微环境监控系统MC车间Word下载.docx

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2.定制后可落地的实际效果5

3.管理主机定制特点5

四、管理主机定制内容6

1.协议内容6

2.外观定制（1U）7

3.升级ARM处理器8

升级要求8

升级后ARM架构包含了下述RISC特性8

2.定制难点9

一、管理主机定制背景

随着人们的安全生产意识的不断提高很多涉及到易易燃易爆气体的工厂、车间、罐区都会安装有可燃气体监控系统，相关的安监部门也会进行检查，以确保生产的安全。

目前工厂内均已安装并运行xxxx有限公司的基于JB-TB-AT2020D系统（总线制）气体探测器设备（甲烷探测器和一氧化碳探测器）、气体报警控制器。

物联网监控（Theinternetofthingsmonitoring）是一种防范能力较强的综合系统，主要作用为传输网络、监控运营平台以及即时动态录像，在众多领域都将都重大作用，例如物联网监控校车运营乘车动态实时掌控。

随着物联网的发展，物联网技术已经成熟运用于各个行业，成本也大幅度降低；

同时时代发展人力成本不断上升，本系统因安装时间早已经远远无法满足现有的生产监控效率，人工巡检导致反应迟缓。

依照现有情况，本套系统急需升级。

本着节约成本、高效运行的原则，经过技术上的研究，故在原有基础上增加网络网设备，在最短的时间内完成系统的升级改造！

2、管理主机定制需求基本原则

1.前瞻性

模拟监控系统的结构决定其无法避免诸多的局限性，如只能在线实时观看，难以实现远程监控等。

模拟监控被网络监控替代必然是大势所趋。

2.先进性

无线管理主机为嵌入式实时监控设备，整个网络监控系统架构简单，布线施工容易，一条网线可以同时传达多路网络信号。

3.性价比

从整个系统来考虑就能突显其优势，特别是对于监控路数多的大型网络监控系统，所需设备简单。

系统可通过后端的管理软件进行集中管理，省去了模拟监控系统中的大量设备，如昂贵的矩阵，人力、物力等。

所以大型的监控系统往往做成网络监控系统比传统人力巡检监控系统造价更低廉。

4.安全性

更方便对系统进行管理，网络监控系统可通过设置不同的权限级别，授权给不同等级的使用者。

仅有最高级权限的用户才可以对整个系统进行设置和更改，只有有足够的权限才能观看相应的视频，大大提高了系统的安全性。

5.使用和维护简单

系统的安装方便，维护简单。

简单的系统架构使系统发生故障的几率大大降低，且可以通过远程操作对系统软件升级和维护。

6.扩展性好

当系统需要扩展时，只需要增加相应的前端设备（如气体报警主机等）即可，无需对系统进行大范围的更改和变动。

7.应用范围广

区域性监控，利用网络传送实时数据；

跨区远端监控，如大型工厂车间等。

三、管理主机定制目标

1.四大功能框架

系统管理功能

支持中心集中管理模式，实现对所有设备及平台用户的集中监控。

对前端设备添加、设置、管理均由中心完成。

数据查看功能

可实时查看当前数据以及历史数据，历史数据可汇总形成可视文件，数据可导出且数据直接能形成数据库。

报警提醒功能

监控的任何一点数据超标软件可联动外置音响进行声音报警。

信息共享功能

公司各相关业务职能部门和领导均可在局域网内通过客户端软件访问该监控系统，即通过授权随时观看到权限内的任一路监测点。

2.定制后可落地的实际效果

气体报警控制器与气体探测器之间采用m-bus两总线通讯，控制器与总监视平台之间通过GPRS数据传输。

控制器为非防爆产品安装在值班室或监控室，气体探测器为防爆型产品，防爆等级为ExdIICT6Gb可安装在危险场所1区2区，数据中心服务器可自建或租赁，客户端通过网页浏览查看现场设备运行的状态

控制器通过查询的方式获取探测器的信息，经高速CPU数据处理，通过LCD显示出现场探测器的浓度、状态，当探测器浓度超限时，控制器会发岀声光报警同时输岀控制器联动外接设备。

