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1、610化工自动化及仪表第43卷基于多通信技术融合的管道远程数据采集监测系统王秀芳李博健谭仁雪(东北石油大学电气信息工程学院,黑龙江大庆163318)摘要利用LabVIEW开发环境设计了一个远程数据采集监测系统。从系统的整体设计方案出发,将客户端有线传输与无线传输结合,利用多种通信传输协议,完成数据的采集与发送。给出了服务器端的部分数据接收程序与监测界面。通过在实际项目中的应用,证实该远程数据采集监测系统可实现对管道泄漏的监测与报警。关键词远程数据采集监测系统管道泄漏监测LabVIEW传输方式通信方式+中图分类号
2、TQ547.81文献标识码B文章编号1000-3932(2016)06-0610-05管道运输在国民经济和国防工业中发挥着重中,只需在计算机系统中安装数据采集板卡,利用要作用,尤其在石油化工、油气储运及城市供水、相关软件生成操作面板,并通过编程实现信号的[4]供热、供气等领域得到了广泛应用,已成为油气水分析与处理,即可实现预期的功能目标。运输的首选方式。但由于管道运行时间增加、设基于C/S模式的数据采集系统由客户端和备老化、地理条件变化及人为等原因,管道泄漏事服务器(监控中心)两部分组成,其中,一个服务[1,2
3、]故不可避免。对于城市供热、供气管道,一旦器可以按需求配置多个客户端。图1为远程数据出现泄漏,不仅会造成直接经济损失和用户室内采集系统的功能分析图。图2为远程数据采集系温度下降,严重的情况下甚至造成人员伤亡。因统的整体连接示意图。此,对管道进行实时监测、保障管道的正常运行具有重要意义。目前,大多数管道监测多以人工巡线的方式进行,人力物力投资大,效率低。因此,研制一套具有一定处理能力的管道数据采集监测系统将具有一定的市场前景。计算机技术为测量控制技术、数据采集和数据分析的发展提供了保障,尤其是计算机技术中的虚拟仪
4、器技术,以它特有的灵活性极大地促进[3]了工业的发展与进步。实际工业生产过程中,图1远程数据采集系统的功能分析在要求完成工业生产任务的同时,又要保障生产2客户端的安全性和命令传达的实时性,同时要求完成数客户端的主要功能是实现数据的采集和发据的实时显示与处理。为此,笔者借助LabVIEW送,不需要对数据进行处理。为了防止服务器与开发平台,以燃气管道供热项目为背景,采集每个客户端的网络连接中断问题,将采集的原始数据供热站点(锅炉房)处管道的运行状态,开发远程存放在客户端中以供服务器访问调用。数据采集监测系统,以保障
5、管线的正常运行,同时讨论了数据的传输与通信方式。1系统整体方案①①收稿日期:2015-12-14(修改稿)相较于传统仪器,虚拟仪器技术具有高性能、基金项目:黑龙江省教育厅教育科学研究项目(12541063);高扩展性及低开发耗时等特点。实际应用过程黑龙江省博士后基金项目(LBH-Q13036)第6期王秀芳等.基于多通信技术融合的管道远程数据采集监测系统611换为IP数据,也能反向将IP数据重新解析成串口数据,保障数据传输的双向性,并通过无线网络完成数据的发送与传输,其应用广泛有效。DTU的硬件部分由CPU控制模
6、块、电源模块和用于数[5]据传输的无线通信模块组成。DTU作为数据发送传输设备具有诸多优点,如组网快速灵活、能够保障系统的可扩展性、网络覆盖范围广、安全保密性能好;同时,DTU通过数据流量计费,能够保证在线时间持久,降低用户使用成本;最重要的是DTU可支持虚拟数据专用网(APN/VPDN)、公网IP地址访问和具有较大灵活性的数据中心动态域名服务。DTU作为数据转发设备需要APN技术和动图2远程数据采集系统的连接示意图态域名技术的支持。APN技术是一种网络接入技术,由流量卡上2.1有线传输与无线传输的融合网时必须
7、配置的一个参数,决定该卡通过哪种接有线传输是指借助实际物理连线将服务器与[6]入方式来访问网络。在实际使用过程中,数据客户端进行连接,通常选择R45J网络连接线对二流量卡IP并不是固定的,而为了固定IP,将DTU者进行物理连接。使用有线传输能够保证数据通使用的流量卡和客户端的IP设置在一个IP段,信的安全性,保证数据采集系统的完整性。但是,故选用专线APN。专线APN根据企业对网络安有些工业环境较复杂,且距离远,采用网线连接不全的特殊需求,采用多种安全措施,通过专线仅布线复杂,而且随着距离的加长,其维护难度也A
8、PN,保证每张使用的数据卡都在同一个IP池,在加大。因此当现场环境不满足建立实际物理连相互之间能够Ping通,并通过运营商的操作,接接时,即距离较远或环境不允许布线时,则需要选入固定专网,用于实际数据传输。择无线传输方式。无线传输具有施工难度低、扩如果APN技术是为DTU和客户端实现固定展性强、移动性能好及维护简易等优点。由于实接入方式,那么动态域名技术则是通过域名自动际工业环境可能发
