面向矿山设备状态监测的边缘管理系统研发

根据矿山信息化建设的需求,针对设备状态监测的数据传输难题,设计了一种应用于设备状态监测的边缘节点与数据管理系统。该系统通过应用Socket套接字和多线程技术,实现与数据采集边缘节点进行数据传输,完成了对边缘节点的管理需求,并根据矿山设备的运行状态实现了现场与云平台之间的报警数据实时同步和正常状态数据批量同步,实现在边缘层与云层之间进行可靠的数据同步。系统解决了数据传输实时性与通讯效率的矛盾,为矿山的信息化建设提供了技术支持。     

AGV实时任务监控系统设计

自动导引小车(AGV)是现代物流、仪器制造和设备组装等工业应用中常用的高效运输工具。但实际使用时,现有的AGV系统无法给予现场工作人员直观、有效的状态信息和任务信息,给运行现场的实时监控与故障维护带来诸多不便。针对该问题,设计了一种基于Qt程序的AGV智能小车实时任务监控系统。利用AGV系统现有调度网络,可实时访问并接收AGV的调度任务信息和状态信息,如调度指令、车身状态数据、实时位置、故障状态与类型等。完成数据获取和传输后,对相关数据进行数据解码和分析处理,并于终端设备实时显示小车工作状况。若发生设备故障等异常情况,系统将自动向指定接收设备发送相关故障信息,并将相关故障数据保存于本地数据库以形成历史记录,以便设备检修与维护。试验和实际使用表明,该系统能有效实现对AGV实时运行状况的监控显示,具有较高的工程应用价值。     

基于物联网的矿井安全系统设计

本文基于物联网技术设计了一种矿井安全系统,旨在实现对矿井环境和工人状态的实时监测与数据传输。该系统由节点部分和协调器部分组成。节点部分采用STC89C52单片机作为主控芯片,配合MQ-2气体传感器、DS18B20温度传感器和热释电传感器,实现数据采集和实时监测功能。节点设备通过物联网技术与协调器通信,将采集的数据传输至协调器。协调器部分采用CC2530作为主控芯片,配合Zigbee模块、OLED显示屏和CH430芯片,实现数据接收、处理和传输功能。协调器通过无线通信与节点设备进行数据交互,并将数据传输至上位机PC机。上位机软件使用LABVIEW开发环境,实现数据的接收、处理、可视化展示和报警功能。该系统通过实时监测矿井内部环境和矿工状态,为矿井的安全生产和应急响应提供了有力支持,为矿井安全管理提供了新的解决方案,并具有实时性、稳定性和可靠性等优势。     

基于Ajax技术Web实时监控系统

针对传统的基于web实时监控系统在实时性方面的不足．利用Ajax技术设计了一种新的工业设备实时监控系统框架。客户端浏览器使用XMLHttpRequest组件与服务端实时交换数据,在网页中采用Ajax技术动态显示设备数据,设置设备参数。系统具有数据交换无刷新、网页无闪烁、数据传输效率高等特点,并解决了多客户端并发访问、权限控制、浏览器缓存、汉字乱码等技术难题。     

基于数据流转发的实时数据交换系统设计

针对传统的基于全量转发机制的消息中间件应用于电力信息系统大规模数据交换时效率低的问题,设计并实现了基于数据流转发的实时数据交换中间件。基于队列缓冲技术,实现了消息型数据的异步发送与批量确认;设计了流式数据转发机制,消除数据在传输节点上的缓存延迟与缓存资源代价,提高了数据传输的及时性与并发性;结合分布式与数据路由思想,实现了对第三方系统透明的节点组网与数据路由功能。通过模拟某省电力信息系统数据交换场景,验证了系统性能,数据交换能力达3000并发,千兆带宽环境下系统传输速度达980 MB/s,交换延迟在毫秒级。     

