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智能建筑电气监控系统扩展层的研究与设计

智能建筑电气监控系统扩展层的研究与设计

作者：桂昀合肥工业大学

学位级别：硕士

随着社会和科技的快速发展,大量的信息不断产生,人们对信息管理效率的要求随之提高,因此智能建筑电气监控系统的信息集成化发展是信息高效管理与资源合理配置的必然趋势。目前智能建筑电气监控系统所用组网技术种类繁杂,技术壁垒高,子... 详细信息

随着社会和科技的快速发展,大量的信息不断产生,人们对信息管理效率的要求随之提高,因此智能建筑电气监控系统的信息集成化发展是信息高效管理与资源合理配置的必然趋势。目前智能建筑电气监控系统所用组网技术种类繁杂,技术壁垒高,子系统间因通信协议不兼容导致难以集成和互操作。自主研发的L-N现场总线技术已具备现场层通信协议和电气监控协议,可根据用户需求定制化为特定功能子系统。针对多种独立子系统集成困难的问题,本文设计了智能建筑电气监控系统的扩展层。系统分为现场层和扩展层。现场层最小单元为节点,节点可监控连接于其上的电力开关、传感器和继电器等多种电气设备,并通过L-N总线收发现场层报文。每条L-N总线构成一个群,由一个群适配器管理。多个群适配器挂接在CAN总线上,与一个集成网关构成扩展层。扩展层协议既承载现场层报文的传输任务,实现子系统间的交互控制和信息反馈,又具有分段传输、消息广播、CAN总线错误管理、群适配器信息监控和配置等扩展层独立功能。针对一般分段传输方式内存消耗大的问题,设计一种具备动态优先级的报文分段传输方法,该方法实现了报文分片的快速重组,降低了内存资源的开销。群适配器以STC12C5A60S2芯片作为微控制器,其解析收到的扩展层报文,若需要转发则转换成现场层报文下发至节点;若为扩展层独立功能管理命令则执行该命令。集成网关以STM32F407ZGT6芯片作为微控制器,通过扩展层报文与群适配器通信,通过基于TCP/IP协议的服务器与用户传递文本报文或通过USB总线与用户传递USB报文。集成网关还遵循扩展层协议实时监控各通信接口的工作状态和群适配器的在线信息,并通过LCD显示。针对多网融合与通信协议交互的问题,提出一种多协议转换任务管理方法,实现了多种协议间的互操作。群适配器和集成网关通信接口专项测试的结果表明,各通信接口工作稳定、传输可靠。协议一致性测试的结果表明,群适配器和集成网关中运行的扩展层协议栈具有高度一致性,扩展层协议功能完整。系统应用测试的结果表明,扩展层能够承载现场层报文的传输,子系统互操作性高,多协议交互能力强。

关键词：智能建筑电气监控现场总线协议网关

基于ENMCS网络的电气监控系统设计与实现

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基于ENMCS网络的电气监控系统设计与实现

作者：王超电子科技大学

学位级别：硕士

当前大型的企业大多采用一体化的建设和发展模式,而电力能源是必不可少的能源之一,随着企业产能的扩大,对电力能源的需求也日益扩大,电气网络结构日益复杂。因此,如何高效而安全地管理和使用电力能源,是现代企业需要面对的一个重要课题... 详细信息

当前大型的企业大多采用一体化的建设和发展模式,而电力能源是必不可少的能源之一,随着企业产能的扩大,对电力能源的需求也日益扩大,电气网络结构日益复杂。因此,如何高效而安全地管理和使用电力能源,是现代企业需要面对的一个重要课题,根据现状,大多数企业都选择了全厂电气网络监视控制系统(ENMCS),用其监控电气设备,提高设备的使用效率。但是企业的电气设备通常比较复杂,种类也多,场地要求各不相同,因此监控的需求也不一样,这些原因造成了ENMCS建设不完善。随着计算机网络技术的快速发展,智能化的电气监控设备应用日益普及,在此基础上采用理论结合实际的方式建设ENMCS,对大型企业的ENMCS需求以及组网条件进行分析,能够制定更加可行的网络构建与系统实现的方案,从而提升电气网络监控水平,有一定的理论价值与实践意义。此次课题研究以全厂电气网络监控系统的设计与实现为目的,采用了MyEclipse开发工具,系统使用JAVA语言编写,开发了一个可以实时监控企业电气设备的网络监控系统。本文首先分析相关技术,按照企业各电气系统的特征,参照现有标准及相关技术方案,结合网络技术,研究论证了ENMCS的组网需求,同时比较分析了网络协议、网络拓扑、设备与协议等。在此基础上,对各子系统进行设计,并且详细设计了全厂调度监控子系统的功能模块,包括前置功能模块、软总线功能模块、实时功能模块、前置数据库编辑模块、历史数据库服务模块、事项功能模块、报表服务模块、信号保护监控模块。此次研究提出的ENMCS网络传输组件方案,设计过程较为科学,对大型企业组件ENMCS网络有一定的借鉴意义,能够更加科学地管理企业的电力能源,从而达到节能降耗的目标,提升了企业的社会与经济效益。

关键词： ENMCS 电气监控网络协议三层交换

建筑电气监控系统总线节点的功能可配置性开发

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建筑电气监控系统总线节点的功能可配置性开发

作者：吴格合肥工业大学

学位级别：硕士

随着计算机、信息和控制技术的进步和人们对高效、舒适、便利的生活和工作环境的不断追求,智能建筑应运而生并得到快速发展。楼宇自动化系统,即建筑电气监控系统,是建筑智能化系统的重要组成部分,其主要是实现对整个建筑物内所有设备的... 详细信息

