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廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案范文第1篇

[關(guān)鍵詞]接入網(wǎng) FTTH 二級分光

中圖分類號：F625 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）05-0093-02

FTTH（FTTH：Fiber To the Home）是指將光纖布放到用戶家中，來實(shí)現(xiàn)通信業(yè)務(wù)的綜合接入，其帶寬、波長和傳輸技術(shù)種類都沒有限制，適于引入各種新業(yè)務(wù)，是最理想的業(yè)務(wù)透明網(wǎng)絡(luò)，是解決“最后一公里 ”瓶頸現(xiàn)象的最佳方案。

FTTH分光組網(wǎng)主要有一級分光和二級分光兩種方式。本文通過研究FTTH采用插片式分光器進(jìn)行二級分光組網(wǎng)，并以兩個(gè)小區(qū)建設(shè)為試點(diǎn)，說明了FTTH二級分光組網(wǎng)具有對傳輸資源需求少、裝機(jī)維護(hù)方便、端口調(diào)整擴(kuò)容靈活等優(yōu)點(diǎn)，特別適合在中低層住宅區(qū)、廠區(qū)單位宿舍及城中村等應(yīng)用場景開展。

1.FTTH網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)組成

PON（Passive Optical Network：無源光纖網(wǎng)絡(luò)）綜合接入網(wǎng)是一種結(jié)合了高速光傳輸技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)，以無源光分配網(wǎng)絡(luò)（ODN）為構(gòu)建的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)圖像、語音、在線視頻等多業(yè)務(wù)的綜合接入。PON網(wǎng)絡(luò)依照ONU不同的設(shè)置位置，可以分為FTTH、FTTB和FTTC等多種形式。

FTTH是由光線路終端OLT、無源光分配網(wǎng)絡(luò)ODN和光網(wǎng)絡(luò)終端ONU組成。

2.FTTH一級分光模式的技術(shù)介紹

FTTH建設(shè)采用一級分光的建設(shè)模式，主要有兩種建設(shè)模式：第一種是光纜交接箱匯聚分光模式，在用戶小區(qū)內(nèi)合適位置設(shè)置室外光交箱，箱內(nèi)集中安裝分光器，配線光纜布放至各單元光纖分纖箱，通過熔接蝶形光纜后布放至用戶家中，分光器配置可按照需要來配置，這樣前期可節(jié)約OLT設(shè)備PON口資源；第二種是樓道分散分光模式，在用戶小區(qū)樓道內(nèi)合適位置設(shè)置分光分纖箱，箱內(nèi)安裝分光器，配線光纜布放至相鄰幾個(gè)單元光纖分纖箱，通過熔接蝶形光纜后布放至用戶家中，這樣小區(qū)不需要新立太多的光交箱，但每個(gè)分光分纖箱均需配置分光器，前期OLT設(shè)備PON口資源占用較多，端口利用率不高。

3.FTTH二級分光模式的技術(shù)介紹

幾級分光是根據(jù)無源光網(wǎng)絡(luò)中分光器級聯(lián)的層數(shù)決定的，一個(gè)分光器就是一級分光，一個(gè)分光器再級聯(lián)一個(gè)分光器就是二級分光。兩種分光方式（以最大分光1：64為例）的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示：

4.插片式分光器介紹

目前分光組網(wǎng)常見的分光器主要有集成式分光器及插片式分光器。插片式分光器具有體積小，工作波長范圍寬，可靠性高，分光均勻性好等特點(diǎn)，且接口統(tǒng)一、尺寸規(guī)范、端口靈活，特別適用于無源光網(wǎng)絡(luò)（例如GPON）中連接局端和終端設(shè)備并實(shí)現(xiàn)光信號的分路。因此，插片式分光器在二級分光中應(yīng)用最為廣泛。

5.一級分光與二級分光（采用插片式分光器）的對比

以最大分光1：64為例（二級分光采用1：8*1：8），在相同分光比、相同光纜鏈路的情況下，兩種分光方式的總體對比情況如表1所示：

相比一級分光，二級分光建設(shè)初期具有占用資源少，投資小，端口調(diào)整擴(kuò)容靈活等特點(diǎn)，但也存在組網(wǎng)相對復(fù)雜，跳接點(diǎn)多等問題。

6.二級分光試點(diǎn)小區(qū)建設(shè)情況

為探尋更豐富的FTTH分光組網(wǎng)方式，以本人指導(dǎo)實(shí)施的兩個(gè)小區(qū)（“仲愷同利康園”、“龍門房管局宿舍”）作為試點(diǎn)建設(shè)，對試點(diǎn)小區(qū)采用一級分光和二級分光組網(wǎng)的建設(shè)情況進(jìn)行對比，如表2所示：

從表2可以看出，在資源需求方面，二級分光建設(shè)初期對PON口、主干纖芯等傳輸資源節(jié)約33%；配線光纜纖芯需求分別節(jié)約52%、75%；在端口配置方面，二級分光端口配置靈活，后續(xù)擴(kuò)容方便，成本極低；在對傳輸資源要求方面，中間站跳纖點(diǎn)在3個(gè)以內(nèi)（含3個(gè)），接入光纜長度在5公里以內(nèi)，滿足該要求可考慮采用二級分光組網(wǎng)。

