CN109828537A - 炼铁厂煤气报警仪集中监控系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种炼铁厂煤气报警仪集中监控系统及方法，对于无通讯接口、无4‑20mA标准信号输出的煤气报警仪，采用信号隔离器与数据采集模块进行信号采集，对于带通讯接口的煤气报警仪，用串口服务器进行采集，采集到的信号送往交换机；开发包括实时监控模块、报警统计模块、点检管理模块、统计报表模块和点检记录报表的内容的监控画面，使得用户可以进行集中监控。其优点是实现了对现场煤气报警仪的使用情况进行跟踪管理，使安全管理人员能够在办公室，通过计算机即可对全厂的煤气泄漏情况及报警仪的运行情况进行监控和管理，有效提高了安全管理效率和安全管理水平。自系统投入使用后，未出现过煤气中毒事故，达到了系统的设计目标，取得了理想的效果。
Description
技术领域
本发明涉及炼铁安全设备技术领域，特别涉及一种炼铁厂煤气报警仪集中监控系统及方法。
背景技术
根据《冶金企业安全生产标准化评定标准（炼铁）》第6.1.29条要求，高炉风口平台、炉顶检修大平台、热风炉操作平台、喷煤干燥炉、重力除尘器、炉前出铁场除尘器及其他煤气净化设备设施的作业平台，应设固定式一氧化碳监测报警装置（煤气报警仪）。柳钢炼铁厂点多面广，结合现场环境情况及标准要求，全厂7座高炉所配置的煤气报警仪共有250多套。随着大部分高炉进入炉役后期，煤气泄漏现象增多，煤气报警仪出现频繁报警，现场工作人员时有煤气中毒事故出现。另外，安全管理人员多次到现场检查，发现岗位工对煤气报警仪的报警现象往往不够关心，未按要求采取措施对煤气泄漏隐患进行管控，这给安全管理埋下了隐患。因此，炼铁厂对煤气报警仪集中监控系统的需求十分迫切。
发明内容
本发明的目的就是提供一种能够及时发现煤气泄漏和煤气报警仪工作情况，提高煤气安全管理水平的炼铁厂煤气报警仪集中监控系统及方法。
本发明的解决方案是这样的：
一种炼铁厂煤气报警仪集中监控系统，包括煤气报警仪、数据采集单元、交换机、服务器、工作站，所述交换机的输入端连接数据采集单元的输出端，交换机的输出端连接服务器，所述服务器根据Modbus-TCP协议，利用C#语言实现对煤气报警仪信号的读取，然后将数据存储在SQL Server2008数据库里；所述数据采集单元包括：
（1）信号隔离器、数据采集模块，其中：信号隔离器的输入端连接煤气报警仪，用于对无通讯接口、无4-20mA标准信号输出的煤气报警仪输出的煤气检测信号进行采集，信号隔离器将输出的信号输送到数据采集模块，数据采集模块的以太网输出端连接交换机；
（2）串口服务器，串口服务器的输入端连接煤气报警仪，用于对有通讯接口的煤气报警仪输出的煤气报警仪输出的煤气检测信号进行采集，其以太网输出端连接交换机。
更具体的技术方案还有：所述工作站设置有包括监控模块、报警统计模块、点检管理模块、统计报表模块和点检记录报表的模块，使用者通过登录网页进行煤气报警仪数值的集中监控。
一种炼铁厂煤气报警仪集中监控的方法，包括步骤：
（1）无通讯接口、无4-20mA标准信号输出的煤气报警仪信号采集步骤：采用信号隔离器的输入端连接煤气报警仪，信号隔离器将输出的信号输送到数据采集模块，数据采集模块的以太网输出端连接交换机；
（2）带通讯接口的煤气报警仪的信号采集步骤：将串口服务器的输入端连接煤气报警仪，对带通讯接口的煤气报警仪的信号进行采集，其以太网输出端连接交换机；
（3）服务器对采集的煤气报警仪信号进行处理步骤：服务器根据Modbus-TCP协议，利用C#语言实现对煤气报警仪信号的读取，然后将数据存储在SQL Server2008数据库里；
