CN105182879A - 一种基于soa架构的热电厂环境监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于SOA架构的热电厂环境监测系统，包括分布式设置的多组环境监测采集单元及多个下位机，以及与所述下位机通信的上位机；每组所述环境监测采集单元实时采集环境参数信号，并将信号通过有线或无线通信方式，传输至对应的一个所述下位机；每个所述下位机包括微处理器，所述微处理器对接收的信号进行处理后，通过有线或无线通信方式，传输信号至所述上位机及其他所述下位机；所述上位机包括数据库，其对接收的信号进一步处理，并将信号输入至所述数据库。本发明还公开了一种基于SOA架构的热电厂环境监测方法。本发明采用分布式控制方式，具有价格低、控制灵活、可靠性高等优点；可以通过Internet进行远程检测或诊断，减少了人工成本。

Description

一种基于SOA架构的热电厂环境监测系统及方法

技术领域

本发明涉及热电厂环境监测系统及方法，特别是一种基于SOA架构的热电厂环境监测系统及方法。

背景技术

近些年来我国的经济发展迅速，人们的生活水平得到了很大的提高，但是与此同时工业化的发展也给环境带来的巨大的改变。近些年来京津地区的沙尘暴和森林覆盖率的大量减少就是很好的证据。传统上采用比较落后的人工环境监测方法，但是这种方法的实时性差，受自然条件的限制比较大，而且对于突发的环境问题不能及时发现并且处理，不利于宏观把握环境的变化情况。由于经济等因素我国目前还有很多地方使用传统的环境监测方法。目前的监控系统和方法存在以下问题：

目前市场上此类产品存储空间有限，在数据输出仅支持点对点通讯，且速度慢、距离短、易受地域限制；产品的现场安装受使用环境所限，环境适用性差、测控手段单一，很难进行远距离的监控和报警等。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种基于SOA架构的热电厂环境监测系统及方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种基于SOA架构的热电厂环境监测系统，包括分布式设置的多组环境监测采集单元及多个下位机，以及与所述下位机通信的上位机；每组所述环境监测采集单元实时采集环境参数信号，并将信号通过有线或无线通信方式，传输至对应的一个所述下位机；每个所述下位机包括微处理器，所述微处理器对接收的信号进行处理后，通过有线或无线通信方式，传输信号至所述上位机及其他所述下位机；所述上位机包括数据库，其对接收的信号进一步处理，并将信号输入至所述数据库。

进一步地，所述环境监测采集单元包括温度传感器、湿度传感器、照度传感器以及空气污染指数监测器。

进一步地，每个所述下位机还包括存储器、显示装置和打印装置，所述微处理器，接收所述环境监测采集单元的信号，处理后输出信号至所述显示装置显示，及输出信号至所述打印装置打印，及输出信号至所述存储器存储。

进一步地，每个所述下位机还设有功能键；所述功能键用于设定初始参数，显示及打印数据。

进一步地，所述功能键包括预警值设定键、时间设定键、读取键、打印键；所述预警值设定键用于预警值的设定；时间设定键用于时间的设定；读取键用于控制数据的读取并在所述显示装置显示；打印键用于控制所述打印装置打印数据。

进一步地，所述下位机还设有语音报警模块；当环境监测值达到预警设定值时；所述语音报警模块发出语音报警，并传输报警信号至所述上位机。

进一步地，所述上位机连接显示器和打印机；所述显示器显示环境检测数据和分析报表；所述打印机打印分析报表。

本发明还提供一种基于SOA架构的热电厂环境监测方法，该方法为分布式设置环境监测采集单元及下位机，一组环境监测采集单元对应一个下位机，下位机设有微处理器，由所述环境监测采集单元采集环境参数信号，并发送信号至对应的下位机，下位机接收信号并处理，再传输信号至上位机，上位机对接收的信号进一步分析及数据存储；下位机在脱离上位机的状态下，独立运行。

进一步地，所述下位机的微处理器，通过内设程序控制接收所述环境监测采集单元发送的信号。

进一步地，所述下位机与所述上位机通信时，所述下位机发送通信请求；所述上位机按照请求顺序排序；依次向其中的一个所述下位机发出接收应答信号，并与该所述下位机通信。

本发明具有的优点和积极效果是：分布式设置的多组环境监测采集单元及多个下位机，由环境监测采集单元采集环境参数信号，并发送信号至对应的下位机进行处理，然后由下位机传输信号至上位机，系统中不存在一个控制中心，主要控制功能由各分布的下位机完成，下位机可采用微处理器，如单片机等；上位机采用计算机等偏向数据计算处理功能更强的设备。一般的数据采集及记录功能由下位机完成；上位机做进一步数据分析及报表；下位机脱离上位机，仍可工作并完成主要功能。本发明采用分布式控制方式，具有价格低、控制灵活、可靠性高等优点；可以通过Internet进行远程检测或诊断，减少人工成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意框图。

