I總體整改需求整改需求增加視頻監控系統，系統具有在110米、70米兩個定點彈射附近視頻監控在塔底遠程監控上下支臂啟閉動作的能力。增加高度監測系統，系統具有在提升機提升滑車過程中實時檢測滑車高度的能力。增加永磁體檢測系統，具有檢測每一塊永磁體特性的能力（矯頑力、剩磁等）。檢查車載永磁體組件、制動板的安裝精度，并進行調整。檢查車載永磁體組件的損壞情況，并更換損壞的永磁體。更新110米、70米兩個定點彈射裝置。更新110米、70米兩個定點彈射裝置的控制模塊，其中供氣管道升級為金屬管道。更新永磁渦流制動系統監控主機（雙顯示器，一臺顯示器顯示定點彈射裝置的啟閉狀態，另外一臺顯示測控系統的上位機組態畫面），并增加主機安裝防護隔斷。更新永磁渦流制動系統控制軟件，增加視頻監控界面。整個系統進行防銹、除銹處理。設備功能要求具備檢測滑車提升高度的能力；具備無線檢測滑車重量的能力；具有遠程控制定點彈射裝置啟閉的能力。具有遠程視頻監視定點彈射裝置啟閉的能力。設備接插件及線纜應具有可靠性設計；設備應可方便移動和搬運；

控制系統硬件設計總體構架圖1.1控制系統總體構架整個系統由上位機（工控機）、路由器（工業以太網網關）、電源模塊、MODBUS-TCP轉換模塊、滑車高度檢測模塊、滑車定點彈射塊、在線磁場檢測模塊以及滑車重量檢測模塊（含ZIGBEE無線收發模塊）構成。下面分別介紹各個模塊的基本功能。上位機工控機：上位機硬件主要由工控機主機、顯示器（2臺）、鼠標、鍵盤以及監控臺構成。通過上位機labview組態控制軟件利用MODBUS-TCP通信協議或者工業以太網連接各個檢測模塊。電源模塊：主要完成對各個檢測模塊（2個定點彈射模塊、高度檢測模塊、視頻檢測模塊）的供電，；視頻監視模塊：主要采集兩個定點彈射裝置的啟閉狀態，并通過工業以太網把視頻圖像實時上傳到上位機組態監視軟件系統，方便操作者直觀監視彈射裝置的工作狀態。高度檢測模塊：主要在滑車提升過程中檢測滑車的高度信息，方便操作者根據測試工藝要求，把滑車提升到指定的高度，測試數據通過MODBUS通信協議把測試數據實時上傳到組態監控系統。滑車重量檢測模塊：主要在滑車提升過程中檢測滑車的拉力信息，方便操作者根據測試工藝要求，把滑車提升到指定的高度時監視滑車提升過程中過載等信息，測試數據通過ZigBee無線通信協議以及MODBUS通信協議把測試數據實時上傳到組態監控系統。。定點彈射裝置控制模塊：主要完成定點彈射裝置的開啟與關閉，主要由限位開關、電磁閥、氣缸、遠程IO、工業以太網網關模塊構成。磁場檢測模塊：只要完成實時檢測永磁體的磁場強度，以便使操作者實時了解永磁體模組的正常情況。主要包含磁場檢測傳感器以及數據采集信號調理模塊、MODBUS通信模塊構成。以上簡單介紹了整個測控系統的總體構成，下面分別詳細介紹各個模塊的構成以及主要完成的功能及其特點。上位機組態系統硬件及選型硬件構成上位機硬件主要由工控機主機、顯示器（2臺）、鼠標、鍵盤、路由器（工業以太網網關）以及監控臺構成；工控機圖2研華工控機IPC-610L特點：研華IPC-610L工控機4U上架式前置USB/PS2酷睿i3i5i7i9CPUwin7/10610L/788G2/i7-12700/4G/1T鍵盤鼠標圖1.2羅技無線鼠標鍵盤套裝羅技（Logitech）MK275企業級無線鍵鼠套裝辦公鼠標鍵盤套裝電腦筆記本辦公鍵鼠套裝帶無線2.4G接收器黑藍色。