第一篇：无人飞艇监测系统设计论文
0引言
目前，以系留气球和自控飞艇为代表的飞艇以其耗能少、滞空时间长、载重量大等优点广泛用于军用、民用等领域。近年来，以具有3km滞空高度能力的系留气球和平流层自控飞艇浮空平台为代表的大型无人飞艇项目更是成为研究的热点，具有广阔和良好的应用前景。大型无人飞艇实际可升空高度和滞空时间与飞艇气囊的充气量大小密切相关，因此，为保证飞艇的升空与回收安全，必须对气囊的充气量大小进行监测，为放飞决策提供可靠的数据支撑。
传统的监测手段都是以气囊饱满度定性估计，具有很大的主观性和不确定性，所以对大型无人飞艇气囊的体积定量测量就显得非常迫切。以激光扫描为代表的光学三维大尺寸测量技术与传统的激光点对点的测距技术不同，激光扫描测量技术的发展为空间信息的获取提供了全新的技术手段，由传统的人工单点数据获取转变为连续自动数据获取，提高了观测的速度和准确度，由于其融合了激光反射强度和物体色彩等光谱信息，可以真实描述目标的整体结构、形态特性以及光谱特征，具有测量范围大、准确度高、通用性强等特点，已成为大型飞行器、地形地貌、城市建筑三维重建等大尺寸物体几何量测量的主要手段之一。
基于三维激光测量的大型无人飞艇气囊体积监测系统，是通过激光扫描获得气囊曲面点到激光扫描仪的距离，而后通过一系列的坐标转换、数据处理最终构建气囊的三维几何模型，从而定量计算出气囊的体积［1］。由于激光扫描获取点云的速度较快，可以满足对飞艇气囊体积进行即时监控的要求。
1系统设计
在飞艇气囊底腹部中心位置安装一个转动能力不小于180°的云台，具有180°扇区跨度扫描能力的二维激光阵列扫描仪装在云台上，实现对充气后气囊外形特征点的快速扫描。设计总体路线是:艇载计算机对激光扫描原始数据包进行解算，转化为三维坐标体系，随后通过内插值、滤波技术重构气囊外形轮廓，最后通过积分获得气囊的体积。
以扫描仪为原点O，囊体的平行切平面XbOYb为基准面。云台0时刻从零位线起，在设定的角速度ω下匀速转动，考虑云台零位线与扫描基准线相差一个角度ψ0，则通过扫描基准线的时刻为tb=ψ0/ω。从tb时刻开始采集数据，每隔Δt(即每隔ωΔt的间隔角)对气囊基准面以上的断面进行扫描，扫描仪按均分原理保留每个扫描断面特征点到扫描原点的距离数据，当云台工作时间达到tb+180/ω时，完成对基准面XOZ以上的气囊特征点的扫描，采集工作停止，云台复位，等待下一个扫描采集指令。
2关键技术
2.1内插值法
无人飞艇气囊体积监测系统涉及的关键技术之一是扫描仪采集到气囊外形特征点后，如何将已有特征点通过网格插值，重构出气囊的三维外形轮廓。本设计采用双线性插值算法构建三角网格结构，然后构建计算网格，对每个计算网格点在三角网格结构中进行搜寻插值，通过查找均分点位于哪个三角形中来构建其高程差值，获得网格点整齐均分的计算网格坐标，最终构建气囊的三维特征外形。为计算网格点在三角网格中的位置。为了确保计算网格点高程插值的一一对应属性，在对气囊外形进行三维重建时采用了区域分块技术，把气囊分为多个部分分别进行计算，最后通过面拼接将各部分体积累加即为总体积。
2.2数据滤波
由于无人飞艇气囊为柔性囊体，飞艇气囊体积监测装置使用时无法进行刚性固定，扫描仪在扫描时的晃动振动将形成散乱点或者空洞等杂波或噪声，需要通过对点云数据进行去噪滤波，以保证原始数据点的平滑特性。假设某一断面采集了n个数据点，当对点Si((n－j)＞i＞j)进行滤波时，先根据不同的测量环境选定参数值j(j的取值一般为2到5之间)，求出Si及两边相邻的各j个点Si－j，…，Si，Si+1，…，Si+j到激光器S0的距离Di－j，…，Di，Di+1，…，Di+j;而后对距离设定权值。
2.3控制及采集方案
控制及采集系统由激光扫描仪、小型云台、串口/以太网信号转换器、艇载以太网交换机、光纤收发器和地面测控计算机组成，为避免定位误差的累积，每个扫描周期后云台都将复位至原始位置，小型云台在水平面从0°转动至200°再复位至0°的时间为一个扫描周期，扫描周期T0的值随着云台的水平转速的大小而变化，云台的水平转速可通过地面测控计算机上的云台控制软件来设定。考虑到测量误差，舍弃云台(0°，10°)和(190°，200°)两个不匀速运动的区间，只选取扫描周期中云台转速均匀的中间段(10°，190°)进行采集，采集角度范围依然保持为180°。地面测控计算机的采集频率根据采集周期和最小采样角度来确定，本方案中采样角度为1°～5°，采集频率f与扫描周期T0之间的关系。
3试验结果
采用某型飞艇气囊对无人飞艇气囊体积监测装置进行测试验证，无人飞艇气囊体积监测装置对气囊进行激光扫描后，通过坐标转换、数据处理重构出气囊的三维特征外形。经与结构设计工程师确认，气囊充气饱和后的体积设计理论值为234m3，对气囊连续进行6次测量，测试结果如表1所示，6次测量均值为235.08m3，重复性为0.47m3，实测均值与设计理论值相对误差为0.46%，相对误差控制在±1%以内，单次测量时间小于10s，无人飞艇气囊体积监测装置可以满足对囊体体积即时测量的要求。
4结束语
本文将三维激光扫描技术引入无人飞艇气囊体积测量，通过激光扫描获取气囊点云数据，采用双线性插值算法构建三角网格，最终重构气囊的三维几何模型，实现了对无人飞艇气囊体积即时监测，实验结果表明，体积测量相对误差在±1%以内。另外，针对现场实际使用情况还可以做以下几方面的改进:①对于采样点拟合表面与真实表面的误差，以及测量过程中气囊外形由于外界干扰所产生的形变误差，可采用k－最近邻方法构造气囊表面的三角形网络，结合设计外形以及制造过程中引入的常见外形偏差及分布的分析，获得每个三角形的先验曲面形式，最终重建三维表面;②对于气囊饱和度较小时产生的扫描盲区所引入的拟合处理误差，可配合艇内摄像机来综合评定特征外形;③通过优化软件算法进一步缩短单次测量的时间，提高系统测量准确性。
第二篇：无人磅房管理系统
无人磅房管理系统
苍开慧、赵云飞
南京钢铁集团有限公司、东大智能科技有限公司 南京 210096
摘要：本文介绍了无人磅房的系统结构及特点；同时对无人磅房中涉及的监控系统、智能过磅系统、应答系统的工作原理做了一个主要阐述。
关键词：
