時(shí)間：2022-08-21 21:47:13
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】水汽品質(zhì);監(jiān)控;網(wǎng)絡(luò);可靠性
各行各業(yè)的發(fā)展都離不開電力的支持，為了保證電廠的安全生產(chǎn)，電廠遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)就非常必要。起初遠(yuǎn)程監(jiān)控功能用于PC用戶在離開辦公室的時(shí)候能訪問臺(tái)式PC硬盤中的信息，甚至可以通過其臺(tái)式PC訪問企業(yè)網(wǎng)絡(luò)資源。但隨著通信技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)愈來愈完善，Internet技術(shù)已經(jīng)滲透到日常生活和工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，包括工業(yè)控制方面，這使得電廠遠(yuǎn)程監(jiān)控成為可能。
1.熱電廠遠(yuǎn)程監(jiān)控
熱電廠實(shí)質(zhì)上是一個(gè)能量轉(zhuǎn)化工廠，由于電能尚且不能大量存儲(chǔ)，而且熱力設(shè)備眾多、熱力系統(tǒng)龐大、生產(chǎn)過程復(fù)雜。在這個(gè)過程中，應(yīng)充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)在機(jī)組運(yùn)行檢測(cè)、控制和管理上的作用，控制發(fā)電機(jī)組及其輔助設(shè)備在優(yōu)良的狀態(tài)下運(yùn)行，最大限度地發(fā)揮機(jī)組設(shè)計(jì)效率。由于各局部生產(chǎn)過程之間的狀態(tài)相互影響較大，而且各主要生產(chǎn)設(shè)備的動(dòng)態(tài)特性之間存在很大的差異，發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)控制，必須具備協(xié)調(diào)不同運(yùn)行設(shè)備工作的功能。
遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為一體的產(chǎn)品，是指具有數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視、控制功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，即監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，也就是人們常說的SCADA系統(tǒng)。具有功能強(qiáng)大、操作簡(jiǎn)便和可靠性高等特點(diǎn)，它可以方便地用于工業(yè)裝置的生產(chǎn)控制和經(jīng)營(yíng)管理。在這個(gè)系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)直接參與被監(jiān)控對(duì)象的檢測(cè)、監(jiān)督和控制。由于遠(yuǎn)程監(jiān)控的對(duì)象是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，這就要求整個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該完備的考慮以下幾點(diǎn)：首先，要可靠性和容錯(cuò)性，即要求在系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下，能夠自動(dòng)或半自動(dòng)地（需人工干預(yù)）采取相應(yīng)的措施，保證系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。
2.系統(tǒng)功能分析與設(shè)計(jì)
水汽品質(zhì)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通過現(xiàn)場(chǎng)傳感器取得采樣值，然后經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)控制測(cè)量設(shè)備對(duì)采樣值進(jìn)行一系列的數(shù)學(xué)處理，再通過網(wǎng)絡(luò)把處理后的數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)端監(jiān)控站與服務(wù)器，從而使遠(yuǎn)端監(jiān)控站和遠(yuǎn)程服務(wù)器可以對(duì)數(shù)據(jù)和狀態(tài)值進(jìn)行集中的管理。
2.1 水汽系統(tǒng)水處理流程
圖1 發(fā)電廠水處理流程
圖1是電廠水汽系統(tǒng)流程圖，補(bǔ)給水是在原水經(jīng)各種工藝處理后，補(bǔ)充因鍋爐汽水損失的水。由于給水直接進(jìn)入鍋爐，故對(duì)其水質(zhì)必須加以嚴(yán)格控制，以防止設(shè)備的結(jié)垢與腐蝕。然后進(jìn)入鍋爐，在鍋爐本體蒸發(fā)系統(tǒng)中運(yùn)行的水，則稱為爐水。給水經(jīng)省煤器提高溫度后進(jìn)入蒸發(fā)管（爐堂內(nèi)側(cè)的上升管），然后由下降管（爐堂外測(cè)）經(jīng)下聯(lián)箱進(jìn)入蒸發(fā)管。在蒸發(fā)過程中，水吸熱成為水汽混合物，又返回汽包形成循環(huán)回路，這就是鍋爐的爐水系統(tǒng)。如爐水的水質(zhì)不嚴(yán)格控制，就會(huì)導(dǎo)致水汽系統(tǒng)的結(jié)垢與腐蝕。水與汽在氣包中得到分離后，產(chǎn)生的飽和蒸汽經(jīng)過熱器轉(zhuǎn)為過熱蒸汽進(jìn)入氣輪機(jī)。整個(gè)流程是由原水經(jīng)處理后->補(bǔ)給水經(jīng)給水泵使給水進(jìn)入鍋爐后，依次經(jīng)過預(yù)熱段->蒸發(fā)段->過熱段->過熱蒸汽->汽輪機(jī)排汽經(jīng)凝汽器->凝結(jié)水->經(jīng)處理后返回給水系統(tǒng)。
2.2 功能分析
遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)有兩種類型，一種是在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)沒有現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，而是將數(shù)據(jù)采集后直接送到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理;另一種是現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控并存，這里選擇采用后一種方式，即有現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。水汽品質(zhì)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)以下一些功能：
1）數(shù)據(jù)傳輸與處理功能：主要是把生產(chǎn)過程中采集的各種模擬或數(shù)字量，通過串口和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理器和遠(yuǎn)程監(jiān)控站與服務(wù)器并進(jìn)行相應(yīng)處理，同時(shí)通過EXCEL表把數(shù)據(jù)顯示給用戶。
2）管理功能：管理人員能夠通過IE瀏覽器監(jiān)測(cè)到系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、現(xiàn)場(chǎng)工作人員的工作記錄等。
3）存儲(chǔ)功能：對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)加以存儲(chǔ)。
4）冗余容錯(cuò)技術(shù)：使用雙網(wǎng)、雙機(jī)熱備、冗余等技術(shù)保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。
5）安全與報(bào)警功能：利用己有的有效數(shù)據(jù)、圖像、報(bào)表等對(duì)工況進(jìn)行分析、故障診斷、險(xiǎn)情預(yù)測(cè)，并以聲、光、電的形式對(duì)故障和突發(fā)事件報(bào)警。
2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
完整的基于Intranet的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可劃分現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控層和遠(yuǎn)程監(jiān)控層，它們相互獨(dú)立，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)交換技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來，如圖2所示。
圖2 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浞謱?/p>
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層是由安裝在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的智能儀表、采集器等各種具有數(shù)據(jù)采集功能的智能設(shè)備以及其采用的總線和協(xié)議組成。與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控層采用RS-485總線進(jìn)行串口傳輸，現(xiàn)場(chǎng)模塊不斷的采集現(xiàn)場(chǎng)原始數(shù)據(jù)，在它們不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)處于監(jiān)聽模式，主機(jī)對(duì)一個(gè)模塊發(fā)出一個(gè)帶地址的命令，然后等待模塊的相應(yīng)?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控層從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中獲取數(shù)據(jù)，完成各種控制、運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測(cè)、報(bào)警等功能，另外還包括控制組態(tài)的設(shè)計(jì)?？梢哉f現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控層是整個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的核心，由多個(gè)數(shù)據(jù)處理器子站構(gòu)成，通過控制網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層進(jìn)行數(shù)據(jù)交換?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控層對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求比較高，它要保證系統(tǒng)采樣的實(shí)時(shí)性以及系統(tǒng)對(duì)各種操作的響應(yīng)時(shí)間要求，而采用RS-485串口通信可以滿足水汽品質(zhì)系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求。遠(yuǎn)程監(jiān)控層以現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控層為基礎(chǔ)的信息系統(tǒng)，通過通信對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)分類管理，并通過企業(yè)管理信息系統(tǒng)（MIS）數(shù)據(jù)，這一部分的實(shí)現(xiàn)使得遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的功能得到延伸和完善。
3.軟件開發(fā)與可靠性研究
系統(tǒng)采用C/S與B/S編程模式相結(jié)合的軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水汽品質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)控，而且能夠通過瀏覽器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)查詢和共享。
3.1 程序設(shè)計(jì)
C/S模式的軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的功能是：遠(yuǎn)端用戶可以通過客戶端應(yīng)用程序在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層的工作情況，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè);遠(yuǎn)程用戶可以通過虛擬界面向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層發(fā)送控制命令，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。監(jiān)控程序需要專門創(chuàng)建一個(gè)線程來處理串口數(shù)據(jù)，接收串口采集來的數(shù)據(jù)并予以顯示。系統(tǒng)必須對(duì)端口進(jìn)行配置，以完成串口的采集。
對(duì)于遠(yuǎn)空間距離的技術(shù)人員和廠級(jí)管理人員需要觀測(cè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的變化，可以通過以TCP/IP為核心協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)?；贐/S方式的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)采集層為基礎(chǔ)的，而數(shù)據(jù)采集層實(shí)際上包括了設(shè)備層和監(jiān)控層，前面已經(jīng)對(duì)設(shè)備層和監(jiān)控層進(jìn)行了設(shè)計(jì)，監(jiān)控層是實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的處理、顯示，對(duì)設(shè)備層的管理、控制，同時(shí)將處理過的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)中，因而監(jiān)控層又是數(shù)據(jù)庫(kù)與設(shè)備層之間的橋梁。ASP技術(shù)是Browser/Server模式下編制動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)的一種很理想的工具，它支持ActiveX控件和動(dòng)態(tài)HTML，能實(shí)現(xiàn)用戶的編程要求。ASP根據(jù)訪問數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)果集生成HTML語(yǔ)言的主頁(yè)返回給瀏覽器端。利用ASP技術(shù)實(shí)現(xiàn)Web數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)流圖如圖3所示。
圖3 ASP技術(shù)實(shí)現(xiàn)Web數(shù)據(jù)庫(kù)流程
整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況是：用戶通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器查詢網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器提供的數(shù)據(jù)頁(yè)面并發(fā)出請(qǐng)求，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器根據(jù)請(qǐng)求查詢數(shù)據(jù)庫(kù)，并向用戶返回查詢結(jié)果。
3.2 監(jiān)控系統(tǒng)可靠性分析
熱電廠水汽品質(zhì)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性從總體上考慮主要是四部分，分別是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的可靠性、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的可靠性、硬件的可靠性及軟件的可靠性。在未采取可靠性措施前，系統(tǒng)都是串聯(lián)結(jié)構(gòu)的，即系統(tǒng)的每一個(gè)部分都相當(dāng)重要，任何一部分發(fā)生故障整個(gè)系統(tǒng)都會(huì)受到牽連。所以我們必須采取一定的冗余措施，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行備份，熱電廠水汽品質(zhì)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)備份可靠性框圖分別如圖4所示。
圖4 系統(tǒng)備份可靠性框圖
適當(dāng)采取冗余措施，能大大提高系統(tǒng)可靠性，并且采用模塊備份能得到比系統(tǒng)備份更大的可靠性。除此之外，遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)部分采用雙機(jī)熱備份方式，從機(jī)與主機(jī)之間的監(jiān)聽采取請(qǐng)求與應(yīng)答的方式，從機(jī)以一定的時(shí)間間隔向主機(jī)發(fā)出請(qǐng)求，主機(jī)應(yīng)答表示工作正常，主機(jī)如果沒有作出應(yīng)答，從機(jī)將切斷主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，立即與現(xiàn)場(chǎng)工作站進(jìn)行握手連接。
