[發(fā)明專利]一種基于OPC通訊技術(shù)的CEMS監(jiān)控方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810154986.2
• 申請(qǐng)日: 2008-10-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101393442A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程明霄;高喜奎;郭昭烽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京分析儀器廠有限公司;南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/048
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/048;G05B19/418;H04L12/28
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 黃明哲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種基于OPC(Object?Linking?andEmbedding?for?Process?Control)通訊技術(shù)的CEMS(continuous?Emission?Monitoring?System)監(jiān)控方法，通過(guò)對(duì)硬件生產(chǎn)商提供的OPC服務(wù)器的訪問(wèn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)CEMS中監(jiān)測(cè)信號(hào)的采集處理以及向系統(tǒng)中各開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制信號(hào)，從而為CEMS提供遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、監(jiān)控，為設(shè)備的預(yù)診斷和維護(hù)以及故障排除奠定基礎(chǔ)。

背景技術(shù)

CEMS(continuous?Emission?Monitoring?System)，即固定連續(xù)排放污染源煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由采樣系統(tǒng)、測(cè)試系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)組成，能完成采集并處理數(shù)據(jù)、生成報(bào)表、控制自動(dòng)操作。數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)主要由PLC、工控機(jī)及相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理模塊組成，能自動(dòng)監(jiān)測(cè)SO₂、NO、CO、CO₂及其他的有關(guān)參數(shù)，如煙氣溫度、濕度、煙氣流量、壓力、及含氧量。隨著近年來(lái)國(guó)家對(duì)環(huán)保工作的重視，CEMS作為一種環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要手段，在我國(guó)得到了迅速的普及和推廣，在電廠等企業(yè)得以越來(lái)越多的應(yīng)用。然而CEMS通過(guò)分析儀器采集到的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)必須通過(guò)PLC控制程序傳遞給上位機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，直觀、動(dòng)態(tài)地顯示整個(gè)測(cè)量過(guò)程和測(cè)量結(jié)果，從而更好的完成監(jiān)測(cè)工作。雖然市面上有許多現(xiàn)成的通用組態(tài)軟件可用于CEMS的數(shù)據(jù)處理和控制，如：組態(tài)王、WINCC、MCGS等等，但是都存在以下一些問(wèn)題：

(1)通用組態(tài)軟件價(jià)格一般都比較昂貴；

(2)CEMS不但作為固定污染源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)所用，同時(shí)還是環(huán)保部門(mén)監(jiān)測(cè)的一種重要的手段，所以CEMS的數(shù)據(jù)處理和控制要符合相關(guān)的一些環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，如國(guó)家環(huán)保總局發(fā)布的中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HJ/T?76-2007《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法》等。這些標(biāo)準(zhǔn)里所提出的規(guī)定和約束使得CEMS使用通用組態(tài)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理控制有很多不便之處。例如：環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HJ/T?76-2007中對(duì)于CEMS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中有規(guī)定：“對(duì)固定污染源排放的污染物進(jìn)行連續(xù)地、實(shí)時(shí)地跟蹤測(cè)定；每個(gè)固定污染源的總測(cè)定小時(shí)數(shù)不得小于鍋爐、爐窯總運(yùn)行小時(shí)數(shù)的75％；每小時(shí)的測(cè)定時(shí)間不得低于45分鐘”。有這樣的約束，使得采用通用組態(tài)軟件的話，需要使用該組態(tài)軟件自帶的腳本語(yǔ)言來(lái)編輯相應(yīng)的存儲(chǔ)規(guī)則，但這些組態(tài)軟件自帶的腳本編輯器往往有很多不自由的地方，比如針對(duì)上述問(wèn)題的“運(yùn)行小時(shí)數(shù)的75％”，這樣的數(shù)據(jù)判斷在通用組態(tài)軟件中往往要經(jīng)過(guò)很多個(gè)步驟的開(kāi)發(fā)才能實(shí)現(xiàn)；又比如，固定污染源煙氣CEMS數(shù)據(jù)審核和處理是指經(jīng)“驗(yàn)收合格后的煙氣CEMS數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦潭ㄎ廴驹幢O(jiān)控系統(tǒng)后，對(duì)數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行判斷并對(duì)缺失數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、對(duì)失控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行修約的規(guī)定”，對(duì)這些有效性的判斷，如果使用通用組態(tài)軟件來(lái)完成同樣是比較麻煩的?？偟膩?lái)說(shuō)，就是在具體使用過(guò)程中設(shè)置步驟復(fù)雜，而且與CEMS共同使用的貼合度不高；

(3)實(shí)際使用中常出現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊問(wèn)題。例如，某電廠CEMS使用某通用組態(tài)軟件，在軟件使用了一段時(shí)間后，電廠被要求通過(guò)外接無(wú)線傳輸設(shè)備向當(dāng)?shù)丨h(huán)保局傳輸數(shù)據(jù)，由于通用組態(tài)軟件在串口通訊方面的設(shè)計(jì)不夠精簡(jiǎn)，為了實(shí)現(xiàn)同該無(wú)線設(shè)備的通訊，采用調(diào)用另寫(xiě)一個(gè)串口程序來(lái)發(fā)送的方法，這時(shí)候原始數(shù)據(jù)的讀取就得經(jīng)過(guò)讀取變量的軟件的運(yùn)行值才能實(shí)現(xiàn)，過(guò)程復(fù)雜；

由于通用組態(tài)軟件要用戶根據(jù)自身需求進(jìn)行進(jìn)一步編輯，用戶在使用前和使用中還要耗費(fèi)大量精力對(duì)通用組態(tài)軟件進(jìn)行匹配和設(shè)置，耗時(shí)耗力，而且由于通用組態(tài)軟件自帶腳本編輯器的一些限制，編輯后的通用組態(tài)軟件也不一定能完全適應(yīng)CEMS監(jiān)控的使用需求。

OPC(Object?Linking?and?Embedding?for?Process?Control)是一個(gè)開(kāi)放的工業(yè)接口標(biāo)準(zhǔn)，指用于過(guò)程控制的對(duì)象鏈接嵌入(OLE，Object?Linking?and?Embedding)技術(shù)。OPC基于微軟的OLE(現(xiàn)在的Active?X)、COM(組件對(duì)象模型)和DCOM(分布式組件對(duì)象模型)技術(shù)，包括一整套接口、屬性和方法的標(biāo)準(zhǔn)集，用于過(guò)程控制和制造業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)。OPC采用C/S模式，一些知名的DCS、SCADA和硬件供應(yīng)商都提供OPC服務(wù)器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問(wèn)題是：現(xiàn)有的CEMS的數(shù)據(jù)監(jiān)控采用的通用組態(tài)軟件方式不能方便完滿的適應(yīng)CEMS使用要求，需要耗費(fèi)CEMS用戶大量精力進(jìn)行管理維護(hù)，需要提供一種專門(mén)適應(yīng)CEMS使用要求的監(jiān)控方法。