Computation of No Person Information System Abstract: Computation of No Person Information System is introduced in this paper including its structure and characteristic.We also discuss several involved of the system including digital monitor system, intellective Computation System, responsion System.Keywords: 1．引言
传统的计量管理车辆的管理模式为：车辆到达钢铁厂时需要停车登记，登记完毕后进行称重，再由人工将这些数据输入电脑，然后进行计量，整个过程即耗时，又加重了操作人员的工作强度，由手工或键盘输入车辆过衡次数、称重车辆的车号信息、称重时间等，存在以下几个方面的现象：
1.车号信息采集的靠人工记录，并手工输入计算机，容易产生误差；
2.信息的实时性、准确性较差，车辆过衡速度较慢，在过衡高峰时出现车辆排队过衡情况；
3.人为作弊现象难以防范，如车辆在汽车衡称重后，司机不去卸料场卸燃料，而是将汽车车牌调换后二次过衡，这样送一车燃料就变成了送两车燃料，造成钢铁厂大量的经济损失；
4.数据集中管理和统计、整合工作非常不便，影响到数据统计的及时性和准确性。随着现代管理自动化程度的日益提高，对称量要求的进一步严格,对称量计算机系统的需求正日益增加。特别是随着信息化建设进程的深入，有必要建立一套现代科学的物资计量管理系统。
无人磅房的建立充分考虑到资源的合理配置，对现有资源的也考虑到尽量合理利用，使整个系统具有最高的性能/价格比；系统设计中，软、硬件都以开放式为原则，灵活扩充系统，以适应企业经营管理的不断变化的需要。2．系统总体结构
下图是无人磅房系统的结构示意图，系统由三部分组成：监控系统、智能过磅系统、应答系统
监控系统包括：现场监控设备、监控服务器和监控客户端。现场监控设备包括数字摄像机、控制云台、矩阵主机和模拟数字化设备等。矩阵主机一般可以控制256路摄像机，利用矩阵主机的控制键盘可以灵活操纵各路摄像机。监控服务器是监控系统的核心，包括网络监控服务器、硬盘录像机和数据库服务器。网络监控服务器接收各客户端发来的控制命令，根据优先级别，翻译转发给各种硬件设备（主要是矩阵主机和图像数字化设备），完成对各种硬件设备的控制，同时收集和转发硬件设备的各种状态信息。由于系统需要存储大量的视频信息，专门建立了一个硬盘录像机，它存储现场传输过来的各摄像机拍摄的视频信号，同时接受各分控的观看录像要求，为各客户端用户提供实时视频信号。监控客户端主要负责日常的监控管理，可以设置本区域的监控布防图，配置本区域监控系统的视频输入、视频输出、第 1 页/共 3 页 报警联动装置等。客户端提供一模拟键盘，可以向服务器发出各种云台控制命令，服务器将这些控制命令经翻译后转发给矩阵主机，从而实现对各摄像机的控制。同时，客户端用户可以向服务器提出申请，调看某一路录像，实时监视某一现场的运行情况。
智能过磅系统包括信息识别系统、计量过磅系统。信息识别系统由远距离微波射频读写器、射频天线和电子标签组成；电子标签是记录车辆信息的重要单元，在电子标签中记录车辆的车牌信息、过磅信息。计量过磅系统是无人磅房的核心模块，系统通过处理接收到的识别信息接口数据、现场应答数据、数据采集系统等信息，实现车辆的无人智能过磅。
应答系统包括远程操作过磅模块、应答发起模块、现场过磅应答模块等。应答系统负责处理现场非正常过磅的异常情况，异常情况通过语音、控制传送到远程磅房。
系 统 结 构 示 意 图
3．监控系统工作原理
当车辆进入磅房，监控系统通过数字摄像机记录车辆信息，数据摄像机通过将现场监控信息传送给矩阵主机，矩阵主机将通过网络分别传送给硬盘录像机录像、模拟数字化设备、监控服务器。模拟数字化设备将摄像机拍摄的现场模拟图像转换成数字视频信号，然后将这些视频信号根据MPEG2协议进行压缩处理，通过网络传送到监控中心的硬盘录像机，在监控中心通过解压处理即可以观看多路视频信号。监控服务器接收到矩阵主机传送的数字信号后，将数字信号传送给监控终端－电视墙，监控人员通过浏览电视墙了解磅房的工作情况；如果监控人员发现现场出现异常过磅信息，通过现场应答系统与现场过磅车辆进行交流。另外，监控人员可以通过监控中心的主、副控制键盘发送指令给矩阵主机，矩阵主机根据相应的指令控制摄像机做上、下、左、右运转及变焦等运动；同时各客户端可以根据现场实际情况需要按一定协议向监控中心发出控制命令，监控服务器对这些控制命令进行翻译，然后转发给矩阵主机，从而实现对现场云台和摄像机的实时控制。通过该系统，可实时获得各监控现场的动态图像信息，查看是否有报警信号，然后根据这些现场情况作出相应处理。
第 2 页/共 3 页 4．计量过磅系统工作原理
据进场／出场车辆流量的实际情况，可以实现一台衡双向进出、两台衡分别单向进出模式；车辆检测器不断检测两个地感线圈的电感量的变化，当第一个地感线圈探测到有车辆时，立即启动射频读写器工作，当第二个地感线圈探测到车辆通过后，控制道闸栏杆自动落下；微波远距离读卡器通过射频天线发出微波查询信号，电子标签接受到查询信号，立即反射回带有电子标签数据的微波应答信号，经读写器处理后，通过RS485或RS232串行口传输给磅房计算机处理机；磅房计算机处理机接收到车辆过磅信息后，通过数据采集系统读取过磅车辆重量信息，根据车辆过磅信息、车辆重量信息自动生成车辆过磅记录；同时将记录写入电子标签。过磅完成后，磅房计算机处理机将过磅记录信息写入到大屏，驾驶员通过观看大屏确认是否过磅成功，如果磅出现异议，驾驶员将申请启动现场应答信系统进行处理。最后的过磅数据通过网络传送到数据服务器，相关单位也可以通过网络查询过磅信息。
5．现场应答系统工作原理
现场应答系统主要是处理过磅异议。现场应答系统按中断方式分两部分：监控人员中断、驾驶员中断。
监控人员中断主要是监控人员通过监控网络，发现现场过磅中出现异常情况（过磅信息错误、驾驶员作弊等），监控人员发出指令停止过磅，停止出口控制道闸栏杆的抬起，同时启动远程语音系统与现场过磅人员进行通话，要求驾驶员退出过磅或当场处理。异议处理结束后，远程监控人员抬起出口控制道闸栏杆对车辆进行放行。