4.總結(jié)
本文論述的熱電廠水汽品質(zhì)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是基于Intranet的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，它將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和控制技術(shù)結(jié)合起來，進(jìn)行了C/S（Client/Server）和B/S（Browser/Server）相結(jié)合的軟件設(shè)計(jì)，不僅實(shí)現(xiàn)了水汽品質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)控，而且能夠通過瀏覽器（比如IE瀏覽器）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)查詢和共享。同時(shí)為提高系統(tǒng)的可靠性，分別對(duì)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)傳輸結(jié)構(gòu)、軟件及硬件這四個(gè)方面進(jìn)行了可靠性設(shè)計(jì)。工作人員不必親臨現(xiàn)場(chǎng)（尤其在惡劣環(huán)境下）就可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的工作情況進(jìn)行監(jiān)控，完成參數(shù)設(shè)置與調(diào)整，進(jìn)行故障恢復(fù)等，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率;通過遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，可以加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部合作，可以更合理的安排生產(chǎn)，加強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
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【關(guān)鍵詞】涵洞水位監(jiān)測(cè)；GPRS；嵌入式系統(tǒng)
1.系統(tǒng)概述
最近幾年，夏季暴雨頻繁，北京、成都、廣州等地都發(fā)生過城市涵洞人、車溺水事故，主要原因在于不知涵洞水位?；诔鞘泻此槐O(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、顯示涵洞水位，當(dāng)水位超過警戒線時(shí)，自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，及時(shí)提醒過往行人。本系統(tǒng)的開發(fā)能夠補(bǔ)充城市涵洞排水不夠完善的缺點(diǎn)，切實(shí)消除安全隱患，保證人民生命和財(cái)產(chǎn)安全。
2.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
本文所設(shè)計(jì)的城市涵洞水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用GPRS通信方式，并采取自報(bào)/應(yīng)答混合的工作方式，主要由以下三部分組成：監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)、GPRS 網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的主要功能是檢測(cè)涵洞水位信息，并通過 GPRS網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)互通。遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的主要功能是處理涵洞數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、接收等水位信息，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、歷史數(shù)據(jù)分析及查詢等。城市涵洞水位監(jiān)測(cè)總體設(shè)計(jì)如圖1所示。
3.硬件設(shè)計(jì)
3.1監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)
監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)控制子系統(tǒng)硬件核心為L(zhǎng)PC2368的處理器，可以將傳感器調(diào)理電路感知到的水位信號(hào)進(jìn)行處理?？刂破鞯腁D接口通過 I/V 轉(zhuǎn)換電路連接水位傳感器。控制器的 UART0 接口通過 RS232 串口通信電平接口轉(zhuǎn)換電路連接 GPRS 模塊，用以傳輸水位數(shù)據(jù)?？刂破鞯?SPI 接口連接存儲(chǔ)模塊，用以存儲(chǔ)水位數(shù)據(jù)。水位傳感器采用 WL400 投入式壓力傳感器。量程為 10m，精度為±1%，分辨率為 1mm，工作電壓為 12V。監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)將傳感器采集上來的水位信號(hào)轉(zhuǎn)換為水位數(shù)據(jù)信息，通過給GPRS模塊發(fā)送AT指令，使其按照一定格式發(fā)送數(shù)據(jù)給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。水位傳感器采集的水位信息，輸出為 4-20mA 標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，通過 I/V 轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)后，傳輸給控制器?？刂破魍ㄟ^對(duì)水位信號(hào)的處理后，將其轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊中，當(dāng)水位超過警戒線后啟動(dòng)報(bào)警模塊，并通過通信模塊GPRS將數(shù)字信號(hào)傳輸給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)如圖2所示。
3.2 GPRS通信子系統(tǒng)
本系統(tǒng)平臺(tái)應(yīng)用于城市涵洞，既要保證將釆集到的水位信息及時(shí)有效的發(fā)送到監(jiān)測(cè)中心，同時(shí)又要求在系統(tǒng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)能夠發(fā)出報(bào)警信息，綜合各方面考慮，釆用GPRS與SMS混合通信的方式，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與報(bào)警反饋的功能。
設(shè)備的串口根據(jù)接收數(shù)據(jù)中的通道選擇命令來決定數(shù)據(jù)通過GPRS或SMS方式來發(fā)送數(shù)據(jù)，方式轉(zhuǎn)換采用虛擬串口即軟件復(fù)用串口方式，通過AT指令選擇工作在哪個(gè)通道。通信模塊釆用SIMCOM公司的雙頻GSM/GPRS SIM900A，對(duì)通信模塊的控制由MCU發(fā)出的AT指令進(jìn)行控制，沒有引出語(yǔ)音接口，外部功能模塊主要是電源接口、SIM卡接口以及MCU相關(guān)的接口等。GPRS模塊與控制器通過串口進(jìn)行收發(fā)數(shù)據(jù)，如圖3所示：
3.3遠(yuǎn)程監(jiān)控中心
遠(yuǎn)程監(jiān)控中心主要將無(wú)線基站發(fā)出的水位信息入庫(kù)，在此基礎(chǔ)上管理和分析水位數(shù)據(jù)。系統(tǒng)開發(fā)主要基于J2EE平臺(tái)，采用B/S架構(gòu)的管理模式，采用分層的MVC的架構(gòu)設(shè)計(jì)模式，包含實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、報(bào)表輸出、統(tǒng)計(jì)分析、超標(biāo)報(bào)警、系統(tǒng)時(shí)鐘、參數(shù)設(shè)置等功能。
4.軟件設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)中選用的μC/OS-II嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要優(yōu)點(diǎn)有：本操作系統(tǒng)采用C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言編寫，而且其中絕大部分是C語(yǔ)言，易于上手，修改方便。監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)軟件流程如圖4所示：
5.小結(jié)
本論文研究開發(fā)了一種面向城市涵洞水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以嵌入式處理器為基礎(chǔ)，通過GPRS無(wú)線通信技術(shù)，對(duì)城市涵洞水位信息進(jìn)行采集、傳輸、報(bào)警等處理，實(shí)現(xiàn)了水位監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性和自動(dòng)化。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
[1]呼娜.基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D].西安建筑科技大學(xué)，2012.
[2]張小強(qiáng)，楊放春.一種基于GPRS技術(shù)的無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)[J].中國(guó)數(shù)據(jù)通信，2004，1：18-21.
摘要
隨著自動(dòng)控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，促使控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。 控制網(wǎng)絡(luò)Infranet(infrastruacture network)是一類特殊的局域網(wǎng)，隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，極大地促進(jìn)了控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展和完善，它不僅使生產(chǎn)過程向更高層次的自動(dòng)化水平發(fā)展，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制、協(xié)調(diào)控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控等，也為其與信息網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫集成，組建統(tǒng)一的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。本文是作者在山東萊城發(fā)電廠輔助系統(tǒng)技術(shù)改造項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)輔助系統(tǒng)集中監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)總結(jié)和理論研究，從理論和實(shí)際兩個(gè)方面對(duì)控制網(wǎng)絡(luò)固有的技術(shù)特征以及交換式以太控制網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)作了詳細(xì)論述，同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)中遇到的種種問題的解決作了理論上的探討?！?/p>
【關(guān)鍵詞】 控制網(wǎng)絡(luò)；現(xiàn)場(chǎng)總線；ControlNet；以太網(wǎng)；交換式；共享式；
【論文類型】 應(yīng)用基礎(chǔ)
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關(guān)鍵詞：火宅，漏電報(bào)警器
一、電氣火災(zāi)的原因和危害性
我國(guó)的電氣火災(zāi)大部分都是因漏電和短路而引發(fā)的，在低壓配電系統(tǒng)中，電氣線路的漏電和短路是導(dǎo)致電氣火災(zāi)發(fā)生的根源和重要原因之一，并對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成了很大的威脅，應(yīng)引起大家高度的警惕和重視。
當(dāng)電氣線路和電氣設(shè)備的絕緣受到損傷而導(dǎo)致接地故障，主要是指相線對(duì)地或與地有聯(lián)系的導(dǎo)電體之間的短路，包括相線與大地、PE線、PEN線、配電和用電設(shè)備的金屬外殼、敷線鋼管、橋架線槽、建筑物金屬構(gòu)件、上下水和采暖、通風(fēng)等管道以及金屬屋面、水面等之間的短路?？萍颊撐模鹫．?dāng)發(fā)生接地短路時(shí)在接地故障持續(xù)的時(shí)間內(nèi)，與它有關(guān)聯(lián)的電氣設(shè)備和管道的外露可導(dǎo)電部分對(duì)地和裝置外的可導(dǎo)電部分間存在故障電壓。此電壓可使人身遭受電擊，也可因?qū)Φ氐碾娀』蚧鸹ㄒ鸹馂?zāi)或爆炸，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和生命財(cái)產(chǎn)損失。
電氣短路主要包括金屬性短路和接地電弧性短路兩種：金屬性短路是由導(dǎo)體間直接接觸，如相與相之間、相與N線之間短路，其短路電流大，短路點(diǎn)往往被高溫熔焊，金屬線芯產(chǎn)生高溫以至熾熱，絕緣被劇烈氧化而自燃，火災(zāi)危險(xiǎn)甚大，但金屬性短路產(chǎn)生的大短路電流能使斷路器瞬時(shí)動(dòng)作切斷電源，火災(zāi)往往得以避免；接地電弧性短路是因短路電流受阻抗影響，電弧長(zhǎng)時(shí)間延續(xù)，而電弧引起的局部溫度可高達(dá)2000℃以上，足以引燃附近可燃物質(zhì)引起火災(zāi)，但由于接地故障引起的短路電流較小，不足以使一般斷路器動(dòng)作跳閘切斷電源，可見接地電弧性短路引起的火災(zāi)危險(xiǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于金屬性短路?？萍颊撐模鹫?。電氣短路以單相接地故障居多，電氣火災(zāi)的危險(xiǎn)則以接地電弧性短路為最嚴(yán)重。另外不論是TN系統(tǒng)還是TT系統(tǒng)，接地故障回路的阻抗都大于帶電導(dǎo)體短路回路的阻抗，這也是形成接地電弧性短路的一個(gè)重要原因。
通過分析電氣火災(zāi)的原因，在低壓電氣線路上加裝防火漏電報(bào)警就是一種行之有效的防范措施。通過防火漏電報(bào)警系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確地監(jiān)控電氣線路的故障和異常狀態(tài)，提早預(yù)警發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)的隱患，及時(shí)報(bào)警提醒人員去消除這些隱患，避免火災(zāi)給國(guó)家經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成巨大損失，把電氣引發(fā)火災(zāi)消滅在萌芽狀態(tài)。
二、防火漏電報(bào)警的內(nèi)容組成及功能特點(diǎn)
防火漏電報(bào)警以帶激勵(lì)脫扣器的塑殼式斷路器為主開關(guān)，另外配備各種采集、記憶、通訊等元器件，集漏電、短路、過載、過壓、欠壓、防雷、防誤合閘、故障類型識(shí)別、強(qiáng)制斷電等各種保護(hù)功能于一體，并具有來電顯示、聲光報(bào)警和本機(jī)自檢功能。防火漏電報(bào)警主要作為剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器使用，并通過防火漏電報(bào)警系統(tǒng)。對(duì)電氣線路的故障和異常狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，使被動(dòng)防火變?yōu)橹鲃?dòng)防火，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控和管理的目標(biāo)。其主動(dòng)性功能特點(diǎn)如下：
1）系統(tǒng)啟動(dòng)后首先對(duì)電氣線路進(jìn)行全面運(yùn)行檢測(cè)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除電氣火災(zāi)隱患。當(dāng)不存在電氣火災(zāi)隱患時(shí)才允許開關(guān)合閘接通，若存在電氣故障時(shí)提前預(yù)警并可以斷開回路，未排除電氣故障前拒絕合閘接通，確保低壓配電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。
2）在低壓配電系統(tǒng)中，對(duì)電氣線路的運(yùn)行狀況實(shí)行全天候在線自動(dòng)安全監(jiān)控，自動(dòng)跟蹤診斷電氣故障，分析和識(shí)別故障類型，并發(fā)出聲光和語(yǔ)音報(bào)警，通知電氣維護(hù)人員及時(shí)排除故障，把電氣火災(zāi)隱患消滅在萌芽狀態(tài)。真正做到“智能監(jiān)控，防患于未然”?？萍颊撐?，火宅。
3）防火漏電報(bào)警采用了微電腦(PIC單片機(jī))自動(dòng)控制技術(shù)，取代了傳統(tǒng)被動(dòng)式機(jī)械熱效應(yīng)控制技術(shù)，全面實(shí)現(xiàn)升級(jí)換代，分?jǐn)嗨俣雀?，?shí)測(cè)數(shù)據(jù)只有0.04秒，比傳統(tǒng)開關(guān)動(dòng)作速度縮短了數(shù)倍，分?jǐn)嗨俣仍娇欤a(chǎn)生的電氣火花就越小，一旦發(fā)生故障能快速切斷，增強(qiáng)了安全可靠性。
