应用
煤矿现代化监测监控技术的研究与应用
自2000年以来，随着国家对煤矿企业安全生产要求的不断提高和企业自身发展的需要，我国各地的大、中、小煤矿陆续装备了矿井监测监控系统。这些系统的装备大大提高了矿井安全生产水平和安全生产管理效率，同时也对该项技术的正确选择、使用、维护和企业的安全生产信息化管理提出了更高的要求。目前，煤矿安全监控系统具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等多项功能，用来监测井下的甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、风速、负压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风窗状态、风筒状态、局部通风机开停、主要通风机开停、工作电压、工作电流等，并且实现了甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等。近几年来，兖州矿业（集团）有限责任公司及其下属各个煤矿针对以前在矿井监测监控方面存在的一些问题进行了认真分析和归纳，并且与有关单位共同开展了科技攻关，取得了一批卓有成效的研究成果，同时他们还积极应用当前已有的矿井监测监控适用新技术，提出解决方案并且在矿井上、下进行了实施，有效地保障了矿井的安全，取得了良好的效果。1 大型设备集中监控系统在煤矿的应用
兖州矿业（集团）公司兴隆庄煤矿东风井实现了大型设备的集中监控，设备采集参数量足、用户程序设计有利于扩展，为将来机房的无人值守创造了宝贵的经验。该矿东风井发大型设备集中监控设有主监控系统、6kV级变电微机保护系统和工业电视视频系统。主监控系统下连扇风机监控子系统、水泵监控子系统和空气压缩机监控子系统。其监控上位机采用研华IPC610系列工控机，依靠与各个子系统的通信，集中监控所有设备的运行，监测空气压缩机子系统、扇风机子系统和水泵子系统的运行参数、工作状态和故障报警信息等，能够实时直观的模拟显示空气压缩机、水泵和扇风机等大型设备的系统模拟图。
该控制系统的明显特点是各个子系统均能够保持控制上的相对独立性，既可以集中联网实行远程控制又能够独立就地控制运行，各个子系统互相之间不干扰。使用工业IPC做“高层面监控”，而又用高质量的西门子S7系列PLC做“物理层面”的采样与控制，两者的控制与数据处理配合使用可以实现优势互补，用来完成大型机电设备的监控可以说是各显其能、相得益彰。后台的工业控制计算机、前置的PLC控制器以及扇风机的数据采集卡，其CPU都设有看门狗定时器功能，可以实现主机因为软件故障而死机时系统在无人干预下的自动复位。
主监控系统的操作系统软件为Windows2000NT系统，工控软件为国内应用最为广泛的“组态王”6.02版，特别便于软件的开发。视频系统的数码录像部分采用独特的模块化设计，使用先进的多媒体软硬件技术，解决了原先监控系统因为反复使用录像带而容易产生的画面不清晰、管理复杂以及费用高昂等问题，可以实现手工录像、定时录像、视频移动录像和布防报警联动录像，具有录满自动删除功能、摄像镜头和云台控制的功能、软件防死机和断电以后来电自动恢复启动的功能。其先进的网络性能，可以在数据专线、电话线和宽带网上传输图像。2 KJ56型煤矿调度监控系统
为了满足中小型煤矿的现场实际需要，山东科技大学和兖州矿业（集团）公司唐村煤矿开发出了一套成本低廉、可靠性高、结构简单、便于维护的KJ56型煤矿调度监控系统，具有比较好的推广(推广的形式有很多，广义上说我们的企业所做的任何一个媒体广告，如在电视、广播、报纸、杂志等媒体刊登广告都属于推广的一种方式。随着网络的发展，网络推广形式越来越被企业认同和接受，网络推广投入少，见效快，产出多。网络推广的形式有南京百度推广、百度竞价排名、网站优化、google竞价、google排名等。如果您想做百度竞价排名，您可以在南京百度总代理处开户新建百度帐户。)应用前景。
