基于Web的網(wǎng)絡(luò )儲油罐群遠程監控系統研究

．引言
在我國石油、化工、軍事、能源等領(lǐng)域現有各類(lèi)型儲油罐數萬(wàn)個(gè)，而且隨著(zhù)經(jīng)濟的不斷發(fā)展，其數量也呈持續上升趨勢。其中，大部分油罐均為人工手動(dòng)計量，效率低，誤差大,制約了儲油罐群自動(dòng)化管理水平的提高。對一個(gè)儲油設備來(lái)說(shuō)，連續的壓力和溫度監測十分重要。隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，要求操作員必需能夠從中央控制室綜合監測油品的界面(液位)、溫度，并能控制每個(gè)油泵和調節其進(jìn)口和出口壓力,另外在超出報警限時(shí)應報警并采取相關(guān)的措施，保護整個(gè)系統處在較高的安全水平上，同時(shí)實(shí)現整個(gè)油罐群網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)管理和遠程監控。本文從儲油罐群的網(wǎng)絡(luò )化出發(fā)，利用現場(chǎng)總線(xiàn)和Web應用的優(yōu)勢，提出基于Web的現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )控制與信息系統模型，以Web應用的形式，建立一種可行的油罐群系統遠程監控的體系結構，實(shí)現企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò )和控制網(wǎng)絡(luò )的融合，使管理決策人員能夠隨時(shí)了解、管理儲罐的運行和生產(chǎn)，對提高儲油罐群自動(dòng)化管理水平具有較大的實(shí)用價(jià)值[1]。
2．系統的功能與體系結構
2.1 系統功能
系統需要能對各儲罐進(jìn)行實(shí)時(shí)測量和控制。
對每一個(gè)油罐需采集的參數有：油品的界面(液位)、溫度(罐內油品在任何界面時(shí)的上、中、下三點(diǎn)溫度值)、油泵的進(jìn)口和出口壓力和油泵的主軸溫度；
對每一個(gè)油罐需控制和調節的參數有：油泵的進(jìn)口壓力、油泵的出口壓力。
能通過(guò)上位機（IPC）進(jìn)行集中的監控管理。
能通過(guò)Internet進(jìn)行遠程監控管理。
2.2 系統的體系結構
系統的底層采用CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )完成現場(chǎng)的測控任務(wù)。中間層是一個(gè)多層結構，由CAN總線(xiàn)的網(wǎng)關(guān)、數據庫和WEB服務(wù)器組成。上位機IPC不但作為現場(chǎng)總線(xiàn)的監控機，還安裝有數據庫服務(wù)器、遠程測控的WEB服務(wù)器。
監控機根據后臺數據處理程序負責對整個(gè)CAN總線(xiàn)進(jìn)行監視管理；
數據庫負責存儲從底層控制系統中采集的數據、并向系統發(fā)送的控制數據以及對進(jìn)行各種計算直接產(chǎn)生的中間數據，并對歷史數據進(jìn)行存儲和歸檔。
Web服務(wù)器是一個(gè)基于Internet的超文本分布信息系統。對于客戶(hù)/服務(wù)器體系結構的遠程測控系統，遠程客戶(hù)需要通過(guò)Internet/Intranet訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器端。如今，主要有兩種訪(fǎng)問(wèn)模式，即B/S和C/S模式。本文中系統的頂層采用基于瀏覽器的客戶(hù)端/服務(wù)器B/S（Browser/Server）通信方式。B/S方式不需要客戶(hù)端負責數據庫的存取和復雜的計算，只是通過(guò)瀏覽器顯示，因而大大降低了客戶(hù)端的要求[2]?；赪eb的CAN網(wǎng)絡(luò )儲油罐群遠程監控系體系結構如圖1所示。

3 系統底層網(wǎng)絡(luò )的設計
3.1 基于CAN現場(chǎng)總線(xiàn)的底層網(wǎng)絡(luò )方案
目前對于油罐參數的采集與傳送主要通過(guò)RS-485 網(wǎng)絡(luò )來(lái)完成，其檢錯、糾錯、錯誤定位能力弱，無(wú)總線(xiàn)脫離功能。而CAN（Controller Area Network）是一種應用廣泛的現場(chǎng)總線(xiàn)，它以ISO/OSI模型為基礎的，具有完整的軟件支持系統，能夠解決總線(xiàn)控制、沖突檢測、鏈路維護等問(wèn)題，允許多主存在。適合于熱插拔，高速、檢錯和糾錯能力、良好的EMC特性。本文采用CAN作為底層信息的傳輸媒介，通過(guò)總線(xiàn)接口電路實(shí)現現場(chǎng)數據、控制指令和狀態(tài)信息的傳送，形成總線(xiàn)式的局域網(wǎng)拓撲結構，具有結構簡(jiǎn)單、成本低、可靠性較高等特點(diǎn)[3]。
對一個(gè)大型儲液罐群來(lái)說(shuō)，要構成基于現場(chǎng)總線(xiàn)的控制系統，其檢測過(guò)程變量的變送器和相關(guān)的執行器必須是具有現場(chǎng)總線(xiàn)接口的儀表，其費用很高。本文采用設計現場(chǎng)總線(xiàn)智能I/O的方法，將該智能I/O作為現場(chǎng)總線(xiàn)上的智能接點(diǎn)，將常規變送器和執行器連入現場(chǎng)總線(xiàn)，具有很高的性?xún)r(jià)比。這種開(kāi)放式的分布式智能感知與控制系統，可以在線(xiàn)識別、在線(xiàn)編程與即插即用。