CN103041527A - C/s及b/s架构下的消防水泵巡检远程监控网络系统 - Google Patents

Abstract

一种C/S及B/S架构下的消防水泵巡检远程监控网络系统。属消防用水泵巡检监控用设备。其特征为设计有包括各基层消防用户配置了PLC的智能消防水泵巡检控制装置，连接于智能消防水泵巡检控制装置PLC的、具有CAN-bus接口的无线传输DTU设备，移动网络GPRS或Intermet网络的接入用硬件设备，经接入用硬件设备连接于GPRS、Intermet网络的消防控制中心的计算机系统。经试运行，形成了实现现场信号和数据的实时无线传输和消防控制中心或相关监控人员的实时监控的网络化、联动化巡查系统；实现并形成了数据分布处理、图形界面的集中监控和管理的C/S及B/S架构下的分层分布开放式结构体系；使消防控制中心对大量分散的消防水泵组用户由间断静态的监管升级为动态连续的体系监管。

Description

C/S及B/S架构下的消防水泵巡检远程监控网络系统

技术领域：本发明属于消防用水泵巡检监控用设备，特别是一种C/S及B/S架构下的消防水泵巡检远程监控网络系统。

背景技术：现有技术文献1中国专利ZL 201120066837.8和文献2中国专利申请号201120066837.8公开了一种消防水泵组的控制和巡检一体化电气系统。包括电气系统硬件：配置于电源开关柜中的连接于双电源进线切换用的2路自动断路器及与之配合的交流接触器组成的交流电源开关系统，和变压器、整流器组成的直流电源系统；配置于一体化电气控制柜中的连接于电源开关柜的双电源进线切换开关的电源自动断路器，可编程序控制器，变频调速器，用于工频回路的交流接触器，用于变频回路交流接触器，串联于可编程序控制器与变频或工频回路交流接触器之间的继电器组，用于消防水泵组启动或停止的自动断路器组及与之配合的交流接触器组；配置于一体化电气控制柜面板上的电源电压/电流指示表，消防水泵组巡检指示灯组，以及传输电缆接口，声光报警器，连接用电线和传输电缆；电气系统软件：连接前述电气系统硬件的通常接线方法、可编程序控制器中包括巡检和控制的内部程序，其特征是电气系统硬件中：一体化电气控制柜面板上还设计有配合于可编程序控制器内部程序的触摸屏，自动/手动/提压开关按钮；每台消防水泵的电机轴上装有测定水泵电机转速的光电旋转编码器，每台消防水泵的电机电路中装有高分辨率电流传感器；一体化电气控制柜中还设计有增加设置于可编程序控制器的高速计数模块、模拟量输入模块、通讯模块；电气系统软件中：还设计有由连接前述电气系统硬件的简捷接线方法，巡检和运行的简捷接线方法和程序，提高单台水泵运行速度的接线方法和程序，进行精确检测的接线方法和程序，进行组网通信的接线方法和程序，以及与之相应的可编程序控制器程序和触摸屏文本。

现有技术文献1、文献2公开的消防水泵组的控制和巡检一体化电气系统在实际使用中存在以下不足：

1、仅仅停留在独立化、本地化的自查系统。虽然具有组网通信功能，能将各台消防水泵状态数据经与可编程序控制器配合的通讯模块传输至消防控制中心的监控主机上进行监控并备案，也可经通讯模块实时将消防水泵故障信息以短消息形式自动发送给消防控制中心或相关监控人员；但是，不具备利用移动网络GPRS、Intermet网络技术，实现现场信号数据的实时无线传输和消防控制中心或相关监控人员的实时监控的网络化、联动化巡查系统，仅仅停留在独立化、本地化的自查系统。

2、没有实现并形成数据分布处理、图形界面的集中监控和管理的C/S及B/S架构下的分层分布开放式结构体系。

3、现有技术状况下的消防控制中心，对大量的分散的需要进行消防监管的基层消防水泵组的巡检一体化电气系统用户的监管，仍然是停留在间断的、静态的监管行为，无法实时连续地远程监控和及时动态地根据监管需要，发出警告、指令存在安全隐患的用户尽可能在第一时间修复设备故障，在最短时间内排除消防隐患，并且实时有效地得知整改结果，切实地防止存在消防安全隐患用户的不作为。

由此可见，研究并设计一种利用移动网络GPRS、Intermet网络技术，形成实现现场信号和数据的实时无线传输和消防控制中心或相关监控人员的实时监控的网络化、联动化巡查系统，实现并形成数据分布处理、图形界面的集中监控和管理的C/S及B/S架构下的分层分布开放式结构体系的C/S及B/S架构下的消防水泵巡检远程监控网络系统是必要的。

