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远程监控系统实用13篇

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远程监控系统

篇1

一、电梯远程监控系统概述

电梯作为机电一体化的大型设备,在高层建筑运输中起着重要作用,是楼宇自动化必不可少的部分。由于电梯的结构复杂,运行可靠性要求高,监控及分析其运行状态和故障情况成为电梯管理、维护和安全运行的迫切需要。

电梯远程监控系统是集地理信息、计算机控制和远程通讯技术于一体,通过安装的电梯现场数据采集器和信息网络系统将分布在各处的电梯运行状况和故障信息及时传递到监控中心的监视终端或管理层网络终端,具有数据实时存储、在线分析、在线干预与监控以及数据报告自动生成功能的软硬件系统,电梯远程监控系统是提高电梯安全运行服务质量的重要工具。

二、 电梯远程监控系统组成及功能

电梯安全运行远程监控系统一般由相关硬件及管理软件两部分构成,采取分散采集、集中控制的管理模式。

(一) 管理系统软件组成:

1、服务器软件:安装于计算机上,用于接收设备传输的数据并传递给客户端软件。

2、客户端软件:安装于计算机上,用于接收服务器软件传递的数据,并通过图形界面显示在计算机屏幕上。

3、数据库服务器:安装于计算机上,用于存储设备传递的数据。

(二)管理系统硬件设备组成:

1、电现场数据监控单元:用于采集安装在电梯轿箱顶部各种传感器的信号,分析电梯的当前运行状态。

2、数据传输中继器 :数据通讯的中转设备,用于监控中心管理软件系统与电梯采集分析仪之间的数据交换。

3、监控中心计算机组成:监控中心的监控终端,具有数据实时存储、在线分析、在线干预与监控以及数据报告自动生成功能的软硬件系统。

三、电梯远程监控技术的应用分析

在电梯远程监控技术中,有四个方面值得探讨,一是现场电梯运行数据的采集;二是数据的远程通信传输;三是电梯运行数据的记录、存储、显示及分析统计;四是电梯视频监控技术。以下将国内现阶段的解决方法作一个简单介绍。

1.现场电梯运行数据的采集技术:

一种方式是通过电梯本身控制系统内的数据接口采集电梯运行数据,目前国内生产的电梯一般都有数据接口,可以通过串口、并口或其它接口采集,这种方式的优点采集的数据准确及时。缺点但是由于各厂家的数据接口的通讯协议不一致,需要厂家提供相关通讯协议。且若电梯本身控制系统出问题,如控制系统死机(极端恶劣情况下)时,就无法采集到电梯的运行数据。

另一种方式是独立于电梯本身的控制系统,将电梯的各个运行参数通过独立于电梯本身控制系统的传感器采集回来,在井道、机房、轿厢、层门内安装各种接近开关、红外开关、及一些模拟量传感器。通过采集这些传感器的状态,得知电梯的运行状态,这种方式的优点采集监测电梯的运行状态时不依赖于电梯的厂商和型号,可以做到比较通用,缺点是对于每部需要监控的电梯需要做传感器的布设及数据线缆的敷设,工程施工量较大且造价较高。

第三种方式是从电梯控制柜中引出相关需要监测的开关量信号,按接线表中的接线指引,将信号线按不同厂家、不同型号的电梯产品的要求分别与电梯运行采集装置连接。

2.数据远程通讯技术:

第一种是有线通讯方式,通过电话线、ISDN等通信线路采用调制解调器通讯。此方式通信在实时采集中数据通信速率可满足数据采集的要求,成本较低,但只能实现通讯实时的点对点通信,有时存在传输不稳定,掉线较频繁,且按时间计费等不足之处。

第二种是总线通讯方式,监控主机、分机之间通过较高的波特率的485总线或CAN总线进行通讯。RS-485总线,具有高噪声抑制、宽共模范围、长传输距离、冲突保护等特性,但需要考虑合理的网络布局、连续的信号通道、周全的保护措施等,否则在实际工程中容易出现一些接线的问题。CAN总线是一种支持分布式实时控制系统的串行通信的局域网络。

