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摘要

此系统主要是用于发电站的各项数据远程监控，对发电站的各个工作环节传感器的有效数据采集，并且把数据进行有效汇集展示。通过数据分析，为发电站低能效、低人工管理、高效率提供有效数据支撑。

绪论

一、需求

发电站包含高浓度有机废水发酵、沼气产生、沼气发电机发电等几大部分。在此系统中需要采集监控的变量分为以下几个部分：

1. 发电统计部分：每台发电机的电压、电流、功率因数、总电量。

2. 沼气发酵部分：进水量、进水液位、进水COD、流量、出水氨氮、沼气消耗量。

3. 环境保护部分：烟气排放硫化氢、一氧化碳、烟气排放、现场VOC(臭味)等。

二、系统的软件、硬件组成架构

    此系统主要由几部分构成, 服务器、PC管理终端、智能网关硬件、app构成。

（一）服务器部分

    服务器是整个系统的数据管理中心，负责所有智能硬件的接入管理，并且为上位机软件、app软件等提供一个数据读取接口。

（二） 智能硬件网关，方便、自动的连接传感器

此智能网关为开运体育自主开发，主要包含：嵌入式软件和智能硬件。基于高速arm处理器，搭配外围控制电路。实现了数据采集并且通过物联网卡把数据接入至服务器。

智能硬件实现功能如下：

① 开关量输入：包含4路开关量输入，输入信号为24V的信号。

②开关量输出：包含4路输出，输出为继电器型，触点大耐受电流5A，大电压DC300V。

③ 模拟电压输入：包含4路电压输入，输入电压范围0-10V、0-500V。交流、直流信号都可以采集，采样值的处理算法为均方根有效值。输入电压的范围根据外部信号类型，出厂时调整。

④ 电流输入：包含4路电流输入，可以采集4-20mA电流信号，可以外接电流型的传感器或者互感器。交流、直流信号都可以采集。采样值的处理算法为均方根有效值。

⑤ 通讯：包含一路RS232信号和一路485信号。485信号默认为modbus协议，同时也可以自定义协议。可以连接带有485信号的传感器、PLC、电流表、电压表、电能表等。

（三）监控界面，实现了工业数据可视化

监控界面为自主开发，提供设备信息、网关信息、运维信息、远程控制、远程诊断、实时监控、故障报警、历史数据报表。

① 根据传递的数字量信号和工艺流程。生成直观生动的界面展示。使得数据监控工作更加轻松，工作效率也得到提高。可视化的展现，提升用户的感受，大大减少运维人员的劳动强度，提高管理效率和管理水平。

② 通过对各个流程环节、重要设备的形态、作为流程状态的可视化展示、对所有参数的一目了然，让整个系统的数据更贴近管理人员。让数据成为整个发电站是否高效、健康的依据。

三、整个系统的信号流程构成框图