基于大数据平台的电力设备运作状态监测系统研究

针对目前电力设备运作状态监测系统焦点都在集群的硬件索引上,对电力设备的线状、性能、节点状况和指令反馈等数据层的监控不足,本文采用大数据技术对电力设备运作状态的显著性及统计因子变量进行相应的决策分析,建成一套通过主动监测设备潜在的运行状态变化的多元回归系统模型。从而有效解决了电力设备运行过程实时监控,潜在故障预警、评估、回溯管理等问题。通过宁夏电力公司的试运行结果表明该模型平台能预期捕获电力设备运作状态下的各项影响变量因素,对这些因素进行掌控将广泛应用于电力设备运作部署与运维。据此结论为该大数据平台的电力设备运作状态监测系统,可自定义设备运行分析报表,实现数据分析结果的随需展现,起到保障电力设备安全、可靠运作,具有一定的推广意义。     

机动式指挥信息系统可靠性评估方法研究

根据机动式指挥信息系统的组成及系统可靠性模型,对系统的可靠性进行合理评估,对提高系统的可靠性和作战效能具有十分重要的意义。论述了机动式指挥信息系统的可靠性模型与指标,分析了机动式指挥信息系统可靠性评估的数据来源,并结合具体实例对评估方法进行了探讨。     

基于IEEE1451的智能监控系统数据交换技术研究

针对物联网技术应用发展和监控系统数据统一建模的需求,在IEEE1451标准的架构下,设计一种具有传感器即插即用、IPv6数据通信功能的智能监控系统结构,并利用UML建模实现从工业底层传感器、智能监控节点到远程监控应用的网络数据流的动态描述,完成XML通用数据交换接口的设计。将智能监控系统应用于乙醇生产流程工业中,结果表明：基于IEEE1451标准,运用XML数据交换技术,实现了监测数据的准确、高效传输,数据交换时延约0.51ms,可满足应用系统的开放性、跨平台和网络化实时监测应用的要求。     

XML数据交换在Office二次开发中的应用

介绍基于DOM处理模式下的XML数据交换技术,分析XML文档树节点与结构化数据之间的联系,通过使用平面系统的平面文件来保存XML数据文件,同时利用Office的VBA和宏技术,提出适合非专业软件开发人员进行Office二次开发的XML数据存储和数据交换方法。该方法可用于实现表格的自动限项填写、修改和检查功能,已较好地应用于科研项目申报表的制作中。     

某型遥测地面站实时处理系统设计与实现

在飞行试验任务中,遥测地面站主要完成目标飞行器遥测参数的获取、处理、分发等工作。遥测参数的实时快速处理是地面指挥人员实时掌握目标飞行器的飞行状态,确保飞行试验安全、保证飞行试验成功的重要手段。为此,建立了一套实时处理系统,把关键参数、实时图像、导航信息等数据发送指挥控制中心实时显示,为飞行指挥、控制提供决策支撑。     

基于假名的智能交通条件隐私保护认证协议

在智能交通、无人驾驶等场景中,车辆节点与路边设施进行数据交换以实现车路协同,有助于提高交通安全、缓解交通拥堵。但该场景下的数据交换面临很多安全问题,隐私泄露是其中的主要安全风险之一。现有智能交通隐私保护方案多涉及复杂度较高的运算或需配置高成本的防篡改设备,效率较低,不能满足无人驾驶等智能交通应用的实时要求。为此,文章提出一种轻量级基于假名的条件隐私保护认证协议,该协议包括基于变色龙哈希的身份认证与基于椭圆曲线的消息认证,实现了车辆节点在数据交换过程中的匿名性与可追踪性,并可抵抗多种安全攻击。性能分析表明,该协议在计算、通信及存储等方面的开销均优于对比方案,在智能交通场景下的可行性更强。     

地源热泵远程监控系统的设计与试验分析

地源热泵远程监控系统不仅能提高其自动化水平,也为分析地源热泵机组运行状态及设备性能提供数据支持,为建筑能耗检测和节能评估分析提供依据.在对地源热泵系统特点及工作原理进行研究的基础上,设计了基于工业以太网的地源热泵远程实时监控系统,实现了热泵机组的远程监控,并对不同时段的试验数据与系统性能进行了具体的分析.应用结果表明,系统运行稳定可靠、自动化控制程度高、监控页面显示直观且节能效果明显.     