驾驶员中断主要是驾驶员通过大屏发现过磅的数据信息与自己的实际过磅信息不符（过磅信息错误、重量有误等），要求重新过磅。驾驶员启动现场语音系统与监控人员进行通话，要求对现场的过磅信息进行重新处理，监控人员通过监视系统对现场的信息确认后并进行处理。异议处理结束后，远程监控人员抬起出口控制道闸栏杆对车辆进行放行。
6．结论
无人磅房系统简化了车辆进出手续；准确、快速地称量车重，方便了司乘人员的进出场时间；降低了现场工作人员的劳动强度，减轻了财务人员的工作量；同时，完全有效地杜绝了收费款项的流失，为钢铁厂管理层随时监控车辆进出的情况提供了准确的实时数据和统计数据，创造良好的经济效益和社会效益。
7．参考文献
[1]白成林。多媒体远程监控系统的研究和实现。计算机系统运用，2000，1:40-42;[2]H Schulrinne,S Casner,R Frederick,V Jacobson(1996).RTP: A Transport Protocol for Real-time Application[Z].Resquest for comment 1889.[3]S.E.Deering.MuticastRoutinginInternetworksandExtended LANS, InProc[C].第 3 页/共 3 页 ACMSIG-COMM’88 Symposium.ACM.1998.88.[4]钟玉琢。MPEG2运动图压缩编码国际标准及MPEG的新进展。清华大学出版社，2001。[5]赵云飞。计量管理计算机系统总体方案，文档号：YZ-JLGL-FA20050912。作者简介： 苍开惠,。
赵云飞, 1977年3月出生。2001年7月毕业于沈阳工业学院，获学士学位。主要从事企业MIS系统、工业控制、网络监控等方面的科学研究和科技开发工作。
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第三篇：无人值守门禁系统解决方案
概述 该门禁系统通过门禁控制器自带的TCP/IP 接口 和 比较便宜的普及型路由器 ADSL上网设备, 充分利用电信基站自有的ADSL宽带上网资源,利用免费的虚拟动态域名的先进方式,通过Internet互联网 联网到电信中央控制室,以最佳的性价比实现对全市 全地区的所有数千甚至上万个无人值守基站的出入管理进行实时的 安全的 稳定的 全面的集中管理和调度.附送的“考勤系统”可以帮助统计全城的维护人员考勤情况，维护人员可以不用来总部考勤，自己到自己的今天的基站工作地点考勤即可，提高了效率，也加强了管理。附送的“在线巡检”系统，可以管理和监督维护人员自觉按时高质量地巡检工作。
附送的“防盗报警”功能，可以帮助做好无人值守基站的防盗窃工作。驱动警笛可以威慑现场作案人员，总部也会实时获得报警信息。
本解决方案相对于其他无人值守门禁系统解决方案的优缺点分析
门禁系统对于基站无人值守门禁功能上没有太大区别,主要的重点和难点在于联网通讯模式上,市面上常见的通讯模式解决方案有以下几种:
方式一: 通过 485-TCP/IP 转换器,将普通的RS485或者RS232控制器转换成可以支持TCP/IP的方式进行联网.这种通讯模式在某种意义上是假的TCP/IP通讯模式, 这种方式从原理上好像是可以实现的,测试一下好像也能通,实际存在以下隐患.这种转换在软件和硬件上都存在一定的延时,对于通讯速度要求高,或者门禁指令长的情况,就有可能通讯不上.这种通讯质量和通讯延时,更不适合internet广域网的数据通讯.如果加载的门禁控制器设备超过几十台,就有可能不堪负担,即存在负载数量少的问题,在较大的门禁系统中根本无法实施.这种方案很多厂家是采用虚拟串口的方式,将IP地址虚拟为本机的一个串口,虚拟串口是个很不稳定的软件状态,一旦后台的虚拟程序运行出现问题,或者无意中没有运行,门禁软件就无法和门禁系统进行通讯.TCP/IP转换器是通用型设备,而每家门禁厂家的通讯格式都有不同,这样就存在兼容性的问题,同样一个TCP/IP转换器对某家门禁系统没有大问题,但有可能对另外一家门禁系统就存在兼容性问题.转换器公司也绝不会单独为某家门禁公司产品做个性化的设计.同时,门禁公司一般大致测试一下,觉得可以用,就推给客户了,这样是很不负责的.两个产品之间好的兼容特性,必须通过大量的测试,局部的修改和调整,大量的市场反馈才能够获得的.所以这种实施方式,只适合原有的485/232门禁系统要简易改造成局域网门禁,而且门禁点的数量不能太多,笔者不建议您这样做,因为因此带来的不稳定性会增加更多的麻烦.这个方式的优点有两个:其一 门禁开发商方便了,任何普通的门禁系统加上个转换器就可以实现TCP通讯了,免去了开发新设备的麻烦,或者在真正TCP控制器开发出来之前先对付一下销售,但这个有点对消费者来说是不利的,只是对厂家有利.其二:可以多台控制器共用一个转换器,可以节约一点成本,但是其实意义不大,一般无人值守基站就一两个门需要门禁控制,况且我方的方案可以有八个端口可以使用,每个端口可以接一台单门 双门 或者 四门控制器,最多可以控制一个基站的32道门,如果还需加大还有解决方案.而我方的方案采用了自带TCP/IP接口(注意:不是TCP/IP模块,有些产品带了一个TCP模块,TCP模块多半是第三方的产品,核心技术在模块供应商,出现兼容性问题,门禁设备的开发商无法彻底分析和解决问题.),就好像自带了网卡一台计算机一样,通讯数据直接通过中央处理器和存储芯片就行数据处理和交换存储,没有转换延时.确保通讯数据处理的直接 快速 稳定.方式二: 通过GPRS或者短信 进行联网
