基于Web的远程水库监控系统[20191215141917]
摘 要
对于一个重要的水库来说，安全管理显得尤为重要。为其设计一个监控系统，这让水库管理的工程师们，更加方便的监测整个系统的运行情况，以及能在第一时间发现出现的故障及时对故障做出相应，使损失达到最小。
本文设计了一套基于计算机及网络技术的远程监控系统，重点阐述了该系统的结构设计和功能设计。能有效地进行闸门控制、水力发电、远程监控、数据监测，并取得了预期效果。
本文采用组态王软件进行设计，监控组态软件在计算机测控系统中起着举足轻重的作用。现代计算机测控系统的功能越来越强，除了完成基本的数据采集和测控功能外，还具有故障诊断、数据分析、报表的形成和打印、与管理层交换数据、为操作人员提供灵活方便的人机界面等功能。
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关键字:远程监控；水力发电；闸门控制；数据监测；组态王
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第一章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.1.1 水库安全管理的提出 1
1.1.2 监控组态软件 1
1.1.3 选择合适的组态软件 1
1.2 组态王的发展 2
1.2.1发展历程 2
1.2.2特点 2
1.2.3功能 3
1.2.4 WEB发布 3
第二章 系统的构成 4
2.1 水库系统 4
2.2 水闸监控中心 4
2.3 水力发电中心 4
2.4 船闸监控中心 4
第三章 组态王的介绍 5
3.1人机界面 5
3.2网络和冗余功能 6
3.2.1网络结构 6
3.2.2冗余功能 6
3.3图形画面与动画连接 8
第四章 水库模型建立与功能实现 11
4.1工程建立 11
4.2初始化界面 13
4.3登录界面 14
4.4水闸监控中心 16
4.5水力发电中心 17
4.6船闸监控中心 17
4.6.1前往上游的船只 18
4.6.2前往下游的船只 19
4.7报警中心 19
4.7.1报警的定义和介绍 19
4.7.2水位报警 22
4.7.3发电报警 23
4.8趋势曲线 24
4.8.1实时趋势曲线 25
4.8.2历史趋势曲线 26
4.9报表查询 28
4.9.1创建报表 28
4.9.2实时报表 29
4.9.3历史报表 30
第五章 WEB发布 32
5.1 Web功能介绍 32
5.2 Web发布配置 33
5.3 发布画面 34
5.4 在IE浏览器端浏览发布的画面 35
第六章 总结与展望 38
6.1 总结 38
6.2 展望 38
参考文献 39
致谢 41
附录 42
英文原文 47
英文翻译 50
第一章 绪论
1.1课题背景
1.1.1 水库安全管理的提出
我国的水资源非常充足，必然就兴盛了数目众多的水库，而水库的重要作用就是防洪减灾和水环境保护，因此对于一个水库来说，安全管理显得尤为重要。进行更有效和更方便的管理是水库管理者们所想要的途径，而这就需要运用到监控组态软件。
1.1.2 监控组态软件
俗称组态软件，组态软件的应用领域很广，它成功的应用于电力、供水系统、石油、化工等领域的数据收集与监控和过程控制等诸多领域。
组态软件是一种为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的和通用层次的软件工具。它拥有数据采集和过程控制，能自动监控软件平台和开发环境，使用方式也非常灵活。
组态软件开始是从DCS起步的，在PLC中发展起来，专门为在工业环境应用而设计的。
组态软件没有出来的时候，工业控制编写的应用的缺点非常明显，这种编写的开发时间长，效率低，可靠性差；大多数都是封闭的系统，选择的余地小，通常不能满足用户的需求，很难与外界的其他数据进行交互。在组态软件的出现之后，管理员们可以利用组态软件的特殊功能，创建一套最适合自己的应用系统。
随着它的快速发展，对于实时控制、实时数据库、联网及相互通信、数据的开放和I/O设备的广泛支持已经成为它的主要内容，随着计算机技术不断的发展和完善，监控组态软件在工控产业中起到的作用将会越来越大。
1.1.3 选择合适的组态软件
这些年来，计算机软件技术发展的速度不断的加快，与此同时监控组态软件发展技术也在日新月异的增强着，已经到了种类繁多地步。尤其是在图形处理技术、编程技术、组件技术的出现和应用，使得原来操作麻烦、不够人性化的人机界面变得焕然一新，简单易懂。
在众多纷繁复杂的组态软件中，本次毕业设计选择了“组态王”这款软件，它是由北京亚控科技发展有限公司生产的，在商用方面的组态软件是国内最早使用的。
1.2 组态王的发展
1.2.1发展历程
和众多的组态软件一样，组态王软件也经历了一个发展的过程：
1995年——组态王V1.0
