中国石油大学(北京)《计算机辅助安全工程》第5章计算机技术在安全监测中的应用解说.pptx

安全工程信息化技术基础第五章 计算机技术在安全监测中的应用;什么是安全监测？ 安全监测的物理量有哪些？; 安全监测技术是通过对工业系统中工艺参数等信息进行监测，实时掌握系统运行的状态变化，结合信号处理等手段尽早发现事故征兆，从而达到预防事故发生的目的。 为制定事故控制决策提供最直接的依据； 为其他安全保障手段提供信息基础。;安全监测的目的： 对工业生产的设备或作业环境等要素的运行状态进行实时、准确的监测，及时发现异常状态。 对工业生产的运行进行必要的指导，为提高工业生产运行的安全性、可靠性和有效性提供依据。 为设备的结构修改、优化设计和安全运行提供数据和信息。 安全监测的任务： 监测工业生产系统的运行状态或者作业环境是否正常， 对工业生产过程进行安全预测和诊断， 指导生产安全管理和决策。;安全监测的特点： 集成化（监测的物理量种类和数量非常多） 运行稳定及大存储量 分布式 需要较高的自动化程度 需要考虑预警、控制与诊断等功能;安全监测技术的发展 危险性分析和定量分析阶段 实时在线监测阶段 应用专用的仪器加以实现，如转速测量仪、振动检测仪、频谱分析仪 基于计算机的监测系统*;计算机技术在安全监测中的应用模式 （1）智能仪器模式——将计算机或微处理芯片植入传统仪器，组成智能监测仪器 （2）计算机测试系统模式*——将计算机和传感器、信号调理器等其他监测仪器集成，组成综合监测系统，实现自动监测。 （3）计算机与测试仪器分离的模式——使用测试仪器进行监测，并将监测结果存储在仪器自带的存储器上，然后将数据传输给计算机，由计算机进行信号处理与分析。 ;计算机技术用于安全监测的作用和意义 1）计算机的速度优势 2）计算机的高存储量优势 3）计算机与网络集成的优势 4）计算机的软件优势 虚拟仪器技术的出现与发展，智能仪器的涌现以及网络技术的广泛应用均可作为计算机与安全监测技术结合的产物。;5.1智能仪器技术 5.2虚拟测试仪器技术 5.3 LabVIEW虚拟仪器开发平台 5.4 组态软件技术 5.5基于计算机的安全监测实例;2014/4/15;5.2.1 仪器技术的发展历程 模拟仪器——数字化仪器——智能仪器——虚拟仪器 第一代仪器：模拟仪器，如指针式万用表等； 第二代仪器：数字化仪器，把模拟信号转化为数字信号，并以数字方式显示为特征； 第三代仪器：智能仪器，内置CPU，但CPU的作用大多用于仪器的控制，基本不用于数字信号处理； 第四代仪器：虚拟仪器，计算机技术与仪器技术深层次结合的产物，其主要特征是通过CPU进行数字信号处理，用软件算法代替硬件实现仪器的测量功能，并通过软面板操控仪器和显示测量结果。;传统仪器的特点; 智能仪器是含有微型计算机或者微型处理器的测量仪器，拥有对数据的存储运算逻辑判断及自动化操作等功能。　;;2014/4/15; 2.智能仪器的基本结 ;MCU RAM、 EPROM I/O接口;微机扩展式智能仪器结构图;特点： ①测量过程的软件控制。 ②具有数据处理功能。 ③具有友好的人机对话能力。 ④具有自测功能，包括自动调零、自动故障与状态检验、自动校准、自诊断及量程自动转换等。 ⑤多功能化。;发展趋势： 微型化与多功能化 人工智能化 网络化 虚拟仪器（智能仪器发展的新阶段） ;5.1智能仪器技术 5.2虚拟测试仪器技术 5.3 LabVIEW虚拟仪器开发平台 5.4 组态软件技术 5.5基于计算机的安全监测实例;虚拟仪器;VI与传统仪器的比较;丰富传统仪器的功能：分析、显示以及数据输出及传送、存储功能、面板操作功能交给计算机实现，充分利用计算机的优势。 突出“软件就是仪器”这一概念：某些硬件由软件实现，仪器的硬件部分简化为若干具有通用性特点的元部件的组合。具有良好的重复性。 仪器功能及风格由用户自己定义：传统仪器上的各种开关、旋钮等由虚拟仪器面板上各种符号“控件”代替，对仪器的操作通过鼠标和键盘来完成；缩小用户与厂家之间的距离。;鉴于虚拟测试仪器的开放性和功能软件的模块化，用户可以将仪器的设计、使用和管理统一到虚拟仪器标准上。这样就可使资源的可重复利用率提高，系统组建时间缩短，功能易于扩展，管理规范，使用方便，费用降低。 通过软、硬件的升级，可以方面地提升测试系统的能力和水平。;VI的组成;VI的各种I/O接口;l? PC-DAQ系统：是以数据采集板、信号调理电路及计算机为仪器硬件平台组成的插卡式虚拟仪器系统。采用PCI或ISA计算机本身的总线，故将数采卡/板（DAQ）插入计算机的空槽中即可。 l????? GPIB系统：以GPIB标准总线仪器与计算机为仪器硬件平台组成的虚拟仪器测试系统。 l????? VXI系统：以VXI标准总线仪器模块与计算机为仪器硬件平台组成的虚拟仪器测试系统。 l????? PXI系统