CN102591297A - 瓦斯发电机组远程管理系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及瓦斯发电机组远程管理系统及其方法，包括软、硬件系统，采用B/S分布模式的模块化结构，软硬件的安装与维护集中于监控服务器端，易于实施和维护，客户端只负责用户界面显示，数据处理放在监控服务器端，不仅能够自动监视发电机组网络运行状态，当发电机组出现异常状态时，实时进行报警。本发明能在远程及时了解分布各地的瓦斯发电机组的运行情况，及时处理异常情况，生成直观的统计报表，操作简便，安全性高。

Description

瓦斯发电机组远程管理系统及其方法

技术领域

本发明属于瓦斯发电机组远程管理技术领域，具体涉及一种瓦斯发电机组远程管理系统及其方法。

背景技术

我国煤层气(俗称瓦斯)资源储量位居世界第三位。加强煤矿瓦斯综合治理、加快煤层气开发利用，有利于遏制煤矿瓦斯事故、促进煤矿安全生产、增加洁净能源供应，还可以优化产业结构，推动经济增长，促进能源行业健康可持续发展。

目前，瓦斯发电技术已相对成熟，但是瓦斯发电机组分别位于不同地理位置的发电厂或发电站，当管理人员身在异地时，就不方便及时有效地了解、管理每个发电机组的运行情况。目前绝大多数瓦斯发电机组的控制系统都选用集散型或分布式(TEM)工业控制计算机，总体主要是由瓦斯发电机组开发公司研制开发的TEM、EAM、PLC、MCGS等控制系统，软硬件环境不同，不同系统之间没有网络连接，无法进行通信，更谈不上集中式管理。由于TEM现场适应性强，便于控制程序现场调试及在机组运行时可随时修改控制参数；但是，现有的对瓦斯发电机的状态查询、操作、维护都需要在瓦斯发电机的控制室完成，分散在不同的地理位置，给使用、管理带来大量工作。

发明内容

本发明是为了克服上述不足，提供一种能在远程及时了解分布各地的瓦斯发电机组的运行情况，及时处理异常情况，生成直观的统计报表，操作简便，安全性高的瓦斯发电机组远程管理系统及其方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：瓦斯发电机组远程管理系统，包括硬件系统和软件系统，所述的硬件系统由发电机组控制主机、发电机组数据采集服务器和WEB网络服务器组成，发电机组控制主机和发电机组采集服务器之间采用局域网或内部专用网(VPN)的形式连接，发电机组采集服务器和WEB网络服务器采用Internet形式连接；所述的软件系统采用B/S分布模式的模块化结构，包括生产数据采集，生产数据处理和生产数据应用三个模块，生产数据采集模块安装在每个电站的发电机组数据采集服务器上，由以下子模块组成：采集数据模块和发送数据模块；生产数据处理模块安装在Internet上的WEB网络服务器上，由以下子模块组成：权限验证模块、日志记录模块、电站机组配置模块、接收数据模块和存储数据模块；生产数据应用模块安装在Internet上的WEB网络服务器上，由以下子模块组成：用户登录认证模块、生产数据实时查询模块、历史数据查询模块、报表模块、系统设置模块、报警模块、采集终端管理模块。

所述的报表模块，将数据用报表模式呈现给用户，其中包括天、周、月、年的报表，并且以线状图，柱状图，饼状图等更加直观的形式展现，使用户对日常生产有更加直观的了解。

所述的采集终端管理模块，为每一个发电机组分配唯一的编号，并监视发电机终端数据采集软件是否正常工作，软件出现故障时得以及时解决。

所述的报警模块，当发电机终端的采集软件检测的参数达到或者超出用户设定参数的正常范围，程序将启动报警模块，并采用手机短信，发送邮件，或者电脑播放报警语音的形式通知相应的监管人员，及时调整发电机参数。

本发明的发电机组数据采集服务器可以选择有线或者无线两种方式与发电机组控制主机进行连接，管理用户可以通过普通电脑、笔记本、手机等移动设备三种方式访问WEB网络服务器，实时查看各发电站的运行情况。

本发明还提供了瓦斯发电机组远程管理方法，包括以下步骤：

S1、管理用户使用普通电脑、笔记本、移动设备通过有线或无线的方式登录到瓦斯发电机组远程管理系统的WEB网络服务器，由用户登录认证模块、权限验证模块核对登陆账号与密码，并根据该组用户的账号权限对不同用户的权限进行管理；

S2、成功登陆后，不同的管理用户就可以根据自己的权限，通过WEB网络服务器提供的瓦斯发电机组的实际运行参数进行查询，包括电压、电流、运行时间、功率、功率因数、累计发电量等，当机组运行数据超过临界值时，系统将以红色字符进行提示，一段时间后，报警模块启动，以短信、邮件等形式发送到管理人员手机上报警；

S3、历史数据查询模块可提供一个月内机组运行参数的查询，包括功率、功率因数、发电量等，并且该模块可以对所有发电机组的发电数据进行统计汇总，生成生产报表，包括日累计、月累计等报表，便于财务结算工作。