7.二級分光應(yīng)用場景

在FTTH建設(shè)模式中，OLT至ONU的全程光路衰耗是一個(gè)很重要的數(shù)據(jù)，在采用PX20+光模塊時(shí)全程光路衰耗不得大于28dB，在此基礎(chǔ)上，分光器的選用不宜超過1：64，OLT的覆蓋半徑不宜大于5Km，二級分光2個(gè)分光器疊加分光比也不宜超過1：64，0LT的覆蓋半徑也不宜大于5Km。由于這些條件的限制，不同應(yīng)用場景，一級分光和二級分光的優(yōu)劣性各不相同，在低層住宅，廠區(qū)、單位宿舍及城中村為主的應(yīng)用場景，二級分光組網(wǎng)建設(shè)優(yōu)于一級分光組網(wǎng)建設(shè)。

8.結(jié)論

FTTH建設(shè)采用插片式分光器進(jìn)行二級分光組網(wǎng)，以“仲愷同利康園”、“龍門房管局宿舍”這兩個(gè)小區(qū)為例，二級分光建設(shè)初期對PON口、主干纖芯等傳輸資源節(jié)約30%以上，配線光纜纖芯需求節(jié)約50%以，特別適合在中低層住宅區(qū)、廠區(qū)單位宿舍及城中村等應(yīng)用場景開展。

參考文獻(xiàn)

[1] 基于FTTH的二級分光模式的技術(shù)研究，通信觀察，2012.

[2] FTTH分光模式探討，技術(shù)交流，2012.

[3] 基于PON的FTTH線路設(shè)計(jì)方案，通信世界網(wǎng)，2007年.

廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案范文第2篇

經(jīng)甲乙雙方友好協(xié)商。在平等互惠的基礎(chǔ)上，就乙方在 縣產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)興建“_____”相關(guān)事宜，雙方達(dá)成如下協(xié)議：

1、乙方在 縣設(shè)立獨(dú)立法人資格的企業(yè)，投資_____萬元興建“__________ ”，占地_____畝，位于__________，具體面積以實(shí)際征地面積為準(zhǔn)。預(yù)計(jì)每年可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值_____ 萬元，實(shí)現(xiàn)利稅_____ 萬元。

2、乙方在簽訂協(xié)議后十個(gè)工作日內(nèi)將該地出讓意向金 萬元付至甲方指定賬戶上，乙方取得土地和規(guī)劃許可、準(zhǔn)建等手續(xù)后，_____內(nèi)土建按圖紙完工，投產(chǎn)時(shí)間為_____。

3、乙方投資項(xiàng)目必須符合國家有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，且投資強(qiáng)度每畝 萬元以上(即固定資產(chǎn)投資_____萬元)，基建工程從奠基之日起 內(nèi)完成，建筑密度_____以上，容積率 ，綠化率15-20%。項(xiàng)目入駐前，乙方需向甲方提供項(xiàng)目的可行性報(bào)告、廠區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案和投資計(jì)劃書，甲方幫助乙方辦理項(xiàng)目環(huán)評、立項(xiàng)、工商、稅務(wù)、機(jī)構(gòu)代碼、安全生產(chǎn)、注冊登記、報(bào)建等手續(xù)，費(fèi)用由乙方承擔(dān)。

4、甲方負(fù)責(zé)為乙方投資興建的“_______________ ”所需的 畝建設(shè)用地實(shí)行建設(shè)與配套同步的四通一清：即通電(高壓線路通到廠區(qū)門口)、通水(供水和排水管道到達(dá)廠區(qū)外接口)、通路(到廠大門口)、通訊網(wǎng)絡(luò)、地上附著物清除。

5、甲方負(fù)責(zé)為乙方投資項(xiàng)目所需建設(shè)用地做好規(guī)劃選址，乙方向甲方指定賬戶交納土地出讓意向金 萬元/畝，甲方自收到乙方土地出讓意向金后進(jìn)行掛牌程序，90個(gè)工作日內(nèi)辦結(jié)土地證，規(guī)劃許可證、建筑許可證。在辦結(jié)土地證的次日起5個(gè)工作日內(nèi)，甲方按實(shí)際征用土地面積計(jì)算土地出讓金，多退少補(bǔ)。

6、企業(yè)投產(chǎn)后，享受五年稅收優(yōu)惠政策。企業(yè)繳納的增值稅、所得稅縣本級地方所得部分前 年由受益財(cái)政按月全額支持企業(yè)，后 年支持50%。

7、為保證乙方工程順利實(shí)施，甲方成立由縣級領(lǐng)導(dǎo)干部為組長，各職能部門為成員的項(xiàng)目建設(shè)指揮部。公路、交通、公安、建設(shè)、環(huán)保等有關(guān)職能部門在_____縣境內(nèi)給企業(yè)提供便利，搞好服務(wù)。未經(jīng)縣政府批準(zhǔn)，任何部門不得擅自檢查、扣押、罰款等。

8、如本協(xié)議甲方違約，乙方有權(quán)要求另一方承擔(dān)賠償責(zé)任。乙方不能按時(shí)完成土建工程，土地出讓金按每畝 萬元補(bǔ)納，如不能按時(shí)投產(chǎn)或不能完成投資額度，不享受第6條優(yōu)惠政策，甲方有權(quán)收回土地使用權(quán)。