整个系统是由7个分站和40只传感器组成的，测点参数包括风速、瓦斯、电流电压、设备开停、风门开闭、蒸汽压、风压、绞车开停以及其运行位置等。该系统的控制中心为地面计算机，即系统双线主机，通过通信接口与各个分站进行数据通信。分站均通过2芯通信线挂接在一起，相互之间不进行联络。系统的主机首先根据分站与传感器的连接端口对分站的测点进行定义，定义内容包括分站的测点数、测点的端子号、顺序号、模拟量还是开关量等。定义完成之后便选择“初始化”菜单对每一个分站接着初始化。初始化成功以后，分站就把双线主机发来的定义参数存入到掉电不丢失数据存储器中。当分站因为故障断电再送电的时候，单片机能够自动取出原有的系统定义参数进行循环监测而不需要系统主机再对其进行初始化。
KJJ12型通信接口是由双线主机相连接的一个通信信号转换器，它与主机的通信采用普通的RS232标准接口，与分站的通信采用本安型、二线制基带信号；有光耦隔离电路，具有主、从机自动切换的功能和通信指示的功能，通信误码率比较低。在监测监控系统中，分站内的单片机是不允许出现死机故障的，所以他们设计一套可靠的单片机自动复位电路。其中，振荡器正常工作的时候会间隔一定时间（可以进行调整）输出一个正脉冲给复位电路，让单片机复位。单片机在正常工作的时候却不断地输出一个清零脉冲给振荡器，使得振荡器输出的全部均为低电平，只有在单片机死机的时候振荡器才能够正常工作。3 水泵自动化监控系统的应用
在矿山井下的水泵房内，水泵的电动机需要根据水位的变化频繁地启动，其操作步骤比较繁琐、环境条件恶劣、噪声偏大、气温比较高、人员容易疲劳，特别是在井下发生水灾的情况下留人值守泵房也是很危险的。兖州矿业（集团）公司济宁三号煤矿研究的水泵自动化监控系统减轻了工人的负担，实现了无人值守，也为全矿联网监控和数字化建设奠定了基础，在实际的应用中也有着广泛的前景。
整个系统由数据采集与检测、现场监测与控制、远程监控指挥等组成，具有自动和就地两种操作方式。由工业计算机根据水位的情况来自动启、停水泵，自动实现水泵的轮换工作，做出合理调度。该系统具有过载、欠压、泄漏和超温等保护功能，当出现以上状况或者电动机出现故障的时候能够自动停止该水泵的运行，同时启动备用水泵。现场控制中心将采集到的数据和调度策略传至地面指挥中心，并且可以同步显示出水泵的运行状况。系统保留了设备原先的手动控制方式，以便在必要的时候可以在手动控制下实现水泵的正常运行。系统软件和客户端软件的操作界面全部为中文可视化界面，用户可以根据清晰的中文功能显示实现全部监控操作。
水泵房自动化监控涉及到电动机、水泵、射流泵、电动闸阀、电磁阀、仪表显示和水位检测等具体设备，按照水位实时检测、抽真空和自动注水、电动机启动与闸阀操纵、参数通信与屏幕显示、故障预防检测五个环节顺序操作,Wholesale Party Supplies。将omron plc技术应用到矿山井下的水泵房中，可以按照“避峰填谷”的原则，合理地调度各台水泵的轮流工作与“适时启动”，既避免了人工判断水位的不准确、杜绝了水泵人为的频繁启动，也实现了在用电低峰期启动水泵的功能，提高了水泵房的可靠性、用电效率、经济效益和现代化管理水平。4 智能监控终端在通风机监控系统的应用 矿井通风机是对矿山井下送风的重要设备，通风机的工作状态关系到对矿井送风的质量。兖州矿业（集团）公司机械制修厂研制出一种由ST-JK06系列智能监控终端组成的矿井通风机监控系统，可以对通风机的工作状态进行监视，并且根据气压、危险气体含量、温度与湿度等现场环境实际情况有效地控制通风机的送风量，既能够满足现场对空气的要求，又可以避免过量送风，降低了能源的消耗，同时也为安全生产提供了可靠的保证。ST-JK06系列智能监控终端不但能够对工作现场的危险气体以及风速、风压、温度与湿度等物理参数进行数据采集，而且能够对动力（通风机）的供电电压、电流、频率和功率等电参数进行数据采集，并且由该终端向监控中心发送信息，进而实现在监控中心对现场进行监视的目的；由监控中心向智能监控终端发送控制指令，就可以对通风机进行有效控制。该终端以采样原理作为理论依据，采用高性能嵌入式系统ARM，综合运用DSP技术、现场总线技术、自动控制技术、高速数据采集技术和贴片安装工艺等一系列先进的技术与工艺，实现了各种交、直流电量参数的实时采集、线性交换、计算和分析；同时，该终端具有模拟量输入/输出、开关量输入/输出、键盘输入/液晶显示等功能。鉴于电动机的运行状况进行实时监控已经成为多数用户对设备的技术要求，ST-JK06系列智能监控终端可以完成对电动机工作电流、电压、功率和电度等参量的检测，能够及时地发现电动机运行的故障，防止电动机烧毁。此外，该系统不仅可以对单台通风机进行监控，还可以利用ST-JK06系列智能监控终端构成大的监控网络，通过有线通信和GPRS/CDMA无线通信的方式对多台通风机实现监控。煤矿风井通风机监控系统研制成功