監控臺圖監控臺HS-E08特點：品牌：華晟時代材質：高強度冷軋鋼臺身，E1級防火板臺面視頻檢測模塊?？低晹z像頭室外無線800萬4K高清全彩家用監控器360度無死角帶夜視攝像機+64G卡C8C圖?？低昳DS-2DC2402IX設備特點：400萬2.5寸2倍紅外智能PTZ半球支持最大2560×1440@30fps高清畫面輸出支持H.265高效壓縮算法，可較大節省存儲空間支持2倍光學變倍，16倍數字變倍采用高效紅外陣列，低功耗，照射距離最遠可達30m支持區域人臉抓拍、入侵偵測、越界偵測、移動偵測，等智能偵測功能支持斷網續傳功能保證錄像不丟失，配合SmartNVR實現事件錄像的二次智能檢索、分析和濃縮播放支持寬動態范圍達120dB，適合逆光環境監控支持3D數字降噪、強光抑制、SmartIR支持鏡像、一鍵恢復功能支持350°水平旋轉，垂直方向0°~90°支持300個預置位，8條巡航掃描支持聯動聲光報警支持3D定位功能，可通過鼠標框選目標以實現目標的快速定位與捕捉支持定時抓圖與事件抓圖功能支持定時任務、一鍵守望、一鍵巡航功能內置麥克風，同時支持1路音頻輸入和1路音頻輸出內置揚聲器（內置功放），可無須外接音頻設備實現雙向語音對講內置1路報警輸入和1路報警輸出，支持報警聯動功能支持最大256GB的MicroSD/MicroSDHC/MicroSDXC卡存儲支持E家協議支持PoE功能滑車高度檢測模塊滑車高度檢測模塊采用具有MODBUS通訊協議的激光檢測儀完成。設備選型及特點如下：圖KG-TLS遠距離激光測距傳感器特點：通信方式：MODBUSRS485輸出測量范圍0-200m測量物體：自然物體分辨率：1mm精度：1.5mm+D0.5%供電電壓：10-30V功耗：<2.1W外殼材料：鋁合金（AL）+有機玻璃（PMMA）連接類型：M12防水接頭，引線重量：360g外殼防護等級：IP65防護等級：III定點彈射控制模塊定點彈射模塊主要由傾角傳感器、遠程IO、MODBUS網關構成。2.4.1傾角傳感器采用傾角傳感器替換以前的位置開關檢測方式，以前的位置開關檢測模式是采用接觸開關，放置在室外，使用壽命極短，極易受到下雨等天氣會生銹等。本方案設計的傾角傳感器檢測方式內部密封，防水防塵，且具有網絡通信功能，檢測精度高、使用壽命長。圖維特智能HWT901B2MODBUS-串口服務器特點：8個串口都支持RS232、RS485，兩種串口。8個串口可獨立全雙工工作，互不干擾，可配置為不同的波特率。支持2個網口的網絡交換機功能，同時可當交換機使用。豐富的指示燈，每個串口有獨立的TCP連接指示燈和數據活動指示燈。支持TCP服務端、TCP客戶端，UDP模式，UDP組播。作為TCP服務器支持10個TCP連接。波特率支持1200～460800bps，數據位支持5～9位，校驗位可以為無校驗、奇校驗、偶校驗、標記、空格五種方式，支持CTS/RTS硬件流控和XON/XOFF軟流控。支持設備連接上發送MAC地址功能，方便云端管理設備。提供計算機端搜索、配置設備的二次開發包DLL開發庫。支持DHCP動態獲得IP、DNS協議連接域名服務器地址。支持云端遠程搜索設備、配置設備參數。支持遠程通過軟件查看設備的TCP連接狀態。虛擬串口支持數據監視功能。支持Modbus網關功能，支持ModbusRTU轉ModbusTCP。支持多主機功能：在一問一答的查詢方式下，支持網口端允許有多臺計算機同時訪問同一個串口設備。