9、此協(xié)議一式陸份，甲乙雙方各叁份，自簽字、蓋章之日起生效，未盡事宜雙方協(xié)商可補(bǔ)充協(xié)議。

甲 方： 乙 方：

代表人： 代表人：

廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案范文第3篇

關(guān)鍵詞：污水處理廠；自控系統(tǒng)；升級改造

中圖分類號：[TU992.3] 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

引言

城市污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng)非常重要，它擔(dān)負(fù)著全廠電氣設(shè)備及儀表的監(jiān)測和控制以及生產(chǎn)工藝流程的實(shí)現(xiàn)。擁有性能可靠、穩(wěn)定的自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)可以充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)通信優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)信息資源共享，改善操作環(huán)境，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度等，實(shí)現(xiàn)工藝處理優(yōu)化運(yùn)行和生產(chǎn)運(yùn)行的智能化調(diào)度、從而達(dá)到節(jié)能降耗經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。目前大多數(shù)污水處理廠設(shè)立中央控制室通過自控系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)采集、傳輸、監(jiān)控現(xiàn)場的設(shè)備信號。由于污水廠現(xiàn)場設(shè)備分布比較分散，離中控室距離較遠(yuǎn)，信號傳輸網(wǎng)絡(luò)較長，受周圍惡劣環(huán)境影響現(xiàn)場干擾源較多，加之通訊線路老化，容易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定通訊中斷等問題。本文以天津紀(jì)莊子污水處理廠為研究對象對其自控系統(tǒng)進(jìn)行研究與并提出了改造方案，以實(shí)現(xiàn)污水廠高效穩(wěn)定的運(yùn)作。

污水處理廠自控儀表系統(tǒng)描述及升級改造的具體內(nèi)容

紀(jì)莊子污水處理廠現(xiàn)有一套集散型二級分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)在國內(nèi)外污水處理廠已廣泛應(yīng)用，并有良好效果。實(shí)現(xiàn)了全廠生產(chǎn)運(yùn)行的集中管理、分散控制、資源共享。集中管理層主要是對全廠的生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析；分散控制層主要是通過現(xiàn)場PLC完成各自轄域內(nèi)的自動(dòng)控制。自控系統(tǒng)通過現(xiàn)場檢測儀表和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備完成對主要工藝參數(shù)的數(shù)據(jù)采集并對生產(chǎn)流程進(jìn)行監(jiān)控?，F(xiàn)有自控系統(tǒng)設(shè)有1座中央控制室和4個(gè)分控站。采用光纖環(huán)形工業(yè)以太網(wǎng)連接，通訊速率為10Mbps。

升級改造工程自控儀表的主要內(nèi)容有：

1) 生物池改造部分自動(dòng)化儀表檢測和過程控制的調(diào)整、增補(bǔ)；

2) 新增工藝過程要求的自動(dòng)化儀表檢測和過程控制；

3) 增補(bǔ)污水廠進(jìn)水和出水水質(zhì)在線監(jiān)測儀表，更新部分已損壞的儀表；

4) 污水處理廠原分控站更新或修改、擴(kuò)容；

5) 污水處理廠原中央控制系統(tǒng)的修改、擴(kuò)容；

6) 升級光纖環(huán)形工業(yè)以太網(wǎng)；

7）污水處理廠原有自控內(nèi)容的調(diào)試整改，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

3.自控儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

仍然采用集散型二級分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，充分利用現(xiàn)有硬/軟件資源。

升級改造后，紀(jì)莊子污水處理廠自控系統(tǒng)仍然由一個(gè)1個(gè)中央控制室和4個(gè)分控站構(gòu)成。但是，中央控制室（CCR）與分控站（PLC）之間的光纖環(huán)形工業(yè)以太網(wǎng)升級為10/100Mbps自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。具體設(shè)計(jì)方案如下：

1) 中央控制系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和監(jiān)控工作站冗余配置，采用具有C/S（客戶機(jī)/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)形式100M交換式的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)，并可與上級系統(tǒng)或周邊系統(tǒng)鏈接。

中央控制系統(tǒng)可部分利用原有的數(shù)據(jù)服務(wù)器、監(jiān)控工作站、工程師操作站、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、圖像投影裝置、數(shù)據(jù)圖表打印記錄裝置等。

2) 現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)

具有PLC的可視化分控站，可以獨(dú)立運(yùn)行。現(xiàn)場控制站采用高速總線網(wǎng)絡(luò)連接遠(yuǎn)程I/O單元及現(xiàn)場總線型測控設(shè)備。

3）控制方式

主要電控設(shè)備的控制采用就地控制、現(xiàn)場控制、中央控制的三層控制模式，控制級別由高到低為：手動(dòng)控制、遙控控制、自動(dòng)控制。

4) 可靠性設(shè)計(jì)

采用集散型二級分布式控制，使得整個(gè)污水處理廠的自動(dòng)化控制不依賴于中央控制系統(tǒng)，有利于提高控制系統(tǒng)的整體可靠性。即使中央控制室因故障停止運(yùn)行，各現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)仍可按照原來的模式獨(dú)立運(yùn)行。

采用穩(wěn)定的先進(jìn)的智能化的儀表和控制設(shè)備，利用其具有的自檢、自校和故障隔離功能，進(jìn)一步提高設(shè)備故障的檢出率，縮小局部故障的影響范圍。在極端情況時(shí)，如控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，造成局部設(shè)備運(yùn)行失控，通過現(xiàn)場的手動(dòng)操作仍可以維持全廠的生產(chǎn)過程。

5）測控儀表

根據(jù)工藝改造和生產(chǎn)要求，在改造生物池、新建加藥間、新建接觸池、新建碳源投加間、新建污泥均質(zhì)池、新建污泥脫水機(jī)房等新增和補(bǔ)充相適應(yīng)的儀表檢測控制系統(tǒng)。增配的儀表有流量、壓力、液位、溶解氧、硝氮、氨氮等檢測或分析儀表，還有自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門等控制儀表。

由于這些儀表的優(yōu)劣直接影響到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性，所以本工程中的自動(dòng)化儀表均選用國內(nèi)外先進(jìn)的、成熟的產(chǎn)品，以使自控系統(tǒng)有良好的保證。

