一种基于以太网和过程控制的深海采矿监控系统的制作方法

技术特征：
1.一种基于以太网和过程控制的深海采矿监控系统，其特征在于，包括监控层、网络层，以及现场设备层；所述监控层用于实现中央监控系统与操作人员间的交互，包括子系统关键参数监控、历史数据管理；所述网络层通过光纤以太网与专业级交换设备将分布式控制系统中的各个设备联系起来；所述现场设备层用于接受上位机下达的控制指令和上传被监控变量的实时数值。2.如权利要求1所述的基于以太网和过程控制的深海采矿监控系统，其特征在于，所述监控层还包括支持opc接口的服务器，对底层实时数据进行封装。3.如权利要求1所述的基于以太网和过程控制的深海采矿监控系统，其特征在于，所述网络层利用全双工交换方式的ieee 802.3光纤以太网。4.如权利要求1所述的基于以太网和过程控制的深海采矿监控系统，其特征在于，所述现场设备层为系统架构中的最底层部分，包含水面支持子系统、动力输送子系统、水下传输子系统以及水下集矿子系统的设备，所述现场设备层接受上位机下达的控制指令完成相关动作，上传被监控变量的实时数值。5.如权利要求4所述的基于以太网和过程控制的深海采矿监控系统，其特征在于，所述水面支持子系统包括a架绞车、线缆绞车及相关辅助设备，水面支持子系统用于对动力输送及水下集矿子系统相关线缆、硬管的协同布放及回收，监控门架和绞车的状态，对异常信号报警。6.如权利要求4所述的基于以太网和过程控制的深海采矿监控系统，其特征在于，所述动力输送子系统包括对中继站、提升泵、集矿车以及相关甲板设备完成供电任务的电力系统，所述动力输送子系统用于监控提升泵、中继站、集矿车、甲板设备电机的状态，对异常信号报警。7.如权利要求4所述的基于以太网和过程控制的深海采矿监控系统，其特征在于，所述水下传输子系统包括提升泵、中继站及相关软管、硬管设备部件，所述水下传输子系统完成对矿业的提升与输送，所述水下传输子系统监控的是电机和液压站，动力分线箱，中继站的运行状态，对异常信号报警。8.如权利要求4所述的基于以太网和过程控制的深海采矿监控系统，其特征在于，所述水下集矿子系统指集矿车部分，中央监控系统需要实时监控集矿车工作过程中的电机、液压站、破碎机、软管应力、集矿车报警信息或者状态信息。9.一种运行权利要求1~8任意一项所述基于以太网和过程控制的深海采矿监控系统的深海采矿监控方法，其特征在于，所述深海采矿监控方法包括：启动前自检，所述启动前自检具体包括中央监控系统启动自检，水面支持子系统自检，动力输送子系统自检，水下传输子系统自检和水下集矿子系统自检；作业过程监控，所述作业过程监控具体为：在布放/回收及采矿作业过程中，中央监控系统对水面支持、动力输送、水下传输以及集矿子系统关键参数实时监控、显示、异常报警；作业结束自检，所述作业结束自检具体为：当“布放-采矿-回收”作业过程完成后，中央监控系统需对水面支持、动力输送、水下传输以及集矿子系统进行关闭前的二次自检。10.如权利要求9所述的深海采矿监控方法，其特征在于，所述中央监控系统对水面支
持、动力输送、水下传输以及集矿子系统采用opc server完成数据采集和交互具体为：在opc方式下，现场设备的数据由设备驱动程序进行采集，采集完成后由opc server对数据进行封装，即将数据转换成opc协议下的统一方式进而直接与各opc client实现交互；opc数据封装由具体的opc server软件完成；所述现场监控层采用opc client与plc执行机构间的数据交换具体为：opc client与设备驱动程序之间的数据交换通过opc server实现；监控系统数据通过以太网，将现场设备层中的底层设备例如plc中的数据，通过opc3.0通信协议，经交换机将数据传输到opc server中，再通过opc server，将数据传输到组态网中，通过组态网进行数据处理，进行数据监控与转存到数据库中。

技术总结
本发明涉及一种基于以太网和过程控制的深海采矿监控系统，包括监控层、网络层，以及现场设备层，所述监控层用于实现中央监控系统与操作人员间的交互，包括子系统关键参数监控、历史数据管理等，所述网络层通过光纤以太网与专业级交换设备将分布式控制系统中的各个设备联系起来。该基于以太网和过程控制的深海采矿监控系统，通过以太网和OPC技术实现上位机与相关子系统的通信连接，进而控制各子系统主要设备按上位机指令要求完成相关动作，降低软件开发的复杂度与工作量，有效保证OPC统一方式下数据通信的可靠性，使得提高了系统的自动化程度，增强网络通信性能，实现安全可靠并且实用的监控功能。实用的监控功能。实用的监控功能。


技术研发人员：孔政敏
受保护的技术使用者：武汉数澎科技有限公司
技术研发日：2021.12.23
技术公布日：2022/1/21