兖州矿业（集团）公司兴隆庄煤矿东风井通风机房安装G4-73-11№25D矿井主通风机2台，担负着矿井东翼的井下通风，原先的设备控制都是上个世纪70年代随机带来的简易控制柜，早就已经不能够适应安全和高效生产的需要。为此，他们和山东省煤炭科学研究所共同研制成功东风井通风机监控系统，满足了对通风机各种主要参数的监测与控制要求。现场的运行实践表明：其性能优良、稳定可靠。
该矿东风井通风机房的监控系统由1台研华IPC共控机作为监控机，安装在主控制室；下设3台检测下位机，均安装在通风机房，负责现场数据的采集与处理工作。下位机的控制核心采用ATMEL公司的89系列单片机，扩展有不掉电RAM、看门狗电路、开关量输出、开关量输入、模拟量输入、串行通信和电量采集等多个单元，主机在线监测电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率、前轴承温度、后轴承温度、风道静压、风道全压、风道动压、设备转速和通风机通风量等相关参数。通过对上述参数的监测，动态监测矿井的通风系统运行状况，同时在线监测运行通风机的运行效率，并且可以随时对备用通风机进行全量程的技术测定。其风压与风量的测量，采用本质安全隔爆型传感器，配接输入式安全栅，既满足了《煤矿安全规程》中关于煤矿出风井对电器的要求，又保证了微机系统的安全。
此外，在配套的工业电视视频方面采用工控机，利用视频采集卡和MPEG4数码硬盘录像系统，实时监视通风机房现场设备的状况，可以对现场进行动态录象、定时录像和报警联动录像功能，能够实现网络传输和远程控制，具有摄像机镜头和云台的全方位控制功能，以便及时发现并且处理现场设备的不正常工作状况，尽快地消除故障隐患。6 矿用摄象机工作台控制器
徐州工程学院和兖州矿业（集团）公司南屯煤矿研究出一种基于单片机的矿用摄象机工作台控制器，主要应用于监控输矿高温胶带，并且可以实现在集控室控制摄象机的上下、左右移动，以改变监控的范围。
在现场的监控工作中，要求操作人员在集控室内可以通过电脑上的界面按钮调节摄象机的工作台移动，而集控室一般距离监控现场均比较远，因此必须考虑控制信号的传输问题，而且由于监控的地点比较多（少则十多个多则几十个），所以集控室对这些工作台的控制就需要一个连接总线和相应的通信协议支撑。此机使用的是RS232转RS485总线的接口再进入通信网络。因为工作台的负载仅仅是1台摄象机和相应的防护罩，所以使用小功率的电动机驱动即可以满足要求。鉴于对工作台的控制精度要求不高，主要是可靠性要好，在传动方面可以使用塑料塑料齿轮，以降低设备的造价。控制器实现的核心任务就是接收、判断集控室发来的控制命令，然后根据命令做出相应的控制动作。
在本机的设计中只有6个有效命令，即上仰、下俯、左转、右转、变倍和调焦，所以相应的单片机程序编写比较简单。困难在于确保RS485通信的准确无误。因为RS485通信方式的发送和接收都是共用同一个物理通道，所以是一种半双工的通信方式，也就是说在任何时刻只允许1台处理器保持在发送状态，否则就会产生混乱。由于单片机的串口是全双工的，所以在控制器上电复位的期间，规定控制器全部处于接收状态，同时还要求严格地控制发送和接收的时序，控制器只有在检测到主机发送命令完毕的时候才能够做出应答。试验表明，该控制器调节方便、运行比较稳定、在1000m内通信可靠，适合在矿井输矿现场监控使用。7 基于iFIX的煤矿综合自动化监控系统
针对目前我国煤矿的整体自动化水平和科学管理水平相对比较落后以及各个部门之间的信息难以共享的普遍状况，中国矿业大学和兖州矿业（集团）公司济宁三号煤矿研究出了一种基于iFIX的煤矿综合自动化监控系统，成功地实现了与下层PLC设备的通讯，极具广泛推广的价值。