这个方式的最大优点是 可以免布线,通过无线传输,只要手机信号可以覆盖到的地区都可以进行联网.这个优点对其他行业的无人值守门禁有意义,但对电信无人值守基站意义不大,因为电信基站电话网络线是肯定有且很富裕的.电信基站不太关注是否需要无线来联网.但同时无线联网带来一系列的问题是值得三思的,无线相对于有线毕竟是不稳定的,无线的信号经常会收到干扰甚至屏蔽,例如我们的手机经常会出现通讯质量不好,或者收不到信号的情况,如果通讯不稳定,如果临时要派人去某个基站,但无法进行授权,工作人员就无法顺利进入基站,耽误工作和处理故障的时间.如果某个基站被非法闯入,如果这个时候通讯不通,总部就无法实时获得报警信息,而无法采取措施.如果非法进入者进入后 掐断或者 断电 GPRS或者短信通讯设备,总部更是永远无法获得报警信息,犯罪者可以有足够的时间从容作案.此外,GPRS和短信模式是通过流量计费的,如果要实时进行通讯,费用巨大,如果不实时处理,就会无法判断是通讯是否中断,刷卡信息和报警信息就无法及时传到总部,有些厂家采用了变通的做法,就是基站有刷卡或者报警的时候才发出信息给总部以节约流量费用,这个模式存在三个缺点:其一 如果无线通讯被干扰或者中断,信息无法及时传到总部, 其二 如果多个地点同时发生信息,总部未必可以处理好大量数据并发的情况.可能会因为数据拥挤丢失数据.其三:通讯接通速度慢,操作员等待行累,数据信息获取流量小而有限.而我方采用的ADSL或者其他宽带上网,采用的ADSL月租上网,而且是电信自有资源,费用不高,且可控制,信息流通量大,且可以实时监控所有门禁,所有刷卡信息和报警信息几乎可以实时传达到总部,操作员操作方便轻松快捷,系统通讯稳定可靠,随时可以发现被中断的线路,且门禁系统具备自动拨号功能,如果停电后来电等都可以自动拨号上网.方式三: 通过电话线MODEN拨号联网.这个是TCP/IP方式流行前,普遍采用的远程通讯模式,优点是 也是利用电信资源电话线,缺点是: MODEN拨号方式不稳定,经常中断,接入联通速度慢,操作员操作等待时间长,传输数据信息量不大,该通讯模式已经趋于淘汰,不适合产品以后的升级和扩展.如果长期联通,电话费用高,如果不长期联通,缺乏信息反馈和报警反馈的实时性.方式四: 通过可读可写卡存储门禁信息进行联网
这个实现方式是,员工如果要派去某个基站执行工作任务,在总部通过发卡机将这个员工的权限(何时可以合法进入那些基站)写在卡里,该员工持该卡到相应的基站进门工作.进入的时间记录存贮在卡里,下次拿回时将进门信息(时间和地点记录)提取到电脑里备查.优点是:无需联网,无其他任何通讯费用.缺点是: 不方便临时调度,员工只有回到总部重新授权后,才能去临时要去的基站.信息没有实时性,无报警功能,挂失不方便,不及时,挂失麻烦,需要将该卡号到所有点就行挂失,不能在总部统一挂失.而我方采用的方案,可以实时处理报警信息,授权和挂失卡权限.如果基站有非法闯入,报警信息会第一时间反馈到总部控制室的电脑屏幕上,并驱动电脑音响提醒值班人注意,采取措施,通知附近的公安执勤人员迅速看到现场,捉拿罪犯.也可以驱动现场的警报器,威吓犯罪人员.可以灵活机动快速地处理临时调度,例如 工作人员现在正在A基站工作,总部得到通知,需要其马上赶往B基站,这样总部管理人员就可以通知其马上赶往B基站,并通过系统对其授权其可以进入B基站,并随时可以监控 该人员是否及时赶到了B基站.方式五: 通过固定IP,用TCP/IP 互联网进行通讯
该方式和我们的方案的模式是类似的,缺点是 固定IP的电信越来越稀缺的资源,即使固定IP是电信的自有资源,也会舍不得用,一个固定IP的年租金达数千元.如果门禁系统每个点都占用一个固定IP费用太高,如果只是总部占用一个固定IP,分部采用主动上报的方式进行通讯,这信息如果并发的话容易引起冲突,使得出现通讯故障.我方提供的方案无需固定IP, 国内 国外 有许多网络服务商提供免费的动态域名,如果一家停止服务了,也可以方便地换另外一家.而且这些网络服务商都是知名的网络公司,运营相当稳定.电信基站门禁管理的特点
通常无人值守，需要维修的时候才派技术人员过去。
数量多，一般一个城市的电信基站少则数百个，多则数千个。
分布范围广，各基站很分散，分布在城市的各个角落。
每个基站需要的门禁数量少。每个基站有价值昂贵的电信设备。
电信单位对无人值守基站门禁管理的需求
不能再采用传统的机械钥匙来管理各个基站。机械锁和钥匙不适合基站这样的对安全、稳定、可靠要求高的场合。
由于分布范围广，专门为门禁系统布线是不可能的。单独布线不仅成本极度高昂，而且施工有难度。而采用无线设备用于门禁，性能会相当不稳定。
ADSL设备是电信基站得天独厚的资源，成本较低，是电信部门的自有资源。所以可以优先考虑使用ADSL进行组网控制门禁系统。
虽然已经有了专门的基站监控系统，但是由于在门禁方面不够专业，还是存在安全隐患或者功能缺陷。
要有灵活的权限管理，能及时且灵活地对基站的进出人员进行授权。授权指定人员对指定门有进出权限。因为基站往往是在派遣工作人员前才对工作人员对该门授权的。所以，电信管理部门 今天打算派 张三和李四去 某个基站，就当天授权他们可以通过该基站的门，张三和李四就可以前往维护，其他时间他们是不能随便出入该基站的门的。电信管理部门只可能在管理中心授权，不可能到基站现场授权，所以必须远程控制。有的门禁系统采用将权限写在卡上面，这样虽然也可以实现管理中心集中临时授权，但无法解决及时挂失问题。
能实时监控各基站门的状况，当有意外发生时，能及时报警。因为电信基站无人值守，里面陈列了价值数十万的甚至数百万的电信设备，所以管理中心一定要能及时了解各基站门的开启情况，当有意外发生时，根据报警信息，及时采取措施，减少损失。采用联网型门禁系统后，有问题的离职人员利用套配的钥匙或者未来得及注销的当地的卡，或者私自授权的卡 盗取或者破坏电信设备或其他不法分子破门而入盗取电信设备的事情发生时，管理中心可以实时监控到这些信息，对非法闯入予以报警，可以实时通知公安部门擒拿罪犯。
填表单位：河南塔王实业有限公司 成果名称 太阳能移动通信无人值守基站设备系统
联系电话
5698154
手机
*** 技术负责人 王天棋
E-mail地址 Tawang84827@sina.com 单位地址 任务来源A.政府计划 B.自选 C.社会委托 D.其他
(B)成获奖情况果(A)情
A.国况 获得专利申请专利
内专B.国外专利 C.发明专利
情况 情况(D)
利
专利 D.实用新型A.国家级 B.省级 C.市级 郑州市金水区北环张家村东 邮编
450045 专利状态
A.已授权 B.未授权
(B)技术成熟情况（C）A.小试 成果转化方式（B）
行转化
成果内容简介
运用太阳能光电转换技术，解决移动通信无人值守基站的用电、传输、交换、监控等问题，并以风电、油机配合组成一个新能源的供电系统。为边远山区和城乡农村缺电少能地区的移动通信提供全方位电源解决方案，市场前景无限广阔。
B.中试
C.成熟
A.技术转让许可 B.联合开发 C.技术服务 D.自
第四篇：无人值守变电站视频监控系统的应用设计
无人值守变电站视频监控系统的应用设计
摘 要