儀表選用帶現(xiàn)場顯示變送器的智能化儀表。各儀表的標(biāo)準(zhǔn)電流信號送至各分控站(PLC)，再轉(zhuǎn)送至中央控制室監(jiān)控計(jì)算機(jī)。

4.升級改造工作中自控系統(tǒng)維護(hù)管理方案的選擇

在我國，對于自控設(shè)備的管理存在著空白，在紀(jì)莊子新建自控系統(tǒng)中，通過恰當(dāng)?shù)拇胧ζ渚S護(hù)方法的改善，可以最大限度的提高自控產(chǎn)品的運(yùn)行性能，增強(qiáng)單位設(shè)備效能，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

總的來說，維護(hù)方案主要包括：預(yù)防型、響應(yīng)型兩種，企業(yè)根據(jù)自身的實(shí)際情況不同，采取不同的維護(hù)方案，找出自控安全穩(wěn)定運(yùn)行性與費(fèi)用投入的最佳結(jié)合點(diǎn)。

我們在具體應(yīng)用上可以采用與廠家聯(lián)合實(shí)行全過程預(yù)防性維護(hù)方案的形式，下面結(jié)合本廠的實(shí)際情況，就全過程預(yù)防性維護(hù)方案基本操作程序作如下分析。全過程預(yù)防性維護(hù)方案通常包括三個(gè)主要步驟：對使用單位自控系統(tǒng)現(xiàn)場狀況綜合分析一制定完備的即時(shí)備件庫存管理方案一全方位的維護(hù)服務(wù)。

(1)與廠家一起對自控系統(tǒng)現(xiàn)場運(yùn)行狀況分析，主要包括：所有自控設(shè)備系統(tǒng)詳細(xì)列表；同類系統(tǒng)的一般工作壽命周期；基本的通常庫存情況分析；潛在的設(shè)備故障可能造成的生產(chǎn)損失分析；現(xiàn)場工作環(huán)境對自控系統(tǒng)運(yùn)行的具體影響分析；同類產(chǎn)品發(fā)生故障的歷史記錄；年度維護(hù)費(fèi)用概算及費(fèi)用增減情況分析等，通過上述各項(xiàng)要素的分析，對目前系統(tǒng)狀況作一基本了解，并可以通過相關(guān)關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算出目前系統(tǒng)的危險(xiǎn)指數(shù)，作為一步工作的基礎(chǔ)。

(2)即時(shí)備件庫存管理方案是由目前流行提出的新型管理方案，是指生產(chǎn)廠家在一定區(qū)域內(nèi)或客戶廠區(qū)范圍內(nèi)建立專用的備件存儲(chǔ)區(qū)，廠家對該備件存儲(chǔ)區(qū)擁有所有權(quán)，客戶支付固定的服務(wù)費(fèi)用，一旦發(fā)生故障，客戶即時(shí)提用備件，然后再支付備件費(fèi)用，廠家隨時(shí)補(bǔ)充，再根據(jù)客戶使用情況每年重新更換補(bǔ)充備件的管理方式。

(3)全方位的維護(hù)服務(wù)是指所用產(chǎn)品的廠家技術(shù)人員通過全方位跟蹤維修部件使用情況；定期與客戶技術(shù)人員進(jìn)行溝通，持續(xù)了解新的情況的發(fā)生；向客戶提供必要的技術(shù)支持和軟件支持等手段，讓使用產(chǎn)品的客戶生產(chǎn)效率更高，以達(dá)到降低費(fèi)用的目的。

5.結(jié)束語

總之，污水處理廠對自控系統(tǒng)的升級改造不僅提高了污水處理廠生產(chǎn)運(yùn)行的管理水平和科技含量，同時(shí)降低運(yùn)營成本、節(jié)約能源、利于環(huán)保．污水處理技術(shù)的優(yōu)化改良和新技術(shù)的開發(fā)研究，將為人們的生活帶來更多的綠色和清新。

參考文獻(xiàn)：

章文華.翟健.徐曉建 城市污水處理廠自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析[期刊論文]-魅力中國2010(20)

簡紅松.小議電氣自控系統(tǒng)在污水處理廠的運(yùn)用[期刊論文]-廣東科技2009(8)

廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案范文第4篇

關(guān)鍵詞：MIS系統(tǒng) 工業(yè)電視系統(tǒng) 傳輸距離

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（a）-0107-02

通常發(fā)電廠的生產(chǎn)區(qū)域主要是以人力巡視為主，對各類的生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行情況要安排大量的人員進(jìn)行巡視，特別是發(fā)電廠輸煤部分，每一條皮帶都需要大量的工作人員來回巡視。一旦采用工業(yè)電視系統(tǒng)對每條皮帶的關(guān)鍵部位進(jìn)行監(jiān)視后，就能提前對預(yù)發(fā)生的事件進(jìn)行處理和糾正，有效的控制和解決在生產(chǎn)過程中發(fā)生的突發(fā)性事件，同時(shí)又可減少人工成本。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

發(fā)電廠工業(yè)電視系統(tǒng)的布點(diǎn)設(shè)計(jì)主要分為主廠房區(qū)域、水處理區(qū)域、輸煤（燃油）區(qū)域、除灰區(qū)域、脫硫區(qū)域及其他安全保衛(wèi)區(qū)域。例如對于2×1000 kW機(jī)組（簡稱1，2#機(jī)組）和輔助系統(tǒng)實(shí)施分布監(jiān)控的工業(yè)電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案來說，主要是由4個(gè)相對獨(dú)立的子系統(tǒng)和4個(gè)監(jiān)控中心組成，共有監(jiān)視點(diǎn)約160個(gè)左右，每個(gè)子系統(tǒng)都要配置相應(yīng)數(shù)量的數(shù)字視頻監(jiān)控主機(jī)，子系統(tǒng)監(jiān)視點(diǎn)的信號均要接入子系統(tǒng)數(shù)字主機(jī)。