（4）集中监控步骤：基于服务器中采集的数据，通过ASP.Net开发监控画面，包括实时监控模块、报警统计模块、点检管理模块、统计报表模块和点检记录报表的内容，并以B/S（Browser/Server，浏览器/服务器模式）的方式进行发布，使得用户可以通过登录网页进行煤气报警仪数值的集中监控。
本发明的优点是实现了对现场煤气报警仪的使用情况进行跟踪管理，使安全管理人员能够在办公室，通过计算机即可对全厂的煤气泄漏情况及报警仪的运行情况进行监控和管理，有效提高了安全管理效率和安全管理水平。自系统投入使用后，未出现过煤气中毒事故，达到了系统的设计目标，取得了理想的效果。
附图说明
图1是本发明监控系统整体架构示意图。
图2是采用本发明对1#高炉煤气报警仪进行实时数值监控画面的示意图。
图3是采用本发明对1A热风炉进行监控后得到的信息统计画面示意图。
图4是采用本发明对1B高炉本体煤气报警次数统计画面示意图。
图5是带通讯接口的煤气报警仪数据采集原理图。
图6是不带通讯接口的煤气报警仪数据采集原理图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种炼铁厂煤气报警仪集中监控系统，包括煤气报警仪、数据采集单元、交换机、服务器、工作站，所述交换机的输入端连接数据采集单元的输出端，交换机的输出端连接服务器，所述服务器根据Modbus-TCP协议，利用C#语言实现对煤气报警仪信号的读取，然后将数据存储在SQL Server2008数据库里；所述数据采集单元包括：
（2）信号隔离器、数据采集模块，其中：信号隔离器的输入端连接煤气报警仪，用于对无通讯接口、无4-20mA标准信号输出的煤气报警仪输出的煤气检测信号进行采集，信号隔离器将输出的信号输送到数据采集模块，数据采集模块的以太网输出端连接交换机，连接架构如图6所示，通过在煤气检测探头和煤气报警仪之间串联一个信号隔离器，将煤气报警仪的4-20mA信号采集进入信号隔离器的输入端，再通过信号隔离器的输出端将信号传至数据采集模块，数据采集模块通过以太网接口，经过交换机接入全厂以太网，服务器根据Modbus-TCP协议，利用C#语言实现对煤气报警仪信号的读取，然后将数据存储在SQLServer2008数据库里。
（2）串口服务器，串口服务器的输入端连接煤气报警仪，用于对有通讯接口的煤气报警仪输出的煤气报警仪输出的煤气检测信号进行采集，其以太网输出端连接交换机，连接架构如图5所示，通过串口服务器将RS485接口信号转成以太网信号，并经过交换机接入全厂以太网，服务器根据Modbus-TCP协议，利用C#语言实现对煤气报警仪信号的读取，然后将数据存储在SQL Server2008数据库里。
所述工作站设置有包括监控模块、报警统计模块、点检管理模块、统计报表模块和点检记录报表的模块，使用者通过登录网页进行煤气报警仪数值的集中监控，监控的画面如图2、3、4所示。
一种炼铁厂煤气报警仪集中监控的方法，包括步骤：
（1）无通讯接口、无4-20mA标准信号输出的煤气报警仪信号采集步骤：采用信号隔离器的输入端连接煤气报警仪，信号隔离器将输出的信号输送到数据采集模块，数据采集模块的以太网输出端连接交换机；
（2） 带通讯接口的煤气报警仪的信号采集步骤：将串口服务器的输入端连接煤气报警仪，对带通讯接口的煤气报警仪的信号进行采集，其以太网输出端连接交换机；
（3） 服务器对采集的煤气报警仪信号进行处理步骤：服务器根据Modbus-TCP协议，利用C#语言实现对煤气报警仪信号的读取，然后将数据存储在SQL Server2008数据库里；
（4）集中监控步骤：开发煤气报警仪集中监控软件系统，基于服务器中采集的数据，通过ASP.Net开发监控画面，包括实时监控模块、报警统计模块、点检管理模块、统计报表模块和点检记录报表等内容，并以B/S（Browser/Server，浏览器/服务器模式）的方式进行发布，使得用户可以通过登录网页进行煤气报警仪数值的集中监控。
