AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)在文物保護的應用

                                 廈門宇電自動化科技有限公司  開發(fā)部  邵平 

關鍵詞：千手觀音環(huán)境保護、  AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)

一、概述

大足石質文物保護中心作為中國與意大利合作建設的第一個文物保護項目，重慶大足石刻千手觀音造像搶救性保護工程方案確立，大足石刻建立了環(huán)境監(jiān)測站。如今，大足石刻的主要文物景區(qū)大氣環(huán)境質量符合國家大氣環(huán)境質量一級標準。 方案分別明確了千手觀音保護的主要工作。

此是根據中意兩國政府2004年簽訂的諒解備忘錄而開展的文化遺產保護合作項目。今年10月組建主要包括建立分析實驗室、修復工作室、文物區(qū)區(qū)域環(huán)境監(jiān)測、文物區(qū)微環(huán)境監(jiān)測、文物本體監(jiān)測、信息處理系統(tǒng)等六大方面。該項目完成后，將使大足石刻的科研保護在全國達到一流水平，實現一次新的飛躍。針對大足石刻正在遭受的風化、巖體垮塌、水患等危害，重慶大足石刻藝術博物館專門配備了全自動電子分析天平、分光光度計、體視顯微鏡等科研實驗設備，加強了文物監(jiān)測監(jiān)控工作，為石刻的有效保護提供科學依據。重慶大足石刻藝術博物館副館長說，高科技手段的運用，為延續(xù)大足石刻文物的生命起到了良好效果。  圖1

項目開展以后確定現場采用AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，配合濕度傳感器等組建監(jiān)控系統(tǒng)，通過以太網功能上傳計算機監(jiān)控中心。 

監(jiān)控系統(tǒng)安裝在文物監(jiān)測監(jiān)控站，為石刻的有效保護提供科學依據。千手觀音造像開鑿于南宋年間，石龕高７．７米、寬１２．５米，造像雕刻于１５米至３０米高的崖壁上，有１００７只手臂，而且每只手掌中還有一只眼睛，因此又名“千手千眼觀音”。大足石刻１９９９年被列入世界文化遺產名錄。

重慶大足石刻藝術博物館副館長說，高科技手段的運用，為延續(xù)大足石刻文物的生命起到了良好效果。該項目結束后，對窟內保護檢測進行了評估，得到專家肯定和認同。

博物館文物、檔案管理：是無紙記錄儀的應用另一個大的領域，而記錄儀在其中又是很有特色的產品。文物保護檔案的紙張在溫濕度適宜的條件可以多存放一些時間，而一旦溫濕度條件遭到破壞紙張將要變脆，重要資料也將隨之蕩然無存，對檔案館進行溫濕度記錄是必要的，可以預防惡性事故的發(fā)生。使用溫濕度記錄儀將使溫濕度記錄的工作得以簡化，也將節(jié)約文物保管的成本，使這一工作得以科學化，不受到過多的人為因素的干擾。同時由于采用NTC這樣的微小探頭，保證了對藝術品的最小破壞的前提下，文物，包括其色彩、形狀不受損毀。

二、AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)應用領域

AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)是采用【傳統(tǒng)的HMI人機界面＋有通信功能的采集控制顯示儀表或模塊組建超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)】填補了監(jiān)控加記錄小型化設置的空白，使快速組建小型AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)成為現實。

AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)應用領域廣泛：覆蓋了工業(yè)、農業(yè)、交通、科技、環(huán)保、國防、文教衛(wèi)生、人民生活，其產品已主要應用于化工、熱電、石化、制藥、冶金、機械、電爐、熱處理、食品、造紙及、科研實驗等領域。有著良好的市場需求和巨大的發(fā)展?jié)摿?。具體應用如：獨立的電爐、窯爐控制、恒壓供水、血庫監(jiān)控、深冷凍箱、環(huán)境實驗室各種連續(xù)生產監(jiān)控的場所，更適用于有批量控制、流量累積的非連續(xù)生產和質檢測試等需要間斷顯示記錄的場合。系統(tǒng)貫徹了柔性設計理念，所有輸入通道的信號類型均可隨需設置更改，每個記錄數據的存儲時間可根據要求來設置記錄數據采樣間隔，并且能方便的轉存于活動硬盤。記錄數據可用計算機圖形軟件來閱讀，故障分析，數據還可轉換為Excel能打開的文本格式，并且管理人員可以通過數字無紙記錄儀的數據傳統(tǒng)功能在局域網內監(jiān)控調閱該系統(tǒng)的實時及歷史記錄數據。