4個(gè)監(jiān)控子系統(tǒng)相對獨(dú)立，在#1、2機(jī)組集中控制室、除灰脫硫綜合樓、石膏脫水車間、輸煤程控室設(shè)置子系統(tǒng)監(jiān)控中心，主監(jiān)控站設(shè)在集中控制室內(nèi)。各子系統(tǒng)主機(jī)通過1000M網(wǎng)絡(luò)接入主監(jiān)控站。其中輸煤（燃油）、油庫、制氫站等位置的攝像機(jī)須采用防爆型云臺和護(hù)罩，堿計(jì)量間等位置須采用抗酸堿性強(qiáng)的云臺和護(hù)罩。所有攝像機(jī)的防護(hù)罩在室內(nèi)和室外防護(hù)等級不低于IP65，并要符合防雨、防塵、自動(dòng)加熱和降溫等要求。

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1.2 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

全廠的工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)是由多個(gè)子系統(tǒng)通過100M/1000M以太網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的，為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和避免對電廠其它系統(tǒng)的沖擊，須為監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)一套獨(dú)立的局域網(wǎng)絡(luò)，且單點(diǎn)接入MIS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，可在MIS主交換系統(tǒng)中作VLAN劃分。設(shè)計(jì)規(guī)劃一個(gè)主網(wǎng)絡(luò)交換中心和多個(gè)下層交換中心，主網(wǎng)絡(luò)交換中心位于集中控制室內(nèi)，下層交換中心分別位于除灰脫硫綜合樓、石膏脫水車間和輸煤程控室內(nèi)，通常的設(shè)備配置如下：（1）機(jī)組集中控制室配置1臺核心網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，通過千兆光口接入廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)（MIS系統(tǒng)）；（2）除灰脫硫綜合樓、石膏脫水車間和輸煤程控室各配置1臺底層分區(qū)交換機(jī)，通過光纜接入到機(jī)組單元控制室配置的核心網(wǎng)絡(luò)主交換機(jī)中；（3）各控制室間通過光纖以太網(wǎng)的方式進(jìn)行連接。

2 系統(tǒng)管理功能

在機(jī)組集控室配置1臺管理主機(jī)，接入視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)核心主交換機(jī)。該管理主機(jī)對全廠工業(yè)電視系統(tǒng)的監(jiān)視圖像實(shí)行監(jiān)視，能對子系統(tǒng)的視頻服務(wù)器、數(shù)字主機(jī)、客戶端計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控客戶端進(jìn)行權(quán)限設(shè)置和管理，并可對系統(tǒng)的以太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行日常管理和控制。管理主機(jī)由工業(yè)級計(jì)算機(jī)及監(jiān)控中心管理軟件構(gòu)成，包括先進(jìn)的音視頻壓縮、編解碼技術(shù)、通訊技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，要具備良好的擴(kuò)展性。

2.1 主機(jī)功能

在管理主機(jī)上，可運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置軟件，并以賬戶形式登陸。

（1）管理員可增加數(shù)字主機(jī)的數(shù)量、設(shè)置其IP地址、名稱、每個(gè)視頻通道對應(yīng)的現(xiàn)場監(jiān)視點(diǎn)名稱、監(jiān)視點(diǎn)所在區(qū)域名稱等信息，以及錄像、報(bào)警等系統(tǒng)設(shè)置；（2）管理員可增加客戶端帳號，并進(jìn)行相應(yīng)的權(quán)限設(shè)定。設(shè)置的這些信息均應(yīng)保存在管理主機(jī)上。如果以數(shù)字主機(jī)身份登陸，則應(yīng)自動(dòng)調(diào)入管理主機(jī)上存儲(chǔ)的相應(yīng)的設(shè)置信息，并按設(shè)置信息運(yùn)行。通常能實(shí)現(xiàn)的功能如下：

①實(shí)現(xiàn)前端設(shè)備的統(tǒng)一訪問。管理主機(jī)系統(tǒng)內(nèi)置多種協(xié)議解析程序，可采用同樣的客戶端程序訪問數(shù)字主機(jī)、視頻服務(wù)器等不同的前端設(shè)備；②轉(zhuǎn)發(fā)功能。不同的客戶通過管理主機(jī)進(jìn)行圖像和控制信息的傳輸，可以減輕前端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的壓力來提高系統(tǒng)性能；③支持電子地圖功能。電子地圖功能使客戶程序的使用更加簡便直觀，同時(shí)也應(yīng)該支持地圖信息的實(shí)時(shí)更新；④內(nèi)置用戶管理系統(tǒng)。自定義分組用戶管理在用戶管理和權(quán)限的控制上具有非常大的靈活性；可以實(shí)現(xiàn)某個(gè)用戶針對某個(gè)設(shè)備的某項(xiàng)功能進(jìn)行限制設(shè)置；⑤多功能輪視：各監(jiān)控客戶終端都可以選擇輪視功能；⑥多畫面監(jiān)視：系統(tǒng)在同一客戶終端既可同時(shí)監(jiān)視某一個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)的多畫面圖像，也可以同時(shí)監(jiān)視分別來自多個(gè)不同子系統(tǒng)的圖像。多個(gè)監(jiān)控客戶終端也可以同時(shí)對某一監(jiān)控前端進(jìn)行圖像監(jiān)控；⑦報(bào)警布防、撤防：主要包括報(bào)警點(diǎn)位置、報(bào)警設(shè)備類型、攝像機(jī)號及聯(lián)動(dòng)動(dòng)作等信息的設(shè)置。

