一种基于ZIGBEE的重大危险源监控仿真实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及的是一种基于ZIGBEE的重大危险源监控仿真实验装置，其结构包括上位机、PLC控制器、第一ZIGBEE无线传输模块、第二ZIGBEE无线传输模块、有毒有害及易燃易爆气体浓度检测仪、多媒体监控系统、烟雾及火焰探测系统和工业控制对像模拟装置。优点：实现对工业现场的实际情况进行模拟，同时可作为一个测试平台，对设备进行相应的测试与评定，能实现对工业生产过程中的检测设备的4-20mA电量的无线发送和接收，对工业生产现场实时进行视频监控，上位机实时与PLC控制器进行数据交换，并在异常时发出预警信号，同时，存储现场图像及数据。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是一种基于ZIGBEE的重大危险源监控仿真实验装置，属于短距离无线

技术介绍
重大危险源是指企业生产活动中客观存在的危险物质或能量超过临界值垢设施、设备或场所。重大危险源是危险物质大量聚集的地方，存在着重大安全事故发生的可能性，并且一旦发生安全事故，将会对从业人员的人身安全以及集体财产造成严重损害。但事故的发生发展过程往往伴随着运行参数及信息的异常变化，在这些参数及信息中，大多数是可观测的，有些还是可控的。利用先进、可靠的监测监控技术手段，对重大危险源进行实时监控，对有效防范安全生产事故有重要作用。 通过监控系统的使用，对重大危险源中与安全事故密切相关的生产参数(如温度、液位、压力、火焰、烟雾、易燃易爆或有毒有害气体浓度等)和对生产现场进行全天候的自动监测，是预防和控制重大事故的有交手段。目前，我国许多企业相继建成了自己的监控系统，但大多是利用有线的方式实现的，布线繁琐、扩展能力差；另外，在工业现场中环境比较复杂，容易造成线路老化或腐蚀、磨损等容易导致通信线路的阻塞、不顺畅，不易维护；同时对未安装监控系统的老厂房和老建筑的改造，其设计、施工与维护难度较大，而且成本较高。生产现场事故发生时，如何还原及模拟生产过程实际情况，准确的对事故原因进行调查分析与鉴定，也是面对的一个问题。
技术实现思路
本技术提出的是一种基于ZIGBEE的重大危险源监控仿真实验装置，其目的是将工业控制对像模拟装置中的各类参数(如温度、压力、流量、液位等)信号及有毒有害及易燃易爆气体浓度检测仪采集到的信号经过第二 ZIGBEE无线传输模块发送到第一 ZIGBEE无线传输模块然后传送到PLC控制器在经以太网通信传输到上位机，上位机通过工业以太网与PLC控制器实时进行数据交换，实时监控PLC控制器检测到的参数，并在异常时发出预警信号。同时可以通过上位机监控画面实现工艺的监视和现场环境的监视。旨在实现对工业现场的实际情况进行模拟，可作为一个测试平台，对设备进行相应的测试与评定，实现安全人员对实际的危险源进行在线的模拟和相应的科研研究，同时提供一种无线数据检测的方案，为安全人员进行相应的科学研究提供方便。本技术的技术方案是其结构包括上位机、PLC控制器、第一 ZIGBEE无线传输模块、第二 ZIGBEE无线传输模块、有毒有害及易燃易爆气体浓度检测仪、多媒体监控系统、烟雾及火焰探测系统和工业控制对像模拟装置，其中多媒体监控系统的信号输出端与上位机的信号输入端相接，上位机的信号输入/输出端与工业以太网的第一信号输出/输入端对应相接，工业以太网的第二信号输入/输出端与PLC控制器的信号输出/输入端对应相接，PLC控制器的第一信号输入端与烟雾及火焰探测系统的信号输出端相接，PLC控制器的第二信号输入端与第一 ZIGBEE无线传输模块的信号输出端相接，工业控制对象模拟装置的信号输出端相接与第二 ZIGBEE无线传输模块的第一信号输入端相接，第二 ZIGBEE无线传输模块的第二信号输入端与有毒有害及易燃易爆气体浓度检测仪的信号输出端相接；第二 ZIGBEE无线传输模块的数据信息发送端与第一 ZIGBEE无线传输模块的数据信息接收端对应设置。本技术的有益效果可以很好的对传统的4_20mA电量输出的传感器或检测仪进行改造应用。能实现对工业生产过程中的检测设备4-20mA电量的无线发送和接收，对工业生产现场实时进行视频监控，上位机与PLC控制器实时进行数据交换，并在异常时发出报警信号及报警记录，同时，存储现场图像及数据。可以实现对工业现场的实际情况进行模拟，同时也可以作为一个测试平台，对设备进行相应的测试与评定，可以实现安全人员对实际的危险源进行在线的模拟和相应的科研研究及对于促进工控领域发展有较大意义。附图说明附图I基于ZIGBEE的重大危险源监控仿真实验装置结构示意图。附图2为第一 ZIGBEE无线传输模块的结构不意图。附图3为第二 ZIGBEE无线传输模块的结构示意图。附图4为工业控制对象模拟装置结构示意图。