空气中颗粒物检测方案

在线粒子监测系统设计应用说明 Facility Monitoring System Design Recommendations Application Note 在线粒子监测系统，目前市场上有许多不同名称的叫法 ，例如在线粒子监测系统 FMS（Facility Monitoring system）,连续监测系统 CMS（Continuous Monitoring System）,独立监测系统IMS (Independent Monitoring System) ,环境监测系统EMS（Environmental Monitoring System）,为了区分个监测系统和不误导读者，以下内容将所有的监测系统统称为在线粒子监测系统—— FMS监测系统 。因此，当你看到FMS系统，我们参考的就是TSI 公司的在线粒子监测系统（FMS 系统） 当我们设计或者定义一个监测系统时，我们必须考虑各个方面的因素，便于我们做出正确的决定。将监测系统和最终用户遇到的许多常见的问题融合到设计中，达到系统的最优模式，以下是要系统设计初期需要考虑的几方面问题： 一般监测系统模式： 最终用户希望在哪里看数据 该系统是一个相对独立的封闭系统，还是一个在最终用户局域网中工作的系统中（LAN） 对于FMS 监测系统测试的数据，最终用户是否需要通过自己的局域网络来方便的查看和存档数据 该FMS监测系统是否可以独立作为一个封闭的系统，但同时支持最终用户通过自己的局域网来访问且操作该系统 是否需要最终用户的IT部门合作 是否可以安装粒子计数器在最终用户的局域网中，如果可以，有什么风险 是否可以在最终用户的局域网中安装 FMS 监测系统服务器 数据库部分： 最终用户关于数据存储、备份和归档的需求和政策是什么 最终用户是否可以使用SQL 数据库 如果最终用户已经使用的是SQL数据库，是否有任何系统设计的限制 哪里是我用来存放SQL数据库的最佳位置 如何配置镜像SQL数据库和镜像数据库存放的最佳位置 如何在多显示窗口及备用监测系统的条件下来实现SQL数据库的功能 备用监测系统 最终用户对监测系统的风险如何控制，是否有需要实时热待机系统 如何实现在监测系统中配置实时可切换的热待机系统的最佳方式 备用监测系统是否可以同时作为多套监测系统的热待机 报警系统 当数据超过设定值或系统报警时，最终用户如何第一时间内通知操作员 报警需要远程控制吗，例如自动发送发邮件，短信提醒等等 报警界面，是否需要显示关键区域的数据，还是只有报警信息 远程控制 最终用户是否需要通过远程控制来操作监测系统 远程监测数据的最佳方式 FMS监测系统的客户端是否可以通过VPN登陆 IPAD 或者IPhone 是否能访问客户端服务器 操作系统平台 FMS监测系统是否可以在虚拟服务器上运行软件 该FMS监测系统支持哪种操作系统 在线粒子计数器及探头集成 多少个TSI 在线粒子计数器可以接入到最终用户系统中 在线粒子计数器如何集成到最终用户系统中 如何将一些环境探头（温湿度，压差等等）参数集成到FMS监测系统中 如何将信号灯接入FMS监测系统中 该系统最多可以支持的在线粒子计数器数量 最小采样间隔是多少，越短的采样间隔会导致更大的存储量 为了您更好的阅读和理解该应用说明，TSI公司建议您对TCP / IP网络协议和SQL数据库有一定的了解。这将显著帮助您对FMS监测系统的设计、安装以及故障排除。 FMS监测系统是在最终用户客户端的一种应用程序，通过TCP / IP网络进行通信。该系统包含三种模块： 模块名称 定义 客户端服务器 控制仪器，收集数据，存储数据到数据库，监测报警等等 用户界面 显示FMS 系统状态，配置参数和报警确认，生成报告等等 SQL 数据库服务器 存储和收集数据 虽然有三种不同模块，但是这三种模块可以安装到不同的电脑（服务器）上。只有用户界面需要有显示窗口来显示监测的实时数据等，其他模块应用程序均可以在后台运行，不需要任何显示数据。这意味着可以根据最终用户的要求，整个系统可以灵活配置，既可以在一台电脑上运行，也可以安装在不同电脑上。 另外，该系统支持在多个显示器上显示，可以在一个电脑或者多个电脑上显示监测数据，满足最终用户的各种需求。 对于监测数据的存储，SQL数据库服务器可以与多个客户端服务器共享，每个服务器将有一个独立的数据存储单元在SQL数据库服务器中 通过以上介绍，TSI公司的FMS监测系统有多种的组合方式可以满足客户需求。这就需要了解最终用户的需求，以优化的FMS系统。 