大港油田电力公司无人值守变电站的推行工作正在积极进行中，视频监控系统起着重要的作用。本文就本公司视频监控系统的应用现状、问题，进行阐述，并按无人值守的要求以港西变为例进行设计规划。在选点、设备选型、功能要求上作出设计，满足无人值守要求。
关键词：无人值守 视频监控系统 港西变规划
一、引言
随着电力系统中科技水平的不断发展，未来电网逐渐向集控站模式发展。集控站模式中，无人值守变电站的应用，降低了电力企业运行成本，实现减人增效，提高了生产效率。而旧有的“四遥”模式已经无法满足调度中心、监控中心对变电站监控更高的要求。“遥视”技术将更加被需要。视频监控系统及其远方监控功能，将成为监控人员的“千里眼”、“顺风耳”、使得变电站的重要一次设备、安防监控点等关键位臵都处于实时监控状态之下。从而提高变电站运行和维护的安全性及可靠性，并逐步实现电网的可视化监控和调度，确保无人值守变电站调控运行更为安全、可靠。
二、电力公司视频监控系统的现状
电力公司的视频监控系统于2006年开始建设，目前覆盖油区24座变电站。监控点数量为144个。2008年奥运安防期间，重点变电站进行了统一安装。
1、监控软件过多，影响监控操作效率。由于建设时间比较分散。功能要求不一致。，监控软件五花八门，对于集中监控非常不利。以滨南箱式变和友谊箱式变为例，滨南变使用分控软件打开，而友谊变只能用IE浏览器方式打开，打开不同监控画面，需要使用多个版本监控软件，频繁操作，且要输入不同的口令与密码，增加了操作时间，严重影响了监控效率。
2、设备选型不同，维护难度加大。
由于早期设备选型不同，导致目前变电站视频监控系统的设备质量不统一，故障现象和故障部位复杂，不利于储存备品备件，维护困难。
3、部分站所监控点少，配臵低。
有些变电站监控点少，监控范围小。要满足正常的监控需求，至少要达到10个监控点。前期以安防要求安装的则为2-5个监控点、监控范围仅限大门和围墙处，没有对重要的一次设备进行监控，并不满足正常监控的要求。
4、设备老化，维护资金不足。
从2006年运行至今，部分摄像机等监控设备已经达到使用寿命，再加上油田室外工作环境恶劣，故障率较高。出现故障后基本需要更换，这就需要厂家维护人员进行处理解决，由于后期维护资金不到位，导致许多故障点持续很长时间得不到解决。
安装视频监控的优点有：
1、减少值班人员数量，提高生产效率。
由于有了远程的视频监控系统，可以实现变电站无人值守，达到 了减人增效。
2、减少了危险点源对人身安全的威胁。
变电站里的变压器、断路器等设备，具有一定的危险性。一旦设备故障发生爆炸，很可能会对巡视设备的值班人员造成人身伤害。视频监控的使用，很好的避免了上述危险的发生。不用实地靠近运行中的设备，也能实现对变电站设备的巡视。
3、增强了巡视频率，减少事故发生概率。
通常，变电站值班人员对设备为每1-3小时巡视一次，间隔时间较长。而我们通过视频监控各个监控点的转换，几分钟就可以巡视完整个站。工作效率高，而且能够及时发现故障。例如：2010年滨南箱式变室外变压器爬上只猫，被监控人员通过视频监控及时发现并将猫驱赶走，避免了一起可能发生的停电事故，保证了电网安全运行。
4、视频监控录像，利于分析查找事故。
视频监控具有录像功能，保存事故发生时候的视频，有利于分析事故发生的原因尽快查找事故点。
推广无人值守站的视频监控系统，是有利于我们电网运行的。但目前公司的视频监控系统达不到无人值守的标准，需要对不符合标准视频监控系统进行改造和升级。
三、系统的设计规划
无人值守变电站管理模式对视频监控系统要求较高，要满足24小时的远程设备巡视检查、24小时安防监控需求。要求设备可连续正常运行时间长，故障率低。无人值守变电站远程视频监控系统一般包括以下实时监控内容。
1、对变电站区域内场景情况进行远程监视；
2、监视变电站内变压器、断路器的重要运行设备的外观运行状矿；
3、监视变电站内CT、PT、电缆接头和绝缘子等高压设备的外观状态；
4、监视变电站内隔离开关和接地刀闸的分合状态；
5、监视变电站内充油设备、易燃设备的外观状态；
6、监视变电站内主控室、高压室、电容器室、通信室、电缆层等重要室内环境的情况；
7、实现变电站内关键部位防火防盗的自动监视。
港西变目前刚刚改造完毕，标准化工作基本完成。符合进行视频监控系统安装的要求，下面就以港西变为例进行设计。
设计目的：要求对重要的一次设备区域进行监控；对大门、围墙等安防区域进行监控。
选点方法：
1、监控大门处以及院子东南角
2、监控一次设备区东半部运行状况
3、监控主变一运行状况
4、监控主变二运行状况
5、监控一次设备区西半部运行状况
6、监控主控室第一排测控盘运行状况
7、监控主控室第二排测控盘运行状况
8、监控高压室南侧开关柜运行情况
9、监控高压室北侧开关柜运行情况
10、监控电容器室内电容器等一次设备运行情况
11、监控南围墙东半部
12、监控南围墙西半部
一次设备区北主变主变216543电容器室大厅9高压室8主控室7休息区101211图一 港西变视频监控系统监控位臵图
设备选型：根据实际应用经验，监控主机选用嵌入式系统的海康威视或大华DVR监控主机较好。首先其作为专业视频监控主机，满足24小时连续运行的需要，其次嵌入式系统操作简单，功能单一，不会挪作他用，保证软件系统的正常运行，无病毒入侵。摄像机选型基本要求为三星等品牌，室外监控点应为室外专用摄像机。并根据需要选择定点或者可控点进行安装。
功能要求：提供主控端、分控端、web登录功能以便满足变电站端、监控中心端、调度中心端对视频监控的不同需求。根据用户级别不同设臵账号的操作权限，包括控制、录像、回放等功能。使用要求：要求每日对设备进行巡视及检查，发现故障及时上报或解决。
UPS不间断电源：由于应用于无人值守变电站，接入UPS不间断电源可以保证在变电站瞬间失电或者站用变故障时视频监控系统仍能正常工作。
港西变视频监控系统设计由变电站前端监控设备、系统监控中心设备组成，通过光纤通道以TCP/IP协议方式传输给监控中心，监控中心通过分控端软件在显示器上显示现场画面，进行对变电站端的巡视和控制等。
四、总结
无人值守变电站管理模式是整个电网系统未来的发展方向、是电力系统实现自动化和现代化管理的需要。对变电站的视频监控系统及其远传功能要求严格，规划建设好视频监控系统，可以提高变电站运行维护的安全性和可靠性，提高管理效率。
参考文献