三、AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)應用

1、AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)功能：

AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)主要致力于添加更多的附加功能，在功能上主要是增加了流程圖功能：觸摸操作控制設備的運行、顯示設備運行的狀態(tài)。針對一系列基本的溫度、壓力、流量與濕度PID控制監(jiān)測，在流程圖添加設備動畫狀態(tài)用開關量的輸入輸出控制電氣設備。對于要求，組建AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)；例如【隧道窯、熱處理退火老化電爐溫度控制系列產品、電力、冶金、化工溫度壓力流量過程控制系統(tǒng)、多媒體科學教學設備、冷藏庫或倉庫、污水監(jiān)測及應用】，控制測量點從1點到～最多達32個控制測量點。                       架構圖2

測量輸入、控制輸出：采用固定的模式RS485現場總線來組建，用【HMI人機界面】＋有通信功能的【采集控制顯示儀表或模塊】。采集控制顯示儀表或模塊對象可以是：溫度、壓力、流量、物位、濕度。。。。的測量、報警、運算、變送；采集控制記錄數據的傳感器信號可以是：熱電偶、熱電阻、標準電壓、標準電流、頻率量、開關量輸入輸出、等常規(guī)工業(yè)現場信號，傳感器可以輸入混全應用；控制的執(zhí)行器可以是：電動調節(jié)閥、氣動調節(jié)閥、電磁閥、可控硅、固態(tài)繼電器、交流接觸器、開關量輸入、輸出控制功能繁多，應有盡有?，F場總線也叫開放式網絡，隨時減少增加擴展控制節(jié)點。 每臺記錄儀可選擇2、4、6、8、12、16、18、22、32通道 。AI系列顯示控制模塊；按序排列；統(tǒng)一管理；上下位機相互獨立、互不干擾、通電就能顯示管理的系統(tǒng)架構；

AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)采用上位機（觸摸屏）與下位機（AI儀表）總線連接，按地址排列，AI儀表相互獨立運行、互不干擾、通電就能顯示操作；每臺記錄儀可選擇1～32臺調節(jié)、顯示儀表；可連接AI-808H溫壓補償流量表4臺；1臺601電量儀表。連接AI-3013D5模塊1個，8個開關量輸出控制電機起停；連接AI-3011D5模塊1個，8個開關輸入顯示電機運行狀態(tài)；觸摸屏COM1通訊口采用【超5類屏蔽雙絞線】2根線來連接AI儀表的通訊口A/B端RS485通訊；中間不能用其他的導線來連接；安裝開關電源直流24VDC供電，電源線+、-兩根線、接地線。COM2通訊口具有隨機打印功能，或定制以太網功能：應用數據同步與計算機軟件通訊實時監(jiān)控數據。應用各類組態(tài)軟件來實現數據遠程監(jiān)控 。

2、文物監(jiān)測監(jiān)控傳感器的選擇：

  傳感器的選擇對于溫濕度監(jiān)控非常重要。

  分體式溫濕度變送器

   AW3020墻掛式二線制溫濕度變送器是環(huán)境及暖通空調應用中精確測量相對濕度及溫度而價位合理的理想解決方案。

   選用高質量集成數字溫濕度傳感器DHT22，保證了變送器優(yōu)良的長期穩(wěn)定性、低延滯性、以及強抗化學污染能力，這種變送器極優(yōu)的可重復性。集成濕度傳感器還可免校準快速更換，而且成本較低。

   AW3020電流輸出溫濕度變送器系列是諸如：生產車間、超市、水果保鮮、環(huán)境監(jiān)測、圖書館、檔案館、工業(yè)自動化、HVAC暖通空調、 醫(yī)藥化工、通訊機房、潔凈廠房、智能樓宇、電信基站等環(huán)境應用的理想解決方案。它可以是單濕（AW3020）的，也可以是溫濕度（AW3020）一體的；輸出電流信號。