若现场选装电磁阀或排风扇，控制在浓度报警的同时会输出联动信号切断电磁阀启动排风

毎台控制器需配置一台无线管理主机，通过GPRS模块可将时时数据发送至数据中心，数据永久保

客户端通过联网登陆服务器的P地址查看设备的状态、数据、历史信息等

无线管理主机内置SIM卡，需毎月开通流量服务费，定期缴費

3.管理主机定制特点

设计方案要从实际需求出发，既能够满足现阶段对实时监控的记录需求，提供清晰准确的数据及实时的远程数据的传输等功能，也要考虑将来新技术的发展。

具有1路ModBus-RTU主站接口可读取JB-TB-AT2020D系统下的传感器实时数据，1路RJ45网口，可将监测数据上传至远端监控软件平台。

1路多功能GPRS通信接口，只需插入一张手机卡便可将数据上传至远端监控软件平台。

强大的脱机短信报警功能，报警内容可自定义（功能选配）。

系统的可靠性和安全性是远程监控系统成功实施的首要前提。

设计方案要充分考虑涉及的业务对监控设备的不同使用要求，对设备的选型上要考虑选用可靠、成熟的技术和产品，以期构筑一个稳定、可靠、安全的远程集中监控与管理系统。

大屏中文液晶显示，界面简洁友好。

内置数据存储，可存储52万条记录，可是实现断网续传功能。

可外接1路室外LED单色显示屏，支持最大点阵数1024*256。

带有2路报警继电器触点输出，可外接声光报警器。

可自动识别RS485接口从设备是否工作正常。

四、管理主机定制内容

1.协议内容

以下为对接设备JB-TB-AT2020D系统通讯协议，要实现按照已有协议和数据格式的采集

读取探测器示值（本例是以气体探测器为示例）：

发送:

地址

功能码

起始地址

位数量

CRC校验

0x01

0x04

0x0120

0x0001

无

应答：

数据数量

应答数据

0x02

0x0019

注：

表示1回路33号探测器的读数

（起始地址：

Ox0120，Ox表示16进制数据，0表示传感器通道号，1表示回路号，20表示探测器地址（换算成十进制为32，由于地址有一位的偏移所以表示33号探测器的地址））

该处回复的应答数据为浮点型:

bit15：

表示符号位,1表示负，0表示正

Bit14~bit13:

表示指数位（即小数点的位数）Bit12~bit0:

表示有效位

计算方式为:

有效位*10^指数

该例中：

表示1回路33号探测器的浓度为25

如果返回值为：

0xA019:

那么本示值为2.5

（A019二进制数据是1010000000011001）

Bit15是1，表示示值为负bit13~14是01，表示一位小数

Bit0-12是0000000011001换算为十进制是25

25*10^（-1）=2.5

2.外观定制（1U）

1U机架器优点：

1）一般能装3个硬盘，它的优势在于其采用的是标准服务器设计技术，标准外设，标准接口，具有RAID功能、冗余功能，可独立运行并承担任务；

2）体积小，占用空间极少，可以有效节省机房空间；

3）性价比高，托管成本低；

（服务器托管的主要收费标准是服务器的高度，U越大占用机房空间越大，相对收费就会更高）

3.升级ARM处理器

升级要求

1）体积小、低功耗、低成本、高性能；

2）支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，能很好的兼容8位/16位器件；

3）大量使用寄存器，指令执行速度更快；

4）大多数数据操作都在寄存器中完成；

5）寻址方式灵活简单，执行效率高；

6）指令长度固定。

升级后ARM架构包含了下述RISC特性

读取/储存架构不支援地址不对齐内存存取（ARMv6内核现已支援）正交指令集（任意存取指令可以任意的寻址方式存取数据Orthogonalinstructionset）大量的16×

32-bit寄存器阵列（registerfile）固定的32bits操作码（opcode）长度，降低编码数量所产生的耗费，减轻解码和流水线化的负担。

大多均为一个CPU周期执行。

为了补强这种简单的设计方式，相较于同时期的处理器如Intel80286和Motorola68020，还多加了一些特殊设计：

大部分指令可以条件式地执行，降低在分支时产生的负重，弥补分支预测器（branchpredictor）的不足。

算数指令只会在要求时更改条件编码（conditioncode）32-bit筒型位移器（barrelshifter）可用来执行大部分的算数指令和寻址计算而不会损失效能强大的索引寻址模式（addressingmode）精简但快速的双优先级中断子系统，具有可切换的暂存器组有个附加在ARM设计中好玩的东西，就是使用一个4-bit条件编码在每个指令前头，表示每支指令的执行是否为有条件式的

这大大的减低了在内存存取指令时用到的编码位，换句话说，它避免在对小型叙述如if做分支指令。

有个标准的范例引用欧几里德的最大公因子算法。

2.定制难点

第1、由于该协议为非标准的Modbus协议；

第2、采集数据的格式为浮点型数据、数据转换方式复杂，

第3、对于监控主机现有功能不受影响；

以上三点需要我公司工程师对监控主机程序重新编写.

第4、管路主机CPU芯片的升级扩展