1996年——组态王V1.2
1997年——组态王V1.51
1998年——组态王V2.0
1999年——组态王V5.1
2000年——组态王V5.1 for Internet
2001年——组态王V6.0、组态王电力专业版6.0
2002年——组态王V6.02
2003年——组态王V6.5
2005年——组态王V6.51
2006年——组态王V6.52
2007年——组态王V6.53
2013年——组态王V6.55
1.2.2特点
组态王具有开发周期短，系统的开放性高，数据完善等优点。
可以实现对目标的监控，完成对数据的上传下达，人性化的画面设计和动画连接，能够全面的展示系统的数据信息。
对于数据的处理，组态王拥有多种方式可以更全面的看到数据的作用，生成相应的窗口，如：报警信息窗口，报表窗口和趋势曲线窗口。
拥有丰富的驱动设备，适用不同类型的机器，使数据的链接更加方便和灵活。
1.2.3功能
它具有工程的建立和管理，制作画面，用报表和曲线对数据进行处理，对重要的信息进行报警提示，还能够与不同的设备进行通信，拥有完善的安全管理，多组态王之间可以进行联网，数据的冗余功能和与第三方软件的数据交换。
1.2.4 WEB发布
组态王6.55提供了最新WEB发布功能，支持网络访问。组态王WEB功能选用B/S结构，管理员能够随时随地的通过网络访问达到远程访问和监控的目的。
管理员输入相应的网址能够查看到所发布的相应的实时(历史)报表、实时(历史)趋势曲线、报警信息和浏览发布的画面。
第二章 系统的构成
2.1 水库系统
水库就是调度水流、拦截洪水和储蓄水流的水利建筑物，它有灌溉 、发电 和防洪 等作用，通常意义上的水库是指在很长一段水流的狭口处建设拦河大坝从而产生的人工湖。
本次毕业设计所建立的水库系统由3个部分构成，水闸监控中心、水力发电中心和船闸监控中心。这3个部分也正是构成水库的重要组成部分。
2.2 水闸监控中心
用于监控上下游的水位变化情况，控制各个水闸的开关和开度。做到拦洪蓄水和调节水流的作用，更加方便水库管理者的调控。
2.3 水力发电中心
水力发电就是利用水流中蕴藏的巨大能量转换为电能的过程，而水力发电是属于无污染的可再生能源，发电的成本也相比其他的发电方式较低，因此水力发电渐渐成为发电的主流。
水力发电的原理就是利用水从高处落下的重力势能带动水轮机转动，产生机械能，水轮机的转动带动转轴做切割磁感线运动产生电流，最后通过变压器和输电线传送到千家万户。
2.4 船闸监控中心
由于水库的拦截水流，使得上下游的水位落差很大，而船只要想通过水库前往上游或者下游，就必须需要一个过程进行过度，而这个过度的建筑物就叫做船闸，它能保证船只的安全通过，不受水位落差的影响。
船闸的重要组成部分是引航道，上下游的闸门，闸室，上下游连通闸室的阀门，而这几个正是此次毕业设计所要研究和模型建立的部分。
第三章 组态王的介绍
3.1人机界面
组态软件的监控和数据采集就是能更多的缩短开发时间，并且保证了系统的质量。而它的关键就在于能迅速的进行图形的修复和数据的处理。
(1).组态王提供了方便开发者开发和管理工程的工具——工程管理器，它是组态王独立出来执行的一个界面，可以对工程实现对工程的搜索，新建工程，删除工程，备份和恢复工程的功能，有进入开发环境和运行环境的快捷按钮。
(2).选择所要操作的工程，进入了组态王的核心环节——工程浏览器，它是对一个工程的所有功能的体现，在界面的左边采用树状结构表示各个重要的功能， 使得开发者的更方便的调用各种功能，更加令人接受。
(3).丰富的绘图工具满足了用户的普遍要求，使得画面更加真实的体现出来，绘图工具中包含了绘图所需要的快捷方式，如一些特殊的线条，框架图等，使得绘图工具的使用变得简单和方便，设计者不需要专门的培训即可使用。
(4).动画连接中拥有丰富的动画效果，可以直观的观看随着变量数值的变化，与该变量相连接的动画同时也会产生相应的动画效果，可以完成平移，转动等特殊的动画表现。、
(5).组态王提供的导航图可以将一个画面制作成4个屏幕大小的大画面，这就可以通过导航图和滚动条来浏览大画面的各个部分，这样能体现了一个画面的完整性,不会因为画面过大或者内容过多而显得无法操作。
(6).组态王拥有无限色和二十四种过渡色效果，能巧妙的利用者二种色彩，能够构造逼真、美观的画面。
(7).组态王的数据词典功能对该工程中的所有变量进行排序，方便对变量的查找和管理。同时还给变量提供多种替换方式，使得组态王的画面表现更加灵活。
(8).在开发系统中可以对一个工程的画面进行构建，方便了工程各个模块的建立，为开发者快速开发提供了便利。
3.2网络和冗余功能
3.2.1网络结构
组态王可以在基于TCP/IP的网络协议上运行，能够实现上位机和下位机的连网，支持数据库和报警系统的工作，

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