本应用说明介绍三个层次的监测系统： 简单的监测系统 简单的分布式监测系统 复杂的分布式监测系统 简单的监测系统 通常用于中小型监测系统，最终客户的局域网没有使用。 简单的监测系统示意图 FMS 监测系统中客户端服务器，用户界面，SQL 数据库服务器安装在同一台电脑上。该示意图显示了一个额外的计算机上安装，以允许在第二位置中该设施访问的监测最终用户端。以下是其他关键点需要注意： 独立的一个网络，所有的系统传感器（在线粒子计数器，温湿度探头，压差，报警灯等）被连接到该网络，组成自己的LAN（局域网）。 所有的系统传感器都通过以太网和客户端服务器通信 客户端服务器，用户界面和SQL数据库服务器安装在一个电脑上 FMS监测系统没有和最终用户局域网（LAN）连接 SQL数据库使用标准的MySQL 数据库 额外一台客户端电脑可以安装到专用电脑上或者IPAD或触摸屏电脑上 组成部件介绍： 系统传感器（粒子计数器，温湿度探头，压差，报警灯等） 安装原则之一就是要把所有检测硬件安装在一个封闭的独立的局域网内。另外，这个系统传感器可以在最终用户的局域网上安装，但是这是一个关键的监测系统，所有人必须充分认识在全公司局域网上安装系统传感器的风险性。如果安装在最终客户的局域网内，以下几点必须考虑： 每个传感器均有一个静态IP地址，增加IP地址的数量 IP地址可能会于最终用户的局域网中的器件冲突 最终用户自身的局域网的一些变化可能导致网络拥堵，并导致下列情况 FMS 监测数据收集处于危险的环境中 最终用户局域网变慢 网络中的不确定因素增加 如果系统传感器硬件安装在一个独立的局域网，以上这些因素就可以避免 电脑配置： FMS监测系统对电脑配置的要求。配置较差的电脑会导致系统性能降低和可靠性不稳定的问题。 最低配置： 2 GB 内存 CPU 高于 Pentium Processor 硬盘不小于 80 GB 操作系统: Windows XP SP 3, Server 2003 (32-bit), Windows 7 (32-bit)—Ultimate and Enterprise 最小分辨率： 1152 * 864 网络配置 网络布线及电脑网络配置是非常重要的，任何偷工减料的布线，会导致系统不稳定和一些莫名其妙的问题，很难诊断和排除。 最小的网络速度需要100BASE-T。 使用具有网络供电功能的交换机，建议使用 CISCO的交换机 防火墙设置—必须遵照FMS监测系统安装指导设置，否则有可能导致FMS 监测系统客户端服务器，用户界面，SQL数据库不能通过TCP / IP协议交换信息，或者出现不可预知的网络问题。 确保高品质的网络布线（超五类或更高）和适当的RJ45 接头 我们强烈建议所有的网络布线使用的是质量上乘的网线，布线应该满足“快速以太网（100BASE-TX）”的要求 配置客户端服务器 该FMS监测系统理论上样本点为无限多个，但是样本点数量取决于许多因素（采样时间间隔等），建议最大值为100个。影响样本点的数量的一个因素是显示器尺寸和分辨率。对于大量的采样点，一般将系统分成更小的离散监测系统，这样便于整个系统运行和维护。但是，这样只能产生每个独立的监测系统的报告。 本系统目前仅支持英文系统 简单的分布式监测系统 在中型制药企业和生命科学企业中，对于保证可持续运行时间和测试数据不能丢失是衡量FMS 监测系统的重要参数之一，是众多参数中的优先等级。在如下FMS 监测系统中，最终用户的局域网被用来访问FMS监测系统数据和实时归档数据。 简单分布式监测系统示意图 上图简单分布式监测系统对物理参数进行监测和简单监测系统相同。这两种主要系统的区别在于，这套FMS 监测系统更加稳定，功能更强大，以下是详细区别： 自动热待机系统-具有自动实时切换功能的热待机系统-上图中，热待机支持三个服务器 SQL镜像数据库的实时数据归档 除和简单系统相同的配置要求相同外，但是，也有一些其他注意事项： 当FMS监测系统含有热待机时，我们建议只使用一个SQL数据库服务器。客户端服务器和热待机系统应该链接到相同的SQL数据库服务器。在不同电脑，使用两个SQL数据库增加了不必要的复杂性和额外的维护费用 SQL数据库服务器，客户端服务器和用户界面电脑必须安装在具有FMS独立局域网和最终用户局域网的网络上。出于这个原因，以上服务器必须具有两个以上的网卡 对于一个功能强大的监测环境，它要求所有的客户端服务器，用户界面，SQL数据库，镜像SQL数据库，以及热待机服务所有部件均将配置静态IP地址，独立的DNS。