一种高温高压流变仪远程监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高温高压流变仪远程监控系统，属于高温高压流变仪远程监控领域。
【背景技术】
[0002]高温高压流变仪为一种便于研宄地球壳幔深部岩石流变特性的重要仪器，能够模拟地下150km深度的地幔环境，对于开展地球深部岩石流变特性的研宄具有重要意义。而使用此仪器单次实验往往长达十几甚至几十个小时，且在保温保压的大部分时间里几乎处于无人看守的状态，故需要对仪器进行远程监控，而目前市场上尚无有关流变仪的远程监控系统。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种高温高压流变仪远程监控系统及远程监控方法，克服了目前高温高压流变仪单次实验时间长、实验人员工作强度大和实验存在一定危险性的缺点。
[0004]本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是:提供了一种高温高压流变仪远程监控系统，包括高温高压流变仪，所述高温高压流变仪与现场数据采集端连接，现场数据采集端上连接有摄像头、加速度传感器、无线辅助监控端以及远程监控端，其中加速度传感器依次通过前置放大器和数据采集卡连接于现场数据采集端，无线辅助监控端包括与现场数据采集端连接的单片机、以及连接于单片机的无线通信模块、存储电路和语音电路；无线辅助监控端通过无线网络与手机终端无线连接；所述远程监控端包括LabVIEW远程监控平台、与LabVIEW远程监控平台连接的用于显示的显示设备，以及由LabVIEW远程监控平台控制的数据库服务器、报警设备和用于控制高温高压流变仪中的各个子系统的远程控制开关，LabVIEff远程监控平台通过Internet网络与现场数据采集端连接。
[0005]所述无线辅助监控端为GSM辅助监控端，无线通信模块为GSM通信模块，GSM辅助监控端通过GSM网络与手机终端无线连接。
[0006]所述单片机还与控制电路、显示电路以及时钟电路中的至少一种电路连接。
[0007]所述高温高压流变仪通过RS232串口与现场数据采集端连接。
[0008]本实用新型基于其技术方案所具有的有益效果在于:
[0009](I)本实用新型的高温高压流变仪远程监控系统中，现场数据采集端通过串口线基于ModbusRTU协议与高温高压流变仪连接，来获取高温高压流变仪的运行参数，与仪器控制系统相对隔离，即使现场数据采集端不工作，高温高压流变仪也能正常运行；
[0010](2)本实用新型的高温高压流变仪远程监控系统同时利用了无线网络和Internet网络实现对现场的远程监控，实验人员能在远程通过电脑或者手机了解实验状态并进行相应操作，极大方便了实验人员，有效提升了监控效果；
[0011](3)本实用新型的高温高压流变仪远程监控系统通过基于无线网络尤其是GSM网络的无线辅助监控端与实验人员的手机终端实现交互应答，可以在高温高压流变仪出现异常时，实现通过发短信、打电话甚至在手机终端上安装app的方式，进行远程控制；
[0012](4)本实用新型的高温高压流变仪远程监控系统远程监控端建立了数据库，能存储大量监控数据并能根据实验人员需要进行查阅或删除，在辅助监控端也能将数据存于存储电路中，能有效防止数据丢失；
[0013](5)利用本实用新型的高温高压流变仪远程监控系统，能够为实现远程的检测及控制提供硬件基础，克服目前高温高压流变仪单次实验时间长、实验人员工作强度大和实验存在一定危险性的缺点。
【附图说明】
[0014]图1是高温高压流变仪远程监控系统示意图。
[0015]图2为GSM辅助监控端功能示意图。
[0016]图3为远程监控端与现场数据采集端连接示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0018]本实用新型提供了一种高温高压流变仪远程监控系统，结合图1，包括高温高压流变仪，所述高温高压流变仪通过RS232串口与现场数据采集端连接，现场数据采集端上连接有摄像头、加速度传感器、无线辅助监控端以及远程监控端，其中加速度传感器依次通过前置放大器和数据采集卡连接于现场数据采集端，无线辅助监控端包括与现场数据采集端连接的单片机、以及连接于单片机的无线通信模块和存储电路；无线辅助监控端通过无线网络与手机终端无线连接；如图3所示，所述远程监控端包括LabVIEW远程监控平台、与LabVIEW远程监控平台连接的用于显示的显示设备，以及由LabVIEW远程监控平台控制的数据库服务器、报警设备和用于控制高温高压流变仪中的各个子系统的远程控制开关，LabVIEW远程监控平台通过Internet网络与现场数据采集端连接。
[0019]所述无线辅助监控端为GSM辅助监控端，无线通信模块为GSM通信模块，GSM辅助监控端通过GSM网络与手机终端无线连接。
[0020]所述单片机还与控制电路、显示电路、语音电路以及时钟电路中的至少一种电路连接。
[0021]现场数据采集端可以是PC机。
[0022]本实用新型的高温高压流变仪远程监控系统原理如下:
[0023]以现场数据采集端为服务器，以远程监控端为客户端，即采用C/S网络架构。为了保证数据接收不发生错位，在服务器端设置5个端口，为高温高压流变仪运行参数分配四个端口(3组频谱分析数据各单独分配一个端口)，为实验室监控画面分配一个端口。现场数据采集端首先对指定的端口进行监听，当远程监控端向该服务器特定端口发出连接请求时，服务器建立连接并进入数据发送循环中。
