基于云的电熔镁群炉需量监视软件的设计与实现

摘要

电熔镁砂是一种高熔点，结构致密的耐火材料。生产电熔镁砂的电熔镁群炉属于高耗电设备，其电价计费方式采用按最大需量计费。电熔镁群炉需量的大小直接关系到企业的电力成本，因此需量监视问题成为企业的关注重点。由于目前的电熔镁砂生产企业管理水平相对落后，虽然其需量监视实现了初步的信息化，但是依然存在以下的问题:信息化水平低，主要依靠企业端的操作者决策，各级管理人员和研究人员不能同时对需量信息进行异地监视;可扩展性弱，对于原有的需量监视系统当需要加入新的功能以及添加算法时需要对软件的整体进行较大的变动二次开发难度大;维护困难，软件维护需要专业人员针对现场和监视客户端进行维护;缺少历史数据记录。 针对上述问题，并结合企业的实际情况以及科研人员的研究需求，本文依托东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室开展研究，以某电熔镁砂生产企业为背景，提出了以最新的云平台技术为基础结合WEB技术来实现对电熔镁砂生产企业需量进行远程监视的新思路。并实现了整个软件，将软件成功应用于某电熔镁砂生产企业。 本文的主要研究工作如下: (1)研究了现有的国外先进的需量监视软件，以及国内电熔镁砂生产企业的需量管理现状。在此基础上结合实验室的科研需求及企业的管理者的需求，提出了结合云平台的电熔镁群炉需量监视软件，同时对软件的功能需求和性能需求进行了详细分析。 (2)根据需求分析对软件进行设计。按照模块化的设计原则完成了整个软件的架构设计增加软件的可扩展性及可维护性，设计了基于Zookeeper技术的数据传输方案。按照数据类别对数据库进行了设计，接下来完成了数据采集模块、远程通讯模块、监视模块、停炉统计模块、外部接口的详细设计。 (3)按照设计方案，以云平台为基础，以MVC为软件的具体实施架构，C#作为后端开发语言、HTML5、JavaScript等前端语言以及Zookeeper技术完成了整个软件的开发。该软件利用了云计算服务模式的优点，一方面在实现多人员的异地监视的同时减少了硬件设备的投入，并且采用WEB技术，各监视不需复杂软硬件配置，仅通过浏览器就可实现。另一方面科研人员通过云平台能够方便的对软件进行维护升级。其次，该软件方便科研人员利用现场进行科学研究。 (4)将软件应用于大石桥某电熔镁砂生产企业，并对各软件的功能进行了应用验证。通过该软件企业的各级管理者只通过浏览器就能实现对需量的实时监视，该软件极大地提高了企业的信息化水平。

目录

声明

摘要

第1章绪论

1．1选题背景及研究意义

1．2需量监视软件国内外研究现状

1．2．1需量监视软件国外研究现状

1．2．2国内电熔镁砂生产企业需量监视软件现状

1．3本文主要研究工作

2．1引言

2．2电熔镁群炉需量监视的基本概念及计费方式

2．2．1电熔镁群炉需量的基本概念

2．2．2电价计费方式

2．3需量监视对象的描述

2．3．1电熔镁砂生产工艺过程介绍

2．3．2电熔镁砂生产企业供电线路介绍

2．3．3电熔镁炉用电需量变化特性分析

2．4基于云平台电熔镁企业需量监视软件需求分析

2．4．1软件功能需求分析

2．4．2软件性能需求分析

2．5本章小结

第3章基于云的电熔镁群炉需量监视软件的设计

3．1引言

3．2需量监视平台硬件结构设计

3．3基于云平台的电熔镁群炉需量监视软件总体架构设计

3．3．1设计原则

3．3．2软件架构

3．4数据库设计

3．5需量远程监视软件功能设计

3．5．1软件平台功能划分

3．5．2数据采集模块设计

3．5．3远程通讯模块设计

3．5．4监视模块设计

3．5．5停炉统计模块设计

3．5．6通信接口设计

3．7本章小结

第4章基于云的电熔镁群炉需量监视软件的实现

4．1引言

4．2云平台的定义与特点

4．3开发运行环境介绍

4．3．1开发语言与开发工具

4．3．2运行环境介绍

4．4相关技术介绍

4．5数据采集模块实现

4．6远程通讯模块实现

4．6．1企业端发送程序

4．6．2云端接收程序

4．7监视模块实现

4．7．1单炉运行监视

4．7．2叠加功率监视

4．7．3需量监视

4．7．4参数监视

4．8停炉统计模块实现

4．9本章小结

第5章基于云的电熔镁群炉需量监视软件的应用验证

5．1引言

5．2软件应用验证环境

5．2．1软件应用企业简介

5．2．2软件应用环境

5．3软件功能验证

5．3．1数据采集

5．3．2远程通讯

5．3．3运行监视

5．3．4停炉统计

5．3．5通信接口

5．4本章小结

第6章总结与展望

6．1工作总结

6．2工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的主要工作