现代化的电气设备不仅给工厂的生产带来了极大效益,而且提高人们的生活质量,同时也加强了人们对电气环境的安全意识,人们对于电气设备的运行安全提出了更高要求。电气设备智能监控系统可以普遍应用于工厂、学校电控室。当发生电气设备安全事故时,通过气敏传感器进行有害气体信号采集,单片机进行逻辑运算,数据送至上位机,并控制触发消防联动控制系统,本文基于建筑电气设备的运行,提出一种实用的智能监控系统的设计研究。
1建筑电气设备监控系统设计原理
1.1C/S监控和B/S监控模式
C/S模式拥有Client客户和Server服务器两层架构,在电脑上端可同时进行多用户运行的程序,Client端可以利用Socket技术完成Server端的程序通过Socket和Server端的程序相互连接。C/S(Client客户端/Server服务器)架构中,由于Server端的客户处理许多的逻辑处置以及界面的展示,因此在选择这一类型的架构时,处理大量信息的压力会迁移到Server端,Server端就需要承受部分的压力,而在显示逻辑以及处理相应事务的过程中,Server端需要参与处理,并且还必须发送相应数据库来实现连续不断的数据,以完成项目的目标。C/S监控模式经常会被在监控系统中的组态软件中使用,如果Server端想要实现监控功能,那么则需要在每一个Server端都安装组态软件,它这组软件不但需要提供客户与用户进行相互交互的界面,而且还必须能处理数据计算等相应的功能。
B/S模式即Browser浏览器/Server服务器架构模式,Browser浏览器主要是指常用的Web浏览器,服务器的前端不参与事务逻辑的实现,主要在服务器端实现,Browser客户端中的,Web服务器端与数据库组成三层结构,利用B/S架构进行软件系统开发时,仅仅需要特定的浏览器,对使用者的要求不高,并且Web浏览器仅处理显示逻辑的相应工作,服务器端处理主要的逻辑事务,基于此就可以降低客户端的费用,由于客户端的逻辑内容不多,因此就成为了瘦客户端,由于客户端使用浏览器,界面简单、操作便捷,不需要安装其他的软件,占用内存少。
1.2Web电气监控系统开发
利用分层思想设计Web监控系统,MVC(model-view-controller)是把业务逻辑、实验数据以及界面分开的办法组织代码所形成的结构框架。一般是在系统一体化的基础上研究MVC版块的开发,MVC是用来表示相应的程序的核心处理些许Model模型的数据库的表格,MVC是比较理想化的一个板块,常用于显示数据以及显示View视图,Controller用作客户交互,主要用来处理或者删除数据库的记录,MVC的各层之间相互独立工作,不交叉。
2相互独立的系统存在诸多问题
这些系统通过对电气设备、剩余电流及温度进行监控,对电气安全及节能起到了至关重要的作用。但是各系统没有统筹规划,彼此相互独立,资源不共享,存在诸多问题。各系统功能较为单一,信息采集交叉重复,缺乏全面的信息支持,对故障判断能力不够,缺乏系统全面的分析方法。系统多、设备多、接线多,投入成本高,设计、施工困难,占有空间大,运维不便,存在隐患。
现在,我们有了更安全、更先进、更经济的建筑电气综合监控系统解决方案。为解决现行的各建筑电气监控系统各自为战、资源利用率低、投入及维护成本高等问题,建筑电气综合监控系统解决方案,该系统深度融合并优化各独立系统功能,在保持各独立系统功能特点基础上简化综合监控系统结构,并具有良好的扩展性。帮助用户节省成本,提高资源利用率和效率。
3系统软件功能实现
3.1无线监控节点的组网
系统的监控节点使用星形拓扑结构进行组网,采用基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网ZigBee协议,区域内设置多个监控节点和协调器组成无线传感网络,在IAREmbeddedWorkbench编译器中基于TI的Z-stack协议栈进行开发。在星形拓扑结构中,ZigBee协调器是建立、管理和维护无线传感网络的中心,其他监控节点需要加入协调器建立的网络后才能与其通信。
3.2内部网关软件设计
内部网关的主要功能是连接无线监控节点和远程服务器,实现二者之间的数据传输协议转换。内部网关可以通过两种方式连接到远程服务器,主控模块会根据系统设定判断使用GPRS还是TCP/IP方式与远程服务器通信。连接成功后,内部网关将接收到的来自监控节点的数据打包后发送给远程服务器;当远程服务器有控制命令下发时,内部网关接收并解析后,再通过无线传感网的协调器发送给相应的监控节点。
4Web建筑电气监控系统测试
4.1Web监控系统用户权限测试
在登陆监控系统之前,用户需要一个合法的身份,完善个人信息并提交后,监控系统的后台会检测信息是否正确,同时也会对注册的个人信息进行数据库的匹配审核,其中用户如果定义的是多对多用户,那个一个角色可以同时关联多个控制键,这样就能关管理好监控系统中的菜单与权相之间的重叠。
4.2Web监控系统监控场景的测试
监控系统控制场景是整个Web监控系统的主要功能模块,它的作用是对建筑电气设备实施现场实时监控,子功能包括对电气设备进行实时监控、提示警告等,同时使用jQuery的Ajax技术实现监控前端同步同后端获取动态数据。从监控系统的主界面直接可以进入灯光控制界面,在这个界面上有一个控制建筑电气设备的总开关,单击总开关可以对所有的继电器实现开和关的切换,同时也可以对建筑的主卧室灯光和次卧室灯光进行开关的控制,并且对反馈的实时情况对比与否,灯光设备图标显示的情况与实际的灯光开关情况是否相互匹配。
结语
建筑电气综合监控系统采用多级故障预警机制,三重数据冗余机制使系统更安全;采用资源充分复用,减少投资、节省空间使系统更经济;采用数据深度挖掘分析,科学全面地评价供用电系统,多维度信息展示与管理,支持分屏展示。开放式接口设计,兼容其他采集装置信号使系统更先进;采用施工简化设计,设备、链路数量减少,方便后期运维,使用户管理更高效。
参考文献
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