[0024]数据库服务器采用Access 数据库，由 LabVIEW 的 Database ConnectivityToolkit工具包进行操作，利用DSN(Data Source Names)建立数据库，可将监控数据及时存储并可根据实验人员的需要查阅和删除特定的监控数据，以供分析使用。
[0025]报警设备能对特定的故障进行显示并能调用系统蜂鸣器进行声音报警。
[0026]远程控制开关为流变仪各控制子系统开关和系统总开关，由基于Internet网络的远程监控端设置，并进行十进制编码转化为字符串后传递给现场数据采集端，现场数据采集端通过数值大小来判断所需操作，并将该数据通过串口发送给GSM辅助监控端，从而通过控制电路实现对实际开关的通断控制。
[0027]参照图2，GSM辅助监控端用于让实验人员在没有Internet网络时也能及时掌握高温高压流变仪的运行状态，并通过实验人员手机终端完成对高温高压流变仪的相应控制操作。在正常工作状态下，GSM辅助监控端通过串口获取现场数据采集端发送的相关参数，并通过存储电路存储。还可以在GSM无线辅助监控端上对手机号码、数据保存时间间隔及是否向实验人员手机终端发送监控数据或发送监控数据的时间间隔等参数进行设置，存于单片机的EEPROM中，也可对系统时间进行设置(断电后依靠纽扣电池供电，保持走时准确)，相关操作由显示电路进行显示。通过GSM通信模块能与实验人员的手机终端实现交互应答，在出现故障时GSM辅助监控端往预先设定好的实验人员手机终端上发送故障提示信息，为避免接受短信时出现延迟的情况，GSM辅助监控端会拨打实验人员的手机终端并播放通过语音电路预先录制的报警语音。实验人员手机终端在接收到故障信息或语音提示后给GSM辅助监控端发送对应的控制信息，GSM辅助监控端接收信息后通过控制电路对相关故障电路进行切断并返回操作成功提示短信。如果实验人员手机终端长时间未接收到该子系统的操作成功信息，实验人员在短时间内连续三次拨打该辅助监控端号码，能通过控制电路对主控电路进行切断。
[0028]所述时钟电路可以选用DS1302时钟芯片，用来获取系统时间，在存储电路存储数据时连同时间信息一起存储，便于后续分析。为了保证所建立的文件不重名，辅助监控端5在U盘中所建立的文件以时间命名。
[0029]所述存储电路可以选用CH375B接口芯片，存储方式为U盘存储且是在U盘中直接建立EXCEL文本文件而不是以扇区的形式存储二进制文件。与远程监控端同时保存数据，能够有效避免数据丢失。存储电路只需实现数据存储，故CH375B只工作在USB主机的模式下，完成数据的写入包括文件创建、数据写入和文件关闭等操作。
[0030]本实用新型具有操作方便、运行可靠的优点，有效地弥补了高温高压流变仪工作时间长且需实验人员长时间在现场监视控制而造成的劳动强度大的不足，能很好地实现对高温高压流变仪的监控。
【主权项】
1.一种高温高压流变仪远程监控系统，包括高温高压流变仪，其特征在于:所述高温高压流变仪与现场数据采集端连接，现场数据采集端上连接有摄像头、加速度传感器、无线辅助监控端以及远程监控端，其中加速度传感器依次通过前置放大器和数据采集卡连接于现场数据采集端，无线辅助监控端包括与现场数据采集端连接的单片机、以及连接于单片机的无线通信模块、存储电路和语音电路；无线辅助监控端通过无线网络与手机终端无线连接；所述远程监控端包括LabVIEW远程监控平台、与LabVIEW远程监控平台连接的用于显示的显示设备，以及由LabVIEW远程监控平台控制的数据库服务器、报警设备和用于控制高温高压流变仪中的各个子系统的远程控制开关，LabVIEW远程监控平台通过Internet网络与现场数据采集端连接。2.根据权利要求1所述的高温高压流变仪远程监控系统，其特征在于:所述无线辅助监控端为GSM辅助监控端，无线通信模块为GSM通信模块，GSM辅助监控端通过GSM网络与手机终端无线连接。3.根据权利要求1所述的高温高压流变仪远程监控系统，其特征在于:所述单片机还与控制电路、显示电路以及时钟电路中的至少一种电路连接。4.根据权利要求1所述的高温高压流变仪远程监控系统，其特征在于:所述高温高压流变仪通过RS232串口与现场数据采集端连接。
【专利摘要】本实用新型提供了一种高温高压流变仪远程监控系统，包括高温高压流变仪，其与现场数据采集端连接，现场数据采集端上连接有摄像头、加速度传感器、无线辅助监控端以及远程监控端，远程监控端与现场数据采集端连接；无线辅助监控端与手机终端无线连接，远程监控端包括LabVIEW远程监控平台、显示设备、数据库服务器、报警设备以及用于控制高温高压流变仪中的各个子系统的远程控制开关。利用本实用新型的高温高压流变仪远程监控系统可以实现现场数据采集、监控数据处理、监控数据传输以及远程控制过程，具有操作方便、运行可靠的优点，有效弥补了高温高压流变仪工作时间长且需实验人员长时间在现场监控而造成的劳动强度大的不足。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN204650225
【申请号】CN201520405976
【发明人】饶建华, 蔡诗龙, 徐广龙, 程鹏, 肖陶康
【申请人】中国地质大学（武汉）
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月12日