[關鍵詞]計算機航道航標遙測
【中國圖書館分類號】F2【文獻識別碼】A【文號】1007-9416(2010)03-0029-02
1簡介
湖州位於浙江省北部，杭嘉湖平原西側，北臨太湖，西接安徽省，東臨江蘇，南接杭州。是連接江蘇、浙江、安徽、上海的重要交通樞紐。湖州地處西部丘陵半山區，非金屬礦產資源豐富，東部平原，水路縱橫，港口密集。水運條件優越，水路網絡發達。
湖州航區有116級航道，總裏程163公裏，各類標誌510個，其中發光標誌69個。長期以來，在航標的維護和管理中，壹直采用航標船傳統的巡邏方式進行日常維護。但轄區航標線長、點多，最遠的航標距離航標管理部門約50公裏。采用傳統的方法維護航標不僅成本高、勞動強度大，而且不能及時發現航標的異常。另外，專職航標維護人員有限，維護力量明顯不足。針對這種情況，必須進行技術創新和開發，探索設計航標遙測監控系統，提高航標巡檢效率，降低工作人員勞動強度，減少日常維護費用，確保航標正常有效亮化。
2系統設計
2.1設計概述
傳統的數據采集系統由單片機和PC機串口組成。這些系統大多采用RS232、RS485或有線Modem通信方式。雖然經濟實用，但其有線數據傳輸方式極大地限制了應用環境的擴展。
經過多年的發展，目前移動通信服務技術已經相當成熟。利用現有的GSM網絡資源，充分發揮網絡覆蓋高、傳輸特性好的優勢，為現有的數據采集系統提供便捷的無線數據傳輸方式，已成為工業控制和現場監控領域新的發展趨勢。該系統主要結合移動通信網絡和公司局域網，成功解決航標技術參數的現場采集和傳輸，通過手機短信控制和了解航標運行情況，實現對受控航標的實時監控。
2.2系統架構
該系統主要由三部分組成，即航標前端數據采集系統、通信系統和後臺監控管理系統。結構如圖1所示。
2.3溝通設計
系統通信設計主要包括以下內容:
(1)主控計算機通過串口與外部GSM-Modem連接，讀取GSM接收到的短消息，獲取現場的測量數據，並可以直接發出指令請求遠程設備發送數據。(2)發生故障時，可通過GSM-Modem向航標管理人員的手機發送報警信號。(3)現場信號經采集器采集後轉換成數據信號，發送到現場的GSM-Modem，通過GSM網絡發送到主控計算機。(4)發送時間間隔可由航標管理人員定時設定，也可直接接收數據。(5)航標管理人員也可以通過手機直接向遠程GSM-Modem發送指令，遠程設備收到指令後將現場數據發送到手機。
2.4測量和控制對象
系統的測控對象是航標燈及相關輔助設施，主要是以下設備。
(1)主燈:綠燈，175W，AC110V電源，無換泡器和閃光器，AC220V日光開關。(2)輔助燈:白光，閃爍8秒，閃爍4次，DC 12 V 20 W，由兩節6V/50AH電池供電。(3)充電:AC220V轉換成DC給電池充電。
2.5測量和控制設備
(1)主測控站:計算機1臺，打印機1臺，通信控制箱1臺。(2)通信控制箱:在通信控制箱內設置壹臺西門子TC-35 GSM-MODEM。(3)測控設備箱:測控設備箱內設置壹套電量變送器、壹套Z-WORLD公司生產的LP3500 FOX小功率RTU及相關器件。
2.6測控平臺的軟件設計要求
(1)總體要求:操作簡單明了，界面簡潔美觀，以圖表表示為主，文字為輔；系統容量為200個變電站。(2)數據庫要求:數據庫需要設計原始數據庫、故障數據庫、運行數據庫、歷史數據庫，其中原始數據庫的數據信息要反映測點的原始數據，如編號、名稱、描述、照片等。(3)軟件的主要功能:實現變電站信息的查詢和接收功能；報警信息突出顯示在屏幕上；可以查詢各個變電站的原始數據，增加、刪除、修改數據(設置最後三項的操作權限)；可以查詢變電站信息(原始、歷史、運行等。)以圖表和表格的形式；可以打印表格形式的數據和加密和密碼控制相關的功能。
3系統功能
航標遙測監控系統由監控主站和監控子站組成。測控主站由計算機和通信控制箱組成，位於航標站內。用戶管理平臺由系統完成，可實時輸入和修改助航設備的基本信息和技術參數，具有記錄運行參數和數據存儲查詢功能，包括以下基本功能:信號查詢、數據采集、用戶管理、系統設置、數據庫整理、數據查詢等。，並設置了完善的密碼系統來保證系統的安全性。在此基礎上，可以根據需要增加功能，使系統更加適用，便於升級和維護。測控分站由測控設備箱和通信設備箱組成。測控設備箱負責完成檢測和控制功能，通信設備箱負責完成通信功能。測控設備箱和通信設備箱都是三個水密箱。它的主要測量和控制功能是:
(1)監控中心可隨時向監控分站查詢信息。(2)子站定時向主站發送信息，間隔可根據需要設定。(3)壹旦分站內的助航設備出現故障或失靈，能及時向主站報告。(4)手機可以與分站建立聯系，獲取分站的工作信息。(5)當主燈出現故障時，向主站和手機報告。
4技術指標和參數
4.1測量參數(變電站)
交流電源:電流和電壓。
主燈:動態電流、動態電壓、靜態電流、靜態電壓。
輔助燈:動態電流，動態電壓，靜態電流，靜態電壓，閃光質量。
電池:電流和電壓。
充電控制器:充電電壓和充電電流。
停電時間:停電時間和恢復時間。
4.2測量和控制技術指標
閃光采集精度:≤ 1%。
交流:電流傳感器精度0.5，電壓傳感器精度0.2。
DC:電流傳感器的精度≤ 2.5%，電壓傳感器的精度≤ 0.5%。
4.3監控設備指標
(1)測控設備箱要求:Vito III防水氣密箱。布線有標記，布線標準化。工作電壓:DC 10V ~ 15V。
整機工作電流:≤60mA。整機靜態電流:≤30mA。工作溫度:-25℃ ~+55℃。
(2)通信設備箱要求:Vito III防水氣密箱。連接要有標記，布線要標準化。工作電壓:DC 10V ~ 15V。
整機靜態電流:整機不工作時，處於待機狀態。工作溫度:-25℃ ~+55℃。
5結論
內河航標遙測監管系統的研制成功，著眼於現場航標設施技術參數的現場采集和傳輸，將對內河航標的管理和維護起到積極的作用，具有壹定的技術創新性，可以實現對航標的實時監控。該系統在浙江湖州內河航區應用後，可使航標的管理和維護由傳統的管理手段向科學化、自動化轉變，降低管理成本，提高工作效率和管理水平。
[參考文獻]
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[2]微軟ASP.NET高級副總裁G.Andrew Duthie。世界圖書出版社，2002年。
[3]李紅、李鳳傑、楊森等主編。管理信息系統的開發與應用。電子工業出版社，2003，1。
[4]浙江省港航管理局。中華人民共和國* * *條例和國航標準，1995。
【作者簡介】
馮玉茹，(1976-)，女，浙江湖州人，講師，本科。1999 7月畢業於浙江大學，應用電子技術專業。主要研究方向為電子應用技術和電力系統自動化。
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