本发明瓦斯发电机组远程管理系统及其方法的有益效果是：系统采用B/S分布模式的模块化结构，软硬件的安装与维护集中于监控服务器端，易于实施和维护。同时采用B/S结构，客户端只负责用户界面显示，数据处理放在监控服务器端，不仅能够自动监视发电机组网络运行状态，当发电机组出现异常状态时，实时进行报警；当监控需求增加时，只需对监控服务器进行升级或扩展成多个监控服务器即可，大大地加强系统的伸缩性。具体优点：

1、支持PC、移动设备通过有线、无线多种方式连接到本发明的WEB网络服务器端，做到随时随地远程管理分散在不同地理位置发电站的瓦斯发电机组，及时调度各发电站发电机组，并及时处理异常情况；

2、管理人员可以方便的查看各电站的各类报表，减轻以往传统纸质报表的不便，减少纸张的使用，具有节约和环保的作用，通过计算机高效完成报表的制作；

3、在数据安全方面，本发明通过加密方式传递数据，WEB网络服务器端的数据做到冗余备份，减少系统故障时间，提高系统的可靠性；

4、在报警方面本发明支持手机短信、邮件等多种报警方式，使调度管理员第一时间把调度信息发给电站操作人员。

以下结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明瓦斯发电机组远程管理系统的网络架构示意图。

图2是本发明瓦斯发电机组远程管理系统的数据处理流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明瓦斯发电机组远程管理系统，包括硬件系统和软件系统，所述的硬件系统由发电机组控制主机、发电机组数据采集服务器和WEB网络服务器组成，发电机组控制主机和发电机组采集服务器之间采用局域网或内部专用网(VPN)的形式连接，为确保发电机组控制主机的安全性，发电机组采集服务器和WEB网络服务器采用Internet形式连接，因此生产数据将不受地域限制。所述的软件系统采用B/S分布模式的模块化结构，包括生产数据采集，生产数据处理和生产数据应用三个模块，生产数据采集模块位于发电机组数据采集服务器上，发电机组控制主机和发电机组数据采集服务器由JavaSe定制的采集、中转程序将发电机组运行时的各项数据指标以一定的时间间隔，并以JDBC形式传递给WEB网络服务器，此模块由以下子模块组成：采集数据模块和发送数据模块，使用了TCP/IP协议和MODBUS协议分别进行TEM和MCGS的数据采集处理；生产数据处理模块位于Internet上的WEB网络服务器上，WEB网络服务器使用linux服务器，使用开源的Tomcat6和mysq15进行存储处理，接受各个发电机组控制主机所管理的发电机组的数据指标，WEB网络服务器部分使用Brower(浏览器)/Server(服务器)模式，不需要安装客户端，随时随地可以打开浏览器，根据自己的权限在网上进行相关管理工作，此模块由以下子模块组成：权限验证模块、日志记录模块、电站机组配置模块、接收数据模块和存储数据模块；生产数据应用模块位于Internet上的WEB网络服务器上，对于已经采集的数据做各项应用，包括查询，查看报表，异常报警等，此模块由以下子模块组成：登录用户管理模块、生产数据实时查询模块、历史数据查询模块、报表模块、系统设置模块、报警模块、采集终端管理模块。

所述的报表模块，将数据用报表模式呈现给用户，其中包括天、周、月、年的报表，并且以线状图，柱状图，饼状图等更加直观的形式展现，使用户对日常生产有更加直观的了解。

所述的采集终端管理模块，为每一个发电机组分配唯一的编号，并监视发电机终端数据采集软件是否正常工作，软件出现故障时得以及时解决。

所述的报警模块，当发电机终端的采集软件检测的参数达到或者超出用户设定参数的正常范围，程序将启动报警模块，并采用手机短信，发送邮件，或者电脑播放报警语音的形式通知相应的监管人员，及时调整发电机参数。

本发明的发电机组数据采集服务器可以选择有线或者无线两种方式与发电机组控制主机进行连接，管理用户可以通过普通电脑、笔记本、手机等移动设备三种方式访问瓦斯发电机组远程管理系统，实时查看各发电站的运行情况。

如图2所示，本发明瓦斯发电机组远程管理系统的数据传输过程如下：

第一步，在每个发电站的发电机组数据采集服务器上安装采集端软件，此软件使用javaSwing编写，所以具有通用性，可以在各类平台中使用，包括windows98、windows2000、XP、win7等系统，做到一次编写到处运行，此软件通过读取现有发电机组控制主机上的数据，通过TCP/IP和MODBUS协议对数据进行同步获取，并智能判断采集的原始数据是否有效，对有效采集的数据进行初步清洗整理，生成WEB网络服务器所需的格式。

第二步，发电机组数据采集服务器端将数据通过JDBC发送到WEB网络服务器上，在WEB网络服务器上判断数据的安全性、完整性和有效性，把数据存储到WEB网络服务器的数据库，为数据处理中心做基础数据，数据处理中心处理上述的基础数据，生成各类统计表报，WEB网络服务器环境为了降低成本和安全性考虑统一采用开源的Linux(CentOS6.0)+Tomcat+Mysql+PHP的基础软件，在WEB网络服务器端进行数据的报表处理。