第三种是无线通讯方式,通过中国移动推出的GPRS方式进行通讯。通用分组无线业务GPRS是在现有GSM系统上发展出来的一种新无线数据传数业务。GPRS理论带宽可达171.2Kbit/s,实际应用带宽大约在40~100Kbit/s,在此信道上提供TCP/IP连接,可以用于INTERNET连接、数据传输等应用。GPRS采用分组交换技术,在实时数据采集时可做到一点对多点,数据通讯实时性较高,GPRS永远在线,按流量计费,从而提供了一种高效、低成本的无线通讯方式。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、点多分散、中小流量的数据传输。此方式每台电梯信息采集终端需配备一台GPRS数据传输终端,用以与远程监控单元相互交换数据,并控制电梯轿箱与远程监控中心的内部通信。

3. 运行数据的记录存储显示统计分析技术:

通常在电梯运行数据采集终端将数据存储在FALSH存储器或硬盘中,通过通讯网络将数据远传至监控中心主机,由管理计算软件采用数据库技术对电梯运行的数据进行分析统计,并可通过计算机屏幕显示电梯的实时运行状态,可对分析统计结果进行打印。

为了减少布线和造价,目前有的厂商采用高性能嵌入式技术开发出的电梯实时数据采集终端(如电梯黑匣子),完成日常电梯有关重要工作参数的采集、存储,既可以定期向监控中心进行数据远传,还可以由电梯管理人员通过便携式数据录入仪或U盘在电梯工作现场取回数据(单机工作形式),最后通过电梯运行状态评估软件包,对所监控的电梯进行日常工作状态的统计、分析、评估。

四、小结

面对电梯数量的不断增加,电梯故障事件的发生量也越来越多,因此关于电梯的安全运行越来越受到关注。电梯远程监视管理系统是采用传感器采集电梯运行数据,通过微处理器进行非常态数据分析,经由GPRS网络传输,公用电话线传输,局域网传输与485通讯传输多种方式实现电梯故障报警、困人救援、日常管理、质量评估、隐患防范等功能的综合性电梯管理平台。

篇2

Key words: the city; The Lord of drainage pumps; Remote monitoring system; Design; The present situation; Principle and method; analysis

中图分类号:U672.7+4 文献标识码:A文章编号:

众所周知,城市主排水泵远程监控系统设计工作一直都是一项相对来说十分复杂的系统工程,城市主排水泵远程监控系统设计工作需要城市全体的设计人员共同努力、齐心协力并且持之以恒的进行创造和开拓,城市主排水泵远程监控系统设计其实是需要人和人来互动完成的过程,如果在城市主排水泵远程监控系统设计的过程中,缺失了人本化这一个理念,城市所制定的管理规则和管理制度也就成为了海市蜃楼和空中楼阁,因此,我们只有真正的从主排水泵远程监控系统设计人员和检查人员角度出发,使得以人为本这一个理念来将城市主排水泵远程监控系统设计中所存在的不足之处进行改变,只有这样才能够保证我们城市主排水泵远程监控系统设计工作更加具有高效性和目的性。下面,笔者就对城市主排水泵远程监控系统设计进行分析和探讨。

一、城市主排水泵远程监控系统设计要更新设计工作观念

针对城市主排水泵远程监控系统设计过程中监督环节缺失这一问题,我们应该将以人为本的理念进行应用,从而将设计人员在城市主排水泵远程监控系统设计过程中主导的地位进行提升和巩固,强化满足设计人员的需求和意见,要求我们首先要使设计人员自身具有更加广阔的自和选择空间,这并不是说对设计人员采取放任政策,不能够让设计人员想什么做什么都按照自己的主观意识,而是使设计人员能够选择自己喜欢的职位和感兴趣的设计方式方法,将原有城市所制定相关的主排水泵远程监控系统设计制度,根据城市自身特点来进行共同基础制度和问题的设立。

