研祥IPC-820整机产品在环保烟气在线监测系统(CEMS)中的应用

研祥IPC-820整机产品在环保烟气在线监测系统(CEMS)中的应用一、系统概述工业的发展带来经济繁荣的同时也带来了污染问题，如今许多国家开始更加关注空气污染问题，环境监测部门作为环境保护系统的技术部门，是环境管理工作的重要基础。随着市民环境意识的增强，越来越多的人开始关心所处环境质量的好坏，要求环境保护工作透明化；上级主管部门也需要数量大、种类多、更新快的信息。所有这一切，给环境监测部门提出了一个引起重视的问题：如何建立起实用性强、覆盖面广、灵活性好的环保数据采集系统，满足各方面对环境监测信息的需求。世界各地的环保监管部门要求制造行业通过烟气排放连续监测系统（CEMS）跟踪自己污染物的排放情况。CEMS系统在收集生产过程数据以符合环保要求、过程控制和优化排放数据等方面是一个非常有用的工具。二、系统要求1.整机系统要求长时间工作，对主控设备可靠性要求较高，以降低后期维护费用；2.主控设备安装于终端整机系统中，终端整机系统一般放置于野外采集点，受温度、灰尘等恶劣环境影响较大；3.因为需要连接一些数采卡等外围设备，所以多COM口（一般8-10个）是必须的；4.系统可自动完成测量数据的分析处理和存储，并自动生成监测数据的时、日、月及年报表，并可定时打印；监测数据可通过网络上传至环保部门；5.设备具有自诊断和自动报警功能。三、系统描述环保烟气在线监测系统(CEMS)实现了大气污染源污染物排放浓度和排放总量的连续监测和数据远程传送。主要由烟气监测仪、烟尘监测仪、数据采集处理器等部分组成。用于对工业锅炉、工业窑炉、电厂锅炉等污染源烟道排气中的烟尘、SO2、NOX等主要污染物浓度进行实时连续的监测，同时提供烟气温度、压力、流速、含氧量等排放参数。系统自动处理采集后的数据，并通过污染源监控网络将数据传送至监控中心和环境管理部门，远端工作人员随时可得到实时数据及各种数据表格、报告。四、系统框图五、项目产品清单主控设备：研祥EC9-1818单板搭配IPC-820机箱组成的整机该主控设备的主板是一款采用Intel®H61芯片组，支持Intel®LGA1155封装双核、四核I3、I5、I7等系列CPU的高性能平台；支持2条800M/1066M/1333M的DDR3内存条，总容量最大支持16GB；板载2个10/100/1000Mbps网络接口；支持VGA+VGA双显示功能；支持4个SATA接口；10个USB2.0接口、4个USB3.0接口、10个串口（其中1个支持RS-232/RS-422/RS-485）、1个并口等丰富的I/O接口；该整机机箱是一款4U19＂上架机箱，该机箱采用1.2mm厚的优质钢板成型，喷涂高温烘烤漆，结构坚固。具有优良的散热、抗振及抗幅射性能。可以满足振动、电磁干扰等严酷工作环境的使用。六、EVOC产品优势1.在大量的工业现场领域，控制设备或者系统往往需要10×24×365的长时间运行，工业计算机一直都作为大脑来控制和指挥整个系统的运行，在整个系统中处于首脑位置，随着处理的事务越来越多、越来越复杂，在大脑里面产生的热量也相应越来越多，造成温度过多聚集，使大脑产生故障，进而影响正常运行；作为操作人员来讲，一直以来都知道故障原因很多是由于关键器件的温度过高造成的，但却不能实时知道其温度是多少？也不知道如何更加智能地控制其温度？这样也就达不到提前处置的目的。研祥作为行业的开拓者，其第三代工控机IPC-820可以大显身手，研祥独创的“工业计算机运行状态实时监控智能系统”成功应用到IPC-820之中，它可以实时的监控整个大脑里面的关键器件温度及系统运行的内部环境温度，并能实时通过计算机技术根据温度状况来控制散热器件智能工作;在具有PWM功能的主板上，PWM风扇调节风扇转速是直接从CPU获取温度信息，根据不同的CPU温度，温控风扇会有不同的转速调节与之对应，由于是脉宽信号的实时调节，风扇转速的变化非常灵敏，转速和CPU温度的变化几乎是同步的，在此过程中，操作人员同时可以直接实时查看到变化中CPU内核温度，真正做到了心中有数，这在以前的传统工控机上是做不到的。通过以上智能交互系统，我们能有效防范系统过热运行，即使运行出现问题，也能在瞬间知道问题所在，为操作人员进行有效操作提供指南，避免其“知其然，不知其所以然”的尴尬境地。2.工业计算机为了降温的需要，设置了较多的机箱风扇、电源风扇、CPU风扇等，风扇运行过程中易产生共振，这些来自内部的长时间振动会致使计算机中的硬盘损坏；如今工业计算机越来越多地被用在较强振动的工作环境中，如混凝土搅拌站、高速公路收费、铁路机车等项目中，硬盘也极易受到损坏；还有来自计算机外界的震动与冲击，如运输、搬动等，也较易造成硬盘磁头对硬盘盘面的划伤，从而导致硬盘失效。由于工业计算机的失效容易给用户带来巨大的经济损失，因此硬盘的抗振性能是衡量工业计算机性能的主要指标之一。与传统的工业计算机相比，IPC-820硬盘的减震方式值得称道，仿照汽车的安全气囊保护方式，采用油囊方式进行减震，在硬盘与其安装支架之间采用油囊进行软连接，有效避免硬盘与支架在外界震动及冲击作用力下的相互硬碰撞，从而有力保护硬盘不被震动或冲击损坏。传统的硬盘减震多采用橡胶垫减震垫，通过测试，传统的橡胶垫减震垫在整机上测试只能通过2g0~500hz振动，超过2G的振动就会造成橡胶减震垫的减震失效，硬盘损坏；而使用油囊减震已经在整机上验证Z轴可以通过5g振动，X、Y轴通过4.2g振动，基本可以杜绝整机在运输及工作中的震动造成的硬盘不良，通过目前市场检验及反馈的效果来看，硬盘返修不良率下降了90%左右。注油减震垫结构简单、适用宽温环境、使用寿命长、能对三维振动进行减震、兼容不同重量物体减震，它包括相互铆合密封连接的第一减震体和第二减震体，第一减震体和第二减震体之间留有注油空腔，注油空腔内注入有减震油，通过调节减震油的硬度可实现对2.5寸和3.5寸硬盘减震的目的；它能实现吸收上下、左右、前后的三维振震动，能满足最严苛X、Y、Z三轴振动条件下的减震，并满足了被减震物体正常工作的要求；它可以满足-20°～+70°宽温使用要求，在该温度下减震垫无变形，硬度无变化；极限破坏拉力和常温下相同，在13~16kg之间；高低温工作存贮后减震垫能够达到按压寿命1×10^6次以上。通过实际检验，由注油减震垫和硬盘支架组成的硬盘减震组件（包括硬盘、用于固定硬盘的硬盘支架、与机箱固定连接的机箱固定支架）的减震效果良好、能在较强振动环境中使用、安装方便、兼容2.5寸和3.5寸硬盘减震。七、结论研祥IPC-820整机产品具备在恶劣工业环境下长时间无故障稳定工作的特性，能够很好的满足多尘、潮湿、高/低温、腐蚀、振动等各种严酷环境下对硬件的需求。经过客户现场调试，研祥的控制系统完全满足客户对设备的功能要求，人性化程度更高，稳定性更强。