第三步，管理用户通过拨号或者光纤连接上Internet/Intranet后，或通过无线(wifi)、GPRS、3G连接后，通过浏览器或者移动设备向Web网络服务器发送服务请求，Web网络服务器根据管理用户的请求生成各类统计报表，通过全局监控快速掌握各发电站的运行情况，发电机组的报表数据，并可以配置发电站的机组数据，还可以把数据及时反馈给发电站机组管理人员。

第四步，发电站接到管理用户的调度信息后，及时调整瓦斯发电机组的运行，新的数据又会被采集到WEB网络服务器，管理用户可以及时查看处理结果，完成数据传输的整个过程。

本发明还提供了瓦斯发电机组远程管理方法，包括以下步骤：

S1、管理用户使用普通电脑、笔记本、移动设备通过有线或无线的方式登录到瓦斯发电机组远程管理系统的WEB网络服务器，由用户登录认证模块、权限验证模块核对登陆账号与密码，并根据该组用户的账号权限对不同用户的权限进行管理。比如：高层管理人员、信息调度员所查看的生产数据不同，高层管理人员具有最高权限可查看机组任何数据，而其他人员只能查看功率、机组转速、功率因数三项数据。具体权限设计根据实际要求配置，并且可以随时调整；

S2、成功登陆后，不同的管理用户就可以根据自己的权限，通过WEB网络服务器提供的瓦斯发电机组的实际运行参数进行查询，包括电压、电流、运行时间、功率、功率因数、累计发电量等，当机组运行数据超过临界值时，系统将以红色字符进行提示，一段时间后，报警模块启动，以短信、邮件等形式发送到管理人员手机上报警；

S3、历史数据查询模块可提供一个月内机组运行参数的查询，包括功率、功率因数、发电量等，并且该模块可以对所有发电机组的发电数据进行统计汇总，生成生产报表，包括日累计、月累计等报表，便于财务结算工作。

Claims (7)

1.瓦斯发电机组远程管理系统，包括硬件系统和软件系统，其特征在于，所述的硬件系统由发电机组控制主机、发电机组数据采集服务器和WEB网络服务器组成，发电机组控制主机和发电机组采集服务器之间采用局域网或内部专用网(VPN)的形式连接，发电机组采集服务器和WEB网络服务器采用Internet形式连接；所述的软件系统采用B/S分布模式的模块化结构，包括生产数据采集，生产数据处理和生产数据应用三个模块，生产数据采集模块安装在每个发电站的发电机组数据采集服务器上，由以下子模块组成：采集数据模块和发送数据模块；生产数据处理模块安装在Internet上的WEB网络服务器上，由以下子模块组成：权限验证模块、日志记录模块、电站机组配置模块、接收数据模块和存储数据模块；生产数据应用模块安装在Internet上的WEB网络服务器上，由以下子模块组成：用户登录认证模块、生产数据实时查询模块、历史数据查询模块、报表模块、系统设置模块、报警模块、采集终端管理模块。

2.根据权利要求1所述的瓦斯发电机组远程管理系统，其特征在于，所述的报表模块，将数据用报表模式呈现给用户，其中包括天、周、月、年的报表，并且以线状图，柱状图，饼状图更加直观的形式展现，使用户对日常生产有更加直观的了解。

3.根据权利要求1所述的瓦斯发电机组远程管理系统，其特征在于，所述的采集终端管理模块，为每一个发电机组分配唯一的编号，并监视发电机终端数据采集软件是否正常工作，软件出现故障时得以及时解决。

4.根据权利要求1所述的瓦斯发电机组远程管理系统，其特征在于，所述的报警模块，当发电机终端的采集软件检测的参数达到或者超出用户设定参数的正常范围，程序将启动报警模块，并采用手机短信，发送邮件，或者电脑播放报警语音的形式通知相应的监管人员，及时调整发电机参数。

5.根据权利要求1任一项所述的瓦斯发电机组远程管理系统，其特征在于，发电机组数据采集服务器可以选择有线或者无线两种方式与发电机组控制主机进行连接。

6.根据权利要求1～5任一项所述的瓦斯发电机组远程管理系统，其特征在于，管理用户可以通过普通电脑、笔记本、移动设备访问WEB网络服务器。

7.瓦斯发电机组远程管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、管理用户使用普通电脑、笔记本、移动设备通过有线或无线的方式登录到瓦斯发电机组远程管理系统的WEB网络服务器，由用户登录认证模块、权限验证模块核对登陆账号与密码，并根据该组用户的账号权限对不同用户的权限进行管理；

S2、成功登陆后，不同的管理用户就可以根据自己的权限，通过WEB网络服务器提供的瓦斯发电机组的实际运行参数进行查询，包括电压、电流、运行时间、功率、功率因数、累计发电量等，当机组运行数据超过临界值时，系统将以红色字符进行提示，一段时间后，报警模块启动，以短信、邮件等形式发送到管理人员手机上报警；

S3、历史数据查询模块可提供一个月内机组运行参数的查询，包括功率、功率因数、发电量等，并且该模块可以对所有发电机组的发电数据进行统计汇总，生成生产报表，包括日累计、月累计等报表，便于财务结算工作。

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