面向专用注气锅炉的上位机数据采集与管理系统

摘要

注汽锅炉是油田企业最经常使用的工业锅炉之一，在石油开采过程中发挥着重要的作用。传统的注汽锅炉管理工作往往是依赖于专业人员的手工操作完成。但是，对于比较简单的锅炉状态监控、参数设置等需求，如果让专业人员进行管理，往往会造成人力资源的极大浪费。为此，工业界和学术界将自动化控制技术、计算机技术引入到工业注汽锅炉的控制和管理中来。目前，在注汽锅炉的下位机管理和应用领域中已有较多的研究成果和相关产品，但是对于如何利用上位机进行数据采集和分析的研究则较少。
　　本文按照软件工程思想，对注汽锅炉的上位机数据采集与管理系统进行了设计与实现。首先，对注汽锅炉的工作流程可视化显示、参数设置、点火起炉、调节控制、状态监控、数据查询与统计、数据通信等业务流程进行了详细的需求分析。然后，以此为基础，在.NET环境下采用面向对象的开发方法和C#编程语言，对系统进行了设计与实现。设计并实现了工作流程可视化显示模块、参数设置模块、点火起炉模块、调节控制模块、状态监控模块、数据查询与统计模块以及数据通信模块，其中工作流程可视化显示模块主要负责注汽锅炉的工作流程的可视化显示;参数设置模块允许用户对锅炉的相关参数进行动态设置;点火起炉模块负责控制锅炉的点火启动过程;调节控制模块负责对锅炉的调节控制工作;状态监控模块负责监控锅炉的实时运行状态;数据查询与统计模块向用户提供锅炉的实时数据和历史统计数据;数据通信模块负责与下位机的通信工作。
　　本文所设计的系统拟应用于沈阳工业大学通益科技有限公司所开发的油田专用注汽锅炉，作者参与了上位机数据采集与管理系统的全部设计工作，并实现了系统中的重要功能模块。该系统可以满足油田企业对注汽锅炉管理的实际应用需要，为注汽锅炉的安全、高效运行了提供了可靠的技术保障手段。目前该系统已经进行了试运行工作，运行情况效果及用户的相关反馈情况表明，该系统不仅极大地提高了注汽锅炉监控工作效率，同时有效地降低了监控与维护的成本。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 项目背景

1．2 项目意义

1．3 论文工作与章节安排

第2章 开发方法及相关技术

2．1 工业以太网

2．1．1 工业以太网概述

2．1．2 工业以太网的协议和结构

2．2 面向对象的软件开发方法

2．3 ．NET开发环境

2．3．1 ．NET平台概述

2．3．2 ．NET平台相关技术

2．3 OPC技术

2．4 本章小结

第3章 需求分析

3．1 业务需求分析

3．1．1 工作流程的可视化显示

3．1．2 参数设置

3．1．3 点火起炉

3．1．4 调节控制

3．1．5 状态监控

3．1．6 数据通信

3．1．7 数据查询与统计分析

3．2 用例分析

3．2．1 专业维护人员用例

3．2．2 值班人员用例

3．2．3 系统管理员用例

3．3 系统开发环境

3．4 本章小结

第4章 系统设计

4．1 系统总体设计

4．2 系统功能模块设计

4．2．1 工作流程的可视化显示

4．2．2 参数设置

4．2．3 点火起炉

4．2．4 调节控制

4．2．5 状态监控

4．2．6 数据通信

4．2．7 数据查询与统计

4．3 关键类的设计

4．3．1 用户类设计

4．3．2 参数类设计

4．3．3 警报类设计

4．4 数据库设计

4．4．1 E-R图设计

4．4．2 数据表设计

4．5 本章小结

第5章 系统实现

5．1 工作流程的可视化显示模块实现

5．2 参数设置模块的实现

5．3 点火启炉模块的实现

5．4 调节控制模块的实现

5．5 状态监控功能模块的实现

5．6 数据通信模块的实现

5．7 数据查询功能模块实现

5．8 本章小结

第6章 结论

参考文献

致谢