发明内容：本发明的目的是克服现有技术的不足，研究并设计一种利用移动网络GPRS、Intermet网络技术，形成实现现场信号和数据的实时无线传输和消防控制中心或相关监控人员的实时监控的网络化、联动化巡查系统，实现并形成数据分布处理、图形界面的集中监控和管理的C/S及B/S架构下的分层分布开放式结构体系的C/S及B/S架构下的消防水泵巡检远程监控网络系统，从而使消防控制中心对大量的分散的需要进行消防监管的基层消防水泵组的巡检一体化电气系统用户的监管由间断的、静态的监管升级为动态的、连续的监管体系。

本发明的目的是这样实现的：

一种C/S及B/S架构下的消防水泵巡检远程监控网络系统，其特征为设计有包括各基层消防用户配置了PLC的智能消防水泵巡检控制装置，连接于智能消防水泵巡检控制装置PLC的、具有CAN-bus接口的无线传输DTU设备，移动网络GPRS、Intermet网络的接入用硬件设备，经接入用硬件设备连接于GPRS、Intermet网络的消防控制中心的计算机系统。

Client/Server结构，简称C/S结构，即客户机和服务器结构。通过其软件系统体系结构可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到Client端和Server端来实现，降低了系统的运行成本。C/S结构的优点是能充分发挥客户端PC的处理能力，很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器，因此对应的优点就是客户端响应速度快。

Browser/Server结构，简称B/S结构，即浏览器/服务器模式结构。是随着Internet技术的兴起而对C/S结构的一种改进。在这种结构下，软件应用的业务逻辑完全在应用服务器端实现，用户表现完全在Web服务器实现，客户端只需要浏览器即可进行业务处理，是一种全新的软件系统构造技术。B/S结构最大的好处是运行维护比较简便，能实现不同的人员，从不同的地点，以不同的接入方式：如LAN，WAN，Internet/Intranet等访问和操作共同的数据。

Controller Area Network-BUS控制器局域网总线技术，简称CAN-bus。Controller AreaNetwork控制器局域网络，简称CAN。是应用在现场、在微机化测量设备之间实现双向串行多节点数字通讯系统，是一种开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。

Data Transfer unit数据传输单元，简称DTU，是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。DTU硬件组成部分主要包括CPU控制模块、无线通讯模块以及电源模块。DTU的优点是组网迅速灵活，建设周期短、成本低；网络覆盖范围广；安全保密性能好；链路支持永远在线、按流量计费、用户使用成本低。

移动网络GPRS，为通用分组无线服务技术General Packet Radio Service的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。它通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道，提供中速的数据传递。因为不再需要现行无线应用所需要的中介转换器，所以连接及传输都会更方便容易。如此，使用者既可联机上网，参加视讯会议等互动传播，而且在同一个视讯网络上的使用者，甚至可以无需通过拨号上网，而持续与网络连接.

Intermet网络，即全球信息网，World Wide Web，简称WWW，是基于超文本Hypertext的信息检索工具，它通过超链接把世界各地不同Internet节点上的相关的信息有机地组织在一起，用户只需发出检索请求，它就能自动地进行相应的定位，找到相应的检索信息。按网络的地理位置分为：局域网Local Area Network，简称LAN，一般限定在较小的区域内，小于10km的范围，通常采用有线的方式连接起来。城域网Metropolis Area Network，简称MAN，规模局限在一座城市的范围内，10～100km的区域。广域网Wide Area Network，简称WAN，网络跨越国界、洲界，甚至全球范围。局域网是组成其他两种类型网络的基础，城域网一般都加入了广域网。广域网的典型代表是Internet网。

可编程序逻辑控制器Programmable Logic Controller，简称PLC，是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。具有可靠性高，抗干扰能力强，硬件配套齐全，功能完善，适用性强的特点，PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品，并且已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。

