[發明專利]一種高溫高壓流變儀遠程監控方法及遠程監控系統

有效

• 申請號: 201510323583.6
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN104950756B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 饒建華;蔡詩龍;徐廣龍;程鵬;肖陶康
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所42214
• 代理人: 劉榮,周宗貴

技術領域

本發明涉及一種高溫高壓流變儀遠程監控方法及遠程監控系統，屬于高溫高壓流變儀遠程監控領域。

背景技術

高溫高壓流變儀為一種便于研究地球殼幔深部巖石流變特性的重要儀器，能夠模擬地下150km深度的地幔環境，對于開展地球深部巖石流變特性的研究具有重要意義。而使用此儀器單次實驗往往長達十幾甚至幾十個小時，且在保溫保壓的大部分時間里幾乎處于無人看守的狀態，故需要對儀器進行遠程監控，而目前市場上尚無有關流變儀的遠程監控系統。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明提供了一種高溫高壓流變儀遠程監控方法及遠程監控系統，克服了目前高溫高壓流變儀單次實驗時間長、實驗人員工作強度大和實驗存在一定危險性的缺點。

本發明為解決其技術問題所采用的技術方案是：提供了一種高溫高壓流變儀遠程監控方法，包括以下過程：

(1)現場數據采集：

實時地獲取采集高溫高壓流變儀的儀器運行參數；

實時監測遠程控制開關的控制開關狀態，獲得控制開關狀態數據；

利用攝像頭實時采集現場監控畫面和指針儀表圖像；

利用加速度傳感器采集高溫高壓流變儀的關鍵零部件振動信號；

(2)監控數據處理：

所述監控數據包括故障模式數據、控制開關狀態數據、電壓及電流數據、字符串以及振動信號數據；

對儀器運行參數進行處理并編碼得到故障模式數據；

對指針儀表圖像進行分割處理，獲得高溫高壓流變儀的加熱變壓器原邊和副邊的電壓及電流數據；

對現場監控畫面按照設定的時間間隔和圖像質量等級進行顯示并轉化為字符串；

對關鍵零部件振動信號進行頻譜分析，得到振動信號數據；

(3)監控數據傳輸：

將監控數據傳輸至遠程監控端和輔助監控端；

(4)遠程控制：

遠程控制端利用顯示設備實時顯示監控數據，并利用報警設備實時監測監控數據是否存在異常，若存在則發出報警，以通知工作人員通過遠程控制開關對高溫高壓流變儀進行控制；

輔助監控端實時監測控數據是否存在異常，若存在，則控制無線通信模塊向手機終端發送故障提示信息，以通知工作人員處理異常情況。

步驟(3)中，監控數據傳輸至遠程監控端時，根據CRC校驗判斷數據幀是否錯位，若出現數據幀錯位，則丟棄錯位幀。

步驟(4)中，輔助監控端實時監測控數據是否存在異常，若存在，則控制無線通信模塊撥打實驗人員手機并播放預先錄制的報警語音。

步驟(4)中，工作人員通過遠程控制開關對高溫高壓流變儀進行控制時，對遠程控制開關進行操作，進而控制控制電路對高溫高壓流變儀進行切斷。

本發明同時提供了一種基于上述方法的高溫高壓流變儀遠程監控系統，包括高溫高壓流變儀，所述高溫高壓流變儀通過RS232串口與現場數據采集端連接，現場數據采集端上連接有攝像頭、加速度傳感器、無線輔助監控端以及遠程監控端，其中加速度傳感器依次通過前置放大器和數據采集卡連接于現場數據采集端，無線輔助監控端包括與現場數據采集端連接的單片機、以及連接于單片機的無線通信模塊和存儲電路；無線輔助監控端通過無線網絡與手機終端無線連接；所述遠程監控端包括LabVIEW遠程監控平臺、與LabVIEW遠程監控平臺連接的用于顯示的顯示設備，以及由LabVIEW遠程監控平臺控制的數據庫服務器、報警設備和用于控制高溫高壓流變儀中的各個子系統的遠程控制開關，LabVIEW遠程監控平臺通過Internet網絡與現場數據采集端連接。

所述無線輔助監控端為GSM輔助監控端，無線通信模塊為GSM通信模塊，GSM輔助監控端通過GSM網絡與手機終端無線連接。

所述單片機還與控制電路、顯示電路、語音電路以及時鐘電路中的至少一種電路連接。

本發明基于其技術方案所具有的有益效果在于：

(1)本發明的高溫高壓流變儀遠程監控系統中，現場數據采集端通過串口線基于ModbusRTU協議與高溫高壓流變儀連接，來獲取高溫高壓流變儀的運行參數，與儀器控制系統相對隔離，即使現場數據采集端不工作，高溫高壓流變儀也能正常運行；

(2)本發明的高溫高壓流變儀遠程監控系統同時利用了無線網絡和Internet網絡實現對現場的遠程監控，實驗人員能在遠程通過電腦或者手機了解實驗狀態并進行相應操作，極大方便了實驗人員，有效提升了監控效果；