随着计算机、信息和控制技术的进步和人们对高效、舒适、便利的生活和工作环境的不断追求,智能建筑应运而生并得到快速发展。楼宇自动化系统,即建筑电气监控系统,是建筑智能化系统的重要组成部分,其主要是实现对整个建筑物内所有设备的监控,监控信息的传输依赖于现场总线技术,传统的现场总线挂接的节点功能比较单一,所以总线节点配置的内容的丰富性和多样性都比较低。为此,本文针对自主开发的现场总线技术设计了建筑电气监控系统的总线节点的功能可配置性,从而提升了整个监控系统的灵活度。本文在明确建筑电气监控系统总的目标的前提下,首先对自主开发的现场总线进行介绍,并依据该现场总线的特性进行了总线系统框架的搭建工作,系统采用典型的三层网络拓扑结构,总线节点通过现场总线连接进而耦合到总线网关,总线网关作为中间桥梁,可以通过USB接口连接到监控服务平台,并支持Wi-Fi通信。综合考虑到便于通信协议关键技术的施行和运用,制定出适合本总线通信报文的封装格式,最后根据报文功能和用途的不同,将报文分成指令报文、查询报文、反馈报文和配置报文。建筑电气监控系统的整体框架和通信协议的实现为总线节点的可配置性奠定了基础。总线节点的功能可配置性是指通过对节点微控制器的存储区重复写入定制的数据,使得总线节点的输入对输出的控制变得不再单一。本文首先对总线节点的配置功能进行定义,将总线节点的配置内容分成五大类：节点属性类、电力开关输入类、传感器输入类、状态输出类及跳转指令类。配置的数据采用的是总线节点微处理器内部的E2PROM进行存储,由于每个节点存储的配置数据量非常庞大,所以存储方式采用树状结构,配置的内容(包括节点属性、电力开关、传感器输入量、状态输出量等)都是占用树状图的一个主分支,触发方式以及控制目标从属于主分支下的子分支。然后根据总线报文的通信协议的规范,将不同对象的配置内容写入到相应地址的E2PROM中去,在某个输入量触发时可以根据不同的配置实现不同的功能控制。本文最后针对开发的建筑电气监控系统围绕着总线节点的功能可配置性进行了各项测试,包括系统硬件电路测试,配置信息的准确写入测试及节点可配置性功能测试。测试结果表明,系统硬件运行稳定可靠;总线报文的收发准确。总线节点的功能可配置性具有丰富的操作性,可以大幅提高监控系统的应用灵活性。

关键词：电气监控现场总线总线节点通信协议功能可配置性

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火电厂电气监控中主控单元的研究

火电厂电气监控中主控单元的研究

作者：李静华北电力大学（北京）

学位级别：硕士

本文针对大型火力发电厂的电气自动化技术进行了分析和探索,讨论了发电厂自动化中 DCS 系统的发展,现场总线和 FCS 技术正在电厂中带来新的技术革命,电厂的电气系统(包括厂用电系统、升压站系统及机组电气部分)的保护监控以及自动化正... 详细信息

本文针对大型火力发电厂的电气自动化技术进行了分析和探索,讨论了发电厂自动化中 DCS 系统的发展,现场总线和 FCS 技术正在电厂中带来新的技术革命,电厂的电气系统(包括厂用电系统、升压站系统及机组电气部分)的保护监控以及自动化正在成为新的技术热点。本文探讨了完全基于现场总线和网络通信的电厂电气自动化的主要问题和实施方案,分析了电气自动化系统经通信纳入 DCS 并与 DCS 系统在功能上相融合的技术。本文探讨了火电厂电气监控系统中主控单元所应承担的任务并提出了实现框架,在该框架下分别编制了逻辑控制进程和辅助工具,并实现了备自投逻辑控制功能。

关键词：发电厂主控单元电气监控集散控制系统

电气监控系统的硬件设计与PLC控制技术的应用

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科技传播 2012年第22期4卷 135-136页

作者：张传兴山东服装职业学院信息工程系山东泰安271000

可编程控制器作为计算机家族的一员,是为了实现工业控制应用而设计的。为了代替继电器实现逻辑控制,早期制造出可编程控制器,即PLC。随着该装置功能的不断提升,其作用早已超越了控制器的范围。本文从PLC的原理及特点入手,重点论述了PLC... 详细信息

可编程控制器作为计算机家族的一员,是为了实现工业控制应用而设计的。为了代替继电器实现逻辑控制,早期制造出可编程控制器,即PLC。随着该装置功能的不断提升,其作用早已超越了控制器的范围。本文从PLC的原理及特点入手,重点论述了PLC在电气监控系统中的主要应用,首先分析了监控系统的硬件设计,然后分析了如何将PLC应用于监控系统。

关键词： PLC 电气监控硬件设计控制技术

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电气监控在DCS中的应用

电力自动化设备 1999年第6期19卷 75-76页

作者：朱能飞西门子电站自动化有限公司江苏南京210003

随着机组向大容量、高参数发展，火力发电厂的电气自动化程度越来越重要，但由于传统的原因，电气的监控仍停留在常规的表计和硬接线上，自动化水平较低。而具有高度自动化水平的热电厂过程控制自动化系统（ＤＣＳ）已广泛地应用在大... 详细信息

随着机组向大容量、高参数发展，火力发电厂的电气自动化程度越来越重要，但由于传统的原因，电气的监控仍停留在常规的表计和硬接线上，自动化水平较低。而具有高度自动化水平的热电厂过程控制自动化系统（ＤＣＳ）已广泛地应用在大型电厂中，具体介绍了电气监控集成在ＤＣＳ中的应用情况。

关键词： DCS 火力发电厂电气监控集散控制系统