4）系統(tǒng)具備“黑匣子”記憶功能。通過一臺(tái)電腦在5km范圍之內(nèi)，可對(duì)多臺(tái)防火漏電報(bào)警實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。隨時(shí)可關(guān)斷或接通用戶供電線路，隨時(shí)可查詢用戶供電線路安全用電情況，隨時(shí)調(diào)閱每臺(tái)防火漏電報(bào)警當(dāng)前或歷史運(yùn)行情況，一旦發(fā)生漏電、過載、短路等故障時(shí)能準(zhǔn)確在電腦界面上顯示出發(fā)生故障的供電線路具置和發(fā)生故障的時(shí)間。使故障發(fā)生的原因一目了然，便于維護(hù)和管理。
5）系統(tǒng)采用智能化網(wǎng)絡(luò)管理。采用RS485／RS422四線制全雙工通訊模式，傳輸距離在5km以內(nèi)?？萍颊撐?，火宅。同時(shí)可與煙感、溫感或可燃?xì)怏w探測(cè)器及火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中心實(shí)行聯(lián)動(dòng)控制，把配電與消防系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)雙重報(bào)警和控制功能，大大提高了對(duì)漏電火災(zāi)監(jiān)控的可靠性和保護(hù)性，從根本上解決了電氣火災(zāi)誤報(bào)和漏報(bào)現(xiàn)象，全面主動(dòng)防御電氣火災(zāi)事故的發(fā)生。科技論文，火宅。
6）系統(tǒng)實(shí)行多功能全面保護(hù)，除傳統(tǒng)的漏電、過載、短路保護(hù)外，又增加了防止過壓、欠壓、雷電感應(yīng)和誤操作等防護(hù)措施，以避免對(duì)電氣設(shè)備的損壞，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
三、防火漏電報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用
防火漏電報(bào)警系統(tǒng)由防火漏電報(bào)警、集線器、中繼器、轉(zhuǎn)換器、臺(tái)式監(jiān)控主機(jī)或電腦等設(shè)備組成。系統(tǒng)以防火漏電報(bào)警作為剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器使用，集各種保護(hù)功能為―體，擔(dān)負(fù)起各種電氣故障的實(shí)時(shí)檢測(cè)、采集和發(fā)送任務(wù)，并具有來電顯示、聲光報(bào)警和本機(jī)自檢功能，對(duì)過電流、剩余動(dòng)作電流、動(dòng)作與延時(shí)時(shí)間等各種參數(shù)值進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)或?qū)崪y(cè)后設(shè)定。采用先進(jìn)的動(dòng)態(tài)閾值檢測(cè)和自動(dòng)判斷技術(shù)、高靈敏度剩余電流探測(cè)、新型故障數(shù)學(xué)模擬算法和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，為智能遠(yuǎn)程監(jiān)控的實(shí)施起到了重要的作用。
系統(tǒng)對(duì)電氣線路的運(yùn)行狀況實(shí)行全天候在線自動(dòng)安全監(jiān)控，隨時(shí)檢查各用戶安全用電情況，可接通或分?jǐn)嘤脩綦娫?，并具?ldquo;黑匣子”記憶功能。準(zhǔn)確報(bào)出故障線路地址，監(jiān)視故障點(diǎn)的變化，滿足了《新高規(guī)》中，“儲(chǔ)存各種故障和操作試驗(yàn)信號(hào)，信息存儲(chǔ)時(shí)間不應(yīng)少于12個(gè)月；切斷漏電線路上的電源，并顯示其狀態(tài)；顯示系統(tǒng)電源狀態(tài)”等要求。
系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立監(jiān)控，監(jiān)控主機(jī)單獨(dú)設(shè)置在值班室或消防控制室內(nèi)。也可采用通訊接口與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)雙重報(bào)警和控制功能，監(jiān)控主機(jī)可與消防系統(tǒng)設(shè)備共用，設(shè)置在消防控制室內(nèi)，達(dá)到集中監(jiān)控和管理的目的。
四、總結(jié)
在低壓電氣線路上安裝防火漏電報(bào)警這是有效可行的方法。通過防火漏電報(bào)警系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確地監(jiān)控電氣線路的故障和異常狀態(tài)，并報(bào)出故障線路地址。科技論文，火宅。監(jiān)視故障點(diǎn)的變化，隨時(shí)儲(chǔ)存和記錄故障信息情況，提早發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)的隱患，及時(shí)報(bào)警提醒人員去消除這些隱患，避免電氣火災(zāi)發(fā)生，把電氣火災(zāi)的消滅在萌芽狀態(tài)。
關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程控制 機(jī)電控制 網(wǎng)絡(luò)接入
中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）10（b）-0009-01
隨著機(jī)電裝備的復(fù)雜化，現(xiàn)在的機(jī)電設(shè)備，不僅體積大，規(guī)模大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且其實(shí)現(xiàn)的功能非常多，往往需要同時(shí)完成若干多項(xiàng)功能，因此對(duì)于這一類機(jī)電裝備的監(jiān)測(cè)，其監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)也必須具備較為復(fù)雜的控制功能。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和遠(yuǎn)程控制技術(shù)的發(fā)展，逐漸對(duì)于大型機(jī)電裝備的控制提出了遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化和無(wú)人值守控制的要求，這就要求必須利用網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電裝備的遠(yuǎn)程控制和無(wú)人值守，因此，必須要對(duì)遠(yuǎn)程機(jī)電控制中的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)加以研究，以確定最適宜的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)接入和遠(yuǎn)程控制技術(shù)的應(yīng)用。
1 遠(yuǎn)程控制技術(shù)發(fā)展概述
過去應(yīng)用最為廣泛的遠(yuǎn)程控制技術(shù)主要有以下幾種類型。
1.1 集散式遠(yuǎn)程控制
集散式遠(yuǎn)程控制，是為每一個(gè)監(jiān)控對(duì)象，即每一臺(tái)機(jī)電設(shè)備都安裝監(jiān)測(cè)儀表，將所有的監(jiān)測(cè)儀表所采集到的數(shù)據(jù)全部發(fā)送到控制機(jī)上，由控制機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)全部機(jī)電設(shè)備的集中控制。這種遠(yuǎn)程控制模式應(yīng)用方式簡(jiǎn)單，組網(wǎng)成本較低，但是由于全部數(shù)據(jù)由控制機(jī)進(jìn)行操作，實(shí)際上增大了控制機(jī)的負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的可靠性較低，健壯性較差。
1.2 分布式遠(yuǎn)程控制
針對(duì)集散式遠(yuǎn)程控制模式在實(shí)際應(yīng)用中所出現(xiàn)的問題，逐漸出現(xiàn)了分布式遠(yuǎn)程控制代替了過去的集散式遠(yuǎn)程控制。分布式遠(yuǎn)程控制是將所有被監(jiān)測(cè)的機(jī)電設(shè)備的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行采集與監(jiān)測(cè)，分別發(fā)送到幾個(gè)分站進(jìn)行集中控制，通過通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)分站與主站之間的數(shù)據(jù)通訊，從而完成主站對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制。分布式遠(yuǎn)程控制的最大優(yōu)勢(shì)就在于客觀上降低了主站控制機(jī)的負(fù)擔(dān)，由各個(gè)分站控制機(jī)共同分擔(dān)，從而在一定程度上提高了系統(tǒng)的可靠性和健壯性。但是分布式遠(yuǎn)程控制模式在應(yīng)用中也存在一定的弊端，那就是組網(wǎng)復(fù)雜，組網(wǎng)成本較高，不適宜大規(guī)模應(yīng)用。
1.3 現(xiàn)場(chǎng)總線式遠(yuǎn)程控制
現(xiàn)場(chǎng)總線式遠(yuǎn)程控制是近幾年新發(fā)展起來并得到大規(guī)模應(yīng)用的一種遠(yuǎn)程控制模式。這種控制模式能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要被監(jiān)測(cè)的機(jī)電設(shè)備的具體數(shù)據(jù)通訊接口分別設(shè)計(jì)不同的現(xiàn)場(chǎng)通訊總線，從而將集散式遠(yuǎn)程控制和分布式遠(yuǎn)程控制的優(yōu)勢(shì)集于一身。
2 基于工業(yè)以太網(wǎng)的遠(yuǎn)程機(jī)電控制接入技術(shù)探討
2.1 面向工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)
目前機(jī)電設(shè)備接入工業(yè)以太網(wǎng)有以下幾種技術(shù)模式。
（1）通過傳感儀表接入。
機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化控制，離不開傳感監(jiān)測(cè)，因此很多機(jī)電控制系統(tǒng)都是通過傳感儀表實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)的采集傳輸，利用傳感儀表的輸出接口，為其配置合適的網(wǎng)絡(luò)接入接口，從而實(shí)現(xiàn)將機(jī)電設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)接入工業(yè)以太網(wǎng)。
（2）通過數(shù)據(jù)采集板卡接入。
在一些機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，出于數(shù)據(jù)管理的需求，也會(huì)采用數(shù)據(jù)采集板卡的方式將機(jī)電設(shè)備接入以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。將傳感儀表所采集到的數(shù)據(jù)統(tǒng)一傳輸至數(shù)據(jù)采集板卡，由數(shù)據(jù)采集板卡的輸出接口，根據(jù)工業(yè)以太網(wǎng)的傳輸規(guī)范，為其配置合適的網(wǎng)絡(luò)通訊接口，例如普通的TCP/IP協(xié)議接口，串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)接口，Modbus-TCP協(xié)議接口等等，實(shí)現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)對(duì)機(jī)電設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程化控制。
（3）通過以太網(wǎng)接口模塊接入。
有的機(jī)電設(shè)備，其數(shù)據(jù)通訊接口不是標(biāo)準(zhǔn)接口，這個(gè)時(shí)候就需要為其配置專用的以太網(wǎng)接口模塊，而這種以太網(wǎng)接口模塊并不是標(biāo)準(zhǔn)件，需要針對(duì)不同的機(jī)電設(shè)備的具體接口類型做有針對(duì)性的開發(fā)設(shè)計(jì)。但是不管用哪種類型的以太網(wǎng)接口模塊，模塊內(nèi)部的以太網(wǎng)電路都是一樣的，目前基本上都是采用RTL8019AS以太網(wǎng)通信控制器實(shí)現(xiàn)的，再配合雙絞線驅(qū)動(dòng)器和標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)RJ45接口，從而完成由非標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)電設(shè)備接口到標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)通信接口的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)對(duì)機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)程化控制。
2.2 實(shí)際應(yīng)用中需要注意的問題
（1）網(wǎng)絡(luò)遲延問題。
工業(yè)以太網(wǎng)由于采用的是偵聽發(fā)送的機(jī)制，因此在進(jìn)行數(shù)據(jù)交換傳輸?shù)臅r(shí)候，會(huì)不可避免的產(chǎn)生延時(shí)的問題，而對(duì)于遠(yuǎn)程機(jī)電控制系統(tǒng)而言，控制的實(shí)時(shí)性要求非常嚴(yán)格，有的機(jī)電設(shè)備其控制指令甚至要求必須在千分之一秒內(nèi)完成，因此這就對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)性提出了挑戰(zhàn)。而事實(shí)上，工業(yè)以太網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用中，也確實(shí)暴露出了遲延問題。為此，對(duì)于一些實(shí)時(shí)性要求較高的機(jī)電控制系統(tǒng)，必須采用合適的控制策略，比如VPN技術(shù)、流量管理策略等等，以提高工業(yè)以太網(wǎng)在機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化控制中的實(shí)時(shí)性。
（2）數(shù)據(jù)丟包問題。
由于工業(yè)以太網(wǎng)的遲延問題，所以數(shù)據(jù)丟包問題就不可避免，這也就造成了工業(yè)以太網(wǎng)的可靠性問題。對(duì)于此，必須要引入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)監(jiān)管機(jī)制，對(duì)數(shù)據(jù)丟包率進(jìn)行嚴(yán)格控制，尤其是對(duì)有可能會(huì)引發(fā)大規(guī)模數(shù)據(jù)丟包的網(wǎng)絡(luò)載體和流量載體，必須單獨(dú)構(gòu)建傳輸網(wǎng)絡(luò)，以提高工業(yè)以太網(wǎng)在機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化控制中的可靠性。
3 結(jié)語(yǔ)
基于工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程無(wú)人值守自動(dòng)化控制模式目前已經(jīng)得到了大規(guī)模應(yīng)用，盡管工業(yè)以太網(wǎng)在數(shù)據(jù)通訊的實(shí)時(shí)性方面有待突破，但是就目前的技術(shù)應(yīng)用而言，工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用于工礦自動(dòng)化控制是完全可行可靠的。本論文在對(duì)比分析了目前幾種主流的遠(yuǎn)程控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討了基于工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程機(jī)電控制中的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)，詳細(xì)探討了接口技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用，對(duì)于進(jìn)一步提高機(jī)電自動(dòng)化控制的遠(yuǎn)程化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化水平具有很好的指導(dǎo)借鑒意義。當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)將工業(yè)以太網(wǎng)完全取代現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)還有很長(zhǎng)的一段路要走，其中需要攻克很多技術(shù)難關(guān)，這有待于廣大網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)人員的共同努力，才能夠最終實(shí)現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)在工礦自動(dòng)化控制領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1] 顏建軍，宋執(zhí)環(huán)，韓波.基于嵌入式Internet的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)電工程，2003，20（5）：55-57.