（5） 系统硬件：包括服务器、用户PC、数据采集模块、信号隔离器、串口服务器、交换机和煤气报警仪。其中服务器采用HP Proliant DL380 G7；数据采集模块采用台湾泓格的10通道以太网采集模块；信号隔离器采用重庆川仪品牌的两进两出无源型；串口服务器采用三旺NP301；交换机采用台湾MOXA网管型工业交换机。
（6）系统软件：系统运行在Windows Server 2008操作系统上，开发工具为Microsoft Visual Studio 2010，数据库采用SQLServer2008，系统选用C#和Javascript编程语言，在ASP.Net平台框架上开发。
采用上述技术方案，在工作站得到如图2所示的“炼铁厂煤气报警仪集中监控系统”中的1#高炉煤气报警仪实时数值监控画面。通过实时监控画面，可以掌握1#高炉区域的所有煤气报警仪实时工作情况，一旦出现煤气含量超标，会出现不同颜色报警，如图中所示的“1A本体大平台南面”、“1B炉底东面”等4点，煤气含量在大于50ppm，小于1000ppm，显示煤气高黄色报警（黑色框内）。
在工作站得到如图3所示为1A热风炉报警信息统计画面，通过查询1A热风炉一段时间内所有位置的报警信息，可以查询到每次报警的持续时长、最大值、最小值和平均值。
在工作站得到如图4所示为1B高炉本体煤气报警次数统计画面，通过1B高炉本体一段时间内所有位置的煤气报警次数，可了解该区域煤气泄漏频率。
Claims (3)
1.一种炼铁厂煤气报警仪集中监控系统，包括煤气报警仪、数据采集单元、交换机、服务器、工作站，其特征在于：所述交换机的输入端连接数据采集单元的输出端，交换机的输出端连接服务器，所述服务器根据Modbus-TCP协议，利用C#语言实现对煤气报警仪信号的读取，然后将数据存储在SQL Server2008数据库里；所述数据采集单元包括：
信号隔离器、数据采集模块，其中：信号隔离器的输入端连接煤气报警仪，用于对无通讯接口、无4-20mA标准信号输出的煤气报警仪输出的煤气检测信号进行采集，信号隔离器将输出的信号输送到数据采集模块，数据采集模块的以太网输出端连接交换机；
串口服务器，串口服务器的输入端连接煤气报警仪，用于对有通讯接口的煤气报警仪输出的煤气报警仪输出的煤气检测信号进行采集，其以太网输出端连接交换机。
2.根据权利要求1所述的炼铁厂煤气报警仪集中监控系统，其特征在于：所述工作站设置有包括监控模块、报警统计模块、点检管理模块、统计报表模块和点检记录报表的模块，使用者通过登录网页进行煤气报警仪数值的集中监控。
3.一种炼铁厂煤气报警仪集中监控的方法，其特征在于：包括步骤：
无通讯接口、无4-20mA标准信号输出的煤气报警仪信号采集步骤：采用信号隔离器的输入端连接煤气报警仪，信号隔离器将输出的信号输送到数据采集模块，数据采集模块的以太网输出端连接交换机；
带通讯接口的煤气报警仪的信号采集步骤：将串口服务器的输入端连接煤气报警仪，对带通讯接口的煤气报警仪的信号进行采集，其以太网输出端连接交换机；
服务器对采集的煤气报警仪信号进行处理步骤：服务器根据Modbus-TCP协议，利用C#语言实现对煤气报警仪信号的读取，然后将数据存储在SQL Server2008数据库里；
集中监控步骤：基于服务器中采集的数据，通过ASP.Net开发监控画面，包括实时监控模块、报警统计模块、点检管理模块、统计报表模块和点检记录报表的内容，并以B/S（Browser/Server，浏览器/服务器模式）的方式进行发布，使得用户可以通过登录网页进行煤气报警仪数值的集中监控。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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