[1] 梅鲁海。2005，电力系统无人值守视频监控系统应用研究[J]。电力系统装备
[2] 薄长春。2004, 无人值守变电站远方遥视技术[J]。油气田地面工程第23卷第7期
[3] 张宝华、李静、孙毅。2009，无人值守变电站综合监控系统[J]。
第五篇：智慧矿山水泵无人监控系统
水泵无人监控系统
1．设计背景
水泵房承担着矿井的主要排水任务，对煤矿的安全生产起着举足轻重的作用。对泵房各排水泵实行全方位智能自动监控，及时掌握其泵房容水情况，以便及时完成排水任务，并掌握水泵的实时工作状态，记录水泵运行参数，保证水泵工作在完好的状态具有非常的现实实际意义，其工作的可靠性和稳定性也决定了煤矿安全生产的重要因素。
随着矿井近年来现代化管理水平的迅速提高，信息化建设的步伐也在不断加快。同时为保障煤炭的安全生产、提高全矿的生产效益，必须保证排水系统可靠、稳定、合理地运行，及时发现水泵运行系统中存在的隐患；对水泵实行数字化监控，同时实时监控泵房各水仓的水位和出水管道流量，为矿各级领导和职能管理部门及时、准确地掌握水泵实时运行状态，对井下泵房水泵建立一套水泵远程智能监控系统具有十分的必要性和重要性。
根据泵房设备现状
水泵房共有多台主排水泵。现所有水泵都没有实现地面集中自动控制排水。出水阀门：在用水泵阀门为手动闸阀。泵抽真空方式：手动控制真空泵。
排水管道：排水管道为两条管道并列运行。水仓：一般泵房两个水仓，并与吸水井相连。
2．设计目的
通过实施系统自动监控，检测水仓水位和其它参数，控制水泵轮流工作与适时启动备用泵，合理调度多台水泵运行，从而提高水泵的工作效率和安全性。系统通过触摸屏和井上工业控制计算机以图形、图像、数据、文字等方式，直观、形象、实时地反映设备工作状态以及水仓水位、电机温度、轴承温度、出水管道压力、排水管流量等参数，并能够监测记录并保存排水系统的重要参数。
通过通讯设备与地面调度室主机实现数据交换，实现远程智能监控并双机热备，作为矿井综合信息化建设的一部分，通过矿局域网WEB发布，实现网上控制。
3．设计依据和原则
设计方案根据联创公司安全生产泵房自动化监控实际要求而做出。系统设备符合联创公司生产环境条件，符合《煤矿安全规程》相关要求。
对井下泵房各台排水泵、水射流系统、抽真空系统、管道电动阀门和水泵轴震动等装置实施PLC智能自动连锁控制及运行参数自动检测，动态就地显示，并将数据信息传送到地面生产调度中心和生产设备控制中心，进行实时监测监控及报警显示、故障历史查询、模拟量曲线显示和报表打印。系统通过检测水仓水位、电机电流、电机电压、闸阀开启度、流量、真空度等参数，控制水泵轮换工作，合理调度水泵系统运行。系统通过液晶触摸屏以图形、图像、数据、文字等方式，直观、形象、实时地反映系统工作状态以及水仓水位、电机工作电流、电机温度、水泵温度、排水管流量、水泵真空度等参数，并通过通讯接口与地面网关实现数据交换，系统的硬件设计充分考虑到将来扩充的需要，控制器的选用留有足够的裕量，系统的网络接口配置完善，为将来集成或接人矿井信息化系统预留接口。该系统具有运行可靠、操作方便、自动化程度高等特点。
4．系统组成及工作原理
4.1 系统组成
本控制系统以PLC作为控制核心，触摸屏和上位机为显示和主要操作设备，通过PLC检测水泵设备和传感器的信号，控制水泵、真空泵等设备和电动阀门、电磁阀等执行器。
控制系统由地面控制台、泵房控制主站和传感器、执行机构等组成，控制器选用西门子 S7 300系列 PLC，实现就地控制、地面远程和检修三种控制模式，远程控制可以分为联锁控制和集中控制等多种控制模式，可以供操作者根据现场实际情况灵活选用，确保在系统正常运行时操作灵活、易于维护，在系统出现故障或通讯中断时本地可以就地控制确保水泵设备的正常运行，不破坏改造前的操作功能，提高系统的稳定性。
泵房控制主站实现对泵房多台水泵的自动控制和实时监测，并将数据通过工业以太网或直连光缆传输至地面控制台。
图1系统结构图
（1）上位机：采用国际先进的工业级控制计算机，内置高性能组态软件，实现井上对水泵的远控，及相关数据的处理、显示等功能。
（2）PLC控制柜：有矿用一般型柜体和防暴型两种，主要由PLC、触摸屏、中间继电器、断路器、数据光端机、本安电源、线性电源、按钮和指示灯等元器件组成，具备信号采集、变换、处理、输出、显示、保护 故障报警和通讯等多种功能。
（3）传感器：主要包括超声波液位计、超声波流量计、带隔离装置的负压变送器、带隔离装置的压力变送器、电机绕及轴承温度传感器、阀门位置行程开关和过转矩行程开关等。
（4）执行器：是指电动闸阀、电动球阀等设备的执行机构。
图2矿用一般性泵房水泵自动监控系组成图
图3隔爆型泵房水泵自动监控系组成图
5．系统功能
系统可实现以下主要功能：
● 动态自动设定真空度，自动实现控制排水泵启停。● 控制个泵轮流工作，使每台磨损程度均等。
● 根据水仓水位、供电峰谷段时间划分情况，合理调度水泵运行，以节省运行费用。
● 检测水泵及其电机的工作参数。如：水泵流量、出口压力、泵体轴温、电机定子温度及轴温、电机电流和功率等。
● 根据水泵及电机的运行参数，测算水泵的运行效率。为水泵的维护保养提供科学依据。
● 具有故障报警、自动保护等功能。
● 具有网络通讯接口，可实现地面远程联网监视和控制。可与矿现有电力监测系统KJ95N矿井监控系统联网，预流足够的升级接口。● 能够实现温度巡检功能 地面远程控制
在地面设置远程控制端———地面监控计算机站，控制软件采用国际领先的工控组态软件编制，可实时监视水泵系统的运行参数，并可远程控制水泵系统得启停。本终端还能和供电控制中心操作终端互为备用。地面远程控制终端主要具有以下功能：
● 实时与井下泵房PLC进行数据通信，采集现场的各种检测参数；、● 实时记录、显示井下泵房现场进行数据、水泵工作状态； ● 自动控制水泵启动前真空泵抽真空，动态设定真空度。
● 在远程控制允许的方式下，实现对各水泵的启停运行控制； ● 实时动态模拟显示排水系统的模拟画面。
● 具有操作人员的登录管理与权限管理功能，有效防止非法操作、误操作。
● 对水泵的启停控制实时记录，便于对设备的操作查询管理。
● 可以查询设备实时运行数据及历史运行数据。运行时间和故障的记录和查询。
● 具有实时动作状态变化报警提示。● 实时显示各个水泵的控制模式。
● 具有主要运行参数的趋势曲线显示功能。● 打印运行数据功能。
