一、設計方案與產品概述
THMonitor(溫濕度監控英文的縮寫)分布式環境監測系統是深圳拓普瑞歷時數年潛心研發的高可靠性、高精度、用戶界面友好的網絡環境監測系統,已成為醫療、電信、電力、證券、銀行及中小型機房設備實現集中監控的基礎設備,它具有數據采集點分散,涉及面廣,數據類型多,采集精度高,系統穩定可靠等特點。THMonitor系統選用RS-485協議, TCP/IP協議組網,無線Zigbee協議組網,具體選擇以現場作為依據。
THMonitor系統中大量采用深圳拓普瑞自主研發的TP401溫濕度記錄儀(獲得國家正式頒發的實用新型專利證書)。智能溫濕度數據記錄儀是農業研究、食品、醫藥、化工、氣象、環保、電子、實驗室等領域對多項氣候參數,進行監測記錄的儀器。該記錄儀是深圳拓普瑞汲取國外同類產品優點并結合我國特點自主設計,可對溫濕度及其它氣候參數進行記錄。采用高精度瑞士原裝進口、一體式溫濕度數字式傳感器,將采樣數據保存在記錄儀存儲器內。并可將采集記錄的數據傳送給計算機進行處理。記錄儀采用高能量電池供電,可選配外部電源,體積小巧便于攜帶,整機功耗非常小。
2.1 TP401系列溫濕度度記錄儀技術指標
▲記錄、工作溫度范圍: -20℃~70℃。
▲記錄、工作濕度范圍: 0~100 %RH。
▲精度:溫度 ±0.2℃
▲測量范圍:-40-125℃ 0-100%RH
▲記錄容量:20000
▲瑞士原裝進口一體式溫濕度傳感器。
▲液晶顯示分辨率: 溫度 0.1℃ 濕度 0.1%RH。
▲接口:Zigbee
▲通過深圳計量院,華測(CTI)等各級權威檢測認證部門校準、檢測與認證。
▲內置鋰電池供電,外部供電停電后,能支持72小時蓄電工作。
數據總覽主機技術參數
顯示所有無線溫濕度記錄儀數據,翻屏顯示,每個界面最多顯示40通道溫濕度數值,
1.7英寸全觸控彩色顯示屏
2.USB接口輕松導出數據
3.手持或者固定式安裝
4.全隔離萬能輸入,多種信號采集
5.全鋁密封外殼及內部屏蔽板,在惡劣環境中正常工作
6.以太網接入,設定固定IP,再局域網內任何一臺電腦都能通過軟件查看并下載數據,
7.顯示界面豐富,能查看實時曲線及歷史曲線,實時保存報警信息,使得每一條報警信息都不會丟失,
單通道名稱支持漢字修改。
接口定義:ZIGBEE天線,以太網,232接口,USB數據導出口,DC電源口,短信報警天線(短信選配)
溫度監測系統清單
3.系統設計方案
3.1 網絡拓撲結構
在本項目中,由于涉及到多棟樓宇之間設備監測,所以選用兩臺工業以太網轉換設備,以便THMonitor系統接入到客戶內部局域網中。THMonitor監測方案采用TCP/IP網絡協議,接入客戶內部局域網組網,技術成熟,可靠性高,經濟可行。組網模式采用Client(中文翻譯是顧客)/Server(中文翻譯是服務器)架構,采用分布式星型布點,集中監控的原則,使單點故障互不影響,測試數據能真實反映室內(箱內)情況,統一監控和獨立測控相結合,這樣大大提高了系統的可靠性。以本項目為例,網絡拓撲簡圖如下:
注:THMonitor Client軟件是客戶端歷史數據查詢與實時數據查看工具軟件,THMonitor Server軟件是服務器端軟件,共同組成C/S架構。
THMonitor監測系統包括用戶層,控制層,設備層三個部分。THMonitor系統內部管理非常方便,全程自動化控制,數據準確,節省人力物力,充分滿足自動化溫濕度環境監測要求。
3.1.1 系統的三層結構
◆ 用戶層:包括公司內部任意聯網計算機,安裝THClient客戶端軟件后,可以實時查看當前實時運行狀態或者歷史數據。工作原理:所有數據都存儲在控制層(控制服務器)上面,用戶層只能通過局域網(或Internet)去查詢歷史數據,或查看實時數據(有延時,一般不超過2分鐘)。
工作流程:用戶運行THMonitor Client軟件 – 輸入服務器IP地址,端口號,則用戶可以查看到實時的監測數據,也可以進行歷史數據查詢。
THMonitor Client軟件接收到服務器端發過來的實時數據時,會對其進行判斷,如果溫濕度數據超過了所設置的上下限,THMonitor Client軟件會播放報警聲音。
◆ 控制層:運行THMonitor監控軟件,實時采集數據,并將數據寫入數據庫中,對所有記錄儀遠程在線進行管理,設置,下載數據等等。控制層相當于C/S架構的Server端,核心就是THMonitor監控軟件。
本項目里采用Access數據庫,對數據進行了加密處理,任何用戶都不能對數據進行修改,若有用戶企圖修改,所修改的數據將被視為無效數據,不能被查詢出來。
◆ 設備層:所有高精度儀器可自動記錄溫濕度,通過以太網或者GPRS網絡發送到控制中心(MC),由THMonitor軟件自動化控制。即使服務器未啟動或者線路故障,記錄儀也能自動記錄數據,不會出現數據丟失情況。
3.1.2 數據保護
◆ 雙重數據保護:數據庫同時存儲在數據庫與記錄儀中,即使計算機系統故障,數據也不會丟失。
◆ 專有網絡,確保網絡可靠穩定。本系統布線采用國標四芯屏蔽電纜,堅固耐用,信號抗強電干擾,不易丟失。
◆ 加密校驗:每一條數據庫中數據都進行了加密校驗保存,用戶若手工修改,則校驗將不合格,導致數據被視為無效數據,不能被THMonitor Client客戶端軟件查詢出來。
◆ 備份:每天自動備份一次,全部壓縮并拷貝THMonitor軟件安裝目錄到一個壓縮文件,然后拷貝該文件到備份服務器。一旦服務器出現故障,即可從備份文件恢復THMonitor系統。
3.2 THMonitor實時網絡監測軟件
THMonitor是我司開發的最新一代實時網絡監測軟件,基于Windows操作系統,采用Visual C++開發,界面非常美觀友好,操作人性化。為了使管理員更方便管理,針對本項目將做一些定制化的開發。主界面如下:
THMonitor軟件有如下特點:
(1)實時顯示各監測點采集數據。若數據超出所設置的上下限,則自動播放報警聲音,并發送報警短信到管理員手機。
注:一級管理員可以指定報警短信與管理員手機的匹配關系,比如指定哪幾個儀器發送報警信息到某管理員。
(2)實時顯示系統運行消息,使得管理員能隨時監控整個系統的運行狀態。如果出現故障,管理員應該立即進行處理。
(3)實時報警。并根據設定條件觸發聲光報警或者發送短消息到管理員手機。可以最多設置5個管理員手機號碼。
(4)以紅、黃、綠開光狀態顯示采集點狀態,方便用戶直觀的顯示。
(5)在線增加或者減少記錄儀,管理方便。
(6)在線修改記錄儀狀態。
(7)在線下載記錄數據,全部數據都被保存在數據庫中,方便用戶進行進一步的分析與處理。
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