AIMINI-DCS超小型集散溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)在文物保護(hù)的應(yīng)用
廈門宇電自動(dòng)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(hù)、 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(hù)中心作為中國與意大利合作建設(shè)的第一個(gè)文物保護(hù)項(xiàng)目，重慶大足石刻千手觀音造像搶救性保護(hù)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(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 方案分別明確了千手觀音保護(hù)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(hù)合作項(xiàng)目。今年10月組建主要包括建立分析實(shí)驗(yàn)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(xiàng)目完成后，將使大足石刻的科研保護(hù)在全國達(dá)到一流水平，實(shí)現(xiàn)一次新的飛躍。針對(duì)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(dòng)電子分析天平、分光光度計(jì)、體視顯微鏡等科研實(shí)驗(yàn)設(shè)備，加強(qiáng)了文物監(jiān)測監(jiān)控工作，為石刻的有效保護(hù)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(yùn)用，為延續(xù)大足石刻文物的生命起到了良好效果。 圖1
項(xiàng)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(jì)算機(jī)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(hù)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(yùn)用，為延續(xù)大足石刻文物的生命起到了良好效果。該項(xiàng)目結(jié)束后，對(duì)窟內(nèi)保護(hù)檢測進(jìn)行了評(píng)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(gè)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(hù)檔案的紙張?jiān)跍貪穸冗m宜的條件可以多存放一些時(shí)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(duì)檔案館進(jìn)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(shí)由于采用NTC這樣的微小探頭，保證了對(duì)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(jī)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(bǔ)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(shí)。
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(jī)械、電爐、熱處理、食品、造紙及、科研實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域。有著良好的市場需求和巨大的發(fā)展?jié)摿Α＞唧w應(yīng)用如：獨(dú)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(shí)驗(yàn)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(jì)理念，所有輸入通道的信號(hào)類型均可隨需設(shè)置更改，每個(gè)記錄數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)時(shí)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(dòng)硬盤。記錄數(shù)據(jù)可用計(jì)算機(jī)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(shí)時(shí)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(yùn)行、顯示設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)。針對(duì)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(dòng)畫狀態(tài)用開關(guān)量的輸入輸出控制電氣設(shè)備。對(duì)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(diǎn)從1點(diǎn)到～最多達(dá)32個(gè)控制測量點(diǎn)。 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(jī)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(duì)象可以是：溫度、壓力、流量、物位、濕度。。。。的測量、報(bào)警、運(yùn)算、變送；采集控制記錄數(shù)據(jù)的傳感器信號(hào)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(hào)，傳感器可以輸入混全應(yīng)用；控制的執(zhí)行器可以是：電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、氣動(dòng)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。現(xiàn)場總線也叫開放式網(wǎng)絡(luò)，隨時(shí)減少增加擴(kuò)展控制節(jié)點(diǎn)。 每臺(tái)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(jī)相互獨(dú)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(jī)（觸摸屏）與下位機(jī)（AI儀表）總線連接，按地址排列，AI儀表相互獨(dú)立運(yùn)行、互不干擾、通電就能顯示操作；每臺(tái)記錄儀可選擇1～32臺(tái)調(diào)節(jié)、顯示儀表；可連接AI-808H溫壓補(bǔ)償流量表4臺(tái)；1臺(tái)601電量儀表。連接AI-3013D5模塊1個(gè)，8個(gè)開關(guān)量輸出控制電機(jī)起停；連接AI-3011D5模塊1個(gè)，8個(gè)開關(guān)輸入顯示電機(jī)運(yùn)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(jī)打印功能，或定制以太網(wǎng)功能：應(yīng)用數(shù)據(jù)同步與計(jì)算機(jī)軟件通訊實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。應(yīng)用各類組態(tài)軟件來實(shí)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(duì)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(duì)濕度及溫度而價(jià)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(qiáng)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(dòng)化、HVAC暖通空調(diào)、 醫(yī)藥化工、通訊機(jī)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(hào)。
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(qiáng)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(hù)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(jī)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(dòng)化
特 點(diǎn):