【關(guān)鍵詞】無(wú)線傳輸 溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，糧食的生產(chǎn)是促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)正常發(fā)展的根本所在，其不僅屬于經(jīng)濟(jì)問題的范疇，同時(shí)也屬于政治問題。在國(guó)家中為了保證糧食存放的安全性，其庫(kù)存數(shù)量要能夠滿足國(guó)家全年使用數(shù)量的75%，在我國(guó)由于人口眾多，因此糧食的庫(kù)存量相當(dāng)龐大。在糧食的儲(chǔ)存過程中為了減少其產(chǎn)生霉變，就需要對(duì)于進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在對(duì)糧倉(cāng)的監(jiān)測(cè)過程中溫度和濕度是重要的內(nèi)容，因此設(shè)計(jì)出遠(yuǎn)程檢測(cè)系統(tǒng)有著十分重要的意義。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用范圍的逐漸擴(kuò)大，在糧倉(cāng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中使用無(wú)線傳輸技術(shù)有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。使用傳感器對(duì)糧倉(cāng)中溫度值和濕度值進(jìn)行監(jiān)測(cè)，之后使用驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)的自動(dòng)通風(fēng)。在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中使用ZigBee技術(shù)進(jìn)行無(wú)線傳輸能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)的快速傳輸，有效地解決了監(jiān)控系統(tǒng)中存在的布線復(fù)雜和擴(kuò)展能力較差的問題，實(shí)現(xiàn)糧倉(cāng)溫濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（一）系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
在糧倉(cāng)溫濕度遠(yuǎn)程檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中主要包括：溫度和濕度傳感器，ZigBee終端節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器、遠(yuǎn)程服務(wù)器和主機(jī)等各部分，其中傳感器和監(jiān)測(cè)點(diǎn)中的ZigBee終端進(jìn)行有效連接，之后和協(xié)調(diào)器之間進(jìn)行通信連接，在這一過程中，協(xié)調(diào)器和上機(jī)位之間進(jìn)行連接，上機(jī)位為服務(wù)器提供相應(yīng)的服務(wù)，例如能夠?qū)?shù)據(jù)的采集和傳輸進(jìn)行有效控制，并未終端中的數(shù)據(jù)查詢提供數(shù)據(jù)顯示，在系統(tǒng)的末端為遠(yuǎn)程主機(jī)。
（二）系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
在系統(tǒng)中包括終端節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)器和服務(wù)器三個(gè)部分。其中，終端節(jié)點(diǎn)包括：射頻模塊、供電系統(tǒng)和調(diào)試裝置以及溫濕度傳感器。終端節(jié)點(diǎn)主要對(duì)監(jiān)測(cè)到的糧倉(cāng)內(nèi)的溫度和濕度進(jìn)行有效提取，并按照一定的傳輸原則將數(shù)據(jù)通過傳輸協(xié)議傳輸?shù)絽f(xié)調(diào)器中。協(xié)調(diào)器是由射頻模塊、供電系統(tǒng)和調(diào)試裝置組成，協(xié)調(diào)器主要是對(duì)串口發(fā)送的命令進(jìn)行準(zhǔn)確接收，之后在網(wǎng)絡(luò)中采用廣播的形式發(fā)送數(shù)據(jù)，最后又服務(wù)器接收到溫度和濕度的相關(guān)數(shù)據(jù)。
（三）系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
在ZigBee系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)以Z-Stack為基礎(chǔ)，在其結(jié)構(gòu)框架中主要包括：物理層、協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層、控制層以及設(shè)備對(duì)象和應(yīng)用層組成，在不同的層面中主要通過之間的接口進(jìn)行通信連接。Z-Stack是以操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)建而成的，主要使用消息輪訓(xùn)機(jī)制。在系統(tǒng)中要對(duì)硬件系統(tǒng)進(jìn)行初始化，之后再對(duì) 各個(gè)層面進(jìn)行初始化，此時(shí)整體系統(tǒng)就會(huì)處于低耗狀態(tài)。在進(jìn)行系統(tǒng)的使用過程中，整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)共同產(chǎn)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)變模式，對(duì)發(fā)出的指令進(jìn)行執(zhí)行。
1.接口函數(shù)設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)中通過異步接受裝置和數(shù)字轉(zhuǎn)換器進(jìn)行使用是將數(shù)據(jù)采集過程中使用的數(shù)據(jù)按照需要進(jìn)行選擇使用，為了保證數(shù)據(jù)使用的方便性，要將異步接受裝置和數(shù)字轉(zhuǎn)換器進(jìn)行封裝設(shè)置。
2.事件處理函數(shù)設(shè)計(jì)。首先是利用協(xié)調(diào)器對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，協(xié)調(diào)器對(duì)服務(wù)器串口中發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，之后再將數(shù)據(jù)傳送到終端節(jié)點(diǎn)內(nèi)，最后發(fā)送到服務(wù)器內(nèi)進(jìn)行使用。其次是對(duì)終端節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集任務(wù)的事件進(jìn)行處理。在這一階段中，終端節(jié)點(diǎn)主要是對(duì)糧倉(cāng)中的溫度和濕度產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。
二、后臺(tái)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在糧倉(cāng)溫度遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，后臺(tái)管理位于服務(wù)器的一端。在系統(tǒng)的使用過程中要在服務(wù)器端完成相應(yīng)的系統(tǒng)操作，首先是向協(xié)調(diào)器發(fā)送指令和接受協(xié)調(diào)器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；其次要想網(wǎng)絡(luò)用戶提供相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，為倉(cāng)庫(kù)管理人員提供數(shù)據(jù)查詢的有力條件，使其能夠準(zhǔn)確控制數(shù)據(jù)采集的頻率。在服務(wù)中使用java對(duì)后臺(tái)管理系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)的使用過程中使用訪問控制的方式，提高系統(tǒng)使用的安全性，在前臺(tái)頁(yè)面中主要包括以下幾個(gè)方面：
（一）登陸，在進(jìn)行系統(tǒng)的訪問過程中要使用已注冊(cè)的用戶名和正確的密碼，只有在進(jìn)入到系統(tǒng)后才能夠進(jìn)行操作。
（二）用戶管理，在使用時(shí)，管理員必須要具有高級(jí)權(quán)限，在此頁(yè)面中能夠進(jìn)行內(nèi)容的添加、修改，從而保證系統(tǒng)使用的合法性。
（三）串口設(shè)置，在該頁(yè)面中主要包括服務(wù)器中的所有串口，在使用時(shí)要保證串口波特率的合適性。
（四）采集控制，其主要是對(duì)糧倉(cāng)中產(chǎn)生的溫度濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。
（五）數(shù)據(jù)查詢，管理員可以利用其進(jìn)行固定時(shí)間段的數(shù)據(jù)查詢，在頁(yè)面和后臺(tái)程序?qū)崿F(xiàn)交互后能夠獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)。
在進(jìn)行后臺(tái)接口的設(shè)計(jì)過程中，要參照整體設(shè)計(jì)和使用功能規(guī)劃，在后臺(tái)管理過程中主要使用數(shù)據(jù)庫(kù)和串口設(shè)計(jì)方式，同時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果繪制出相應(yīng)的圖形，使得監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)一目了然。
三、結(jié)束語(yǔ)
在糧倉(cāng)溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中使用ZigBee技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)于糧倉(cāng)中的溫濕度數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集，解決了系統(tǒng)設(shè)置中存在的諸多問題，綜合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立起了相應(yīng)的后臺(tái)管理系統(tǒng)，為倉(cāng)庫(kù)管理過程中進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和數(shù)據(jù)查詢提供了便利。有力的打破了對(duì)管理工作地點(diǎn)的限制。使用該項(xiàng)技術(shù)能夠保證數(shù)據(jù)的正確傳輸，減少溫度和濕度誤差，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了低能耗，在今后的使用中，ZigBee遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將得到更加廣泛的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：智慧校園 android平臺(tái) 平臺(tái)結(jié)構(gòu)
中圖分類號(hào)： 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2014）02-0086-01
1 緒言
目前各行各業(yè)都加強(qiáng)應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，教育行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用加強(qiáng)校園的管理，打造平安校園、智能校園。高等學(xué)校的穩(wěn)定、和諧發(fā)展，對(duì)社會(huì)穩(wěn)定和和諧社會(huì)的構(gòu)建起到舉足輕重的作用，近幾年以來，社會(huì)各種矛盾比較凸顯，使高等學(xué)校的安全穩(wěn)定工作面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
本論文主要研究移動(dòng)智慧校園平臺(tái)的搭建，使學(xué)生、教師、管理人員可通過智能手機(jī)訪問學(xué)校網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息查詢、管理，只要可以上網(wǎng)就可以隨時(shí)隨地的進(jìn)行教學(xué)管理工作信息的、在線實(shí)時(shí)辦事，提高工作效率。當(dāng)學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，移動(dòng)智慧校園平臺(tái)能夠得到及時(shí)管理、恢復(fù)。移動(dòng)智慧校園平臺(tái)的廣泛應(yīng)用將提高等學(xué)校的服務(wù)水平，加速高等學(xué)校信息化進(jìn)程，使學(xué)生、教師管理人員不受時(shí)空限制，方便快捷地查詢、管理各種教學(xué)信息。
通過基于移動(dòng)終端的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)全面了解掌握高等學(xué)校的所有實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的信息，實(shí)現(xiàn)教務(wù)管理、學(xué)生管理、教學(xué)管理、校園管理、學(xué)生培養(yǎng)和文化生活等各個(gè)領(lǐng)域智能化、信息化，高效解決目前高等學(xué)校的安全穩(wěn)定的工作，減少人力、物力、財(cái)力的投入，全面提升高等學(xué)校的管理水平。使高等學(xué)校的安全穩(wěn)定工作進(jìn)入一個(gè)信息化、智能化的時(shí)代。
2 平臺(tái)結(jié)構(gòu)
可用于移動(dòng)終端的慧校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)包括客戶端和服務(wù)器端兩部分。
2.1 客戶端
學(xué)生、老師、只要下載安裝客戶端app應(yīng)用軟件，就可以進(jìn)行個(gè)人信息管理，如課程查詢、成績(jī)查詢、選課管理、在線學(xué)習(xí)、師生互動(dòng)等。管理人員下載安裝客戶端app管理應(yīng)用就可以進(jìn)行課程信息管理、選課信息管理、成績(jī)信息管理、動(dòng)態(tài)新聞發(fā)表、師生互動(dòng)平臺(tái)等。
擁有同PC端基本一致的基礎(chǔ)功能，同步的信息數(shù)據(jù)，操作簡(jiǎn)單方便，界面簡(jiǎn)潔美觀。使學(xué)生、教師、管理人員不受時(shí)空的限制，方便快捷地查詢、管理各種教學(xué)信息。
2.2 服務(wù)器端
服務(wù)器端負(fù)責(zé)提供該平臺(tái)的基礎(chǔ)功能，接收、存儲(chǔ)、處理平臺(tái)各種數(shù)據(jù)，同時(shí)針對(duì)智能終端的特點(diǎn)對(duì)原有的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行升級(jí)。
可用于移動(dòng)終端的智慧校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)示意圖如圖1所示。
3 平臺(tái)解決的關(guān)鍵科學(xué)問題
（1）基于移動(dòng)終端的智慧校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)和相關(guān)接口問題。
（2）基于位置服務(wù)的移動(dòng)智能終端軟件開發(fā)問題。
（3）移動(dòng)智能終端數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、交互。
由于移動(dòng)智能終端的方便性，與遠(yuǎn)程監(jiān)控手段相結(jié)合，可進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，可對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行隨時(shí)隨地查看、監(jiān)控。本移動(dòng)智慧校園平臺(tái)通過PHP技術(shù)手段完成服務(wù)器端的開發(fā)，通過服務(wù)器對(duì)所有客戶端進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，如果出現(xiàn)異常就馬上以短信的方式通知管理人員。
（4）有效的解決遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控的安全問題。
遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控主要是基于因特網(wǎng)平臺(tái)，在WWW規(guī)范、TCP/IP協(xié)議的支持下，合理應(yīng)用管理軟件各結(jié)構(gòu)，使管理人員通過訪問服務(wù)器來迅速獲取擁有權(quán)限的信息并及時(shí)作出響應(yīng)。但對(duì)于移動(dòng)智慧校園平臺(tái)而言，安全問題是一直以來比較關(guān)注的問題，在高效完成各種功能的同時(shí)，如何保護(hù)學(xué)生、教師的信息也日益嚴(yán)峻。本平臺(tái)嘗試采用加密技術(shù)、多層管理、應(yīng)用等手段來解決網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和移動(dòng)客戶端平臺(tái)的安全性問題。
4 結(jié)語(yǔ)
通過以智能手機(jī)、PDA、3G網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi終端等各種移動(dòng)技術(shù)為載體的智慧校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。將實(shí)現(xiàn)學(xué)生和教師可通過智能手機(jī)訪問學(xué)校網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行信息的查詢、管理，管理層工作人員只要可以上網(wǎng)就可以隨時(shí)隨地的進(jìn)行教學(xué)管理工作信息的、在線實(shí)時(shí)辦事，提高工作效率。當(dāng)學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，移動(dòng)智慧校園平臺(tái)能夠得到及時(shí)管理、恢復(fù)。平臺(tái)的特點(diǎn)：（1）實(shí)用性強(qiáng)，可以投入海南各大高職院校應(yīng)用。（2）安全性能高，實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控。（3）容易擴(kuò)展，功能模塊較獨(dú)立。（4）應(yīng)用簡(jiǎn)單，學(xué)生、老師下載app軟件安裝就會(huì)應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1]黃超，李云鵬.“十二五”期間“智慧城市”背景下的“智慧旅游”體系研究[C].北京：2011《旅游學(xué)刊》中國(guó)旅游研究年會(huì)會(huì)議論文集，2011年.
