(一)通信協(xié)議
對于電信使用的柴油發(fā)電機組,通常有兩種通信協(xié)議:電信總局通信協(xié)議和MODBUS通信協(xié)議。電信總局通信協(xié)議參照電信總局《通信局(站)電源、空調(diào)及環(huán)境集中監(jiān)控管理系統(tǒng)前端智能設(shè)備通信協(xié)議》,編碼方式為ASCII碼。信息傳輸方式為異步方式,起始位1位,數(shù)據(jù)位8位,停止位1位,無校驗。傳輸波特率為19.2kB/s,9.6kB/s,2.4kB/s,1.2kB/s,0.6kB/s,0.3kB/s,可選。
MODBUS通信協(xié)議的編碼方式、信息傳輸方式與電信總局通信協(xié)議要求相同。
MODBUS協(xié)議描述如下。
命令格式:AA,CC,SSSS,WWWW,LRC,CR,LR。
AA:地址(兩字節(jié))。
CC:命令(兩字節(jié))。
SSSS:數(shù)據(jù)地址(四字節(jié))。
WWWW:數(shù)據(jù)(四字節(jié))。
LRC:校驗碼(兩字節(jié))。
CR:回車。
LR:換行。
響應(yīng)格式:AA,CC,RENUM,DATA,LRC,CR,LR。
RENUM:返回響應(yīng)數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。
DATA:返回數(shù)據(jù)。
其余解釋與命令格式相同。
(二)串口擴充
通常一個縣級局管理著幾個下級機站,如果采用監(jiān)控中心只用一條電話線路,由監(jiān)控主機撥號接通一個下級機站,監(jiān)控一下,掛斷連接,再撥號接通另一個機站的輪流分時監(jiān)控的方案,在機站較多時,系統(tǒng)反應(yīng)時間太慢,難以做到實時監(jiān)控,所以監(jiān)控中心為每個下級機站分配一條電話線路,同時連接監(jiān)控所有機站。但是用作監(jiān)控主機的系統(tǒng)計算機一般只有兩個RS232串口,不夠使用,需要擴充。
采用MOXA公司生產(chǎn)的系列多串口卡(使用較多的是C168H八串口卡)可以很方便地將RS232串口擴充至需要的數(shù)量,而且這些擴充的串口的操作相互獨立。多串口卡本身附帶了豐富的函數(shù)庫和多種工具,支持VB、Delphi、C++等流行編程語言,使用時可以直接調(diào)用,方便編程,但應(yīng)注意,函數(shù)庫只支持串口卡上的串口。使用編程平臺提供的通信控件,可以同等地操縱串口卡上和計算機本身的RS232串口。
由于Windows操作系統(tǒng)本身具有多任務(wù)的特點,所以可以通過精心設(shè)計監(jiān)控平臺軟件同時操縱這些RS232串口并行地監(jiān)控各個下級機站,做到實時監(jiān)控(如果某下級機站有不止一臺的柴油發(fā)電機組需要監(jiān)控而采用RS485方式相連,那么對這些機組仍需分時監(jiān)控)。
(三)遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺軟件
柴油發(fā)電機組遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺對分布的柴油發(fā)電機組進行遙控、遙信和遙測,實時監(jiān)視其運行參數(shù),監(jiān)測和處理故障,記錄和處理相關(guān)數(shù)據(jù),從而實現(xiàn)設(shè)備少人或無人值守及集中維護。
遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺軟件包括兩部分:監(jiān)控軟件和界面構(gòu)造軟件。遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺軟件同樣可以用來監(jiān)控別的設(shè)備。
遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺軟件按照通信協(xié)議區(qū)分有兩個版本:版本A符合電信總局通信協(xié)議,版本B符合 MODBUS通信協(xié)議,適用于對不同協(xié)議型號的監(jiān)控模塊監(jiān)控。
遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺軟件對軟、硬件環(huán)境要求不高,普通的奔騰機,16M內(nèi)存,中文版Win-dows95以上版本就可正常運行。
1.界面構(gòu)造軟件