AW3020選用高質量集成數字濕度傳感器DHT22V作探頭，保證了變送器優(yōu)良的長期穩(wěn)定性、低延滯性、以及強抗化學污染能力，這種變送器還具有極優(yōu)的可重復性使用，維護方便，集成數字溫濕度傳感器DHT22V可免校準快速更換，而且成本較低。  

典型應用:

塑料大棚、環(huán)境監(jiān)測、水果保鮮、醫(yī)藥化工 

電信基站、辦公室、圖書檔案館通訊機房、HVAC暖通空調

潔凈廠房、智能樓宇、超市、生產車間

工業(yè)自動化

特    點:

*極優(yōu)的性價比，適用不同使用環(huán)境 

*耐濕，溫度輸出范圍用戶可選

*長期穩(wěn)定性好，使用場合靈活 

*易維護，傳感器探頭可免校準快速更換

   數字技術的發(fā)展高端的濕敏電子元件，電子溫濕度變送器發(fā)展很快，進口的高價高溫高濕的溫濕度變送器得不到推廣應用，國產低價高溫高濕變送器應運而生，將給恒溫恒濕箱帶來結構性的改革。測量方式的改變，使恒溫恒濕箱的濕度測量、PID調節(jié)變的結構簡單，測量調節(jié)可靠準確、造價低；恒溫恒濕箱結構性的改革國產高溫高濕變送器的推廣應用。新一代濕度變送器問世為您解決高溫高濕的測量。創(chuàng)新分體傳感器的的技術指標：

3、AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)應用方案：

AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)的操作方式：軟件界面有固定的觸摸按鍵點【開始】出現目錄條顯示【數據】【流量數據】【實時曲線】、【棒圖】、【實時多曲線】、【歷史曲線】、【流程圖】【歷史報表】、【報警報表】【儀表設置】【記錄設置】【前頁】【后頁】【手動/自動】翻頁、【參數設置】【程序設置】；控制程序的【啟動】【暫?！俊就Ｖ埂康裙潭ǖ牟僮鞣椒?。

   AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)采用盤面安裝方式， AI儀表采用盤面或導軌安裝方式；通訊線采用【超5類屏蔽雙絞線】，安裝24VDC開關電源。開機進入圖標式功能選擇畫面；【主頁】上顯示圖標【調節(jié)儀表】、【流量儀表】【電量儀表】、【報警記錄】、【棒圖】、【流程圖】、【報表】、【數據導出】、【單條曲線】【實時曲線】、【歷史曲線】、【設置】、點擊進入該功能畫面；                     圖3

    AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)應用【首頁】選【調節(jié)儀表】全屏顯示；選【單條曲線】顯示單臺曲線，點【SV】設置儀表給定值；點【MV】手動輸出量的設定；點【自動/手動】手自動切換、程序控制、程序配方設置、查看曲線；在【棒圖】、【實時曲線】、【歷史曲線】、【流程圖】點擊：畫面的數據框可快捷返回單臺儀表的【單條曲線】通道。相同頁面按【上一頁】【下一頁】；

   實時、歷史組合多趨勢曲線在【實時曲線】【歷史曲線】按通道順序排列1、2、3、4固定組合在一起，直觀的顯示相關通道間的變化關系。點擊【數據框】返回【實時畫面】通道。在【歷史曲線】畫面點擊【S】可選擇啟用單條或4條曲線，顯示趨勢變化；設置查詢起始時間及時間跨度；不同的數據量程范圍啟用單條查詢。通過【上一頁】，【下一頁】的切換組合通道。      

   在工藝流程圖界面可看到生動形象的圖形畫面來描述現場生產工藝流程，是整個工業(yè)現場的縮影。直觀的展示了工業(yè)現場實時數據，從而使得操作員具有十分直觀的遠程控制。         圖4

   在流程圖中可操作按鈕；控制按鈕連接AI-3013D5開關量8路繼電器輸出模塊，地址設33號，圖中開關按鈕可控制4臺電機啟停；連接AI-3011D5開關量8個輸入干接點，地址37號，顯示設備運行狀態(tài)；點擊圖中的數據框：【TIC-101】回到【單條曲線】通道。

    點擊流量圖標：AI-808H流量表畫面顯示瞬時流量、累積流量、流量溫度、流量壓力；

點擊電量圖標：AI-601功率測量儀，可同時觀察電流、電壓、功率曲線及數值。

【數據處理】AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)外插U盤卡來保存數據；隨時拔插！標配2G的U盤保存數據。數據可通過U盤復制到PC上用CSV的Excel數據文件，數據報表是按年/月/日/小時來保存數據源文件。在計算機上直接用Excel報表打開查看。