图中箭头代表信号传输方向。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，一种基于SOA架构的热电厂环境监测系统，包括分布式设置的多组环境监测采集单元及多个下位机，一组环境监测采集单元对应一个下位机，以及与所述下位机通信的上位机；每组所述环境监测采集单元实时采集环境参数信号，并将信号通过有线或无线通信方式，传输至对应的一个所述下位机；每个所述下位机包括微处理器，所述微处理器对接收的信号进行处理后，通过有线或无线通信方式，传输信号至所述上位机及其他所述下位机；所述上位机包括数据库，其对接收的信号进一步处理，并将信号输入至所述数据库。所述下位机可在脱离开所述上位机后，独立工作。下位机之间相互通信便于检测通信故障等。

进一步地，所述环境监测采集单元可包括温度传感器、湿度传感器、照度传感器以及空气污染指数监测器。

进一步地，每个所述下位机还可包括存储器、显示装置和打印装置，所述微处理器，接收所述环境监测采集单元的信号，处理后可输出信号至所述显示装置显示，及可输出信号至所述打印装置打印，及可输出信号至所述存储器存储。

进一步地，每个所述下位机还可设有功能键；所述功能键可用于设定初始参数，显示及打印数据。

进一步地，所述功能键可包括预警值设定键、时间设定键、读取键、打印键等，也可以通过组合键实现相应的功能；所述预警值设定键用于预警值的设定；时间设定键用于时间的设定；读取键用于控制数据的读取并在所述显示装置显示；打印键用于控制所述打印装置打印数据。

进一步地，所述下位机还可设有语音报警模块；当环境监测值达到预警设定值时；所述语音报警模块可包括音频录制播放器，事先录制好报警语音信号并存储，由所述下位机控制调用，报警语音信号输出至播放器如扬声器等装置进行播放，并可传输报警信号至所述上位机。所述语音报警模块还可包括声光报警器，由所述下位机控制发出声光报警。

进一步地，所述上位机可连接显示器和打印机；所述显示器可显示环境检测数据和分析报表；所述打印机可打印分析报表。

本发明还提供一种基于SOA架构的热电厂环境监测方法的实施例，该方法为分布式设置环境监测采集单元及下位机，一组环境监测采集单元对应一个下位机，下位机设有微处理器，由所述环境监测采集单元采集环境参数信号，并发送信号至对应的下位机，下位机接收信号并处理，再传输信号至上位机，上位机对接收的信号进一步分析及数据存储；下位机在脱离上位机的状态下，独立运行。

进一步地，所述下位机的微处理器，可通过内设程序控制接收所述环境监测采集单元发送的信号。

进一步地，所述下位机与所述上位机通信时，所述下位机可发送通信请求；所述上位机可按照请求顺序排序；依次向其中的一个所述下位机发出接收应答信号，并可与该所述下位机通信。

本系统的其中一种工作流程如下：

当系统上电后开始初始化，然后环境监测采集单元测量周围环境参数，并在LED、LCD等显示装置上显示环境参数及显示初始时间。再进行功能键的判断，如果没有功能键按下，则把当前环境检测值与预警设定值进行比较，判断是否满足语音报警条件，如果不满足则返回继续采集周围环境参数。如果有功能键按下，则需要判断是哪类功能键。如果预警值功能键按下，则进行预警值的设定；如果时间功能键按下，则进行时间的修改；如果读取功能键按下，则进行数据的读取并在LED、LCD等显示装置上显示，延时设定时间后返回继续采集周围环境参数。

下位机读取数据的其中一种工作流程如下：

功能键I、J可分别代表向上读取键和向下读取键，按键可分别定义值为“0x41”、“0x40”。可首先定义一个字节型数组包含8个元素，用来存放读取的数据。当J按下时，tt加一。先判断读取记录数tt是否大于存储记录数ss，如果大于，则表明溢出，此时不读数据并可在LCD上显示“OVER”字符串；如果不大于，则可通过read_iic_data()函数从存储器中读取8个字节的数据，首地址为8*tt(初始化时tt为0)，读出的数据存放在数组test_read1[]中。然后可将该数组的前6个数据经函数bcd_ds()转换后送到LCD上显示：第一行可显示时间，第二行可显示日期，后2个数据可经函数ch451_bcd转换送到LED底四位上显示。当I按下时，tt减一。先判断读取记录数tt是否小于1，如果小于，则表明溢出，此时不读数据并可在LCD上显示“OVER”字符串；如果大于，则可通过read_iic_data()函数从存储器中读取8个字节的数据、首地址为8*tt(初始化时tt为0)，读出的数据存放在数组test_read1[]中。然后将该数组的前6个数据经函数bcd_ds()转换送到LCD上显示：第一行显示时间，第二行显示日期，后2个数据经函数ch451_bcd转换送到LED上显示。