地面远程控制终端主要设备组成有监控计算机、打印机、后备电源UPS、光纤收发器。地面监控计算机采用知名品牌的监控计算机，所选监控计算机可以连续24小时工作、稳定性好，防尘性能好。5.1数据采集与检测
系统采集与检测的数据：模拟量为电机电流、电机温度、水泵轴温、闸阀开度、出水口压力、水仓水位、主排水管流量、真空度；数字量有：电动闸阀的开关限位、电机运行状态、电机故障点、电动阀的工作状态与开关限位、射流及真空泵工作状态。
数据采集主要由PLC实现，PLC通过超声波水位计连续检测吸水井水位，将水位变化信号进行转换处理，计算出单位时间内不同水位段水位的上升速率，从而判断矿井的涌水量，自动投入或退出水泵。电机电流、水泵轴温、电机温度、排水管流量等传感器，主要用于监测水泵、电机的运行状况，温度超限报警。PLC采集各种系统中各个设备状态的开关量信号进行处理，控制每个水泵系统的启停。5.2水泵自动轮换
为了防止备用泵、电气设备和备用管路长期不用而导致设备受潮或出现其他故障未经及时发现，当工作泵出现紧急故障需投入备用泵时，而不能及时投入以至影响矿井排水安全，本系统程序设计水泵能自动轮换工作，控制程序将水泵启停次数及运行时间和管路使用次数及流量等参数自动记录累计，系统根据这些运行参数按一定规律自动启停水泵，使各水泵及其管路的使用率分布均匀，当水泵在启动或运行过程中出现故障时，系统自动停止故障水泵、投入新的水泵排水，实现水泵自动轮换工作，同时系统自动发出声光报警，并在操作屏和地面操作站上动态闪烁显示，记录事故，达到有故障早发现、早处理。5.3自动控制
系统控制设计选用了西门子S7300 PLC为控制主机，该PLC为模块化结构，由CPU314C-2PTP、数字量I/O、模拟量输入、通讯口等模块构成。PLC自动化控制系统根据水仓水位的高低或者根据井下用电负荷的高、低峰和供电部门所规定的平段、谷段、峰段供电电价时间段等因素，建立数学模型，合理调度水泵，自动准确发出启、停水泵的命令，控制水泵运行。
为了保证井下安全生产，系统可靠运行，水位信号是水泵自动化一个非常重要的参数，因此，系统设置在不同水仓的两套超声波水位传感器，PLC将接受到的模拟量水位信号分成若干个水位段，计算出单位时间内不同水位段水位的上升速率，从而判断矿井的涌水量，本系统应同时检测井下供电电流值，计算用电负荷率，根据矿井涌水量和用电负荷，控制在用电低峰和一天中电价最低时开启水泵，用电高峰和电价高时停止水泵运行，以达到避峰填谷及节能的目的。5.4动态显示
就地动态模拟显示选用西门子公司操作屏，地面操作站系统动态模拟显示采用组态王软件开发，系统通过图形动态显示水泵、真空泵、电磁阀和电动闸阀的运行状态，采用改变图形颜色和闪烁功能进行事故报警，直观地显示电磁阀和电动闸阀的开闭位置，实时显示水泵抽真空情况和出水口压力值。
用实时趋势图方式和数字形式准确实时地显示水仓水位，并在启停水泵的水位段发出预告信号和低段、超低段、高段、超高段水位分段报警，用事先录制的语音提示形式提醒操作人员注意。
采用图形、趋势图和数字形式直观地显示排水管路的瞬时流量及累计流量、水泵轴温、电机温度等动态值，超限报警，自动记录故障类型、时间等历史数据，并通过每台水泵的流量计算出水泵的有效功率，以提醒巡检人员及时检修或更换水泵。5.5通讯接口
PLC通过485通讯协议与操作屏进行通讯，将水泵机组的工作状态与运行参数传至操作屏，完成各数据的就地动态显示；通过工业以太网通讯模块，由井下光纤，将水泵机组的运行状态、参数传至地面生产指挥调度中心或机电控制中心，在地面生成图形、趋势图和数字形式等直观的界面信息，开放通讯协议，在地面监控中心有上位机，上位机通过OPC接入全矿井安全生产自动化控制网，管理人员在地面即可掌握井下主排水系统设备的所有检测数据及工作状态，又可根据自动化控制信息，实现井下主排水系统的四遥，并为矿领导提供生产决策信息。操作屏与监测监控站均可动态显示主排水系统运行的模拟图、运行参数图表，记录系统运行和故障数据，并显示故障点。5.6系统必备功能及特点
1．PLC控制程序采用模块化结构，系统可按程序模块分段调试，分段运行。该程序具有结构清晰、简捷、易懂，便于模拟调试，运行速度快等特点。
2．PLC自动检测水位信号，计算单位时间内不同水位段水位的上升速率，从而判断矿井的涌水量，自动投入和退出水泵运行台数，合理地调度水泵运行。
3．系统根据水位和压力控制原则，自动实现水泵的轮换工作。4．系统具有通讯接口功能，PLC可同时与操作屏及地面监测监控主机通讯，传送数据，交换信息，实现水泵自动监控功能。
5．系统可根据投入运行泵组的位置，自动选择启动真空泵，若在程序设定的时间内达不到真空度，便有报警输出。
6．在操作屏上动态监控水泵及其附属设备的运行状况，实时显示水位、流量、压力、温度、电流、电压等参数，超限报警，故障点自动闪烁。具有故障记录，支持历史数据查询等功能。
7．系统保护功能有以下几种：
超温保护：水泵长期运行，当轴承温度或定子温度超出允许值时，通过温度保护装置及PLC 实现超限报警。
流量保护：当水泵启动后或正常运行时，如流量达不到正常值实现报警，具有通过流量保护装置使本台水泵停止运行，自动转换为启动另一台水泵的功能。
电动机故障：利用PLC及触摸屏监视水泵电机过电流、漏电、低电压等电气故障时实现报警，具有参与控制功能。电动闸阀故障：由闸阀的限位、开度指示检测故障，并参与水泵的联锁控制。
8、其它特点
井下泵房水泵监控系统可以工作的工作方式有：就地手动工作方式、集中控制工作方式、远程控制工作方式、检修运行方式。
就地手动工作方式：各水泵的启停控制均有就地开关柜人工操作按钮进行，在PLC控制柜上不能开启水泵，只保留在触摸屏控制水泵外围设备（如电动闸阀、电磁阀、真空泵等）开启、关闭（停止）的按钮。
集中控制工作方式：根据水位等参数，人工选择需要开启的水泵和数量，按操作面板上的相应按钮，即可实现单台或多台泵的开启、停止等操作，实现水泵的一键开启或停止。
远程控制工作方式：在地面计算机监控画面上，在有一定的授权权限条件下，根据水仓水位情况，通过计算机鼠标来控制相应水泵的启停。
检修运行方式：当该系统出现故障时，在不影响泵房设备的正常运行，避免影响生产的情况下将PLC控制柜的所有控制输出屏蔽，只保留显示功能，各水泵及其外围设备的操作均能在脱离PLC控制柜的前提下进行。