全廠工業(yè)電視系統(tǒng)在集中控制室通過1000 M光纜和MIS系統(tǒng)連接，然后分別在總經(jīng)理、副總經(jīng)理、總工辦公室及其他相關(guān)的管理、運(yùn)行、維護(hù)部門設(shè)置10 M/100M網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)。這些信息點(diǎn)配置有100 M網(wǎng)絡(luò)接口的計(jì)算機(jī)，所有的網(wǎng)絡(luò)用戶只要得到授權(quán)，就可以通過IE或安裝客戶端軟件瀏覽系統(tǒng)的監(jiān)視圖像，也可以進(jìn)行和授權(quán)等級相一致的一些操作控制功能。通常實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能的客戶端軟件應(yīng)具備的下列功能：

（1）可實(shí)現(xiàn)1/4/9/16/20/25/32路實(shí)時(shí)顯示，實(shí)時(shí)錄像、圖像壓縮比可調(diào)。錄像方式應(yīng)為定時(shí)/手動(dòng)/報(bào)警錄像任意可選；（2）具有定時(shí)開關(guān)機(jī)、自動(dòng)啟動(dòng)錄像功能；（3）分辨率：CIF（352×288）或D1（720×576）可選；（4）可控制云臺、鏡頭，并可遠(yuǎn)程監(jiān)看本地端圖像；（5）錄像資料的存儲(chǔ)和回放：可根據(jù)需要存儲(chǔ)遠(yuǎn)程圖象，可對存儲(chǔ)和傳輸?shù)膱D象進(jìn)行抓拍。

2.2 生產(chǎn)監(jiān)控

在全廠爐、機(jī)電、輔助車間以及重要設(shè)備相對集中的生產(chǎn)區(qū)域中，運(yùn)行人員可在任意一臺監(jiān)視器、大屏上查看任意一個(gè)區(qū)域的圖像，并能對所有的圖像進(jìn)行控制、編組切換、多畫面分組巡視等操作?？偪刂浦行脑O(shè)置在主廠房集中控制室內(nèi)，負(fù)責(zé)對全廠范圍內(nèi)所有監(jiān)視點(diǎn)、所有子系統(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)控和管理。并將全廠范圍內(nèi)所有視頻信號通過接口計(jì)算機(jī)接入到MIS網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)管理。系統(tǒng)要具備24 h錄像功能，錄像資料保存時(shí)間不小于7天，所有錄像資料要具備按時(shí)間、地點(diǎn)等方式進(jìn)行快速檢索回放，需滿足25幀/秒要求。所有視頻信息都可通過廠區(qū)MIS系統(tǒng)信息共享，供生產(chǎn)運(yùn)行管理部門、廠領(lǐng)導(dǎo)、決策部門、安全保衛(wèi)部門輔助監(jiān)控及信息分析等。另外還可根據(jù)實(shí)際管理要求，對出現(xiàn)的故障、報(bào)警點(diǎn)進(jìn)行二次開發(fā)統(tǒng)計(jì)出報(bào)表，提供給生產(chǎn)維護(hù)部門進(jìn)行排查和維護(hù)工作。

3 系統(tǒng)傳輸

系統(tǒng)信號的傳輸方式必須要考慮到發(fā)電廠特定的復(fù)雜電氣環(huán)境，要求有強(qiáng)大的抗干擾能力，如為了保證圖像質(zhì)量，在傳輸過程中一般采用雙絞線和光纖兩種傳輸方式，1000 m以內(nèi)的傳輸距離采用雙絞線傳輸設(shè)備，超過1000 m的傳輸距離采用光纖進(jìn)行傳輸。最遠(yuǎn)的攝像機(jī)距離控制室約為2000 m。

通常情況下，大都選擇雙絞線進(jìn)行信號傳輸，其主要特點(diǎn)有：

（1）傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸質(zhì)量高：現(xiàn)在的雙絞線傳輸設(shè)備一般都采用了先進(jìn)的處理技術(shù)，較好地補(bǔ)償了雙絞線對視頻信號幅度的衰減以及不同頻率間的衰減差，保持了原始圖像的亮度和色彩以及實(shí)時(shí)性，當(dāng)傳輸距離達(dá)到1.5 km或更遠(yuǎn)時(shí)，圖像信號基本無失真。如果采用中繼方式，傳輸距離還可以更遠(yuǎn)；（2）布線方便、線纜利用率高：一根五類線纜內(nèi)有4對雙絞線，視頻傳輸只需采用其中一對雙絞線，一根五類線可以同時(shí)傳輸四路視頻信號，提高了線纜利用率，減少了工程造價(jià)；（3）抗干擾能力強(qiáng)：雙絞線傳輸系統(tǒng)能有效抑制共模干擾，特別是在電廠的強(qiáng)干擾環(huán)境下，雙絞線傳輸系統(tǒng)能傳送極好的圖像信號；（4）可靠性高、使用方便：利用雙絞線傳輸視頻信號，在前端要接入專用發(fā)射機(jī)，在控制中心要接入專用接收機(jī)。這種雙絞線傳輸設(shè)備使用起來很簡單，無需專業(yè)知識，也無太多的操作，一次安裝，長期穩(wěn)定工作。

光纖即光導(dǎo)纖維，是由高純度的SiO2制成，是一種利用光的反射原理制造的光傳導(dǎo)工具。它有著雙絞線傳輸信號的所有優(yōu)點(diǎn)，不過光纖安裝技術(shù)要求高，而且光纖的工程造價(jià)也比較高。