二、城市主排水泵远程监控系统设计要建立设计制度

在城市主排水泵远程监控系统设计过程中,首要的问题就是所制定的城市主排水泵远程监控系统设计制度柔性不足刚性过强,因此,在城市主排水泵远程监控系统设计过程中,要求我们必须要适当的补充一些柔性管理元素,使主排水泵远程监控系统设计制度要刚柔并举,只有这样才能够保证城市主排水泵远程监控系统设计人员积极性的提升,因此,在城市主排水泵远程监控系统设计的过程中,我们必须要充分的体现以人为本的原则,为城市未来工作者创造出一种十分宽松的主排水泵远程监控系统设计环境,使得设计人员能够将个人能力和才智充分的发挥出来,将主排水泵远程监控系统设计充实,具体来说,我们可以将原来主排水泵远程监控系统设计的制度进行更改,最终将动态思路融入到城市主排水泵远程监控系统设计之中去,将过去那种过于细致主排水泵远程监控系统设计的规范打破,使得设计人员能够放开手脚,使更多人本化的元素能够很好的融入到城市主排水泵远程监控系统设计之中去,将对于综合能力以及设计人员素质要求很好的突出起来,将此作为一个基础,来对城市主排水泵远程监控系统设计的过程进行良好的检验和控制。

三、城市主排水泵远程监控系统设计要激发设计人员积极性

在城市主排水泵远程监控系统设计工作中坚持以人为本的原则,坚持以人为本的重要思想,其最根本的好处就是可以使主排水泵远程监控系统设计人员将自身主观能动性进行充分的发挥,使城市主排水泵远程监控系统设计能够成为设计人员自身灵活发挥手段、丰富自身的方法以及提升自身素质最为根本的渠道,设计人员能够自主学习,积极探究以及大胆质疑,因此,城市主排水泵远程监控系统设计工作要在以人为本这一个原则和理念之下进行,必须要将激发设计人员和主排水泵远程监控系统设计者积极性以及创造性作为实现这一设计最为重要和基本的手段,并且要将此作为根本的依据,来调整城市管理制度,城市主排水泵远程监控系统设计工作必须要利用展示、实现以及激励等等方法,将主排水泵远程监控系统设计人员的创造性以及积极性进行充分的调动。

结语:总而言之,城市必须要努力的成为促进全面发展的花园、乐园,最终为社会、国家培养出一批批具有精湛技术、高尚品德以及健全人格的实用型、应用型。本文中,笔者主要从城市主排水泵远程监控系统设计要更新设计工作观念、城市主排水泵远程监控系统设计要建立设计制度以及城市主排水泵远程监控系统设计要激发设计人员积极性这三个方面对城市主排水泵远程监控系统的设计进行了分析和探讨。

参考文献:

[1] Test technology standards com-mittee of the IEEE computer society[S].IEEE Standard1149.1.IEEE Standard Test Access Port and Boundry Scan Architecture,2001,.

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1 城市远程监控系统概述

1.1 远程监控系统整体架构

远程监控系统是一种利用现代化通讯网络连接建筑中的火灾报警系统,借助于视频监控和地理信息系统等技术,进行实时监测所有联网点的报警情况的集中管理设备。利用该系统可以随时接收、查询和处理所有火灾信息,从而为消防部门提供数据进行火灾处理。远程监控系统一般由监控管理中心、通信网络与传输设备三部分组成。监控管理中心的主要组成部分有信息查询系统、通信服务器、数据库服务器、数据维护系统和报警受理系统;通信网络主要是有线通信和无线通信两种,也可以两者并用;传输设备指连接火灾报警系统,监控设备状况的信息传输设备。

1.2 远程监控系统的功能

1.2.1 为联网用户提供信息服务

通过联网的用户,可以运用该系统查询一段时期内的火灾报警情况、消防设施故障、消防设施配置和基础资料等信息。此外,也可以通过系统了解该单位消防设备的检查、维修、保养和维护记录,以及消防培训、演练等工作的录入和查询。

1.2.2 便于消防部门查询信息

远程监控系统可以帮助消防部门更好地行使其监督权,包括联网单位的火灾报警情况、设施维护保养情况,以及开停机的记录。利用这样的手段,能够促进消防部门对城市消防工作的了解,提高防、救火能力。