論文關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程,視頻,監(jiān)控,管理,系統(tǒng)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)在施工管理中已得到廣泛應(yīng)用。遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)就是計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的完美結(jié)合，遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)的采用，不僅降低了管理成本，提高了工作效率，而且還便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量安全隱患，確保工程處于受控狀態(tài)。
本文結(jié)合當(dāng)前青島市創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)化示范工地的現(xiàn)場(chǎng)及遠(yuǎn)程項(xiàng)目管理的需要，探討遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)在施工管理中的應(yīng)用。
一、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介
遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)是利用公共電話網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)及用戶端監(jiān)控設(shè)備對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀況實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和處理的監(jiān)控管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
施工項(xiàng)目部和企業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控管理中心不必親臨施工現(xiàn)場(chǎng)，便可通過安置在施工現(xiàn)場(chǎng)的程控變焦視頻探頭掌握施工進(jìn)度、質(zhì)量、安全信息及機(jī)械設(shè)備配備、原材料庫(kù)存等現(xiàn)場(chǎng)具體情況。為項(xiàng)目決策機(jī)構(gòu)和監(jiān)控管理機(jī)構(gòu)快速反應(yīng)提供輔助決策，使項(xiàng)目管理更加科學(xué)、快速、便利；還可以對(duì)項(xiàng)目管理所需要的材料進(jìn)行采集、傳遞和實(shí)時(shí)共享。大大減少項(xiàng)目信息管理工作量，充分體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)辦公的便捷更能。
二、系統(tǒng)的組成
遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)由信號(hào)采集及反饋設(shè)備、傳輸設(shè)備和管理控制中心組成，其主要作用是提供各種信號(hào)的采集功能，如視頻、音頻、煙霧等其他異常信號(hào)以及相關(guān)參數(shù)的采集。
1、采集設(shè)備是整個(gè)系統(tǒng)的信號(hào)源，就像整個(gè)系統(tǒng)的“眼睛、耳朵、鼻子”。能對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視（視頻攝像探頭）、監(jiān)聽（拾音器）、監(jiān)測(cè)（紅外探頭、煙感探頭）。通過安置多個(gè)攝像探頭、拾音器、報(bào)警探測(cè)器等可以使探測(cè)設(shè)備覆蓋整個(gè)被監(jiān)控對(duì)象。通過管理控制設(shè)備，可遠(yuǎn)程對(duì)數(shù)碼視頻探頭進(jìn)行變焦、轉(zhuǎn)向。
2、傳輸設(shè)備
傳輸設(shè)備是系統(tǒng)圖像信號(hào)、聲音信號(hào)、探測(cè)信號(hào)向管理控制設(shè)備傳輸?shù)耐ǖ?。把由輸入設(shè)備收集的信息轉(zhuǎn)化為音像信號(hào)、探測(cè)信號(hào)，傳送給控制中心的監(jiān)控器上。目前遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)多采用IP網(wǎng)絡(luò)傳輸實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送，如通過局域網(wǎng)、寬帶接入、ADSL撥號(hào)等方式確保數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性。
3、控制管理中心
控制管理中心是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的指揮中心，控制設(shè)備由顯示設(shè)備、記錄設(shè)備、輸出設(shè)備構(gòu)成。主要功能有：視頻音響信號(hào)的顯示、輸入信號(hào)的記錄存儲(chǔ)、對(duì)采集設(shè)備的遠(yuǎn)程調(diào)控（調(diào)焦、轉(zhuǎn)向、多畫面通道的切割切換）以及發(fā)出反饋指令等。
管理中心的組成：
管理中心按照邏輯功能可以劃分為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、管理服務(wù)器、流媒體服務(wù)器和備用服務(wù)器等服務(wù)器群。
數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器：數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器提供系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集中管理服務(wù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)功能有：用戶帳號(hào)、登錄信息管理；視頻服務(wù)器信息管理；流量統(tǒng)計(jì)管理。
管理服務(wù)器：管理服務(wù)器主要負(fù)責(zé)與數(shù)據(jù)庫(kù)交互，為整個(gè)移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)提供業(yè)務(wù)邏輯控制。其功能模塊包括建立并維護(hù)多個(gè)客戶端的網(wǎng)絡(luò)連接；鑒權(quán)和身份認(rèn)證；維護(hù)用戶的登陸會(huì)話；接受用戶的服務(wù)器定位搜索請(qǐng)求，從數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器返回結(jié)果。
流媒體服務(wù)器：流媒體服務(wù)器是提供流媒體業(yè)務(wù)的核心設(shè)備，主要負(fù)責(zé)移動(dòng)流媒體的錄像保存、實(shí)時(shí)流媒體轉(zhuǎn)發(fā)。
備用服務(wù)器：該服務(wù)器在管理服務(wù)器或者數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器發(fā)生意外故障的時(shí)候，能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)入服務(wù)狀態(tài)，代替執(zhí)行管理服務(wù)或者數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)。
三、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)在施工中的應(yīng)用。
即墨市寶龍城市廣場(chǎng)是一個(gè)集高層住宅、商業(yè)社區(qū)服務(wù)為一體的高檔綜合住宅小區(qū)。該小區(qū)由27棟28-32層高層住宅、15棟6層住宅、8棟二層商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)樓及一個(gè)50000m地下車庫(kù)、一座健身會(huì)所組成。工程總占地面積500000m，總建筑面積200000m，6棟住宅小高層均采用現(xiàn)澆鋼筋砼剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震等級(jí)均為四級(jí)。該小區(qū)于2009年10月開始施工，現(xiàn)已進(jìn)入裝修階段。為創(chuàng)建青島市施工現(xiàn)場(chǎng)管理標(biāo)準(zhǔn)化工地，該項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)采用遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)，運(yùn)行情況良好，可滿足使用要求。
系統(tǒng)的功能作用：
利用公司內(nèi)部現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)條件，針對(duì)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)控制點(diǎn)分散、難以管理的特點(diǎn)，遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的功能有：
通過對(duì)工地現(xiàn)場(chǎng)四周、入場(chǎng)門及材料堆放區(qū)、倉(cāng)庫(kù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，防范工地火盜事件的發(fā)生。系統(tǒng)可連接多個(gè)煙感、紅外探頭，一旦捕捉異常信號(hào)，系統(tǒng)能自動(dòng)發(fā)出預(yù)警信號(hào)。供項(xiàng)目部辦公室及公司辦公室管理人員同步復(fù)查并進(jìn)行本地及遠(yuǎn)程數(shù)字硬盤錄像，以備事后復(fù)查。
通過對(duì)工地現(xiàn)場(chǎng)樓梯洞口及臨邊、材料加工區(qū)、機(jī)械及電氣設(shè)備多畫面顯示監(jiān)控，同時(shí)掌握多現(xiàn)場(chǎng)安全情況，還可以與現(xiàn)場(chǎng)人員即時(shí)通話，加強(qiáng)與現(xiàn)場(chǎng)管理的互動(dòng)。及時(shí)發(fā)現(xiàn)并制止作業(yè)人員違規(guī)操作，確保施工質(zhì)量安全處于受控狀態(tài)。
為項(xiàng)目部修正進(jìn)度計(jì)劃或制定質(zhì)量安全隱患整改措施提供信息資料。通過對(duì)原材料取樣、試塊制作進(jìn)行監(jiān)控，杜絕將不合格材料用于現(xiàn)場(chǎng)。通過調(diào)用本地或異地?cái)?shù)字硬盤錄像，實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)試件、試塊取樣資料、現(xiàn)場(chǎng)安全影像資料和施工進(jìn)度信息的資源共享，方便工程參建各方及建設(shè)行政主管部門異地監(jiān)督檢查。
支持多方遠(yuǎn)程視頻網(wǎng)絡(luò)會(huì)議，就現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的某一事件共同討論，及時(shí)提出解決方案。
關(guān)鍵詞：檔案館；溫濕度；監(jiān)控
中鐵二院成都地區(qū)檔案館為國(guó)家二級(jí)檔案館，一樓主庫(kù)房面積約為500平米。系統(tǒng)功能為在主庫(kù)房?jī)?nèi)建立一套智能化溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，分別采集各點(diǎn)的溫濕度，實(shí)現(xiàn)對(duì)各區(qū)域的溫濕度監(jiān)控，并通過人機(jī)交互界面將數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和處理。如圖為檔案館主庫(kù)房圖（圖1）。
1 系統(tǒng)構(gòu)成
該系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)信息和傳感技術(shù)、控制技術(shù)及通訊技術(shù)于一體的監(jiān)控管理系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)由采集設(shè)備、傳輸設(shè)備及自動(dòng)控制設(shè)備等部分組成。本系統(tǒng)針對(duì)檔案庫(kù)房設(shè)備的實(shí)際情況，考慮到其分散特點(diǎn)，采用前端分散采集、主控機(jī)集中管理的遠(yuǎn)程監(jiān)控。不僅可以對(duì)各庫(kù)房溫濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，還可以擴(kuò)展至消防煙感探測(cè)器、浸水傳感器、門磁、紅外等的監(jiān)測(cè)，將整個(gè)庫(kù)房組成一個(gè)自動(dòng)化的立體交叉式的監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)還可對(duì)電源設(shè)備工作狀態(tài)提取、轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)。這些監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，通過傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街骺貦C(jī)，主控機(jī)對(duì)前端傳過來的報(bào)警信號(hào)及各種數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，會(huì)產(chǎn)生報(bào)警提示等，同時(shí)可將報(bào)告警信息接入通信系統(tǒng)，讓職能部門作出相應(yīng)的決策處理。
2 系統(tǒng)的功能特點(diǎn)
2.1 環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控
本系統(tǒng)可對(duì)整個(gè)檔案庫(kù)房集中監(jiān)控管理，實(shí)現(xiàn)“集中監(jiān)控、集中維護(hù)、集中管理”的庫(kù)房維護(hù)管理目標(biāo)。