2.4.3遠程IO模塊主要用于遠程控制電磁閥開閉，設備選用ZLAN6842,如下圖所示圖遠程IO模塊特點：8路數字量輸入，同時兼容無源開關量（干節點）、有源電平（濕節點）。8路數字量輸出，輸出類型為繼電器輸出（5A@AC250V/DC30V）以太網、Wifi接口的產品支持網絡搜索、配置。配備Windows虛擬串口&設備管理工具ZLVircom，支持虛擬串口，并可以一鍵式搜索，修改參數。8路開關量輸入狀態和8路開關量輸出狀態都有獨立指示燈顯示，可以通過指示燈立即了解開關的輸入輸出狀態。提供通過RS485或者TCP/IP控制演示軟件RemoteIO，可以演示對設備IO控制和AI數據采集?？商峁┩暾腞S485控制指令和ModbusTCP指令，方便工程師集成開發。在線磁場檢測模塊在線磁場檢測模塊主要包括磁場檢測傳感器、信號調理采集模塊、USB信號傳輸模塊構成。磁場強度檢測儀磁場強度檢測儀選用tunkia數字高斯計TD8620磁場強度檢測儀，如下圖所示：圖磁場檢測儀特點：量程：200MT、2000MT自動切換測量范圍：0-2400MT/24000GS最小分辨率：0.01MT基本精度：2%供電電壓：9V工作溫度：0-50攝氏度內置USB通信接口：用于數據傳輸USB轉MODBUS模塊特點：兼容USB2.0、RS485、RS422標準協議自動偵測串口信號波特率自動判別和控制數據傳輸方向滑車重量檢測模塊（含無線收發模塊）滑車重量檢測模塊主要包含重量傳感器、模擬量采集傳輸模塊、無線傳輸模塊、無線接收模塊和電源模塊。重量傳感器輪輻壓力拉力傳感器拉壓力傳感器測力傳感器稱重傳感器高精度大量程非標定制實驗測力平臺DAYSENSOR0-8T，如下圖所示：圖1輪輻式拉壓力傳感器輪輻壓力拉力傳感器拉壓力傳感器測力傳感器稱重傳感器高精度大量程非標定制實驗測力平臺DAYSENSOR0-7T技術參數：靈敏度：2.0mv/V非線性：≤0.03%F.S重復性：≤0.03%F.S測量范圍：0-7T工作溫度：-20-70攝氏度模擬量采集與數傳模塊圖模擬量采集傳輸模塊ZLAN6042是為使用ModbusTCP協議進行遠程數字量、模擬量的輸入輸出設計的。用戶上位機或者主機只要兼容ModbusTCP協議即可和ZLAN6042配合，包括組態軟件、PLC等。4路繼電器具有5A@AC250V/DC30V特性，可以驅動大電流設備；4路DI數字量輸入可以為干接點或者濕節點；2路AI輸入可以為電流量、電壓量、電阻類型的溫濕度傳感器等。ZLAN6042為各種需要網絡遠程控制的DI、DO、AI系統提供了簡便的設計解決方案，其統一化的ModbusTCP協議為集成到后臺系統提供了很好的兼容性。特點：4路數字量輸入，同時兼容無源開關量（干節點）、有源電平（濕節點）。2路模擬量輸入，包括：電流輸入：如4~20mA、電壓輸入：如0~5V,0~10V、電阻：如0~10k或電阻型的溫濕度傳感器等。4路數字量輸出，輸出類型為繼電器輸出（5A@AC250V/DC30V）。ZLAN6042/6032免費配備Windows虛擬串口&設備管理工具ZLVircom，支持虛擬串口，并可以一鍵式搜索，修改參數。ZLAN6032內置Web服務器，可通過瀏覽器控制IO、采集IO和AI電壓情況。ZLAN60426032支持DHCP、DNS、多TCP連接。以太網遠程IO模塊無線數傳模塊（同無線接收模塊）圖無線ZigBee模塊UT-930特點：許有多臺計算機同時訪問同一個串口設備，可連接65536個節點。