1.2.3 精确定位火灾位置等信息

在联网用户中,远程监控系统一旦发现有报警,可在报警20秒内收集相关信息。在报警系统的用户终端,会迅速将火灾的发生时间、建筑、楼层,以及平面位置等信息准确显示在消防部门这个端口。当确认了报警火灾,信息会立刻传输到119火警指挥中心。

2 远程监控系统的设计

2.1 系统的构成要素

构成远程监控系统的六大要素主要包括,用户服务子系统、信息查询系统、信息备份上传子系统、网络传输子系统,以及报警受理子系统和发送机。如图1所示,为该监控系统的流程图。

2.2 系统要素的设计

(1)关于用户服务子系统设计,就是通过与该区域的电力信息子系统共用一个服务器,运用公共互联网的形式将消防设施设备的运行信息发送给其他互联网。

(2)信息查询系统,基于互联网技术设计的一种信息搜集平台,连接着用户子系统与监控管理中心,平台接收并储存所有信息,用户或者消防部门进入系统查询。

2.3 系统设计的关键

2.3.1 消防控制主机联网技术

在这一技术领域,目前较常使用的几大品牌有爱德华、海湾、奥瑞那和依爱等,且主机报警信息输出接口基本都采用的是串行通讯口的方式。由于该系统必须依靠互联网进行主机联网,为了统一不同硬件的接口,所以必须要设计开发出合适的硬件平台才能满足。因此,在设计过程中,可以制定相同的数据通讯协议实现联网报警,再编制对应的接口软件以符合信息的格式。例如,爱德华ESRT3,该系统主机的串行接口标准是RS-232的形式,且设置了与外部设备的通讯协议。

2.3.2 视频监控系统联网技术

硬盘录像机和视频矩阵是该系统的主要结构,在保证了局域内部联网的情况下,实现了系统用户与远程监控系统的专网联网。这里以硬盘录像机为例,网络浏览器与软件开发包指令访问是它的两种访问形式。这两种,网络浏览器访问形式较为简单,但是功能也比较单一。

3 远程监控系统的特点

3.1 扩展性

基于该系统采用了较为灵活的业务逻辑,这也使得系统本身具有了很好的扩展性,主要表现在功能方面。该系统无需修改代码,就能组建多层次、不同类型的监控中心,使监控中心可以在特定范围和级别内组成有机的网络。例如消防行业中心和省级中心等。

3.2 兼容性

远程监控系统对其使用过程进行了综合的充分考虑,这在一定程度上保证了系统对各种主机通讯协议和数据形式的兼容,避免了由于信息不兼容造成的信息丢失、传输短路等疑难问题。

3.3 先进性

该系统采用了当前国际较为先进和成熟的技术,包括系统的软、硬件和整体结构等,这从本质上就提升了系统的起点,为城市消防安全提供了最可靠的技术保障。

4 结束语

远程监控系统对城市消防具有重大的意义,不仅能提高火灾预警能力,同时还优化了消防信息的传输,对及时采取火灾救援提供了强大的技术支持。相信随着我国经济的发展,城市消防的水平将会得到更好的改善。

参考文献

[1]薛学杰.城市消防远程监控系统的设计与实施[J].中华民居(下旬刊),2013(01):46-47.

[2]卜程.消防安全视频监控系统的设计方案及实现路径[J].网络安全技术与应用,2015(06):85+87.

作者简介

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网络保障技术;软件开发;远程监控系统

1基于网络包装技术下软件开发的系统架构介绍及关键技术分析

(1)系统架构。文章中所论述的内容中,大部分是关于系统结构框架来进行的,在网络包装技术的支持下,所进行的软件远程开发控制,能够不受时间以及距离的影响,实现实时的远程控制系统研究,西昨天给你框架是基于网络平台下来进行的系统框架结构设计,采用了Java汇编语言方法,能够在短时间内实现对系统的操作控制,所设计的远程监控方案也能与实际情况保持一致,将所搜集整理得到的参数结果投入到使用中,数据在传输期间,对网络的速度要求比较严格,网络包装技术能够对现场进行远程控制,及时在传输期间出现网络不稳定的现象,系统内部的模块也能自动调节,充分利用现有资源来实现更高效的使用效果。数据经过分析运算后,最终会进入远程控制系统的使用终端,客户端能够对数据进行更好的分析,并达到理想的运行使用标准。系统框架所设计的IP要与网络接入点保持一致,这样才能确保远程控制任务顺利的进行,不会因接入点不确定而导致隐患现象出现。

