光纤监测系统 基于光纤通讯的远程温度监测系统研制

　　摘要:光纤通讯是利用光与光纤传递讯息,它是有线通讯的一种。像我们所知道的,光经过各种方法进行调变后便能够携带资讯,传递出讯息。温度是现代生产过程中的一个非常重要的参数,要保证产品质量和生产安全就必须对温度有一个相当的控制权。所以,本文就光纤通讯的远程温度监测系统研制进行下探讨。
　　关键词:光纤通讯 远程监测 温度监测 系统研制
　　1、研究光纤通讯远程温度监测系统的目的
　　光纤通信具有携带容量比较大,保存数据良好等优点。当今最主要的有线通信方式已经被光纤通信所占领。我们简要介绍一下它的传输方式:首先将客户需要传送的信息内容在发送端也就是输入端输入到发送机中,然后通过一系列的方法将信息叠加或调制到作为信息信号载体的载波上,我们传送的是一种光物质,然后将已调制的载波通过不同的传输媒质传送到远处的接收端,也就是最终客户需要发送的地方,再而由接收机解调出原来的信息。知道光纤通讯的传输方式,我们也就知道光纤通讯的优点,不仅仅传送量大,而且保密性良好。
　　温度是现代生产过程中的一个非常重要的参数,它可以决定生产最后的产物。对于“温度”这个概念,我们应该用全新的理念去解释,它不同于以往单纯的“温度”,现在以一种温度监测系统而存在。所以对温度的监测是保证产品质量和生产安全的重要手段。目前,温度自动监测技术在我国的工业生产中应用已非常普遍。这为我国的工业发展作出巨大贡献。
　　但是,如何把光纤系统和温度监测系统有机的联系在一起,我们还面临着问题。在工业上,大多数是采用有线的传输方式。但是,远距离的线路铺设,后期维护的成本过高,引线过长等等问题导致整个系统的传输速率变慢,功耗上升、稳定性下降。所以,我们要研制一套通信可靠有保证、运行稳定不出差、采集速度快速迅捷、自动化程度相对较高的实时温度监测系统,保障系统的安全运行是非常必要的。
　　2、光纤通讯的远程温度监测系统的总体设计
　　2.1 设计缘由及案例分析
　　我们就拿油田的开采为例来说明光纤通讯的远程温度监测系统的总体设计。在油田中刚刚开采的石油一般都呈稠状,在低温下,油很容易冻结呈块状,从而把导管堵塞,所以在石油的输送过程中我们必须对输油管线采取伴热措施,以确保石油的正常输送。在冬季这种低温情况下,石油堵塞管道时有发生,这就说明管线能否及时伴热是管道能否正常输送的关键因素。现在主要采用高温蒸汽与高温燃气水套炉伴热这两种的伴热方式,而伴热设备是否正常工作的重要指标以温度作为考核的。
　　现在对于伴热线管道检测所采用的方法主要是人工现场检测各管线温度,但是在冬天这种环境恶劣,温度低下,工作量又相当庞大等因素的影响,会使工作效率降低,有时管道的堵塞等显而易见的问题都难以及时发现。因此,在冬季温度极低的情况下,必然有不安全隐患。就拿大庆石化为例,它的输油管道伴热线在我国东北严寒地区,这个地区冬季气温很低,而且会持续出现低温现象,造成石油输出的困难。所以,研制一套完善的远程温度监测系统我们迫在眉睫。
　　2.2 系统总体设计原理
　　我们就对东北某石化炼油厂内输油管道伴热线研制的一套远程温度监测系统进行分析。根据石化炼油厂的实际情况,确定了使用太阳能供电的光纤网络通讯方案。对于系统的下位机部分,使用温度传感器与智能采集模块,采集和处理信息信号。研究了一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技和网络拓扑结构的特点,对各层帧结构及协议结构的工作原理进行分析与探讨,通过设置和调试S02系列通讯模块,我们完成低功耗的近距离通讯技术的远端数据采集与传输这一艰难的技术。并且确定了光纤通讯网络的架构和网络通讯所必须的硬件设备,并完成了对各种硬件设备的设计与选用以及设备间相互通讯的调试,我们更采用互联网这一新颖快速的工业组态软件实现了对温度监测系统远程监测的目的。而在系统的上位机的监测部分,通过对软件的需求及功能分析,在网际组态的基础上开发和研制出中心监测这一重要软件。这个软件的开发,使得我们实现对温度和湿度等重要参数的随时监测、远程摄像监测、超越界限报警、数据随时记录和查询以及用户个人管理等功能,并设计了一套令客户满意的监控界面。这个控制界面简洁易上手。我们经过一段时间的试运行,发现这个系统具有这些优点:通信稳定没偏差,传输速度很快,操作简单上手,数据可靠有保证,系统运行正常,可以满足伴热线管道温度监测的需求。
　　远程控制我们可以采用系统:以低功耗,高性能CMOS8位系列单片机为控制单元,并采用Dallas单线数字温度传感器DS18820采集现场温度数据而设计的远程温度控制系统。这个系统具有的优点如下:结构新颖、电路简单而且方便控制,其监控的温度范围为-55℃～99℃,完全符合当地的温度,温度值显示的精度为0.01,可以自由设置控制温度的上、下限。如果系统超过设置上、下限温度,该系统还可以自动报警。
　　3、光纤通讯的远程温度监测系统的应用
　　随着科学技术的不断发展,光纤通讯的远程温度检测系统应用于许多领域。光纤光栅温度在线监测系统是一种全新的在线温度监测报警系统,具有防爆的特点;煤矿安全也成为社会关注焦点,煤矿中各类系统相互独立,通讯简单可靠,在煤矿远程通讯中的CAN-bus已被西北东北多个地方采用,大大减少了煤矿事故的发生,光纤通讯远程温度监测系统应用于各个行业。
　　4、结语
　　相信,光纤通讯的远程温度监测系统应用于各行各业,它具有广阔的应用前景。想获得更高的更好的经济和社会效益就必须加大光纤通讯的应用与推广,让更多的人去了解,去使用。只有不断完善,才能更好地为社会为人民创造更多的利益。它的出现,不仅仅是科技的发展,更是社会的不断向前推进。
　　参考文献
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