【數據導出】AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)可根據客戶的實際需要，設置數據的【采樣時間】，導出【時間間隔】設置，或【立即導出】，到U盤中的功能?；颉咀远x】文件名來導出單獨功能，來滿足不同的需求。

四、遠程計算機監(jiān)控軟件應用

該系統(tǒng)是由宇電工控組態(tài)軟件經過二次開發(fā)而成的軟件產品，用戶無需系統(tǒng)組態(tài)即可直接使用。該軟件與AI-2070C/2010C總線式無紙記錄儀構成數據同步系統(tǒng)。組態(tài)軟件采用下位機、上位機二層結構體系，所有的控制信息與數據信息都在其上位機上統(tǒng)一管理、分配。在上位機上，可對工業(yè)現場連接的所有儀表進行監(jiān)控、數據采集和各項事務的處理。AI－2070上位機監(jiān)控軟件是通過以太網進行數據傳輸的，直接作為主站的還是AI2070C，即點“參數讀取”還是靠AI-2070C記錄儀本身向下位儀表發(fā)送讀取命令。

該軟件與AI儀表配套使用共同構成AIFCS現場總線型計算機監(jiān)控系統(tǒng)。工業(yè)現場安裝AI儀表，采用RS485總線連接控制層計算機，在控制層計算機上％操作儀表。所有控制功能與數據信息都在控制室計算機上統(tǒng)一管理、分配。在計算機上對車間控制儀表進行全方位的監(jiān)控，數據采集和各項事務的處理。

1、軟件結構

軟件的內部結構可分為以下倆個部分：數據采集、數據處理。

2、數據采集：系統(tǒng)從下位儀表采集測量值、設備狀態(tài)值等實時數據，并存入系統(tǒng)內部數據庫，以便日后數據查詢等使用。

3、數據處理：系統(tǒng)根據用戶要求從歷史數據庫中提取數據并完成指定的處理功能，包括歷史數據顯示、歷史曲線繪制、報表等。

    4、系統(tǒng)組建：

系統(tǒng)組建簡單易用、節(jié)約投資：從設計、安裝、投運到正常生產運行及檢修維護，體現出相當的優(yōu)越性。采用RS485現場總線型系統(tǒng)是現場儀表和控制系統(tǒng)輸入輸出之間的全數字化、雙向、多站通信的系統(tǒng)。一對雙絞線或一條電纜上通常可掛接多個設備，因而電纜、端子、槽盒、橋架的用量大大減少，連線設計與接頭校對的工作量也大大減少。使用戶得以節(jié)約大量的電纜及補償導線的費用。此外，在設計過程中充分考慮到現場技術與操作人員的實際需求，使用者完全不需要計算機專業(yè)技術知識，這要了解工藝對測量點、控制點的要求；選擇儀表模塊型號，從容掌握儀表模塊的功能就可以，簡單方便，即買即用。

5、【流程圖功能】顯神威！對于【AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)】來說，過程控制現場不單是有溫度、壓力了；、流量還有電機控制、設備狀態(tài)顯示來表達工藝流程。用生動形象的圖形畫面來描述現場生產工藝流程，是整個工業(yè)現場的縮影。它不僅僅是一個圖畫，有控制按鈕與現場實時數據同時顯示，從而使得操作員具有十分直觀的遠程控制。

6、應用方便、自由控制：通電就能應用、自由自在來控制 具有觸摸功能的實時顯示器無紙記錄儀。配合下位AI系列采集顯示控制模塊，來實現數據監(jiān)控，PID調節(jié)或程序配方調節(jié)、遠程手操器、開關量輸出等功能；實現了AI系列產品RS485總線型智能化控制器集一體的自動識別超級終端，AI系列顯示控制模塊與HMI觸摸屏的完美組合?？此坪唵蔚挠布④浖M合在一起二次開發(fā)出價格低、應用方便的監(jiān)控系統(tǒng)組合產品。讓系統(tǒng)組合、自由控制掌握在您的手中，方便留給用戶，困難留給廠家。【AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)】應用廣泛受到客戶的一致好評。