伸缩节位移在线监测与数据采集系统

项目背景与难点

伸缩节是管道系统中的关键补偿部件，其位移量直接反映管道热胀冷缩、地基沉降等工况变化。客户原有人工巡检方式依赖人员定时到现场读取仪表数据，记录分散且时效性差，无法及时发现异常，也难以形成连续的历史档案。

项目面临的难点主要有：现场测点数量多，需接入202个位移传感器，且分布在不同LoRa网关下，数据汇聚和配置管理复杂；采集过程需兼顾可靠性与实时性，通讯异常时要有重试和离线判定机制，避免产生错误数据；同时，大屏展示需要清晰呈现传感器状态、报警信息和三维模型，对界面交互和数据刷新提出了较高要求。

软件交付内容

交付的软件为一套伸缩节数据采集与监测系统，基于Windows工控机运行，采用C# .NET Framework开发，界面适配大屏显示。系统核心模块包括Modbus TCP通讯层、定时采集调度、传感器卡片总览、报警管理、历史数据查询、趋势曲线分析、用户管理和三维模型展示。

Modbus TCP通讯层按原生协议实现保持寄存器和离散量读写，支持多网关IP、端口和从站地址配置，可自动分批读取数据。采集调度模块定时触发，失败后自动重试5次，全部失败则将对应传感器置为离线状态并落库。系统内置SQLite数据库，存储历史位移数据、报警记录、清零记录和操作日志，支持按时间范围、传感器、报警类型等多条件查询，并可导出Excel。三维模块通过STL模型展示伸缩节结构，用户可在查看数据的同时观察设备形态。

实施成果

系统上线后，202个伸缩节位移测点全部纳入统一平台管理，实现了从人工巡检到定时自动采集的转变。每小时自动采集一次位移数据，采集失败自动重试，有效避免了数据漏记和错记；超阈值与离线两类报警自动记录并实时展示，值班人员无需逐点巡查即可掌握设备状态。

历史数据与日/月/年趋势曲线为运维人员提供了完整的位移变化档案，多传感器分组对比功能有助于分析不同测点之间的关联变化；Excel导出功能满足报表汇总和汇报需求。该软件使现场监测数据全面电子化，显著降低了人工抄录的工作量，提升了异常发现与响应的及时性。

关键指标