1系統(tǒng)概述 電解槽狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱監(jiān)控系統(tǒng)）可以在線實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)電解槽的電壓和電解液溫度。并可對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、分析、存儲(chǔ)、傳輸、打印。本監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用可大大降低工人測(cè)量電壓及電解液溫度的工作量，減少工作環(huán)境對(duì)工作人員身體健康的影響，提高工作效率，減少勞動(dòng)成本，另外，測(cè)試單元和網(wǎng)關(guān)能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況做出快速的反應(yīng)，對(duì)電能消耗進(jìn)行優(yōu)化處理，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低維護(hù)成本。2 技術(shù)性能指標(biāo)2．1 工作電壓范圍 測(cè)試單元：0.5～3V, 網(wǎng)關(guān)： 220V AC, 工作電流： 0.5V2．2 最大輸出功率 1.5W2．3 電壓測(cè)量范圍0～3V（精度 0.01V）,溫度范圍0～100℃（精度 0.5℃）2．4 無線可靠傳輸距離200米2．6 設(shè)備（測(cè)試單元、網(wǎng)關(guān)）外形尺寸：L W H＝240mm 120mm 55mm，正面維修空間 500mm,采用底部出線方式，主機(jī)外購(gòu)買。2．7 設(shè)備重量 2Kg2．8 環(huán)境條件： 環(huán)境空氣溫度+70℃、空氣相對(duì)濕度95％、有油霧和酸霧的影響。3 方案設(shè)計(jì)說明 本監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式數(shù)據(jù)檢測(cè)技術(shù)，三層數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)。第一層為測(cè)試單元數(shù)據(jù)采集層，第二層為測(cè)試單元和網(wǎng)關(guān)間的無線傳輸層，第三層為網(wǎng)關(guān)與監(jiān)控主機(jī)間的總線傳輸層。本監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)上先進(jìn)，功能擴(kuò)展方便，維護(hù)簡(jiǎn)單。3．1監(jiān)控系統(tǒng)組成：1）本監(jiān)控系統(tǒng)由264個(gè)測(cè)試單元、8個(gè)網(wǎng)關(guān)，一臺(tái)主機(jī)組成，每個(gè)測(cè)試單元測(cè)量4個(gè)電解槽的參數(shù)，每個(gè)網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)33個(gè)測(cè)試單元，主機(jī)位于中控室內(nèi)，網(wǎng)關(guān)懸掛于墻壁，測(cè)試單元掛于電解槽旁，主機(jī)與網(wǎng)關(guān)間通過CAN總線連接，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖一。2）本次試運(yùn)行系統(tǒng)由8個(gè)測(cè)試單元，2個(gè)網(wǎng)關(guān)，一臺(tái)主機(jī)組成。每個(gè)測(cè)試單元測(cè)量4個(gè)電解槽，一個(gè)網(wǎng)關(guān)與4個(gè)測(cè)試單元進(jìn)行無線通信，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖二。 3．2 測(cè)試單元 測(cè)量每個(gè)電解槽電壓和電解液的溫度，測(cè)試單元的工作電壓來自電解槽極間電壓，這樣避免了外接電源帶來的復(fù)雜的接線，測(cè)試單元裝有備用電池，正常工作時(shí)電池處于浮充狀態(tài)，當(dāng)電解槽出銅或維修時(shí)，測(cè)試單元改由備用電池（厘電池）供電，測(cè)試單元安裝簡(jiǎn)單，安全可靠。3．3 網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)將測(cè)試單元采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成CAN總線數(shù)據(jù)，通過CAN總線傳輸?shù)奖O(jiān)控主機(jī)，網(wǎng)關(guān)需要外接110V/220V AC供電，每個(gè)網(wǎng)關(guān)與33個(gè)測(cè)試單元無線通信，試運(yùn)行階段與4個(gè)測(cè)試單元通信。3．4 監(jiān)控主機(jī) 監(jiān)控主機(jī)采用研華原裝工控機(jī)，19＃液晶顯示屏體，友好的人機(jī)界面，方便監(jiān)控人員操作。監(jiān)控主機(jī)主要完成的功能如下： 數(shù)據(jù)顯示功能：能夠?qū)⒚恳徊劢M的每個(gè)電解槽的電壓和溫度實(shí)時(shí)的顯示在界面上，如果電壓和溫度超過預(yù)定義的界限，將以指示燈報(bào)警和數(shù)據(jù)字體改變顏色的形式提醒工作人員，進(jìn)行處理。電解槽參數(shù)圖形顯示，是顯示相應(yīng)槽組數(shù)下的電解槽的電壓曲線與溫度曲線，是從程序開始運(yùn)行時(shí)刻開始，一直到當(dāng)前測(cè)試數(shù)據(jù)，可以顯示1－2個(gè)月的數(shù)據(jù)。電解槽實(shí)時(shí)報(bào)警顯示，直接獲取實(shí)時(shí)測(cè)量中超出界限的槽組號(hào)、電解槽號(hào)、測(cè)試時(shí)間、報(bào)警值和參數(shù)值，進(jìn)行顯示。對(duì)越限的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)請(qǐng)求，如果請(qǐng)求的數(shù)據(jù)超過一定時(shí)間還不能傳輸上來，就需要監(jiān)控人員注意該電解槽的狀態(tài)。電解槽歷史數(shù)據(jù)查詢，一是按照電解槽組和電解槽號(hào)查詢，顯示測(cè)試時(shí)間、電解槽組、電解槽號(hào)、電壓值、溫度值，另一是按照?qǐng)?bào)警類型查詢，顯示測(cè)試時(shí)間、電解槽組、電解槽號(hào)、報(bào)警值、參數(shù)值，可以將兩種情況查詢出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行打印。4 可靠性、可維護(hù)性及電磁兼容性4．1 可靠性 系統(tǒng)的可靠性可以通過以下措施得到保證：1）對(duì)關(guān)鍵元器件的選型，選用優(yōu)良的元器件2）對(duì)電源模塊的容量選擇采用降額標(biāo)準(zhǔn)3）減少不必要的環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)化、優(yōu)化線路4）合理優(yōu)化電路板布局4．2 可維護(hù)性監(jiān)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，方便拆換，各個(gè)功能模塊相對(duì)獨(dú)立工作，當(dāng)某個(gè)部件故障時(shí)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況快速更換故障部件，保證系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行。4．3 電磁兼容性 電解槽極間電壓較穩(wěn)定，波動(dòng)不大，對(duì)無線傳輸設(shè)備影響較小，為了保證無線傳輸穩(wěn)定、可靠，可以采取下列措施：1） 保證傳輸路徑的暢通，中間霧遮蔽物；2） 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)節(jié)最佳傳輸波特率和發(fā)送頻率；