所有的以太网和RS-485转换器，以及粒子计数器将具有静态IP地址 镜像的SQL数据库建议安装在最终用户的主数据服务器上，这个镜像数据将被最终用户根据自己数据归档/管理政策来备份 Windows操作系统的更新必须被关闭 确保任何杀毒软件正确配置 TSI建议允许远程访问监测系统，方便配置 组成部件介绍： 电脑配置 强烈建议使用工业级服务器电脑用于监测，最低配置如下： 4 GB 内存 CPU 高于 Pentium Processor 硬盘不小于 80 GB 操作系统: Windows XP SP 3, Server 2003 (32-bit), Windows 7 (32-bit)—Ultimate and Enterprise 用户界面安装在服务器级别的电脑上 网络配置： 在简单系统部分详述的相同要求适用，其他要求如下： 在MySQL数据库应该在服务器级的电脑上，低配置的电脑会导致MySQL数据库影响系统报告功能。 确保任何静态IP地址独立于DHCP和DNS地址范围之外。 确保所有监测系统安装电脑使用的相同时间（主要针对最终用户在不同时差区域内配置服务器的用户） 复杂分布式监测系统 对于大型电子厂或者大型制药企业来说，他们有许多相同工艺，不同建筑物生产车间的生产线，因此FMS监测系统不但要有自己独立的局域网，并且利用最终用户的局域网，以方便FMS监测系统的访问和控制，数据的浏览和归档。 复杂的分布式系统原理图 上图被称为一个复杂的分布式监测系统，监测系统的所有硬件部分，软件部分安装在最终用户的局域网和自己独立的监测局域网，软件也被安装在不同的电脑上。 这个复杂式分布监测系统监测的对象和简单监测系统相同。如上图实例，我们将推出多个监测系统的一个重要概念。在这个例子中，我们看到客户端服务器＃1和客户端服务器＃2 。从上图可以清晰的看出，客户A车间的传感器监测数据被客户端服务器＃ 1收集数据，客户B车间的传感器监测数据被客户端服务器＃ 2收集数据。客户的A和B车间一般都是独立的建筑物。后期如果最终用户继续扩大生产车间C，这样很简单的就可以增加一个独立的监测局域网来扩展监测系统，对原来的监测系统没有任何影响，最终客户也不必重新验证整个系统。不要忘记其中一点，FMS监测系统不能生成包含所有A,B车间的数据的单一报告，只能A,B车间独自生成报告，A,B车间的数据也被分隔存储在SQL数据库服务器中不同的数据库 在上图例子中，FMS监测系统连接到最终客户网络，因此最终用户可以从家里通过外部因特网使用VPN方式连接自己的局域网,然后来访问FMS监测系统。平板电脑也正在通过无线连接通过VPN 来访问FMS 监测系统。请注意，通过VPN方式连接实现远程控制，可以完成对FMS 监测系统的浏览访问和控制。另外， FMS监控系统也提供通过Web浏览器来实现数据的浏览访问，但该方式不能控制该系统。这种灵活的访问方式，便于最终用户根据每个人权限及工作内容的不同，来灵活配置每个人的权限。 FMS 监测系统中，任何情况下的报警，不但在系统用户界面上显示外，而且均可以通过邮件，短信提醒等方式来提醒不在现场的操作员来及时处理。 FMS 监测系统中，报告可以根据最终用户的时间，自动生成报告（包含报警记录，监测数据，追踪记录，统计信息等等相关信息）后发送到最终用户指定人员的邮箱中，便于最终用户对监测系统的掌控。 组成部件介绍 电脑配置 同简单监测系统和简单分布式监测系统，最低配置如下： 4 GB 内存 CPU 高于 Pentium Processor 硬盘不小于 80 GB 操作系统: Windows XP SP 3, Server 2003 (32-bit), Windows 7 (32-bit)—Ultimate and Enterprise 用户界面安装在服务器级别的电脑上 网络配置 同简单分布式监测系统相同，但是，也有一些其他注意事项： FMS 监测系统可以设置密码，并且密码必须大于6位。 SQL 数据库服务器访问，要使用IP地址 TSI公司推荐通过IP地址访问FMS监测系统中的组件 确保所有安装FMS 监控软件的服务器使用相同的时间（主要针对最终用户在不同时差区域内配置服务器的用户） 总结 同上所述，以上这些例子的目的是帮助您了解FMS监测系统的强大设计，同时我们认为没有任何两个监测系统都是一样的，所以您的监测系统可能会于上述实例相结合。无论什么样的最终的设计，都要收集到足够的信息，满足最终用户的对监测系统的需求。 TSI公司的团队将会给您提供任何方面的支持，并回答您提出的任何问题，在你的系统设计过程中，请要毫不犹豫与我们联系，我们将用我们的专业知识来帮助您实现您的需求。