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

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

關(guān)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(zhì)文物保護中心作為中國與意大利合作建設(shè)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(zhì)量符合國家大氣環(huán)境質(zhì)量一級標(biāo)準(zhǔn)。 方案分別明確了千手觀音保護的主要工作。

此是根據(jù)中意兩國政府2004年簽訂的諒解備忘錄而開展的文化遺產(chǎn)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(fù)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(dá)到一流水平，實現(xiàn)一次新的飛躍。針對大足石刻正在遭受的風(fēng)化、巖體垮塌、水患等危害，重慶大足石刻藝術(shù)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(shè)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(xué)依據(jù)。重慶大足石刻藝術(shù)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(xiàn)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(wǎng)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(xué)依據(jù)。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(chǎn)名錄。

重慶大足石刻藝術(shù)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(jié)束后，對窟內(nèi)保護檢測進行了評估，得到專家肯定和認(rèn)同。

博物館文物、檔案管理：是無紙記錄儀的應(yīng)用另一個大的領(lǐng)域，而記錄儀在其中又是很有特色的產(chǎn)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(yù)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(xué)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(shù)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(yīng)用領(lǐng)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(shè)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(xiàn)實。

AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛：覆蓋了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、科技、環(huán)保、國防、文教衛(wèi)生、人民生活，其產(chǎn)品已主要應(yīng)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(lǐng)域。有著良好的市場需求和巨大的發(fā)展?jié)摿?。具體應(yīng)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(chǎn)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(chǎn)和質(zhì)檢測試等需要間斷顯示記錄的場合。系統(tǒng)貫徹了柔性設(shè)計理念，所有輸入通道的信號類型均可隨需設(shè)置更改，每個記錄數(shù)據(jù)的存儲時間可根據(jù)要求來設(shè)置記錄數(shù)據(jù)采樣間隔，并且能方便的轉(zhuǎn)存于活動硬盤。記錄數(shù)據(jù)可用計算機圖形軟件來閱讀，故障分析，數(shù)據(jù)還可轉(zhuǎn)換為Excel能打開的文本格式，并且管理人員可以通過數(shù)字無紙記錄儀的數(shù)據(jù)傳統(tǒng)功能在局域網(wǎng)內(nèi)監(jiān)控調(diào)閱該系統(tǒng)的實時及歷史記錄數(shù)據(jù)。

三、AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)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(shè)備的運行、顯示設(shè)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(shè)備動畫狀態(tài)用開關(guān)量的輸入輸出控制電氣設(shè)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(chǎn)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(xué)教學(xué)設(shè)備、冷藏庫或倉庫、污水監(jiān)測及應(yīng)用】，控制測量點從1點到～最多達(dá)32個控制測量點。                       架構(gòu)圖2

測量輸入、控制輸出：采用固定的模式RS485現(xiàn)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(shù)據(jù)的傳感器信號可以是：熱電偶、熱電阻、標(biāo)準(zhǔn)電壓、標(biāo)準(zhǔn)電流、頻率量、開關(guān)量輸入輸出、等常規(guī)工業(yè)現(xiàn)場信號，傳感器可以輸入混全應(yīng)用；控制的執(zhí)行器可以是：電動調(diào)節(jié)閥、氣動調(diào)節(jié)閥、電磁閥、可控硅、固態(tài)繼電器、交流接觸器、開關(guān)量輸入、輸出控制功能繁多，應(yīng)有盡有?，F(xiàn)場總線也叫開放式網(wǎng)絡(luò)，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(gòu)；

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(diào)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(guān)量輸出控制電機起停；連接AI-3011D5模塊1個，8個開關(guān)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(dǎo)線來連接；安裝開關(guān)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(wǎng)功能：應(yīng)用數(shù)據(jù)同步與計算機軟件通訊實時監(jiān)控數(shù)據(jù)。應(yīng)用各類組態(tài)軟件來實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)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(diào)應(yīng)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(zhì)量集成數(shù)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(xué)污染能力，這種變送器極優(yōu)的可重復(fù)性。集成濕度傳感器還可免校準(zhǔn)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(chǎn)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(diào)、 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(yīng)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(zhì)量集成數(shù)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(xué)污染能力，這種變送器還具有極優(yōu)的可重復(fù)性使用，維護方便，集成數(shù)字溫濕度傳感器DHT22V可免校準(zhǔn)快速更換，而且成本較低。  

典型應(yīng)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(diào)

潔凈廠房、智能樓宇、超市、生產(chǎn)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(zhǔn)快速更換

   數(shù)字技術(shù)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(yīng)用，國產(chǎn)低價高溫高濕變送器應(yīng)運而生，將給恒溫恒濕箱帶來結(jié)構(gòu)性的改革。測量方式的改變，使恒溫恒濕箱的濕度測量、PID調(diào)節(jié)變的結(jié)構(gòu)簡單，測量調(diào)節(jié)可靠準(zhǔn)確、造價低；恒溫恒濕箱結(jié)構(gòu)性的改革國產(chǎn)高溫高濕變送器的推廣應(yīng)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(shù)指標(biāo)：

3、AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)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(xiàn)目錄條顯示【數(shù)據(jù)】【流量數(shù)據(jù)】【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(shè)置】【記錄設(shè)置】【前頁】【后頁】【手動/自動】翻頁、【參數(shù)設(shè)置】【程序設(shè)置】；控制程序的【啟動】【暫停】【停止】等固定的操作方法。