下位机采集环境监测采集单元信号的其中一种工作流程如下：

在下位机的微处理器时钟端口sclk为高电平时，数据端由高到低的跳变作为起始信号，然后发送8位控制命令(比如00000011为测量温度命令，0000010为测量湿度命令等)，发送完毕后，程序给一个响应。可将读取测量的相对温湿度等信号并进行校正与转换，把温度值、湿度值可存储在num、num1中。可把num的十位、个位分离，十位可在LED的DIG0上显示，个位可在DIG1上显示；num1分离后，十位可在DIG2显示，个位可在DIG3上显示。DIG4、DIG5可显示温度预警值，DIG6、DIG7可显示湿度预警值。最后返回测量程序，由此形成对周围温湿度的实时测量。

语音报警模块电路的软件设计主要是根据当前温湿度值与预警值比较情况，来给出语音芯片的播报地址。当温度值高于温度预警值且湿度低于预警值，语音播报地址可为A7A6A5A4A3A2A1A0＝00000000，P1.6＝0，播报内容可为“温度高于预警值，请降低温度”；当湿度高于湿度预警值且温度低于温度预警值时，语音播报地址可为A7A6A5A4A3A2A1A0＝00110000，P1.6＝0，播报内容可为“湿度高于预警值，请降低湿度”；当温湿度均高于预警值时，语音播报地址可为A7A6A5A4A3A2A1A0＝01100000，P1.6＝0，播报内容可为“温湿度均高于预警值，请降低温湿度”。播报结束后再判断是否满足语音报警条件，不满足则返回主程序。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于SOA架构的热电厂环境监测系统，其特征在于，包括分布式设置的多组环境监测采集单元及多个下位机，以及与所述下位机通信的上位机；每组所述环境监测采集单元实时采集环境参数信号，并将信号通过有线或无线通信方式，传输至对应的一个所述下位机；每个所述下位机包括微处理器，所述微处理器对接收的信号进行处理后，通过有线或无线通信方式，传输信号至所述上位机及其他所述下位机；所述上位机包括数据库，其对接收的信号进一步处理，并将信号输入至所述数据库。

2.根据权利要求1所述的基于SOA架构的热电厂环境监测系统，其特征在于，所述环境监测采集单元包括温度传感器、湿度传感器、照度传感器以及空气污染指数监测器。

3.根据权利要求1所述的基于SOA架构的热电厂环境监测系统，其特征在于，每个所述下位机还包括存储器、显示装置和打印装置，所述微处理器，接收所述环境监测采集单元的信号，处理后输出信号至所述显示装置显示，及输出信号至所述打印装置打印，及输出信号至所述存储器存储。

4.根据权利要求1所述的基于SOA架构的热电厂环境监测系统，其特征在于，每个所述下位机还设有功能键；所述功能键用于设定初始参数，显示及打印数据。

5.根据权利要求4所述的基于SOA架构的热电厂环境监测系统，其特征在于，所述功能键包括预警值设定键、时间设定键、读取键和打印键；所述预警值设定键用于预警值的设定；时间设定键用于时间的设定；读取键用于控制数据的读取并在所述显示装置显示；打印键用于控制所述打印装置打印数据。

6.根据权利要求1所述的基于SOA架构的热电厂环境监测系统，其特征在于，所述下位机还设有语音报警模块；当环境监测值达到预警设定值时；所述语音报警模块发出语音报警，并传输报警信号至所述上位机。

7.根据权利要求1所述的基于SOA架构的热电厂环境监测系统，其特征在于，所述上位机连接显示器和打印机；所述显示器显示环境检测数据和分析报表；所述打印机打印分析报表。

8.利用权利要求1至7任一所述的基于SOA架构的热电厂环境监测系统的基于SOA架构的热电厂环境监测方法，其特征在于，分布式设置环境监测采集单元及下位机，一组环境监测采集单元对应一个下位机，下位机设有微处理器，由所述环境监测采集单元采集环境参数信号，并发送信号至对应的下位机，下位机接收信号并处理，再传输信号至上位机，上位机对接收的信号进一步分析及数据存储；下位机在脱离上位机的状态下，独立运行。

9.根据权利要求8所述的基于SOA架构的热电厂环境监测方法，其特征在于，所述下位机的微处理器，通过内设程序控制接收所述环境监测采集单元发送的信号。

10.根据权利要求8所述的基于SOA架构的热电厂环境监测方法，其特征在于，所述下位机与所述上位机通信时，所述下位机发送通信请求；所述上位机按照请求顺序排序；依次向其中的一个所述下位机发出接收应答信号，并与该所述下位机通信。