4 結(jié)語

本文簡單的描述了基于MIS的工業(yè)電視系統(tǒng)在發(fā)電廠的設(shè)計(jì)方法。目前的工業(yè)電視系統(tǒng)都具有直觀、實(shí)時(shí)監(jiān)控、信息共享等優(yōu)點(diǎn)，可以對生產(chǎn)區(qū)域進(jìn)行全面的監(jiān)控，降低生產(chǎn)運(yùn)行成本，有效的節(jié)約了生產(chǎn)人力資源。隨著今后的光纖通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的日益發(fā)展，基于MIS的工業(yè)電視系統(tǒng)的應(yīng)用前景也將會(huì)越來越廣闊。

參考文獻(xiàn)

廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案范文第5篇

【關(guān)鍵詞】嵌入式；無線采集；微控制器；RS485

Abstract：The electric-meter collector is designed with the Cortex-M3 embedded microcontroller controller as the core.It reads the data from electric-meter on the RS485 communication interface in real time，and transfers these data to the server using WIFI module connect wireless panies can timely and accurate understanding of the production operation by the collected information of electricity consumption and operation time.Then automated management of the enterprise is implemented.

Key words：embedded；wireless acquisition；MCU；RS485

1.引言

如今，隨著信息化應(yīng)用的發(fā)展，將無線通信技術(shù)、智能采集技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)綜合應(yīng)用于現(xiàn)代企業(yè)信息化管理，已成為一種趨勢。企業(yè)也迫切需要將各種有利于提高生產(chǎn)效率的信息因素收集匯總，用于分析與管理，而設(shè)備的消耗電能與運(yùn)行時(shí)間正是十分重要的一種生產(chǎn)信息。本文所設(shè)計(jì)的電表采集器是生產(chǎn)采集系統(tǒng)的核心部件，通過電表上的通訊接口，實(shí)時(shí)地讀取表中的數(shù)據(jù)，并通過無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器中。這使得企業(yè)能夠及時(shí)準(zhǔn)確地了解生產(chǎn)運(yùn)行情況，在避免手工抄表中不及時(shí)和易出錯(cuò)情況的同時(shí)，也為合理利用資源及有效維護(hù)設(shè)備提供了豐富的數(shù)據(jù)支持。

2.采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

近年來，電表的數(shù)字化程度越來越高，大多提供標(biāo)準(zhǔn)的通信總線結(jié)構(gòu)，便于設(shè)計(jì)人員編程實(shí)現(xiàn)對電表數(shù)據(jù)的讀取。在生產(chǎn)采集系統(tǒng)中，分散于廠區(qū)各個(gè)配電間的電表采集器與多個(gè)電表通過通訊接口相連，構(gòu)成點(diǎn)對多點(diǎn)的主從網(wǎng)絡(luò)，定時(shí)采集各表的電度值與電流值；在將整理后數(shù)據(jù)通過WIFI網(wǎng)絡(luò)上傳至WEB服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)；終端客戶可通過網(wǎng)絡(luò)訪問和查詢服務(wù)器中的各個(gè)設(shè)備運(yùn)行情況。

3.采集器的硬件設(shè)計(jì)

電表采集器以嵌入式Cortex-M3微控制器為核心，使用MAX485芯片與PZ162L型電表進(jìn)行RS485總線形式通信，獲取電表內(nèi)部寄存器的數(shù)據(jù)；使用SD2405芯片獲取系統(tǒng)時(shí)鐘，以判斷發(fā)送的時(shí)間；使用WIFI232模塊連接WIFI網(wǎng)絡(luò)，將組幀數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器。電表采集器的硬件設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 采集器硬件設(shè)計(jì)圖

3.1 主要部件的選擇

電表采集器使用TI公司生產(chǎn)的32位Cortex -M3內(nèi)核微控制器LM3S8962，存儲(chǔ)方式為哈佛結(jié)構(gòu)，其獨(dú)立的指令總線和數(shù)據(jù)總線使得該芯片可以同時(shí)進(jìn)行讀寫指令和數(shù)據(jù)的操作[1]。該芯片工作頻率可達(dá)50MHz，有256K的Flash RAM，3個(gè)UART串口和一個(gè)I2C總線接口。通用I/O口功能設(shè)計(jì)為：MAX485接UART0，即Rx端接PA0口，Tx端接PA1口，控制口接PF0口；WIFI模塊接UART1，即Rx端接PD2口，Tx端接PD3口，其電源控制口接PF1口；SD2405接I2C總線接口，即SDA端接PB2口，SCL端接PB3口；異常指示燈連PF2口；電度測試按鍵連PE0口，電流測試按鍵接PE1口。

WIFI模塊采用第三方提供的串口與WIFI數(shù)據(jù)包的雙向透明轉(zhuǎn)發(fā)模塊，型號為USR-WIFI232-X[2]，采集器將數(shù)據(jù)組幀以串行方式送至WIFI模塊，WIFI模塊則以網(wǎng)絡(luò)終端形式再將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送至服務(wù)器。

系統(tǒng)時(shí)鐘芯片SD2405是一種內(nèi)置晶振、充電電池、具有標(biāo)準(zhǔn)IIC接口的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，可通過5位地址尋址來讀寫片內(nèi)32字節(jié)寄存器的數(shù)據(jù)（包括時(shí)間寄存器、報(bào)警寄存器、控制寄存器、通用SRAM寄存器）[3]。

3.2 采集器與電表通信的實(shí)現(xiàn)