系统在正常运行过程中，不管工作在何种工作方式，均可实时将泵房现场的各种运行参数、设备状态通过通讯网络传到地面监控计算机。
6．设备选型
6.1 井上设备
（1）监控主机
井上主控室配置一台监控主机，用于监视井下北井120泵房内所有设备的运行状况和参数，该主机选用世界知名品牌的研祥610H系列工控机，该工控机的性能参数满足下列要求：
1.机型：工业控制计算机，北井120处理器采用适应开放系统的RISC技术。
2.字长：CPU的字长至少为32位。
3.主振频率至少为P4 3.0GHz，硬件中断能力不小于16级。4.主存贮器容量不小于2GB，可扩展。
网络支持：快速以太网IEEE802.3u，TCP/IP或类似的最新的网络支持。网络接口及同步时钟接口。
（2）显示器
井上主控室配备两台三星 943N型显示器，用于和工控机、硬盘录像机配套显示井下设备的运行状况和参数。
（3）工业数据光端机 KOM300工业级以太网光纤收发器是专门为工业领域开发的工业级以太网光纤收发器，可以在严酷的工业电磁环境下工作，适合于中国不同地域温度环境中使用，为工业控制系统联网提供了可靠基础。6.2 井下设备
（1）可编程控制器（PLC）
① CPU模块：选用CPU314 CPU 314是一种紧凑型 CPU，用于对过程处理能力和响应时间要求很高的应用。通过其扩展的工作存储器，该紧凑型CPU也适用于中等规模的应用。内置数字量和模拟量I/O可以直接连接到过程信号，第2个串口可以连接到其它外设，诸如打印机、条码扫描器等。② DI模块：选用SM321。
数字量输入模块把从过程发送来的外部数字信号电平转换成PLC内部信号电平。
③ DO模块： SM322。
数字量输出模块把 PLC 的内部信号电平转换成过程所要求的外部信号电平。在与低漏电流的电路（例如，IEC I 型输入电路）一道使用时，网络可以断开，不会发出假的 ON 状态信号。④ AI模块： SM331
8通道模拟量输入模块，用来实现PLC与模拟量过程信号的连接。用于连接电压和电流传感器、热电耦、电阻和热电阻。
主要技术检测：输入电数8点，负载电压24VDC，9/12/14位分辨率，通道之间电气隔离，可组态输入，输入信号形式可以是多种等，支持诊断信息读取。
⑤ 以太网模块：CP 343 用于将S7-300通过TCP/IP和UDP连接到工业以太网。可调节的KeepAlive功能。
（2）矿用一般型PLC控制柜
额定电压：660V 防爆标志：KY（3）超声波液位计（西门子）
检测距离：20～6000mm 输出方式：4～20mA（4）防爆电动阀
防爆标志：EXdI出线接口：内螺纹 M20x1.5或1/2 ；特点：带有防爆接线盒，防爆外壳热锻成型更加安全可靠。
（5）压力变送器
型
号：隔爆供电电压：DC24V 测量范围：0～5Mpa（根据井深定）特
点：考虑到矿井内水质比较差，购买的成品传感器比较容易损坏的原因，我公司特研制一种抗冲击和腐蚀非常好的压力感应隔离装置，在多个项目应用后，传感器使用寿命长、可靠性高效果特别好。
(6)FYGZ-0.1负压隔离装置
负压隔离装置是一套可将负压传感器（变送器）与被测液体隔离的特殊装置，和传感器配套使用，具有耐高压冲击、耐腐蚀、耐磨损、易清理、传输信号不衰减等特点。特别是当被测液体混浊、含沙粒、煤泥等污物，腐蚀性高、易堵塞、腐蚀传感器（变送器）探头时，效果特别明显。解决了水泵控制用传感器易堵易损坏造成水泵控制系统不正常工作的问题，保证了煤矿井下水泵自动控制系统的正常运行，是煤矿井下水泵自动控制必备配套设备之一。技术参数：
耐压等级：10MPa 使用压力：0~-0.1MPa 使用温度：-20~150℃
(7)YLGL10压力隔离装置
压力隔离装置是一套可将正压传感器（变送器）与被测液体隔离的特殊装置，具有耐高压冲击、耐腐蚀、耐磨损、易清理、传输信号不衰减等特点。特别是当被测液体混浊、含沙粒、煤泥等污物，腐蚀性高、易堵塞、腐蚀传感器（变送器）探头时，效果特别明显。解决了水泵控制用传感器易堵易损坏造成水泵控制系统不正常工作的问题，保证了煤矿井下水泵自动控制系统的正常运行，是煤矿井下水泵自动控制必备配套设备之一。
隔离装置由图中2、3、4、5、6等部分组成。
技术参数：耐压等级：16MPa 使用压力：0~10MPa 使用温度：-20~150℃（8）流量计
流量计选择防爆兼本安型矿用流量传感器，该系列流量仪表是以“速度差法”为原理，测量圆管内液体流量的仪表。
多种传感器测流方式。插入式传感器、外夹式传感器、管段式传感器：测量精度高达0.5级，特别是对于小口径测量性能价格比最优越。
（9）电动闸阀
由阀体、矿用隔爆电动装置组成。(10)抽真空自动供水装置
由我公司研制的GFQF—5高压浮球阀采用进口特殊材料做阀芯，具有耐腐蚀关闭密封性好，压力高、寿命长等特点，与水箱组成一体形成抽真空自动供水装置，是适用于煤矿井下静压供水的泵房真空泵自动供水和需要自动储水、自动补水场合的专用阀组。高压耐腐蚀。是煤矿井下水泵自动控制系统必备的主要配套设备之一。
7．泵房相关改造
7.1动态抽真空系统
由电动球阀、真空度传感器等设备，和PLC构成动态抽真空系统，动态智能设定真空度，实现抽真空系统的可靠性和稳定性。
我公司根据多个泵房自动控制项目总结的经验，开煤矿泵房自动化控制之先河，在煤矿泵房自动化控制领域首次提出了抽真空模块化的理念，即将每台泵的射流和真空泵抽真空所需的管路、管件、电动阀门、射流器等设备集成在一个“抽真空控制装置”内，该装置具有可靠性集成度高、占用空间小、易于安装、维护、操作使用方便等特点，彻底解决了因抽真空管路复杂、故障点多、维修困难等问题。该方式已经中央泵房远程监控系统验证，运行正常、可靠，运行和维护人员反映良好。
7.2 高压开关柜改造
于原高压开关柜若不具备微机保护装置，不能接入远程监控系统，也对井下用电存在安全隐患，因此需将原高压开关柜进行改造，增加具有通讯远传功能的微机保护装置，实现井下泵房和变电所的“四摇”功能。
8．软件说明
上位机软件采用国际知名的组态王软件开发，画面友好，功能强大。示例画面如下： 在此画面中会动态显示1#、2#水管的压力及瞬时流量，4个水泵的电机前后轴温度，出水压力，真空度等信息，以及2个水仓的液位情况。
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