本发明的目的还可以采用如下的进一步技术措施来实现：

所述的配置了PLC的智能消防水泵巡检控制装置，是包括电气系统硬件：配置于电源开关柜中的：连接于双电源进线切换用的2路自动断路器及与之配合的交流接触器组成的交流电源开关系统，和变压器、整流器组成的直流电源系统；配置于一体化电气控制柜中的：连接于电源开关柜的双电源进线切换开关的电源自动断路器，可编程序控制器，变频调速器，用于工频回路的交流接触器，用于变频回路交流接触器，串联于可编程序控制器与变频或工频回路交流接触器之间的继电器组，用于消防水泵组启动或停止的自动断路器组及与之配合的交流接触器组；配置于一体化电气控制柜面板上的：电源电压/电流指示表，消防水泵组巡检指示灯组；以及传输电缆接口，声光报警器，连接用电线和传输电缆；电气系统软件：连接前述电气系统硬件的通常接线方法、可编程序控制器中包括巡检和控制的内部程序，一体化电气控制柜面板上还设计有配合于可编程序控制器内部程序的触摸屏，自动/手动/提压开关按钮；每台消防水泵的电机轴上装有测定水泵电机转速的光电旋转编码器，每台消防水泵的电机电路中装有高分辨率电流传感器；一体化电气控制柜中还设计有增加设置于可编程序控制器的高速计数模块、模拟量输入模块、通讯模块；电气系统软件中：还设计有由连接前述电气系统硬件的简捷接线方法，巡检和运行的简捷接线方法和程序，提高单台水泵运行速度的接线方法和程序，进行精确检测的接线方法和程序，进行组网通信的接线方法和程序，以及与之相应的可编程序控制器程序和触摸屏文本。

所述的无线传输DTU设备，是一种具有CAN-bus接口的移动网络GPRS、Intermet网络嵌入式无线数据传输设备，DTU通常具有一个串行接口，通过电缆和消防水泵巡检柜内的PLC连接，PLC处理过的数据经DTU与位于监控中心的计算机之间通过移动网络GPRS、Intermet网络进行无线数据通信传输。

所述DTU发出的无线数据为标准的TCP/IP网络数据包，该数据包可以通过GPRS服务器在移动网络GPRS、Intermet网络上传输

所述的接入用硬件设备，是一种包括宽带或光纤接入设备构成的与移动网络GPRS服务器、Intermet网络的连接设备。

所述的消防控制中心的计算机系统，包括设置在消防控制中心的计算机服务器，消防控制中心设有的火灾监控、火灾报警、消防控制的计算机监控系统，并且具有对基层的消防水泵巡检装置进行监控的应用软件。

所述的消防控制中心的计算机服务器包括Web服务器、历史数据服务器、事件服务器、报警服务器。

所述的对基层的消防水泵巡检装置进行监控的应用软件，包括有人机界面软件，实时监控基层消防水泵巡检装置的运行情况软件，各基层用户消防水泵的巡检运行参数：周期、运行时间、水泵电机电压及电流、消防管路的压力及流量的采集和处理的软件，根据基层用户消防水泵巡检的实际情况消防控制中心及时作出处理的软件。

本发明实施得到的一种C/S及B/S架构下的消防水泵巡检远程监控网络系统，经试用，与现有技术相比显示了如下有益效果：

1、形成了实现现场信号和数据的实时无线传输和消防控制中心或相关监控人员的实时监控的网络化、联动化巡查系统。消防巡检柜按设定的周期和时间对消防水泵进行日常的巡检，巡检中检测到的电流、电压、流量、压力及电器元件工作状态信号经过巡检柜的PLC传送到无线传输设备DTU，通过移动网络GPRS、Intermet网络，经接入用硬件设备连接于GPRS、Intermet网络的消防控制中心的计算机系统，就可以实时接收、储存并对基层的消防巡检设备进行及时有效的监控，以此建立统一的包括实时告警平台及历史告警信息查询平台在内的网络化、联动化巡查系统。

2、实现并形成了数据分布处理、图形界面的集中监控和管理的C/S及B/S架构下的分层分布开放式结构体系。整个系统采用的分层分布开放式体系结构，是CLIENT/SERVER和BROWSER/SERVER结构互补结合。系统整体分为三层，第一层为消防控制中心服务器，第二层为通讯链路层，第三层配置了PLC的智能消防水泵巡检控制装置。采用分布式实时数据库，这样在系统结构中的任何一点的数据都可以互相访问，真正做到数据分布处理，图形界面的集中监控和管理。因此，具有良好的扩充性，系统具备模块化结构和开放式接口，如支持DDE、ODBC、OPC、COM等多种标准接口，对数据的扩充和功能的增加非常方便。

3、使消防控制中心对大量的分散的需要进行消防监管的基层消防水泵组的控制和巡检一体化电气系统用户的监管由间断的、静态的监管行为升级为动态的、连续的监管体系。消防控制中心能实时连续地远程监控和及时动态地根据监管需要，发出警告、指令存在安全隐患的用户尽可能在第一时间修复设备故障，在最短时间内排除消防隐患，并且实时有效地得知整改结果，切实地防止了存在消防安全隐患的用户的不作为。