(2)系统关健技术分析。系统实现远程控制功能的关键部分是网络接入点的选择,框架设计完成后,通过Java程序开发来对框架的内部程序进行控制,达到理想的使用效果,网络地址在选择阶段,会设定连接过程定的串码,这样就不会出现误差,地址的选择是十分重要的,尤其是程序控制期间可能会遇到得问题,远程监控系统的设计需要考虑是否能够达到预期的标准,并得到监控双方客户的认可,这样才能确保数据传输都与实际情况保持一致,系统投入使用后,要在远程控制协议范围内来进行现场的控制优化,这样才能确保所进行的远程控制是有意义的,并帮助提升系统在网络环境中运行的安全性。建立好网络环境下的远程连接,才能进行更稳定的系统连接控制。远程监控系统所捕捉到的信息会实时传入到系统中,并对所进行的内部控制计划创造有利的环境,开发过程中所应用到的技术方法中,会对图像的呈现清晰程度进行调节,通过控制信号失真影响来进行。

2基于网络包装技术下软件开发的远程监控系统实现

(1)建立连接的实现。创建远程控制系统的网络接入点,在现场发现质量下降的情况时,可以通过加强系统的定向研究来解决,并通过技术方法来控制连接过程中接入端口的选择,确保网络环境下远程控制系统的稳定性,并帮助提升系统运行使用期间常见的技术问题,促进安全监管计划能够快速的应用落实。其次是对服务器的选择,在运行期间常常会出现一些参数不合理的情况,但通过技术方法能够快速的解决落实。随着监控技术的应用,在系统中会形成闭合的参数分析状态,这样能够提升监控画面实时对接的稳定性,时差也得到了更好的控制,在现场能够形成稳定的监控体系。所应用的技术中,存在大量的风险隐患现象,加强管理制度中的服务器内容调节控制,对接下来将要发生的问题也能起到预防作用。远程监控系统开发研究都会有明确的功能完善目标,在此基础上所进行的内部审核研究,有助于提升系统内的研究方法,并促进管理计划可以进一步提升,实现更高效稳定的运行使用效果。连接建立成功后,将进入到下一阶段的系统设计任务中,帮助提升监控软件投入使用后的控制能力。

(2)基于SWT监控图像显示的实现。最后是图像显示阶段的功能实现,所进行的设计任务中,需要对画面的清晰程度进行重点调控,系统构建完成后,需要进入一段试运行期间,判断在其中是否存在需要完善的内容,并采取技术措施来进行控制。形成内部调节与实际情况保持一致的状态,在运行中系统可能会出现使用效果不足的现象,通过技术方法也能得到更好的落实,并对系统进行定期维护,解决其中存在的隐患问题。客户端所汇集得到的信息中,大部分是关于使用效果不足的问题,通过系统设计也能避免出现质量下降的现象,帮助实现更高效的远程监控任务。在客户端获得与服务器的连接后用javax。1mageIO类的read()方法从端口读取监控数据,形成图片监控端收到图像数据流后在SWT—AWT桥搭建的界面中显示。最终监控的图像画在AWT的Label中。它的上层容器用了ScrollPane,样可以在应用程序界面特定区域内看到被监控机器完整的屏幕图片。

参考文献:

篇5

针对移动电视发射基站数量较多、分布较散的特点,为了进一步加强信号监控和发射基站管理,及时了解设备实时工作状态,提高技术人员的工作效率,降低维护人员的工作强度,结合广东移动电视自身的实际情况,技术人员自行设计、测试和构建了一套远程信号监控系统。广东移动电视信号远程信号监控系统主要由两个子系统组成:信号自动报警子系统和发射基站远程监控子系统。其中,信号自动报警子系统的主要功能是实时监控移动电视的播出信号,信号出现异常时自动报警;而发射基站远程监控子系统的主要功能则是实时监测各发射基站机房的环境和设备的实时工作状态。2.1信号自动报警子系统信号自动报警子系统能够实时监测移动电视的射频信号,当信号中断或者出现干扰时,自动给指定的技术人员发送报警短信或者拨打电话,提醒技术人员确认播出信号的安全状态并及时进行处理。此外,当信号恢复正常时,能够及时发出提示信息。信号自动报警子系统主要由电源、射频信号检测、放大及延时、报警处理等功能模块组成,通常放置在需要监测移动电视信号的地方,如各个发射基站、信号相干区域、信号覆盖边缘区域等。射频信号检测电路负责实时检测移动电视的播出信号,当信号正常时,输出为低电平,关闭放大及延时模块,不触发报警电路。当移动电视出现异常(信号中断或干扰)时,射频信号检测电路输出为高电平,启动放大及延时模块,达到预定的延时时间后触发报警电路,向指定的工作人员发出报警短信或拨打报警电话,报警短信或报警电话等内容可以自行设定。当移动电视信号恢复正常后,将立即发出“恢复信号”的信息。

2.2发射基站远程监控子系统

发射基站远程监控子系统如图2所示,主要由3G互联网、基站监控主机、远程控制软件、各种受控工作设备、视音频采集器、摄像头、温度检测器以及远程遥控电源等功能模块组成,仅放置在各个移动电视发射基站。发射基站远程监控子系统能够实现的主要功能有:节目前端设备和发射设备的实时监控、信号节点视音频实时监测、基站工作环境实时检测等。技术人员通过安装了远程控制软件的个人计算机(手机)连接互联网,访问基站监控主机,并控制监控主机读取或调整设备的工作参数。个人计算机(手机)在硬件配置方面并没有严格的要求,只需安装远程控制软件和连接上互联网,目前的智能手机和计算机都能实现这些功能。发射基站远程监控子系统的各个组成部分如下所述:

2.2.13G互联网

根据广东移动电视发射基站互联网络的实际情况,技术人员选取了中国联通的3G网作为网络路由,在基站监控主机中安装了华为的3G联通上网卡和资费卡,达到了安全、稳定、低廉的上网效果。

2.2.2基站监控主机

基站监控主机通过协议转换器与基站各种受控工作设备相连,并对这些设备进行访问和控制,是远程监控系统的核心。根据实际情况,技术人员在越秀山电视塔发射基站配置了专用服务器作为监控主机,而在其他基站则选用了灵活小巧的普通计算机作为监控主机,并在主机中安装了远程控制软件和各种工作设备的操作软件。2.2.3远程控制软件为了实现远程监控操作,还必须在个人计算机(手机)、基站监控主机中安装远程控制软件。

篇6

目前国内对变频恒压供水监控使用的组态软件有组态王软件,MCGS,力控组态软件等。使用组态软件对变频恒压供水的监控是针对以PLC为控制器的变频恒压供水系统通过PLC与上位机通讯,直观获取供水系统当前运行信息和各种数据。但是这种监控只是适合短距离的、有线的监控,获取的数据也不能完全展示设备运行状态。

本文根据实际的供水设施实时运行状况设计了基于组态软件的变频恒压供水远程监控系统,实现了对该供水设施中水泵组、变频器和供水压力值的实时监控,达到了对供水设施实现无人值守的要求。

1 变频恒压供水远程监控系统的整体架构

本文设计的基于组态软件的变频恒压供水远程监控系统采用C/S结构,C/S监控结构具有响应速度快,界面简单直观操作方便等优点。在供水现场中监控模块通过RS-485接口与PLC连接,监控模块与PLC使用三菱FX系列PLC通讯协议通讯,采集PLC控制的供水设备的运行信息。监控模块的IO接口与压力传感器连接,IO端口采集的传感器信号由监控模块内部的调理电路将传感器的模拟信号转化为数字信号。监控模块采集的PLC控制的供水设备运行信息和管网压力值在经过转换与处理后,通过GPRS网络传输到服务器端,服务器对数据进行接收、解析等处理后将数据通过工业以太网传输到电脑上的组态软件进行远程监控。