济宁三号煤矿综合自动化监控系统的设计主要分为2层：信息层和控制层。信息层采用了C/S结构，工作站作为iFIX Client，提供了操作员发送控制命令的接口，服务器作为iFIX Server，主要通过实时数据库与生产现场进行实时数据交换，是操作员发送命令的转接口，并利用SQL Server数据库对生产中的重要数据进行存档等。控制层采用了Control-Net环网，通过位于环网上的Control Logix分站完成对实际设备的控制并且返回控制状态和信息等。此外，生产实时信息还可以通过WEB服务器进行浏览。同时为了提高系统控制的可靠性，采用了2台服务器来实现双机互备。当一台服务器出现故障的时候，另一台服务器能够立即接替它所有的工作。
iFIX不能够直接与井下Control Logix进行通讯，而必须要通过相应的I/O驱动器，济宁三号煤矿利用了Intellution Gateway for Server驱动程序，简写为IGS驱动。这是专门针对AB公司的PLC硬件而开发的驱动，读取速度非常快。在IGS配置中，先要为数据建立一条通道，选取设备型号；然后建立设备名，输入正确的Device ID；最后建立标签，标签代表的地址就是过程硬件的地址。当监控数据过多的时候，可以采用建立多条通道的方法来避免数据刷新速度缓慢甚至不能刷新的严重后果。8 杨村煤矿远程生产视频监控系统
兖州矿业（集团）公司杨村煤矿坚持“安全第一、预防为主”的方针，力求安全生产工作从被动防范向源头管理转变。该矿建立了加大视频监控系统及安全监测监控系统，利用安全监测监控设备与摄像机等实现了远程环境监控，地面调度指挥中心可直接对井下情况实时监控。两套系统的结合使用，不仅能直观监视和记录井下现场的安全生产情况，通过KJ95安全监视系统在井下安装瓦斯传感器、温度传感器等设备反馈的信息，还可及时发现事故苗子，防患于未然，也能为事后分析事故提供有效的资料，为今后安全生产提供宝贵的经验。(1)远程生产视频监控系统的主要特点。
①网络化。网络视频监控系统实现了在网络系统上的图像传输和共享。
②可扩展性。控制部件采用集中式结构与嵌入式等技术可方便灵活地进行扩充，充分保证系统在将来的适应性，尽可能不再重复投资。
③可用性和可靠性。采用当今先进的视频压缩方式，低带宽、低延时，全双工，回放查看清晰度高。
④互冗余备份。无论是管理服务器还是录像服务器都支持相互冗余备份，系统稳定可靠有充分的技术保障。(2)建设完善的远程生产视频监控系统。
视频采集设备安装在矿井主要运输、行人大巷和主要的采区工作面。
①建立各相关部门的应急指挥调度系统。在事故发生后，该系统可第一时间自动以短信通知模式召集领导和相关部门的应急会议，并将监控图像导入会议室，供快速决策启动应急程序，以防止和减少人员伤亡。
②建立生产现场视频会议系统。以利于矿领导和行业相关部门对生产现场井下安全生产的教育和培训，提升工作人员的安全意识和工作能力。
③建立专业技术管理队伍。利于正确操作监控系统，及时维修(村田电子是华东地区最大的变频器维修中心及欧陆直流调速维修中心,每年维修上万件变频器)各种故障，保证系统正常运行。④建立严格的考核制度。针对以上几个方面内容进行奖罚，以保障监控系统运行质量。
⑤建立有效的联防互促组织。单一方面的视频监控只能做到视频图像上传管理，还需与矿上其它单位监测监控系统有机结合，调度指挥系统才能将矿井各方面信息进行掌握。9 选煤厂多媒体网络监控系统的研究
兖州矿业（集团）公司兴隆庄煤矿选煤厂先后完成了“选煤厂微机监控管理、控制系统”、“光纤工业电视监视系统”、“煤质分析电脑信息反馈网络系统”、“设备故障诊断系统”等项成果，只是这些系统是相互独立的，不能实现信息资源的交互共享。为此，他们开展了“兴隆庄煤矿选煤厂多媒体网络监控系统实现的可行性研究”，认为该厂建立多媒体网络监控系统已经具备了条件。
兴隆庄矿选煤厂多媒体网络监控系统是集该厂微机监控管理信息系统、生产信息反馈系统、设备故障诊断系统、生产工艺动态图形监视光纤工业电视图像及音频信息于一体的新型处理模式，可以将图像、数据的管理信息传送至有关的厂领导及车间，为正确迅速地指挥生产和及时准确地调整、分析生产结构提供了方便、快捷的手段。