电力载波温室大棚监测系统的人机交互研究

针对农业温室大棚环境参数的数据采集和控制多依靠人工操作,成本高、效率低、自动化水平低的问题,利用现有输电线路,实现了温室大棚的环境温度、湿度以及二氧化碳浓度等数据的采集和传输系统的设计与开发。采用监视与控制通用系统(MCGS)组态软件,实现温室大棚多种数据的实时监控的人机交互方案。基于Modbus协议,设计主节点和子节点双向串行异步通信协议,实现了计算机机和主节点及组态模块TPC7062TX之间的数据传输,并完成数据的实时图形显示(包括实时采集数据的显示)、异常数据报警以及实时记录各传感器的报警监测日志。试验结果表明,该系统数据通信可靠、操作方便、响应速度快、显示信息完备。     

非实时远程数据交换方案

适用范围将微机应用于数据处理，是B前微机应用最广泛的领域之～。用于数据处理的微机系统，常见的系统结构有以下三种：l、一台独立的微机。2多台微机组成的一个局部网络。3分布在不同地点的多个局部网络。对于前两种系统结构，因为数据均集中存放在一起，所以无需进行数据交换。对于第三种系统结构，则需要进行数据交换。最廉价最实用的方法是使用调制解调器，通过公用电话网进行数据交换。对于不同的应用系统，数据交换可分为两种方式，一种是实时交换，另一种是非实时（定时或不定时）交换。实时交换数据，需要在整个工作日占有通信线…     

电网运行状态可视化综述

电网运行状态包括电网在发电、输电、配电、用电这一完整过程中各个阶段的状态.面向电网运行状态分析的可视化方法,通过将专家经验融入数据分析过程,能有效地解决传统自动化方法的弊端,已被广泛应用于电网运行状态分析.文中介绍了电网数据可视化常用的3类数据,即图数据、时空图数据和多维数据,以及这些数据面向的4种可视化任务,即检测与辨认、相关性分析、态势感知预测.文中从数据和任务2个角度,回顾、总结了已有的可视化方法在解决电网实际应用问题中所起的作用,并分析了节点链接图、平行坐标图等多种可视化方法在不同电网运行状态分析任务中的利弊.研究分析表明,电网运行状态可视化仍面临着难以处理海量数据、实时流数据,并且缺乏完整、全面分析工具等诸多问题.     

图形化在线建模的OPC UA网关设计

OPC统一架构(Unified Architecture,UA)已经成为工业4.0的核心通信接口规范,但由于工业领域设备更新缓慢,大量现场设备仍使用传统的通信协议,且设备生产厂家不同,使用的通信协议也可能不同.为了将不同类型的现场设备融入OPC UA架构,克服多种通信协议之间的数据交换壁垒,本文设计了一种支持图形化在线建模的OPC UA网关.网关内部实现了OPC UA服务器,能够将多种通信协议数据连接到OPC UA服务器地址空间的节点上,方便MES和ERP等管理软件进行高效数据访问.同时,为了便于使用者建立OPC UA信息模型以及配置网关数据采集逻辑,设计了一种图形化建模方法.最后,本文通过示例,验证了图形化在线建模网关的可用性.     