廠區(qū)使用的PZ162L型數(shù)字電表集成了RS485通信協(xié)議，因此設(shè)計(jì)增加了MAX485芯片來完成LM3S8962的RS485通信。微控制器采用UART0串口與MAX485傳輸數(shù)據(jù)，通信模式為8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無校驗(yàn)位，波特率為9600。而采集端的電表波特率也為9600，而表的A、B端與MAX485的A、B端相連，并共用地線。設(shè)計(jì)中使用通用接口PF0作為MAX485的控制口，置高電平時(shí)向總線發(fā)數(shù)據(jù)，置低電平時(shí)從總線接收數(shù)據(jù)。另外，由于每個(gè)采集器要采集多個(gè)電表，在對電表配置時(shí)，需保證使每個(gè)表的編號唯一，以免因目標(biāo)沖突引起采集錯(cuò)誤。

3.3 WIFI模塊的供電控制

在電表采集器中，WIFI模塊耗電量和發(fā)熱量都較大，且實(shí)際每天僅需一次連接無線網(wǎng)絡(luò)，故在硬件設(shè)計(jì)中加入了WIFI模塊的供電控制電路。該電路使用ST111電壓控制轉(zhuǎn)換芯片，可將電路電壓穩(wěn)定在WIFI模塊所需的3.3V上，而芯片的控制端則與通用接口PF1相連。每天在需要傳送數(shù)據(jù)前，微控制器將PF1口置1，啟動(dòng)ST111芯片使WIFI模塊上電，而在傳送數(shù)據(jù)結(jié)束后，將PF1口置清0，使WIFI模塊斷電。這種工作方式可以減少采集器的能耗與發(fā)熱，延長無線模塊的使用壽命。其供電控制電路如圖2所示。

圖2 WIFI模塊供電控制電路

4.采集器的軟件設(shè)計(jì)

電表采集器的整體設(shè)計(jì)方案是先檢測電表的編號與個(gè)數(shù)，并在指定時(shí)間點(diǎn)發(fā)送控制字獲取每個(gè)表的相應(yīng)信息，再將得到的數(shù)據(jù)組成數(shù)據(jù)幀發(fā)送給服務(wù)器，其軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖3所示。

圖3 采集器軟件流程圖

設(shè)計(jì)流程中，初始化部分是對LM3S8962的GPIO引腳進(jìn)行初始化，如UART初始化，設(shè)定指定引腳的功能、通訊模式、波特率，還有I2C的初始化。此外還包括時(shí)鐘的初始化，以及維護(hù)時(shí)的屏幕和按鍵的初始化。

鑒于工廠中各電表不一定能按順序排列，需要采集器檢測總線上實(shí)際的電表數(shù)量和編號，才能準(zhǔn)確的發(fā)送查詢命令，因此加入了電表信息檢測部分。該設(shè)計(jì)部分使采集器的通用性增強(qiáng)，具備了一定的自動(dòng)化功能。由于檢測電表信息僅執(zhí)行一次，如要新增電表，需重啟采集器，就能檢測到新添加的電表的數(shù)據(jù)了。

發(fā)送時(shí)間的判斷主要通過讀取SD2405的系統(tǒng)時(shí)間，與設(shè)定時(shí)間相比較，判定是否要為WIFI模塊供電。未到發(fā)送時(shí)間，則每分鐘檢測一次各個(gè)電表的電流，當(dāng)電表電流大于設(shè)定閾值時(shí)認(rèn)為設(shè)備正在運(yùn)行，對應(yīng)時(shí)間計(jì)數(shù)器自增1，該計(jì)數(shù)器即為設(shè)備實(shí)際運(yùn)行的分鐘數(shù)；到達(dá)發(fā)送時(shí)間，則為WIFI模塊上電，從總線獲取各電表的電度值并組幀發(fā)送，將時(shí)間計(jì)數(shù)器值作為設(shè)備運(yùn)行時(shí)間并組幀發(fā)送，再將計(jì)數(shù)器清0，并將WIFI模塊斷電。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，發(fā)送信息設(shè)置為每天一次，因此采集的數(shù)據(jù)為某生產(chǎn)線的每日電度值和運(yùn)行時(shí)間。

圖4 設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行界面圖

5.采集器的運(yùn)行測試

根據(jù)廠方的實(shí)際要求，在廠區(qū)車間共安裝了3個(gè)無線電表采集器，采集各生產(chǎn)線對應(yīng)的18個(gè)電表。所設(shè)計(jì)的采集器能夠自動(dòng)檢測總線上的電表的編號及個(gè)數(shù)，且讀取電表的數(shù)據(jù)與電表顯示值一致，發(fā)送給服務(wù)器的數(shù)據(jù)幀也完整無誤，服務(wù)器后臺的數(shù)據(jù)庫能記錄到各個(gè)電表的電能和機(jī)器運(yùn)行時(shí)間。圖4為服務(wù)器接收到數(shù)據(jù)后處理生成的設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行界面。

綜上所述，本文設(shè)計(jì)的無線電表采集器能夠準(zhǔn)確檢測電表當(dāng)前的電能和電流等信息，并經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后，上傳至服務(wù)器，可得到企業(yè)所需的生產(chǎn)電力成本和設(shè)備運(yùn)行時(shí)間，以利于企業(yè)快捷有效的統(tǒng)計(jì)成本，準(zhǔn)確把握機(jī)器運(yùn)行狀況，并能對生產(chǎn)做出合理調(diào)整。此外，采集器充分利用了廠區(qū)覆蓋的WIFI網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)，還具有布點(diǎn)靈活、節(jié)省成本的特點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

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