兴隆庄矿选煤厂多媒体网络监控系统的设计原则是：充分结合现有的微机监控管理及各种计算机信息的应用现状，兼容和包含现有设备的投资，保护原有硬件和软件资源；充分发挥和应用现有的先进的多媒体网络技术，并考虑今后的业务需求和技术发展，便于系统扩展，保持技术的连续性；采用先进技术的同时，尽量降低系统造价，提高系统的性能价格比。该系统的配置及功能如下：首先建立多媒体信息处理中心，配置多媒体节目扬子晚报编辑、创作和播放制作设备；在厂领导及车间办公室设置多媒体工作站，通过多媒体网络监控系统可以在各个办公室共享厂生产动态模拟图、工业电视图像、CD—ROM播放资源及闭路电视节目；通过光纤与上级单位如矿调度及局调度联网，共享资源；通过与Internet网的有机结合，为实现选煤厂CIMS打下基础。10 地面排矸多媒体机车监控系统
兖州矿业（集团）公司东滩煤矿选用的地面排矸多媒体机车监控系统，不仅保证机车速度而且保障运输安全，较好地解决了机车在运输车场的通过能力问题，创造了显著的效益。
该系统由室内集控设备和现场信号设备组成。其中，控制机车运行的信号设备均设在现场，有电动转辙机、信号机、传感器和摄像仪，转辙机可以改变机车的行车方向，信号机指示机车的开停，传感器跟踪监测机车位置，摄像仪监视车场列车占道情况；室内设备由操作控制台、omron继电器柜、山特ups电源柜、防雷柜以及大屏幕显示器等组成。系统南京双线主机984-385控制软件采用模块化结构，整个程序分为两个程序段。在第一个程序段中，系统清零、传感器短路状态检测程序、进路状态控制程序都是整个软件核心部分。该程序控制进路查询、占用、解锁间的转换、信号机开放和一些提示信号以及转辙机的自动控制信号。第二程序段含送进路和解锁进路程序、电动转辙机控制与报警程序以及数据传送程序。
该系统有着以下功能特点：采用美国具有国际先进水平的可编程控制器作为系统控制主机，可实现程控方式、集中控制、手动操作三种控制方式；图象监视洗矸仓、选矸仓、道口及翻笼工作情况，显示机车车号、列车位置、进路占用、信号显示、转辙机岔尖位置等信息；信号机灯泡断丝、转辙机岔尖不到位、传感器电气故障实现声光报警；机车闯红灯时，闯红灯地带红光带闪烁；统计洗矸仓、选矸仓、井口及翻笼处矸石车数，根据生产需要打印车辆调度管理的各种数据；留有与矿联网及井下机车监控系统联网接口；首次应用的间隙铁轨道传感器具有防震、防水和防砸等功能，性能稳定可靠。基于CAN总线的自主移动机器人声纳数据采集系统 兖州矿业（集团）公司北宿煤矿根据自主移动机器人实时导航的需要，提出了一种基于CAN总线的移动机器人声纳数据采集系统。针对自主移动机器人的工作特点，利用CAN总线技术设计了多声纳传感器的数据采集系统，实现了机器人数据采集的网络化，降低了系统的连线数量，提高系统的可维护性，同时确定了该系统和工控机之间的CAN总线通信协议，并给出了系统硬件框图和软件流程图。实验表明，该系统具有较高的实用价值及较高的可靠性、实时性。
自主式移动机器人是适应在复杂的非结构化环境中工作的机器人。新研制的声纳导航自主移动机器人采用四轮或者两轮驱动差动转向的方式，每一个驱动轮均采用一台直流伺服电机独立驱动。其硬件系统主要由声纳数据采集系统、工控机主控制系统和驱动电机测控系统等组成。其中，声纳数据采集系统包括Polaroid6500声纳omron传感器、数据采集板、CAN总线适配卡等；工控机主控制系统包括工控机以及各种外围器件；驱动电机测控系统主要由EPOS运动控制器、编码器、减速器和直流伺服电机等组成。EPOS是模块化结构的数字伺服控制器，具有转矩、速度和位置等多种运动控制方式，基于CA Nopen协议，通过CAN总线与主控计算机通信，能独立控制单独或者多轴直流伺服系统，所有轴都能够通过CAN总线实现实时和同步运动控制。环境信息通过声纳数据采集系统以距离的形式传送到工控机，工控机中的数据处理模块识别出环境信息，主控微机通过查询专家系统获得当前的运动规则并对EPOS运动控制器发出相应的命令，最后EPOS运动控制器根据得到的指令对驱动电机进行控制以实现机器人避障导航。该系统在1Mbps波特率下运行稳定、可靠，满足了机器人实际应用的需要。
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