9-30V供電移動電源模塊主要用于給傳感器以及模擬量采集和數傳模塊供電。如下圖所示，圖24V電池特點：電壓：24V容量：12000mAh重量：300G可持續電流：5A適用設備功率：100W電源模塊主要對定點彈射模塊、網關等提供24V電源。圖明緯NDR-240-24開關電源功能特性金屬殼,經濟款單相,90~264Vac,全范圍輸入輸出：24V窄面寬設計:32~85.5mmEMCEN55022classB適合安裝于DINrailTS-35/7.5或153年保固期

組態軟件測控系統上位機軟件是基于labview開發平臺研發的上位機組態控制系統，主要包括用戶登錄頁面、系統參數設置界面、測試主界面界面，報表輸出界面、視頻監控界面等。下面分別介紹各個界面的功能。主啟動界面圖10.1主啟動界面主啟動界面采用菜單式操作，主菜單主要包括用戶登錄、系統參數設置、報表輸出、系統使用說明幾個菜單。以下分別介紹：用戶登錄：如上圖所示，用戶登錄界面主要設置了管理員和操作員兩種權限，管理員具有全部功能權限，比如測試方案設定（也就是配方設置）、通信參數設置等。操作員只有在自動和手動模式下進行檢測操作的權限，不具備系統參數更改、配方設置等權限。系統參數設置：本菜單包含系統初始化設置和傳感器標定兩個子菜單。初始化設置主要設置系統在啟動后各個模塊的初始狀態，傳感器標定主要完成拉力傳感器、磁場傳感器、測距傳感器的標定；報表輸出：主要完成測試數據的excel格式輸出文件。系統使用說明：本菜單可以看到系統的操作手冊、維護手冊等信息，方便用戶學習操作使用本控制系統。用戶登錄及密碼保護權限本項目設計了2級密碼保護權限，分別是：操作權限、管理員權限。圖10.5權限修改報表輸出報表輸出模塊主要用于記錄測試過程數據以及輸出所需要的各種測試報表。測試過程數據采用數據庫的方式，本方案應用MySQL數據庫記錄各個參數測試數據。MySQL數據庫簡介：測控系統在Labview開發平臺控制下，利用PC機存儲容量大，數據便于處理的特點，利用MySQL數據庫，實時記錄測試過程中的所有測試數據。在將MySQL與其他數據庫系統進行比較時，所要考慮的最重要的因素是性能、支持、特性（與SQL的一致性、擴展等等）、認證條件和約束條件、價格等。相比之下，MySQL具有許多吸引人之處：簡單易用：MySQL是一個高性能且相對簡單的數據庫系統，與一些更大系統的設置和管理相比，其復雜程度較低。價格：MySQL對多數個人用戶來說是免費的。小巧：數據庫發行版僅僅只有21M，安裝完成也僅僅51M。支持查詢語言：MySQL可以利用SQL（結構化查詢語言），SQL是一種所有現代數據庫系統都選用的語言。也可以利用支持ODBC（開放式數據庫連接）的應用程序，ODBC是Microsoft開發的一種數據庫通信協議。性能：許多客戶機可同時連接到服務器。MySQL數據庫沒有用戶數的限制，多個客戶機可同時使用同一個數據庫?？衫脦讉€輸入查詢并查看結果的界面來交互式地訪問MySQL。這些界面為：命令行客戶機程序、Web瀏覽器或XWindowSystem客戶機程序。此外，還有由各種語言（如C,C++,Eiffel,Java,Perl,PHP,Python,Ruby,andTcl）編寫的界面。因此，可以選擇使用已編好的客戶機程序或編寫自己的客戶機應用程序。連接性和安全性：MySQL是完全網絡