具体实施方式对照图1，其结构包括上位机、PLC控制器、第一 ZIGBEE无线传输模块I、第二ZIGBEE无线传输模块2、有毒有害及易燃易爆气体浓度检测仪、多媒体监控系统、烟雾及火焰探测系统和工业控制对像模拟装置，其中多媒体监控系统的信号输出端与上位机的信号输入端相接，上位机的信号输入/输出端与工业以太网的第一信号输出/输入端对应相接，工业以太网的第二信号输入/输出端与PLC控制器的信号输出/输入端对应相接，PLC控制器的第一信号输入端与烟雾及火焰探测系统的信号输出端相接，PLC控制器的第二信号输入端与第一 ZIGBEE无线传输模块I的信号输出端相接，工业控制对象模拟装置的信号输出端相接与第二 ZIGBEE无线传输模块2的第一信号输入端相接，第二 ZIGBEE无线传输模块2的第二信号输入端与有毒有害及易燃易爆气体浓度检测仪的信号输出端相接；第二ZIGBEE无线传输模块2的数据信息发送端与第一 ZIGBEE无线传输模块的数据信息接收端对应设置。上位机与多媒体监控系统连接。视频信号嵌入到上位机操作界面中，可以方便的通过上位机操作界面实时的对生产工艺和现场环境进行监视。本装置将工业控制对像模拟装置中检测的参数信号及有毒有害及易燃易爆气体浓度检测仪采集到的信号经过第二 ZIGBEE无线传输模块2发送到第一 ZIGBEE无线传输模块1，然后传送到PLC控制器，上位机通过工业以太网与PLC控制器实时进行数据交换，通过对临界参数的比对，在异常时发出报警信号。同时，可以实现对工艺和现场环境进行监视。所述上位机包括工程师站和操作员站，分别与工业以太网交换机连接，工程师站集成了西门子的STEP 7组态软件及WINCC RC工控软件，提供组态与开发环境，操作员站集成西门子WINCC RT工控软件。上位机通过工业以太网与PLC控制器实时进行数据交换，能观测到工艺过程参数与现场环境的变化，并能在异常时发出报警信号及记录报警信息和图像信息的存储。所述的第一 ZIBEE无线传输模块I采用Chpicon公司的CC2430芯片作为无线传输模块的主控制单元。所述的第二 ZIGBEE无线模块2提供了标准的4-20mA的模拟电量输出接口。第一 ZIGBEE无线传输模块I预留4_20mA的电流模拟量信号输出方便与PLC控制器I/o模块的连接，第一 ZIGBEE无线传输模块I将接收到第二 ZIGBEE无线传输模块2信号，转换回4-20mA模拟电量信号传输给PLC控制器。第二 ZIGBEE无线传输模块2设置4_20mA电流模拟量信号输入接口，可以很好的与传统的4-20mA电量输出的传感器相连，无需另行设计传感器，可以很好的对传统的有线方式的4-20mA电量输出的传感器进行改造应用。所述的第二 ZIGBEE无线传输模块2设置4_20mA电流模拟量信号输入接口，可以很好的与传统的传感器相连，无需另行设计传感器，对传统的有线方式的传感器进行改造应用。实现对工业生产过程中检测设备4-20mA电量输出的无线发送和接收，对工业生产现场实时进行视频监控，上位机实时与PLC控制器进行数据交换，并在异常时发出预警信号，同时，存储现场图像及数据。实现对工业现场的实际本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ZIGBEE的重大危险源监控仿真实验装置，其特征是包括上位机、PLC控制器、第一ZIGBEE无线传输模块、第二ZIGBEE无线传输模块、有毒有害及易燃易爆气体浓度检测仪、多媒体监控系统、烟雾及火焰探测系统和工业控制对像模拟装置，其中多媒体监控系统的信号输出端与上位机的信号输入端相接，上位机的信号输入/输出端与工业以太网的第一信号输出/输入端对应相接，工业以太网的第二信号输入/输出端与PLC控制器的信号输出/输入端对应相接，PLC控制器的第一信号输入端与烟雾及火焰探测系统的信号输出端相接，PLC控制器的第二信号输入端与第一ZIGBEE无线传输模块的信号输出端相接，工业控制对象模拟装置的信号输出端相接与第二ZIGBEE无线传输模块的第一信号输入端相接，第二ZIGBEE无线传输模块的第二信号输入端与有毒有害及易燃易爆气体浓度检测仪的信号输出端相接；第二ZIGBEE无线传输模块的数据信息发送端与第一ZIGBEE无线传输模块的数据信息接收端对应设置。

【技术特征摘要】
1.一种基于ZIGBEE的重大危险源监控仿真实验装置，其特征是包括上位机、PLC控制器、第一 ZIGBEE无线传输模块、第二 ZIGBEE无线传输模块、有毒有害及易燃易爆气体浓度检测仪、多媒体监控系统、烟雾及火焰探测系统和エ业控制对像模拟装置，其中多媒体监控系统的信号输出端与上位机的信号输入端相接，上位机的信号输入/输出端与エ业以太网的第一信号输出/输入端对应相接，エ业以太网的第二信号输入/输出端与PLC控制器的信号输出/输入端对应相接，PLC控制器的第一信号输入端与烟雾及火焰探测系统的信号输出端相接，PLC控制器的第二信号输入端与第一 ZIGBEE无线传输模块的信号输出端相接，エ业控制对象模拟装置的信号输出端相接与第二 ZIGBEE无线传输模块的第一信号输入端相接，第二 ZIGBEE无线传输模块的第二信号输入端与有毒有害及易燃易爆气体浓度检测仪的信号输出端相接；第二 ZIGBEE无线传输模块的数据信息发送端与第一 ZIGBEE无线传输模块的数据信...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱顺兵，杜春泉，蒋军成，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：实用新型
国别省市：