*極優(yōu)的性價(jià)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(hù)，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(jìn)口的高價(jià)高溫高濕的溫濕度變送器得不到推廣應(yīng)用，國產(chǎn)低價(jià)高溫高濕變送器應(yīng)運(yùn)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(jià)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(diǎn)【開始】出現(xiàn)目錄條顯示【數(shù)據(jù)】【流量數(shù)據(jù)】【實(shí)時(shí)曲線】、【棒圖】、【實(shí)時(shí)多曲線】、【歷史曲線】、【流程圖】【歷史報(bào)表】、【報(bào)警報(bào)表】【儀表設(shè)置】【記錄設(shè)置】【前頁】【后頁】【手動(dòng)/自動(dòng)】翻頁、【參數(shù)設(shè)置】【程序設(shè)置】；控制程序的【啟動(dòng)】【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?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(jī)進(jìn)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(bào)警記錄】、【棒圖】、【流程圖】、【報(bào)表】、【數(shù)據(jù)導(dǎo)出】、【單條曲線】【實(shí)時(shí)曲線】、【歷史曲線】、【設(shè)置】、點(diǎn)擊進(jìn)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(tái)曲線，點(diǎn)【SV】設(shè)置儀表給定值；點(diǎn)【MV】手動(dòng)輸出量的設(shè)定；點(diǎn)【自動(dòng)/手動(dòng)】手自動(dòng)切換、程序控制、程序配方設(shè)置、查看曲線；在【棒圖】、【實(shí)時(shí)曲線】、【歷史曲線】、【流程圖】點(diǎn)擊：畫面的數(shù)據(jù)框可快捷返回單臺(tái)儀表的【單條曲線】通道。相同頁面按【上一頁】【下一頁】；
實(shí)時(shí)、歷史組合多趨勢曲線在【實(shí)時(shí)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(diǎn)擊【數(shù)據(jù)框】返回【實(shí)時(shí)畫面】通道。在【歷史曲線】畫面點(diǎn)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(shí)間及時(shí)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(dòng)形象的圖形畫面來描述現(xiàn)場生產(chǎn)工藝流程，是整個(gè)工業(yè)現(xiàn)場的縮影。直觀的展示了工業(yè)現(xiàn)場實(shí)時(shí)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(hào)，圖中開關(guān)按鈕可控制4臺(tái)電機(jī)啟停；連接AI-3011D5開關(guān)量8個(gè)輸入干接點(diǎn)，地址37號(hào)，顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；點(diǎn)擊圖中的數(shù)據(jù)框：【TIC-101】回到【單條曲線】通道。
點(diǎn)擊流量圖標(biāo)：AI-808H流量表畫面顯示瞬時(shí)流量、累積流量、流量溫度、流量壓力；
點(diǎn)擊電量圖標(biāo)：AI-601功率測量儀，可同時(shí)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(shí)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(bào)表是按年/月/日/小時(shí)來保存數(shù)據(jù)源文件。在計(jì)算機(jī)上直接用Excel報(bào)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(shí)際需要，設(shè)置數(shù)據(jù)的【采樣時(shí)間】，導(dǎo)出【時(shí)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(dú)功能，來滿足不同的需求。
四、遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)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(jī)、上位機(jī)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(jī)上統(tǒng)一管理、分配。在上位機(jī)上，可對(duì)工業(yè)現(xiàn)場連接的所有儀表進(jìn)行監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和各項(xiàng)事務(wù)的處理。AI－2070上位機(jī)監(jiān)控軟件是通過以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，直接作為主站的還是AI2070C，即點(diǎn)“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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)，在控制層計(jì)算機(jī)上％操作儀表。所有控制功能與數(shù)據(jù)信息都在控制室計(jì)算機(jī)上統(tǒng)一管理、分配。在計(jì)算機(jī)上對(duì)車間控制儀表進(jìn)行全方位的監(jiān)控，數(shù)據(jù)采集和各項(xiàng)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(gè)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(shí)時(shí)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(bào)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(jì)、安裝、投運(yùn)到正常生產(chǎn)運(yùn)行及檢修維護(hù)，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(duì)雙絞線或一條電纜上通?？蓲旖佣鄠€(gè)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(jì)與接頭校對(duì)的工作量也大大減少。使用戶得以節(jié)約大量的電纜及補(bǔ)償導(dǎo)線的費(fèi)用。此外，在設(shè)計(jì)過程中充分考慮到現(xiàn)場技術(shù)與操作人員的實(shí)際需求，使用者完全不需要計(jì)算機(jī)專業(yè)技術(shù)知識(shí)，這要了解工藝對(duì)測量點(diǎn)、控制點(diǎn)的要求；選擇儀表模塊型號(hào)，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(duì)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(jī)控制、設(shè)備狀態(tài)顯示來表達(dá)工藝流程。用生動(dòng)形象的圖形畫面來描述現(xiàn)場生產(chǎn)工藝流程，是整個(gè)工業(yè)現(xiàn)場的縮影。它不僅僅是一個(gè)圖畫，有控制按鈕與現(xiàn)場實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同時(shí)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(shí)時(shí)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(shí)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(shí)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(dòng)識(shí)別超級(jí)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(jià)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(píng)。