试论网络数据信息管理软件中间层设计

基于XML的新一代互联网网管已经成为当今网络软件中间件管理发展的新趋势,越来越多的设备、服务及平台都宣称支持XML技术。它是一种数据交换格式,允许在不同的系统或应用程序之间交换数据,通过一种网络软件中间件化的处理机构来遍历数据,每个网络软件中间件节点存储或处理数据并且将结果传输给相邻的节点。     

流处理数据获取系统中的通用显示模块实现

为了解决不同的数据获取系统中数据显示模块无法通用的问题,减小实现数据显示模块的工作量,本文设计和实现了一种应用于流处理数据获取系统的通用数据显示模块。这种数据显示模块分为显示数据生成节点和数据显示节点两部分。这两种节点作为系统定义的标准流处理节点,与系统中的其他节点采用相同的数据格式和数据接口定义,并可与相同数据域内的其他流处理节点任意连接,仅仅通过不同的工作参数表征其所在数据域的属性差异。通过对于显示数据产生和数据显示方式的抽象,在数据生成节点中采用统一的模型完成从输入数据流抽取和统计待显示信息的功能,在数据显示节点中根据数据的内禀维度提供了多种可视化模式供不同的数据信息显示使用。通过在系统中接入和配置上述两种节点可以实现数据显示模块的通用。这样的通用数据显示模块已经在海洋地震勘探和高能物理实验的数据获取系统中得到了应用。     

基于多系统融合的反风演练指挥平台设计与应用

针对目前煤矿反风演练过程中存在的反馈信息不及时、缺乏大数据的有效分析和实时操作不方便等问题,设计了基于多系统融合的反风演练指挥平台。该平台以矿井反风演练过程为依据,将平台服务器和客户端与煤矿现有的安全监控系统、井下人员定位系统、矿车定位系统、综合自动化系统、电力监控系统、视频监视系统等服务器配置在同一个工业环网内,使得服务器和客户端与各系统能够利用相应的协议直接通信,利用大数据技术有效获取相应数据,对数据进行分类、筛选和加工,完成多系统融合。在此基础上设计了实时地图系统、停送电系统、综合报警系统、交互组件系统。实时地图系统可实现地图的动态更新和显示,将人员、风向、瓦斯等重要观测数据以图形化的方式显示在通风系统示意图上,实现煤矿的地理信息管理、分析、辅助决策等;停送电系统可在供电系统示意图上实时显示开关状态,实现了供电线路自动搜索和远程停送电功能,保障停送电的可靠性与安全性;综合报警系统通过文本和语音的形式实时反映平台和现场发生的异常信息,并根据需要启动相应的应急预案,有效减少现场事故的发生;运用交互组件可快速实现远程视频调用、区域人员查看、实时数据获取、人员位置搜索、人员轨迹查询等功能,有效提高了参与反风演练人员的工作效率。现场应用结果表明,该平台可减少参与反风演练人员数量,提高停送电效率,保证演练过程安全可靠,可应用于矿井各种实际灾害状态下的抢险救灾。     

面向综采工作面的自动化软件设计与应用

针对综采工作面高效开采需求,以及开采过程中面临的自动化软件产品缺乏,通用的工业组态软件缺乏行业针对性、设备接口协议繁多、对业务场景的适应性不足等问题,提出了一种面向综采工作面的自动化软件设计方案。面向综采工作面的自动化软件包括井下服务端、地面服务端、地面客户端3层架构。井下服务端是整个架构的基础,由驱动层、数据库模块、模型逻辑层、数据可视化层构成。驱动层负责接入适配工作面的各类设备及通信协议,实现与各设备的实时双向通信。数据库模块包括实时数据库和历史数据库,实时数据库为驱动层提供实时读写服务,历史数据库为驱动层提供数据记录服务。针对煤矿开采业务场景构建了综采工作面的数据模型,模型逻辑层用以解决软件缺乏行业针对性和适应性不足的问题。模型逻辑层通过与驱动层交互实现设备数据的实时上传和控制指令的实时下发,为数据可视化提供数据驱动,并且通过加载控制分析组件,完成各类设备的协同控制和数据分析功能。数据可视化层集成了多种数据展示技术,便于对数据进行多维度展示。实际应用效果表明：(1)在辅助生产方面,该自动化软件应用后,可以实现对工作面工况信息和设备状态的连续在线实时监测,支持对工作面设备的远程集中...