由于柴油發(fā)電機組監(jiān)控模塊是一系列化產(chǎn)品,監(jiān)控的參數(shù)有一些差別,而且即使使用同一型號的監(jiān)控模塊,不同的用戶在監(jiān)控的參數(shù)上也有數(shù)量和名稱的不同,為了避免重復(fù)開發(fā)監(jiān)控軟件,以及現(xiàn)場安裝調(diào)試的方便,開發(fā)了一套界面構(gòu)造軟件。
根據(jù)提供的軟件使用說明書和相應(yīng)的通信協(xié)議,即使是用戶也能方便地針對某一臺需監(jiān)控的柴油發(fā)電機組設(shè)計一個監(jiān)控界面、監(jiān)控的參數(shù)數(shù)量、參數(shù)的名稱以及字體、顏色、背景畫面等都可以根據(jù)需要和自己的喜好設(shè)定。設(shè)計一個監(jiān)控界面,并生成界面文件后,指定每一個監(jiān)控對象對應(yīng)的界面文件,監(jiān)控軟件自動調(diào)入這些界面文件轉(zhuǎn)化成界面并監(jiān)控相應(yīng)的柴油發(fā)電機組。
2.監(jiān)控軟件
監(jiān)控軟件的功能框圖如下(圖1),在完成必要的參數(shù)設(shè)置后,監(jiān)控軟件分別撥號與需要 監(jiān)控的柴油發(fā)電機組建立連接,同時操縱多個RS232串口發(fā)送、接收數(shù)據(jù),監(jiān)控柴油發(fā)電機組,反應(yīng)時間與只監(jiān)控一個機組的反應(yīng)時間是一致的,約2s完成一次實時數(shù)據(jù)刷新。如果一個機站內(nèi)有多臺機組連成RS485網(wǎng)絡(luò)通過一條電話線路與監(jiān)控主機相連,則監(jiān)控軟件對這幾臺機組輪流分時監(jiān)控,數(shù)據(jù)刷新時間=(同-RS485網(wǎng)絡(luò)上的機組數(shù)×2)s。監(jiān)控軟件收集各個柴油發(fā)電機組的報警信息,產(chǎn)生報表文件以供打印保存或上報。
圖1 監(jiān)控功能框圖
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(1)主監(jiān)控機組選擇
導(dǎo)航樹窗口清晰地顯示出整個監(jiān)控平臺系統(tǒng)的構(gòu)造:系統(tǒng)內(nèi)有多少個機站,每個機站內(nèi)有多少臺柴油發(fā)電機組,機站與監(jiān)控中心監(jiān)控主機之間是通過MODEM撥號通信還是RS232串口電纜直接相連,目前有多少臺機組正處于監(jiān)控狀態(tài)等。點擊某機組圖標(biāo),則其監(jiān)控界面彈至最前,作為主監(jiān)控界面,此時可以監(jiān)視機組狀況,并完成控制、參數(shù)設(shè)置等任務(wù)。
(2)撥號和掛機
對所有需監(jiān)控的機站按各自設(shè)定的電話號碼進行撥號連接,工作結(jié)束后,將所有已撥號連接的機站斷開撥號通信連接。可以所有機站同時自動操作,也可各個機站獨立操作。系統(tǒng)設(shè)有定時自動監(jiān)控功能,按設(shè)定的時間自動撥號連接,監(jiān)控時間到后,斷開撥號通信連接。
如果通過SDH信道傳輸數(shù)據(jù),則相當(dāng)于用RS232串口直接電纜相連,不需撥號和掛機功能。
(3)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置
設(shè)置需要監(jiān)控的機站以及電話號碼、機組地址、定時撥號、對應(yīng)RS232串口、通信波特率等參數(shù)。
(4)模塊參數(shù)設(shè)置
對每一個柴油發(fā)電機組監(jiān)控模塊,要使其按預(yù)定的功能正常工作,必須設(shè)置許多參數(shù):機組地址、通信波特率、上下限報警值、傳感器線性化參數(shù)、監(jiān)控模塊系統(tǒng)參數(shù)等以及其他許多與柴油發(fā)電機組工作控制有關(guān)的參數(shù)。
(5)報警記錄
當(dāng)某臺柴油發(fā)電機組有報警信息產(chǎn)生時,其對應(yīng)的監(jiān)控界面彈至最前,成為主監(jiān)控界面,同時發(fā)出聲音報警,保存報警記錄。報警日志以文本形式保存在“報警記錄”文件夾中,每天產(chǎn)生一個報警文件,以當(dāng)天的日期作文件名。報警文件定期清除。
(6)報表打印
可以單獨打印每一個報警日志,也可以將當(dāng)天所有機組的報警日志按一定的格式歸總生成報表再打印,作為當(dāng)天的工作日志存檔或上報。