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粮库数据采集与监控系统解决方案

一、方案概述

粮食储藏时由于温度、湿度超标会出现发热、霉变等情况。许多粮食储备库占地面积广、规模大,仓房数量多、容量大,人工检测难以保证及时准确掌握存储过程中各项监测指标的变化情况。粮库管理系统是利用电子、计算机、网络技术实现对粮库温度、湿度的实时检测,若出现超标,则开启通风设备进行降温降湿,同时可以对检测数据进行分析预测,对粮食的收购、储藏、调运等各项指标进行管理,从而提高粮库的规范化、标准化、现代化管理水平和粮库的经济效益,有力保障粮库的安全。

现代化粮库系统需要充分利用现代化计算机技术,高效可靠地管理粮食储备库的各类信息,实现了国储粮库管理的自动化、智能化,使决策者能够随时、准确地了解储备库的粮情,各业务部门之间能方便地共享业务数据。

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二、方案亮点

  • 优化管理

通过KingSCADA可以连接实时数据库采集的控制系统数据和关系数据库保存的报警数据,并将各分系统方方面面,不同部门、不同车间、不同岗位的数据信息整合到统一的应用平台上,保证企业级操作和营运的最优化。

  • 在线检测

具备检测温度、湿度、其他指标和受控设备状态的功能;具备定时巡测、实时检测的功能,可按仓显示的优点是显示图形与实际的位置对应,这样若显示某一传感器温度报警,可以快速知道它的实际位置;具备显示选择仓数据功能,巡检每一个仓,但显示结果只有选择仓,用鼠标点击可改变选择仓[7]。

  • 粮情分析

具备自动分析、判断粮食储藏状态,标示粮情异常部位和异常值的功能;具有不同日期和不同仓房粮情对比功能;具备预测粮情变化趋势的功能;数据存储与检索;具备粮情数据存储、历史数据查询和网络共享功能;具备粮情数据表格与图形等方式显示的功能;具备粮情数据表格与图形等方式的打印功能。

  • 自动报警

具备人工设定温度和湿度报警限值和超限报警功能;具备根据LS/T 1211和LS/T 1202等储粮技术要求进行分析的自动报警功能。

  • 智能控制

具备根据LS/T 1211和LS/T 1202等储粮技术要求和相应的分析结果,对系统受控设备进行实时控制的功能。

三、系统架构

由于粮库采集监控点分布各个粮仓,中心监控系统需要实时汇总信息以便处理和监控,监控内容包括设备数据的实时显示,历史数据的存储,查询等。当数据异常时,上位PC机显示屏自动弹出报警窗口,并将相关数据填入报警数据库,以便查询历史报警记录,分析历史数据[4]。远程信息采集点通过VPN的模式,利用亚控公司软件本身的内部接口方式将数据实时的传输到监控中心上位机实时监控软件KingSCADA的历史数据库中,进行大量历史数据的存储。另外,粮库关系型数据通过KingSCADA存储到SQL数据库。监控中心在实时数据库的基础上进行数据的展示曲线、报表等功能模块,并且具有远程控制各个信息采集点的数据功能,同时,各个信息点和监控中心都可以进行Web发布。

数据采集远程监控系统设计将远程各类设备实时数据通过有线网络的方式,传送回系统监控中心,监控中心对采集点的数据显示,同时实现客户端访问、Internet发布。将数据采集远程监控系统划分为二级分布式系统,现场监控中心计算机监控系统为第一级,监控中心计算机监控系统为第二级。监控中心计算机监控系统负责将从各大远程信息站点采集到的各类设备的实时数据通过KingSCADA进行计算、处理,显示给系统管理人员及客户。现场监控中心计算机监控系统,实现对现场层的各类设备的监控。

若现场层不采用计算机监控系统,可直接将现场数据通过采集转发设备传输给监控中心,再经实时监控服务器采集后存储到KingSCADA。

3.1 总控中心

总控中心方案结构由总控中心实时监控软件KingSCADA、WEB发布服务、C/S模式客户端、B/S模式客户端组成。

实时监控服务器主要完成现场数据的接收和转发。实时监控服务器完成如下功能:

接收通过IOServer采集的数据,采用TCP/IP方式传输并存储到KingSCADA实时数据库、历史数据库中;

接收下发的设备控制数据(采用TCP/IP方式),以UDP/TCP方式或短信方式发给设备,控制指定设备;

系统根据需要可以配置多个实时监控服务器。

WEB发布服务具备Internet发布功能、B/S模式客户端,具备最多300客户端登陆系统并发客户同时存储和检索实时及历史数据。200客户端并发客户同时检索实时及历史数据可达20000条数据每秒,用户可通过IE了解各类设备运行信息,包含单台和系统运行状态。

3.2 现场监控

现场层采用上位机监控系统,使用亚控公司的KingView6.55和KingHMI6.5监控,现场层采用上位机监控系统,可直接采用相关设备(如串口转网口的交换机设备)通过局域网/VPN实现数据的直接采集与传输。

3.3 系统结构

如图所示,系统结构采用常见的三层网络架构,即数据采集层、数据存储与处理层及数据展示发布层。

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