系統(tǒng)可實(shí)時(shí)收集檔案庫(kù)房各設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)、工作狀態(tài)及報(bào)警信息。在監(jiān)控中心及區(qū)域監(jiān)控中心，值班操作員可以根據(jù)需要顯示讀取，以便實(shí)時(shí)監(jiān)視所有設(shè)備的運(yùn)行；了解各類設(shè)備的工作狀態(tài)。還可以透過圖像監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)況，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)告警。系統(tǒng)既能監(jiān)測(cè)各設(shè)備各種狀態(tài)、參數(shù)，又能遠(yuǎn)程對(duì)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)象進(jìn)行控制操作，還可對(duì)運(yùn)行參數(shù)可調(diào)對(duì)象進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)修改。準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)了遙測(cè)、遙信及遙控。
對(duì)于智能型設(shè)備，本系統(tǒng)可依據(jù)其接口協(xié)議進(jìn)行監(jiān)控。對(duì)于非智能型設(shè)備，本系統(tǒng)利用各種專用模塊取點(diǎn)監(jiān)控，同時(shí)還為某些設(shè)備加裝啟動(dòng)裝置及倒換裝置，為系統(tǒng)加入強(qiáng)有力的輔助控制功能。系統(tǒng)設(shè)置各級(jí)操作權(quán)限，得到相應(yīng)授權(quán)后，系統(tǒng)管理員可對(duì)系統(tǒng)監(jiān)控對(duì)象、人員權(quán)限等進(jìn)行配置。如圖為該系統(tǒng)常態(tài)訪問界面（圖2）及系統(tǒng)主操作界面（圖3）
2.2 智能報(bào)警處理
當(dāng)被監(jiān)控對(duì)象超出正常范圍，無(wú)論系統(tǒng)控制臺(tái)處于任何界面均能及時(shí)自動(dòng)提示報(bào)警，采用可視、可聞的聲光報(bào)警信號(hào)。具有多地點(diǎn)、多事件的并發(fā)報(bào)警功能，無(wú)丟失報(bào)警信息，報(bào)警準(zhǔn)確率100%。發(fā)生報(bào)警時(shí)，應(yīng)由維護(hù)人員進(jìn)行報(bào)警確認(rèn)，如在規(guī)定時(shí)間內(nèi)（根據(jù)通信線路情況確定）未確認(rèn)，可根據(jù)設(shè)定條件自動(dòng)通過電話等通知相關(guān)人員?？筛鶕?jù)需要，對(duì)各種歷史報(bào)警信息進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)和打印。能對(duì)不需要作出反應(yīng)的報(bào)警進(jìn)行屏蔽、過濾。除對(duì)被監(jiān)控對(duì)象具備報(bào)警功能外，系統(tǒng)還能進(jìn)行自診斷（如系統(tǒng)掉電、通訊線路中斷等），能直觀的顯示故障內(nèi)容，從而使系統(tǒng)具有穩(wěn)定自保護(hù)能力。如圖為系統(tǒng)報(bào)警界面（圖4）
2.3 查詢功能
可隨時(shí)查看各庫(kù)房當(dāng)前工作狀態(tài)，調(diào)用各種歷史記錄、報(bào)警記錄、操作記錄，查詢內(nèi)容一目了然，方便快捷。如圖為庫(kù)房溫濕度工況界面。
2.4 報(bào)表功能
用戶可根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)所存數(shù)據(jù)，完成局方要求的報(bào)表功能。定點(diǎn)打印相關(guān)報(bào)表。如：打印監(jiān)控系統(tǒng)的操作人員清單、打印各監(jiān)測(cè)站報(bào)警流水記錄、打印日?qǐng)?bào)、月報(bào)、打印各檢測(cè)站之間的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表、打印當(dāng)前報(bào)警狀態(tài)報(bào)表等。提供各種曲線圖、直方圖、棒圖等輔助工具，使報(bào)表更加直觀生動(dòng)。
2.5 強(qiáng)大的存儲(chǔ)功能
該系統(tǒng)可對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)介質(zhì)容量許可范圍內(nèi)的長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)，在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)同時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生備份數(shù)據(jù)，并可根據(jù)要求對(duì)備份作類型轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可達(dá)一年以上，并可轉(zhuǎn)至其他存儲(chǔ)媒體。
2.6 自檢功能
掉電可自動(dòng)恢復(fù)
系統(tǒng)具有高可靠性，報(bào)警準(zhǔn)確率為100%；溫度采集量范圍為0℃～+50℃，精度誤差小于±0.5℃，濕度采集量范圍為5%～95%，精度誤差小于±3%。
3 系統(tǒng)的擴(kuò)展
在實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的同時(shí)，我們充分估計(jì)到系統(tǒng)的擴(kuò)容，以滿足將來可能的庫(kù)房規(guī)模增大或設(shè)備增多的需求。系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)自身帶串口和RS232/RS485轉(zhuǎn)換器構(gòu)成底層數(shù)據(jù)采集網(wǎng)，具備一定的擴(kuò)容能力。構(gòu)成系統(tǒng)的軟、硬件采用模塊式結(jié)構(gòu)，可以方便靈活的進(jìn)行擴(kuò)充，以適應(yīng)規(guī)模的發(fā)展。當(dāng)增設(shè)新的站端時(shí)，只需增加站端監(jiān)控設(shè)備，其余部分可簡(jiǎn)單地通過軟件配置完成，將來新增或擴(kuò)容設(shè)備只需加接傳感器和相應(yīng)設(shè)備采集單元即可。
4 總結(jié)及思考
該溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)代化檔案館庫(kù)房環(huán)境及設(shè)備實(shí)時(shí)、全面、精確的監(jiān)控及管理。滿足了檔案館自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化的發(fā)展需求。系y具備穩(wěn)定性、開放性、實(shí)時(shí)性、靈活性、可擴(kuò)充性及易操作等特點(diǎn)，人機(jī)界面友好，所見即所得。在現(xiàn)代化檔案館建設(shè)中，值得進(jìn)一步開發(fā)及推廣。在下一步的工作中，由于該系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)容性，能否將該系統(tǒng)進(jìn)一步擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)檔案庫(kù)房除溫濕度監(jiān)測(cè)外的其他操作與管理，例如與庫(kù)房智能密集架系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等聯(lián)動(dòng)，將是值得進(jìn)一步思考和研究的方向。
本文基于OPC技術(shù)，通過VB 結(jié)合sql server等相關(guān)軟件完成了一套工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)異構(gòu)系統(tǒng)集成軟件的開發(fā)。通過本軟件可以有效的將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中不同的OPC server設(shè)備間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而實(shí)現(xiàn)了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)之間異構(gòu)系統(tǒng)的集成。利用本軟件可以有效的降低企業(yè)異構(gòu)系統(tǒng)集成的成本，提高了企業(yè)的工作效率，同時(shí)為將來工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控提供了一個(gè)很好的平臺(tái)。
【關(guān)鍵詞】異構(gòu)系統(tǒng) 集成 OPC VB SQL Server
1 引言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)領(lǐng)域，一套工業(yè)控制系統(tǒng)可能會(huì)選用很多不同公司的控制設(shè)備來集成一個(gè)系統(tǒng)，但由于標(biāo)準(zhǔn)不同，開發(fā)者必須對(duì)系統(tǒng)的所有設(shè)備都編寫對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)，這無(wú)疑加大了開發(fā)的難度，同時(shí)由于驅(qū)動(dòng)程序不同，使得不同設(shè)備之間通訊的時(shí)候容易造成數(shù)據(jù)擁堵，降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
而OPC技術(shù)的出現(xiàn)可以有效的解決存在這些問題。OPC技術(shù)為各種軟硬件廠商之間提供了明確的分工，軟件廠商只需針對(duì)相應(yīng)的接口進(jìn)行編程，就可連接不同的設(shè)備。同時(shí)硬件設(shè)備廠商只需在設(shè)備中提供符合OPC規(guī)范的接口即可。這樣極大提高了設(shè)備之間的互操作性。有效的解決了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)異構(gòu)系統(tǒng)的集成問題。
2 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
為了解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)異構(gòu)系統(tǒng)的集成，本文利用VB 6.0 開發(fā)了一套基于OPC技術(shù)的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)異構(gòu)系統(tǒng)集成軟件，該系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，通過VB編寫的客戶端軟件，可以將符合OPC規(guī)范的不同設(shè)備之間的數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而有效的完成了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)異構(gòu)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)的集成。
3 軟件的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
3.1 軟件的設(shè)計(jì)
本軟件設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是如何利用VB來實(shí)現(xiàn)讀取OPC server中的數(shù)據(jù)，并將讀取到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。
3.2 軟件的實(shí)現(xiàn)
3.2.1 OPC 技術(shù)原理
本軟件設(shè)計(jì)主要是開發(fā)OPC 客戶端軟件，而OPC 服務(wù)器端一般通過相應(yīng)的組態(tài)軟件來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于OPC服務(wù)器通常有兩種訪問接口，一種是OPC自定義接口，一種是OPC自動(dòng)化接口。OPC自定義接口一般用c或者c++等程序來編寫。而OPC自動(dòng)化接口主要采用VB或dephi等軟件來編寫。實(shí)際應(yīng)用中，并不是所有的OPC服務(wù)器都提供自動(dòng)化接口，如果要采用自動(dòng)化接口，需要對(duì)自定義接口進(jìn)行進(jìn)一步的封裝，使其成為自動(dòng)化接口，本次軟件設(shè)計(jì)中，采用的是OPC自動(dòng)化接口完成對(duì)OPC Server的訪問。
3.2.2 利用VB 編寫OPC 客戶端的原理和代碼
使用VB編寫OPC客戶端的原理主要是通過創(chuàng)建OPC服務(wù)器對(duì)象，然后進(jìn)行連接。進(jìn)而創(chuàng)建OPC的組對(duì)象，在組對(duì)象中添加OPC數(shù)據(jù)項(xiàng)標(biāo)簽，在OPC數(shù)據(jù)項(xiàng)標(biāo)簽中進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫。
其中對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)標(biāo)簽的讀寫又分為異步和同步兩種方式。在本次軟件設(shè)計(jì)中，由于為了提高效率，因此采用同步的方式來讀取數(shù)據(jù)。
相關(guān)代碼的實(shí)現(xiàn)：
（1）連接OPC服務(wù)器。
Dim MyOPCServer As OPCServer ‘定義服務(wù)器對(duì)象變量MyOPCServer
Dim MyOPCGroup As OPCGroup ‘定義OPC組對(duì)象變量MyOPCGroup
Set MyOPCServer = New OPCServer
MyOPCServer.Connect " OPCServer.WinCC.1" ‘連接OPC服務(wù)器
（2）添加OPC組對(duì)象。
Set MyOPCGroup="MyOPCServer".OPCGroups.Add（"Group1"）
‘添加OPC組對(duì)象
MyOPCGroup.IsSubscribed= True‘設(shè)置該組數(shù)據(jù)為后臺(tái)刷新
MyOPCGroup.IsActive = True‘設(shè)置該組為激活狀態(tài)
MyOPCGroup.UpdateRate=1000‘設(shè)置數(shù)據(jù)刷新時(shí)間為1000
（3）添加數(shù)據(jù)項(xiàng)。
Dim ItemIDs（） As String
Dim ClientHandles（） As Long‘客戶端句柄
Dim ServerHandles（） As Long‘服務(wù)器端句柄
Dim Errors（） As Long
Dim i As Long
ItemCount=4
ClientHandles（i） = I
…………………..