   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?qū)к壈惭b方式；通訊線采用【超5類屏蔽雙絞線】，安裝24VDC開關(guān)電源。開機進入圖標(biāo)式功能選擇畫面；【主頁】上顯示圖標(biāo)【調(diào)節(jié)儀表】、【流量儀表】【電量儀表】、【報警記錄】、【棒圖】、【流程圖】、【報表】、【數(shù)據(jù)導(dǎo)出】、【單條曲線】【實時曲線】、【歷史曲線】、【設(shè)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(yīng)用【首頁】選【調(diào)節(jié)儀表】全屏顯示；選【單條曲線】顯示單臺曲線，點【SV】設(shè)置儀表給定值；點【MV】手動輸出量的設(shè)定；點【自動/手動】手自動切換、程序控制、程序配方設(shè)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(shù)據(jù)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(guān)通道間的變化關(guān)系。點擊【數(shù)據(jù)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(shè)置查詢起始時間及時間跨度；不同的數(shù)據(jù)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(xiàn)場生產(chǎn)工藝流程，是整個工業(yè)現(xiàn)場的縮影。直觀的展示了工業(yè)現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)，從而使得操作員具有十分直觀的遠(yuǎn)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(guān)量8路繼電器輸出模塊，地址設(shè)33號，圖中開關(guān)按鈕可控制4臺電機啟停；連接AI-3011D5開關(guān)量8個輸入干接點，地址37號，顯示設(shè)備運行狀態(tài)；點擊圖中的數(shù)據(jù)框：【TIC-101】回到【單條曲線】通道。

    點擊流量圖標(biāo)：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(biāo)：AI-601功率測量儀，可同時觀察電流、電壓、功率曲線及數(shù)值。

【數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)；隨時拔插！標(biāo)配2G的U盤保存數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可通過U盤復(fù)制到PC上用CSV的Excel數(shù)據(jù)文件，數(shù)據(jù)報表是按年/月/日/小時來保存數(shù)據(jù)源文件。在計算機上直接用Excel報表打開查看。

【數(shù)據(jù)導(dǎo)出】AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)可根據(jù)客戶的實際需要，設(shè)置數(shù)據(jù)的【采樣時間】，導(dǎo)出【時間間隔】設(shè)置，或【立即導(dǎo)出】，到U盤中的功能?；颉咀远x】文件名來導(dǎo)出單獨功能，來滿足不同的需求。

四、遠(yuǎn)程計算機監(jiān)控軟件應(yīng)用

該系統(tǒng)是由宇電工控組態(tài)軟件經(jīng)過二次開發(fā)而成的軟件產(chǎn)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(gòu)成數(shù)據(jù)同步系統(tǒng)。組態(tài)軟件采用下位機、上位機二層結(jié)構(gòu)體系，所有的控制信息與數(shù)據(jù)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(xiàn)場連接的所有儀表進行監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和各項事務(wù)的處理。AI－2070上位機監(jiān)控軟件是通過以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，直接作為主站的還是AI2070C，即點“參數(shù)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(gòu)成AIFCS現(xiàn)場總線型計算機監(jiān)控系統(tǒng)。工業(yè)現(xiàn)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集和各項事務(wù)的處理。

1、軟件結(jié)構(gòu)

軟件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為以下倆個部分：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理。

2、數(shù)據(jù)采集：系統(tǒng)從下位儀表采集測量值、設(shè)備狀態(tài)值等實時數(shù)據(jù)，并存入系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫，以便日后數(shù)據(jù)查詢等使用。

3、數(shù)據(jù)處理：系統(tǒng)根據(jù)用戶要求從歷史數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)并完成指定的處理功能，包括歷史數(shù)據(jù)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(shè)計、安裝、投運到正常生產(chǎn)運行及檢修維護，體現(xiàn)出相當(dāng)?shù)膬?yōu)越性。采用RS485現(xiàn)場總線型系統(tǒng)是現(xiàn)場儀表和控制系統(tǒng)輸入輸出之間的全數(shù)字化、雙向、多站通信的系統(tǒng)。一對雙絞線或一條電纜上通?？蓲旖佣鄠€設(shè)備，因而電纜、端子、槽盒、橋架的用量大大減少，連線設(shè)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(dǎo)線的費用。此外，在設(shè)計過程中充分考慮到現(xiàn)場技術(shù)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(shù)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(xiàn)場不單是有溫度、壓力了；、流量還有電機控制、設(shè)備狀態(tài)顯示來表達(dá)工藝流程。用生動形象的圖形畫面來描述現(xiàn)場生產(chǎn)工藝流程，是整個工業(yè)現(xiàn)場的縮影。它不僅僅是一個圖畫，有控制按鈕與現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)同時顯示，從而使得操作員具有十分直觀的遠(yuǎn)程控制。

6、應(yīng)用方便、自由控制：通電就能應(yīng)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(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控，PID調(diào)節(jié)或程序配方調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)程手操器、開關(guān)量輸出等功能；實現(xiàn)了AI系列產(chǎn)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。看似簡單的硬件、軟件組合在一起二次開發(fā)出價格低、應(yīng)用方便的監(jiān)控系統(tǒng)組合產(chǎn)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(yīng)用廣泛受到客戶的一致好評。