附图说明：图1为符合本发明主题结构的系统结构框图。

具体实施方式：结合附图将本发明的实施方式说明如下：

如图1所示，一种C/S及B/S架构下的消防水泵巡检远程监控网络系统，其特征为设计有包括各基层消防用户配置了PLC的智能消防水泵巡检控制装置1，连接于智能消防水泵巡检控制装置PLC的、具有CAN-bus接口的无线传输设备DTU 2，GPRS、Intermet网络3的接入用硬件设备4，经接入用硬件设备连接于移动网络GPRS、Intermet网络的消防控制中心的计算机系统5。

Claims (7)

1.一种C/S及B/S架构下的消防水泵巡检远程监控网络系统，其特征为包括各基层消防用户配置了PLC的智能消防水泵巡检控制装置(1)，连接于智能消防水泵巡检控制装置PLC的、具有CAN-bus接口的无线传输DTU设备(2)，移动网络GPRS、Intermet网络(3)的接入用硬件设备(4)，经接入用硬件设备连接于移动网络GPRS、Intermet网络的消防控制中心的计算机系统(5)。

2.根据权利要求1所述的一种C/S及B/S架构下的消防水泵巡检远程监控网络系统，其特征是所述的配置了PLC的智能消防水泵巡检控制装置(1)，是包括电气系统硬件：配置于电源开关柜中的：连接于双电源进线切换用的2路自动断路器及与之配合的交流接触器组成的交流电源开关系统，和变压器、整流器组成的直流电源系统；配置于一体化电气控制柜中的：连接于电源开关柜的双电源进线切换开关的电源自动断路器，可编程序控制器，变频调速器，用于工频回路的交流接触器，用于变频回路交流接触器，串联于可编程序控制器与变频或工频回路交流接触器之间的继电器组，用于消防水泵组启动或停止的自动断路器组及与之配合的交流接触器组；配置于一体化电气控制柜面板上的：电源电压/电流指示表，消防水泵组巡检指示灯组；以及传输电缆接口，声光报警器，连接用电线和传输电缆；电气系统软件：连接前述电气系统硬件的通常接线方法、可编程序控制器中包括巡检和控制的内部程序，一体化电气控制柜面板上还设计有配合于可编程序控制器内部程序的触摸屏，自动/手动/提压开关按钮；每台消防水泵的电机轴上装有测定水泵电机转速的光电旋转编码器，每台消防水泵的电机电路中装有高分辨率电流传感器；一体化电气控制柜中还设计有增加设置于可编程序控制器的高速计数模块、模拟量输入模块、通讯模块；电气系统软件中：还设计有由连接前述电气系统硬件的简捷接线方法，巡检和运行的简捷接线方法和程序，提高单台水泵运行速度的接线方法和程序，进行精确检测的接线方法和程序，进行组网通信的接线方法和程序，以及与之相应的可编程序控制器程序和触摸屏文本。

3.根据权利要求1所述的一种C/S及B/S架构下的消防水泵巡检远程监控网络系统，其特征是所述的无线传输DTU设备(2)，是一种具有CAN-bus接口的移动网络GPRS、Intermet网络嵌入式无线数据传输设备，DTU通常具有一个串行接口，通过电缆和消防水泵巡检柜内的PLC连接，PLC处理过的数据经DTU与位于监控中心的计算机之间通过移动网络GPRS、Intermet网络进行无线数据通信传输。

4.根据权利要求1或3所述的一种C/S及B/S架构下的消防水泵巡检远程监控网络系统，其特征是所述DTU发出的无线数据为标准的TCP/IP网络数据包，该数据包可以通过GPRS服务器在移动网络、Intermet上传输。

5.根据权利要求1所述的一种C/S及B/S架构下的消防水泵巡检远程监控网络系统，其特征是所述的接入用硬件设备(4)，是一种包括宽带或光纤接入设备构成的与移动网络GPRS服务器、Intermet网络的连接设备。

6.根据权利要求1所述的一种C/S及B/S架构下的消防水泵巡检远程监控网络系统，其特征是所述的消防控制中心的计算机系统(5)，包括设置在消防控制中心的计算机服务器，消防控制中心设有的火灾监控、火灾报警、消防控制的计算机监控系统，并且具有对基层的消防水泵巡检装置进行监控的应用软件。

7.根据权利要求1或6所述的一种C/S及B/S架构下的消防水泵巡检远程监控网络系统，其特征是所述的消防控制中心的计算机服务器包括Web服务器、历史数据服务器、事件服务器、报警服务器。

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