MyOPCGroup.OPCItems.AddItems ItemCount， ItemIDs， ClientHandles， ServerHandles， Errors‘添加數(shù)據(jù)項(xiàng)操作
（4）同步數(shù)據(jù)讀寫。
……………………
MyOPCGroup.SyncRead OPCCache， ItemCount， ServerHandles， ReadValue， Errors‘同步讀數(shù)據(jù)
MyOPCGroup.SyncWrite ItemCount， ServerHandles， valuess， Errors‘同步寫數(shù)據(jù)
（5）斷開OPC服務(wù)器。
MyOPCServer.OPCGroups.RemoveAll‘移除所有OPC Group
Set MyOPCGroup = Nothing
MyOPCServer.Disconnect‘?dāng)嚅_連接
3.2.3 利用vb的ADO技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)存
在VB 6.0主要利用ADO技術(shù)來完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問，在VB 中如果想使用ADO技術(shù)首先應(yīng)該創(chuàng)建該對(duì)象，然后通過對(duì)相關(guān)控件屬性的設(shè)置即可進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的連接。相關(guān)的核心代碼為：
Private Sub Command7_Click（）
Dim Value1 As Variant， Quality As Variant， TimeStamp As Variant
……………………………………
Form7.Adodc1.Recordset.Fields（"采集值1"） = Value1
Form7.Adodc1.Recordset.Fields（"采集值2"） = Value2
Form7.Adodc1.Recordset.Fields（"采集值3"） = Value3
Form7.Adodc1.Recordset.Fields（"采集值4"） = Value4
Form7.Adodc1.Recordset.Fields（"采集時(shí)間"） = TimeStamp4
Form7.Adodc1.Recordset.Update
Form7.Adodc1.Refresh
………………………………..
End Sub
4 結(jié)論
在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)領(lǐng)域中，OPC的作用已經(jīng)越來越重要。它給硬件和軟件提供商提供了一套標(biāo)準(zhǔn)，本次軟件的設(shè)計(jì)正是基于這一標(biāo)準(zhǔn)，成功的利用vb開發(fā)一套OPC客戶端軟件，可以有效的將不同系統(tǒng)中OPC服務(wù)端的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)異構(gòu)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)集成提供了可能。
眾所周知，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)正在向信息化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，而企業(yè)對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控的需求越來越多，而本次軟件的設(shè)計(jì)，已經(jīng)將異構(gòu)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)很好的轉(zhuǎn)存到了數(shù)據(jù)庫(kù)中，這就為將來工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)異構(gòu)系統(tǒng)之間的遠(yuǎn)程監(jiān)控提供了一個(gè)很好的平臺(tái)。
參考文獻(xiàn)
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作者單位
關(guān)鍵詞：OPC，MCGS，遠(yuǎn)程監(jiān)控
Development and Implementation of Intelligent Building Network
Simulation System
Gang Li
Abstract:“Building Intelligenttized Technology” excellent course, provided students with the knowledge about building electrical. Simulation experiment system is an important part of education web site. In this paper, the author , based on COM/DCOM technology , MCGS software and its application in network communication research, combined with the merits of C/S and B/S models, proposed the structure of the remote simulation system and schematics, and introduced the the realization of the process.
Key Words: OPC, MCGS, Remote Monitoring
中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：
前言：本論文對(duì)C/S和B/S兩種不同模式的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了比較和分析，并提出了一種新型應(yīng)用結(jié)構(gòu)體系，用VB編寫OPC客戶端和ActiveX控件，以MCGS作OPC服務(wù)器，將控件嵌入到Web網(wǎng)頁(yè)中的開發(fā)過程。實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程仿真實(shí)驗(yàn)。思路新穎，課題研究采用新型應(yīng)用結(jié)構(gòu)體系可行、實(shí)用。
1 課題研究背景和意義
《樓宇智能化技術(shù)》精品課程網(wǎng)站，主要介紹“建筑電氣”學(xué)科的最新發(fā)展方向，為學(xué)生提供豐富的建筑電氣方面遠(yuǎn)程教育。開發(fā)智能建筑網(wǎng)絡(luò)仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，既可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的缺乏或不足，又可以解決建筑智能化的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)問題。
2 遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)
2.1 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)模式簡(jiǎn)介
網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)模式的分類主要是基于客戶機(jī)和服務(wù)器。目前流行的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式是客戶機(jī)/服務(wù)器(C/S)模式和瀏覽器/服務(wù)器(B/S)模式。
2.2 C/S模式體系結(jié)構(gòu)
C/S結(jié)構(gòu)（Client/Server結(jié)構(gòu)）是大家熟知的客戶機(jī)和服務(wù)器結(jié)構(gòu)如圖1所示。它是軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，通過它可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢(shì)，將任務(wù)合理分配到Client端和Server端來實(shí)現(xiàn)，降低了系統(tǒng)的通訊開銷。目前大多數(shù)應(yīng)用軟件系統(tǒng)都是Client/Server形式的兩層結(jié)構(gòu)。
傳統(tǒng)的C/S體系結(jié)構(gòu)雖然采用的是開放模式，但這只是系統(tǒng)開發(fā)一級(jí)的開放性，在特定的應(yīng)用中無(wú)論是Client端還是Serv[]er端都還需要特定的軟件支持。由于沒能提供用戶真正期望的開放環(huán)境，C/S結(jié)構(gòu)的軟件需要針對(duì)不同的操作系統(tǒng)系統(tǒng)開發(fā)不同版本的軟件，。而且代價(jià)高，效率低。
圖1C/S體系結(jié)構(gòu)
2.3 B/S模式體系結(jié)構(gòu)
在B/S體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中如圖2所示，用戶通過瀏覽器向分布在網(wǎng)絡(luò)上的許多服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，服務(wù)器對(duì)瀏覽器的請(qǐng)求進(jìn)行處理，將用戶所需信息返回到瀏覽器。B/S結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了客戶機(jī)的工作，客戶機(jī)上只需配置少量的客戶端軟件。服務(wù)器將擔(dān)負(fù)更多的工作，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問和應(yīng)用程序的執(zhí)行將在服務(wù)器上完成。瀏覽器發(fā)出請(qǐng)求，而其余如數(shù)據(jù)請(qǐng)求、加工、結(jié)果返回以及動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)生成等工作全部由Web Server完成。
實(shí)際上B/S體系結(jié)構(gòu)是把二層C/S結(jié)構(gòu)的事務(wù)處理邏輯模塊從客戶機(jī)的任務(wù)中分離出來，由Web服務(wù)器單獨(dú)組成一層來負(fù)擔(dān)其任務(wù)，這樣客戶機(jī)的壓力減輕了，把負(fù)荷分配給了Web服務(wù)器。
圖2B/S體系結(jié)構(gòu)
2.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖
為克服以上不足，在原有B/S體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，采用一種新的體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。
圖3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖
該系統(tǒng)由瀏覽頁(yè)面層、Web服務(wù)器層、應(yīng)用服務(wù)器層、數(shù)據(jù)服務(wù)器層組成。最下一層數(shù)據(jù)服務(wù)器層包括了按一定組織結(jié)構(gòu)存放各種被測(cè)數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、儀表等，負(fù)責(zé)采集、存儲(chǔ)、管理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)服務(wù)器層的訪問以O(shè)PC作為通用接口，獲取現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)。
應(yīng)用服務(wù)器層是一個(gè)中間件，接收Web服務(wù)器的數(shù)據(jù)服務(wù)請(qǐng)求，按照所需的數(shù)據(jù)對(duì)象向數(shù)據(jù)服務(wù)器提交請(qǐng)求，得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)，再打包、發(fā)送到Web服務(wù)器。
Web服務(wù)器層為用戶提供嵌有人機(jī)交互顯示控件和通信數(shù)據(jù)控件的監(jiān)控頁(yè)面。通信數(shù)據(jù)控件是核心，負(fù)責(zé)管理各個(gè)顯示控件所需的數(shù)據(jù)。各個(gè)顯示控件通過Script向通信數(shù)據(jù)控件注冊(cè)，說明各個(gè)控件需求的數(shù)據(jù)；通信數(shù)據(jù)控件通過DCOM協(xié)議與應(yīng)用服務(wù)器通信，并在接受應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送的數(shù)據(jù)后，解析數(shù)據(jù)包，把數(shù)據(jù)分發(fā)給相應(yīng)的顯示控件，顯示控件按照設(shè)定的文本或圖形顯示數(shù)據(jù)。最上層瀏覽頁(yè)面層即客戶瀏覽器，監(jiān)控人員通過HTTP向Web服務(wù)器傳送一個(gè)需要特殊HTML文件的請(qǐng)求，服務(wù)器接收到這個(gè)請(qǐng)求并將HTML傳回客戶瀏覽器，瀏覽器閱讀頁(yè)面并顯示出來。
在該種結(jié)構(gòu)體系中，一些需要用Web處理的，滿足大多數(shù)訪問者請(qǐng)求的功能界面(如信息查詢界面)采用B／S結(jié)構(gòu)。后臺(tái)只需少數(shù)人使用的功能應(yīng)用(如數(shù)據(jù)庫(kù)管理維護(hù)界面)采用C/S結(jié)構(gòu)。組件位于Web應(yīng)用程序中，客戶端發(fā)出HTTP請(qǐng)求到Web Server。Web Server將請(qǐng)求傳送給Web應(yīng)用程序。Web應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)請(qǐng)求傳送給數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器將數(shù)據(jù)返回Web應(yīng)用程序。然后再由Web Server將數(shù)據(jù)傳送給客戶端。對(duì)于一些實(shí)現(xiàn)起來困難的功能或一些需要豐富的HTML頁(yè)面，通過在頁(yè)面中嵌入ActiveX控件來實(shí)現(xiàn)。
3 基于OPC技術(shù)MCGS組態(tài)軟件在網(wǎng)絡(luò)通訊研究
MCGS本身就是一個(gè)OPC服務(wù)器，符合OPC標(biāo)準(zhǔn)的客戶端都可以讀取MCGS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。因此只要開發(fā)一個(gè)滿足OPC技術(shù)規(guī)范的OPC客戶端并連接到該MCGS OPC服務(wù)器上，即可實(shí)現(xiàn)與MCGS之間的通訊。MCGS利用OPC通訊時(shí)，其服務(wù)器名為MCGSRUN．OPCDataCentre，Group可以根據(jù)需要自己定義，Item為要進(jìn)行操作的MCGS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的變量名。
OPC服務(wù)器由3類對(duì)象組成，相當(dāng)于3種層次上的接口，包括：服務(wù)器(OPC Server)、組(OPC Group)和數(shù)據(jù)項(xiàng)(OPC Item)。
實(shí)現(xiàn)OPC客戶端的主要過程如下。
（1）初始化COM口；
