大型风电叶片模具远程监控管理系统的设计与应用

　　引 言

　　目前利用上位机软件对现场设备的工作情况进行监控和集中管理已成为一种趋势。由于目前国内大型风电叶片模具生产技术还不够成熟，在生产过程中会出现一些故障或突发事件，如果技术人员不在现场，由于没有监控记录数据可查，将给技术人员排查和分析故障带来不小的难题。而且风电叶片模具体积庞大、工作设备地理位置分散、现场结构复杂等特点，目前还没有针对此套大型风电叶片模具生产工作的远程监控管理系统。本文设计的监控系统集监控、报警、重现、故障查询、大范围资源共享于一体，运用无线GPRS通信技术，使企业管理人员在任何地方都能够掌握企业的实时生产情况，同时为技术人员提供丰富的数据支持，大大节省了人力物力，提高了企业的综合管理水平。

　　1监控管理系统的组成及工作原理

　　1.1 系统组成

　　 监控系统采用客户端/服务器的模式，整个系统包括就地控制器、主控制器、MD609无线模块、监控计算机等，系统组成结构图如图1(略)所示。

　　1.2系统的工作原理

　　现场工作设备采用就地控制器进行数据采集，各就地控制器通过CAN总线连接到主控制器上面。主控制器以RS一485的通信方式将采集到的数据发送到 GPRS无线模块中。在GPRS无线模块中设置数据中心的IP(或域名)和端口后，无线模块利用GPRS无线网络拨号连上Internet，随后发起对无线串口通服务器的连接，此时用户软件系统通过虚拟串口等接口连接到无线串口通服务器，进而实现了从用户设备到用户软件系统之间的无线、双向数据通信。

　　2监控管理系统的实现

　　2.1监控系统软件设计

　　软件系统分为两大部分：与现场设备进行远程实时传输数据的通信部分和对采集到的数据进行管理分析的功能部分。管理系统软件采用Delphi与 SQLServer2000相结合的开发平台。Delphi采用RAD(快速应用程序开发)设计方法学的原理，提供了大量可重复使用的组件供用户选择。 Delphi拥有更便捷的界面开发方案，减少了界面开发难度，节省了开发时间，提高了开发效率。同时，Delphi的TThread类封装了 Windows多线程开发的API函数，利用它可方便快捷地开发用户多线程程序，以适应监测系统实时性的要求。数据管理分析采用SQL2000数据库软件，Delphi为SQL2000数据库提供了良好的ADO接口组件，通过它可以轻松自如地访问本地数据库。系统设计的ADO访问数据库的过程如图2(略)所示。

　　2.2硬件系统的设计

　　根据监控设备地理空间分散性的特点，每台设备采用独立的泵站和就地控制器，运用CAN总线技术，建立一台主控制器和多个设备的就地控制器之间的连接。就地控制器采用以C805l F040为核心的嵌入式系统，具备基本可扩展的输入、输出功能，采集控制对象的信号和执行主控制器的主控子系统发出的控制命令，就地控制器通过CAN总线实现与主控制器之间的通信。主控制器的主控系统采用RS一485的通信方式与无线模块交换数据。

　　2.3远程通信模块的设计

　　现场设备采集数据后，要通过GPRS通信网络把数据发送到监控中心的客户端监控系统。GPRS模块采用驿唐科技的MD一609G模块。该模块可以大幅度降低用户DTU采购成本和集成成本，是一款稳定实用的GPRS DTU产品。MD一609G模块基于ARM平台、嵌入式操作系统，内置工业级GPRS无线模块，它提供的标准RS232/485数据接口可以与主控制器相连，如图3所示。通过GPRS无线网络将与MD一609G相连的主控制器中的设备数据传输到Internet中的一台主机上，实现数据远程透明传输。在客户端电脑下载无线串口通软件并安装，设置账号信息，然后把无线透明传输模块映射到某一个虚拟串口上，这样就建立了一条从虚拟串口到无线模块串口的数据通道。这样，用户就可以使用远程监控管理系统软件对远端设备进行操作。

    在此过程中，用户无需具有任何专业通信和服务器搭建或维护的知识，就像使用QQ或MSN一样方便简单，随时可以对远端设备进行无线远程访问。

　　3系统功能及技术特点