（2）建立和MCGS OPC服務(wù)器的連接；
（3）建立服務(wù)器連接后，在該服務(wù)器下添加一個(gè)Group對(duì)象，同時(shí)在該函數(shù)中給該Group對(duì)象命名并設(shè)置客戶端的數(shù)據(jù)刷新時(shí)間間隔等；
（4）在Group對(duì)象建立之后，可以在該Group下添加需要的Item對(duì)象；
（5）當(dāng)OPC技術(shù)規(guī)范的3個(gè)層已經(jīng)建立，就可以對(duì)Item進(jìn)行操作了，對(duì)指定的Item對(duì)象進(jìn)行數(shù)據(jù)同步讀寫操作；
（6）斷開MCSG OPC服務(wù)器的連接。
4 具體實(shí)現(xiàn)過程
4.1 使用Visual Basic開發(fā)OPC ActiveX控件
（1）建立一個(gè)簡(jiǎn)單的ActiveX控件；
（2）建立3類OPC對(duì)象服務(wù)器(OPC Server)、組(OPC Group)和數(shù)據(jù)項(xiàng)(OPC Item)；
（3）編寫連接和斷開OPC服務(wù)器代碼；
（4）建立屬性頁(yè)；
（5）進(jìn)行窗體的設(shè)計(jì)和命令按鈕的事件處理；
（6）生成ActiveX控件。
4.2 建立MCGS工程
本文將建立一個(gè)空調(diào)熱濕處理系統(tǒng)，之后把此系統(tǒng)作OPC服務(wù)器，供用戶遠(yuǎn)程訪問。如圖4所示。
4.3在Web中實(shí)現(xiàn)MCGS工程運(yùn)行
在WEB頁(yè)面中使用ActiveX控制，還要對(duì)之進(jìn)行包裝，將有關(guān)的動(dòng)態(tài)連接庫(kù)及信息文件壓縮到一個(gè)擴(kuò)展名為CAB(Cabinet)文件中。在服務(wù)器端進(jìn)行IP地址和端口配置，在客戶端進(jìn)行安全級(jí)別配置。在HTML文件中，使用OBJECT標(biāo)簽插入ActiveX控制，并利用VBScript或者JScript訪問該ActiveX控制。得運(yùn)行結(jié)果如圖5所示。
圖4新建空氣熱濕處理系統(tǒng)圖5嵌入Web的空氣熱濕處理系統(tǒng)
5 結(jié)論
整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程如下：ActiveX控件編寫，以MCGS作OPC服務(wù)器，將控件嵌入到Web網(wǎng)頁(yè)中。實(shí)現(xiàn)了用戶在客戶端沒有安裝MCGS軟件情況下，通過Web頁(yè)操作虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備，進(jìn)行控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程仿真實(shí)驗(yàn)?？傮w上達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵字】智能化樓宇，安防，自動(dòng)監(jiān)控，報(bào)警系統(tǒng)，研究
中圖分類號(hào)：TB381 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一．前言
智能樓宇(Intelligent Building)目前的提法很多，日本、美國(guó)、歐洲、新加坡等國(guó)家。以及國(guó)際智能工程學(xué)會(huì)的提法都不盡相同。我國(guó)與日本的情況比較相近．日本機(jī)電工業(yè)協(xié)會(huì)樓宇智能化分會(huì)把智能化樓宇定義為：綜合計(jì)算機(jī)、信息通信等方面的最先進(jìn)技術(shù)，使建筑物內(nèi)的電力、空調(diào)、照明、防災(zāi)、防盜、運(yùn)輸設(shè)備等協(xié)調(diào)性的工作。實(shí)現(xiàn)建筑物自動(dòng)化(BA)、通信自動(dòng)化(CA)和辦公自動(dòng)化(OA)，將這三種功能結(jié)合起來的建筑，就是智能化樓宇。
二．智能化樓宇安防自動(dòng)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的必要性
1．隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展．新觀念和新技術(shù)不斷更新．這些將對(duì)智能化樓宇的發(fā)展有了更高和更新的要求．也要求在智能樓宇的建設(shè)中要不斷地增加新的目標(biāo)和功能。樓字自動(dòng)化系統(tǒng)也叫建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)(BuidingAutomationSystem，BAS)，是智能樓宇建筑不可缺少的一部分，其任務(wù)是對(duì)建筑物內(nèi)的能源使用、環(huán)境及安全設(shè)施進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制．以提供一個(gè)既安全可靠、節(jié)約能源、舒適宜人的工作或居住環(huán)境。
2．特別是隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，安防系統(tǒng)的相對(duì)滯后已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。伴隨著我國(guó)各個(gè)行業(yè)的智能樓宇化。這種矛盾越來越突出嘲。因此，強(qiáng)調(diào)把安防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)納入到建筑智能化樓宇系統(tǒng)中、提高樓宇自動(dòng)化水平，迎合當(dāng)前通過樓宇自控技術(shù)實(shí)現(xiàn)更多、更高要求的需要。是符合世界發(fā)展潮流的．也是當(dāng)前發(fā)展的緊迫問題。
3．本研究的安防自動(dòng)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)用了現(xiàn)代化的控制部件與設(shè)備，查詢了人們無(wú)法實(shí)時(shí)檢查的環(huán)境．將樓宇建筑物中的重要場(chǎng)景傳輸?shù)揭粋€(gè)或多個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)并顯示。使在無(wú)人值守的各類情況下及時(shí)觀察、了解災(zāi)情、監(jiān)控盜情、記錄竊情與相關(guān)的暴力犯罪行為。它可以通過遙控?cái)z像機(jī)及其輔助設(shè)備(鏡頭、云臺(tái)、門禁、防盜探頭等)直接觀看被監(jiān)視場(chǎng)所的情況。同時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)還可以與消防報(bào)警等其他安全技術(shù)防范體系聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，使防范能力更加強(qiáng)大。該監(jiān)控系統(tǒng)的另一個(gè)特點(diǎn)是可以把被監(jiān)視場(chǎng)所的圖像及聲音全部或部分地記錄下來，為日后對(duì)某些事件的處理及分析提供了方便條件及重要依據(jù)。
三．自動(dòng)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)組成介紹
1．系統(tǒng)的組成
系統(tǒng)主要由前端信息采集系統(tǒng)、信息傳輸控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程拓展系統(tǒng)信息管理系統(tǒng)和自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)組成，如圖l所示。
圖一 控制中心設(shè)計(jì)原理框圖
(一)前端信息采集系統(tǒng)：主要由圖像信息采集和探頭信息采集兩部分組成。圖像信息采集部分是監(jiān)控系統(tǒng)的主要部分，是整個(gè)系統(tǒng)的“眼睛”．它把監(jiān)視的內(nèi)容變?yōu)閳D像信號(hào)傳送到控制中心的監(jiān)視器上顯示并實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。探頭信息采集通過各種監(jiān)控探頭(如紅外線防盜探頭、消防探頭、門禁探頭等1實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)探頭信息點(diǎn)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，通過信息傳輸控制系統(tǒng)送達(dá)信息管理系統(tǒng)判斷處理。包括攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、智能球形攝像機(jī)探頭、紅外探頭．玻璃破碎感知器或門磁開關(guān)等。
(二)信息傳輸控制系統(tǒng)：主要傳輸前端各信息監(jiān)視點(diǎn)的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息．并對(duì)所采集系統(tǒng)中各數(shù)據(jù)采集點(diǎn)控制，包括傳輸線纜、光纖傳輸、同軸電纜傳輸、網(wǎng)線傳輸、無(wú)線傳輸。
(三)遠(yuǎn)程拓展系統(tǒng)：包括IP監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、視頻會(huì)議等技術(shù)交流。
(四)信息管理系統(tǒng)：負(fù)責(zé)處理由前端監(jiān)視攝像采集系統(tǒng)采集的信息數(shù)據(jù)。通過信息管理系統(tǒng)，將傳送過來的圖像信息顯示在監(jiān)視器上，記錄所有的圖像及監(jiān)控信息。計(jì)算并生成對(duì)所采集監(jiān)控信息的信息處理結(jié)果，受理臺(tái)顯示發(fā)生警情的用戶的相關(guān)信息。系統(tǒng)包括dvr硬盤錄像系統(tǒng)、視頻矩陣、畫面處理器、切換器、分配器、報(bào)警主機(jī)。
(五)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)：對(duì)信息管理系統(tǒng)得出的警報(bào)事件．將需要處警的報(bào)警事件轉(zhuǎn)發(fā)到1 10指揮中心或有關(guān)的處警單位。
2．設(shè)備配置
(一)控制中心需對(duì)前端監(jiān)控探頭等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄?？紤]到監(jiān)控效果要求比較高、圖像質(zhì)量要求清晰穩(wěn)定，控制中心采用3臺(tái)全實(shí)時(shí)(回放、監(jiān)視都是25幀，秒)的16路的嵌入式硬盤錄像機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、錄像，嵌入式硬盤錄像機(jī)是完全脫離PC平臺(tái)設(shè)計(jì)的，徹底杜絕了病毒的入侵，啟動(dòng)迅速、性能穩(wěn)定，系統(tǒng)參數(shù)及程序在斷電時(shí)也不會(huì)丟失。
(二)硬盤錄像機(jī)本身不帶硬盤，為了能夠保存一段時(shí)間內(nèi)的錄像資料．至少需給每一臺(tái)硬盤主機(jī)配備2塊500G硬盤(硬盤占用空間按0．15G／小時(shí)／路來計(jì)算)。
(三)可以自選配備l臺(tái)音視頻矩陣，由至少8臺(tái)監(jiān)視器組成電視墻．可以多點(diǎn)監(jiān)控、指定監(jiān)視器監(jiān)控等。嵌入式硬盤錄像機(jī)的輸出信號(hào)首先輸入到視頻矩陣，然后通過視頻矩陣輸出到監(jiān)控電視墻上。
(四)要實(shí)現(xiàn)同一時(shí)間硬盤錄像機(jī)的錄像功能和電視墻的監(jiān)視功能。需將輸入信號(hào)一分為二．選配音視頻分配器4臺(tái)。
(五)為了實(shí)現(xiàn)視頻控制矩陣、主控計(jì)算機(jī)能夠并行控制前端的攝像頭和云臺(tái)．需要一個(gè)系統(tǒng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器(BL—D322C)。
(六)考慮到多個(gè)用戶同時(shí)訪問網(wǎng)絡(luò)將帶來流量瓶頸等問題，使用視頻服務(wù)器來進(jìn)行中轉(zhuǎn)。讓視頻服務(wù)器提供強(qiáng)大的負(fù)載能力。
3．報(bào)警功能
報(bào)警功能包括：防盜防火防燃?xì)庑孤贿h(yuǎn)程監(jiān)聽、布防與撤防；10秒鐘錄音及緊急求助；切斷通話，優(yōu)先報(bào)警；后備電源可達(dá)24小時(shí)等。一旦住宅辦公室、倉(cāng)庫(kù)或機(jī)房等有人非法進(jìn)入。以及有其他緊急求救時(shí)，通過探測(cè)器的感應(yīng)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)撥通事先設(shè)定的報(bào)警電話，用事先錄入的語(yǔ)言報(bào)告發(fā)警地點(diǎn)和名稱、電話號(hào)碼等警情信息(見圖2)。防盜防入侵報(bào)警系統(tǒng)一般由報(bào)警主機(jī)及報(bào)警探頭組成．而探頭分為紅外、微波雙探測(cè)器及閃光報(bào)警器等。
圖二 報(bào)警中心設(shè)計(jì)原理圖
4．實(shí)現(xiàn)過程
警報(bào)接收與處理主機(jī)也稱為防盜主機(jī)．是報(bào)警探頭的中樞．負(fù)責(zé)接收?qǐng)?bào)警信號(hào)、控制延遲時(shí)間、驅(qū)動(dòng)報(bào)警輸出等工作嗍。將某區(qū)域內(nèi)的所有防盜防侵入傳感器組合在一起．形成一個(gè)防盜管區(qū)，一旦發(fā)生報(bào)警就可在防盜主機(jī)上一目了然地反映出區(qū)域所在。防盜主機(jī)目前以多回路分區(qū)防護(hù)為主流。優(yōu)越的系統(tǒng)更可顯示出警報(bào)來源是該區(qū)域內(nèi)的哪一個(gè)報(bào)警傳感器及所在
位置。以便采取相應(yīng)的接警對(duì)策?，F(xiàn)代的防盜主機(jī)都采用微處理器控制，內(nèi)有只讀存儲(chǔ)器和數(shù)碼顯示裝置，普遍夠編程并有較高的智能，主要表現(xiàn)為：
（一）以聲光方式顯示報(bào)警，以人工或延時(shí)方式解除報(bào)警：
（二）對(duì)所連接的防盜防侵入傳感器，可根據(jù)需要而設(shè)置成布防狀態(tài)或撤防狀態(tài)．也可用程序編寫控制方式和防區(qū)回路性能：
（三）可接多組密碼鍵盤，可設(shè)置多個(gè)擁護(hù)密碼，以進(jìn)行保密防竊：
（四）遇有警報(bào)時(shí)，其報(bào)警信號(hào)可以經(jīng)由通信線路。以自動(dòng)或人工干預(yù)方式向上級(jí)部門和保安公司轉(zhuǎn)發(fā)．以快速溝通信息或組網(wǎng)：
（五）可程序設(shè)置報(bào)警連動(dòng)動(dòng)作，即遇有報(bào)警時(shí)，防盜主機(jī)的編程輸出端可通過繼電器接點(diǎn)閉合執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。
（六）電話撥號(hào)器同警號(hào)、警燈一樣，都是報(bào)警輸出設(shè)備?？赏ㄟ^電話線把事先錄好的聲音信息傳輸給某個(gè)人或某個(gè)單位。
四．結(jié)束語(yǔ)
智能化樓宇安防自動(dòng)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)對(duì)于樓宇的安全十分重要，因此對(duì)于這方面的研究具有重要的意義和價(jià)值。
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