2 变频恒压供水远程监控系统硬件设计

通讯模块的工作原理为压力传感器的模拟信号通过监控模块内的信号调理电路处理后,进入STM32自带的18通道ADC转换输出数字量,然后STM32通过USART串口将数据传输到GPRS模块,最后GPRS模块将接收到的数据通过GPRS网络传送至服务器端,服务器端软件经过接收、解析等过程再通过工业以太网传输至远程的监控端。STM32采集PLC控制的供水设备的运行信息,经过STM32转换处理后传输至GPRS模块,通过GPRS网络传输至服务器端,服务器端处理后通过互联网传输至监控端。当供水设备出现故障时,监控模块中的STM32启用报警系统报警并且通过继电器控制电路使供水设备停止运行。

3 变频恒压供水远程监控系统软件设计

变频恒压供水远程监控系统集成了安全监控与智能预警系统、良好的人机交互环境、开放性的软件设计模式,达到了对供水设备远程监控的需求。变频恒压供水远程监控系统采用C/S的模式,利用OPC技术与组态软件结合实现对变频恒压供水系统的远程监控。变频恒压供水远程监控系统具有实时远程监控的功能,监控包括各个水泵的运行状态、自来水管网的压力值、进水池是否缺水、变频器运行状态等供水现场数据。监控画面如图1所示。

4 结束语

针对目前供水设施由工作人员定时巡查的监控方式不能对供水设施实行远程实时监控的状况,本文设计的变频恒压供水远程监控系统通过组态软件使用OPC技术对供水系统监控,实现了对供水设施的无人值守和远程实时监控供水设施的运行状况,并且供水设施能得到更好的维护。

参考文献

[1]张建会.基于MCGS的供水泵站的远程监控系统[J].工业控制计算机,2006,Vol.19(7):79-80.

[2]田振东.基于组态王的矿区供水远程监控系统[J].机械工程与自动化,2014,Vol.4(2):169-172.

[3]胡云阳,张智斌,王海瑞.基于Web的远程农业温室监控系统设计[J].安徽农业科学,2016,Vol.44(5):328-330.

[4]张军,尚敏,陈剑.基于3G技术的智能农业远程监控与管理系统[J].计算机测量与控制,2011Vol.19(5):1058-1062.

篇7

随着我国信息化建设的不断深入,我国的各种通信设施不断涌现,已经初步实现了大规模通信建设的目标,在这样的背景下,保障通信设施的正常运行就至关重要。虽然各通信机房已经能够实现全天候运行,但是由于缺乏有效的监控手段,导致技术人员不能及时了解通信机房的各种情况,出现问题时不能及时解决,容易造成不必要的损失,因此通信机房远程监控系统就应运而生,方便对通信机房的集中管理。

1 通信机房远程监控系统的功能设计

为了保证通信机房的正常运行,能够及时发现运行中存在的问题,通信机房远程监控系统主要实现以下功能:

1.1 数据采集

数据采集能够为系统远程监控提供必要的条件和基础。数据采集的主要内容是采集电源的电压、电流、电源开关状态等参数,空调机的冷却水温度、送风量、送风温度等参数,还有机房内部的温度、湿度等相关参数,这样才能够实现远程监控的意义。

1.2 预警报警

当设备的参数或机房内部环境的参数超出预先设定的安全范围,如温度超标、电压超标等情况,远程监控系统会自动报警,并将报警信号传输至控制中心,控制中心会派技术人员到现场进行检查维修,保证在第一时间解决出现的问题。

1.3 远程控制和日常监测

控制中心可以利用远程监控系统实现对通信机房的远程控制,当发现某一参数不符合常规时,控制人员可以对设备的工作状态进行调整,保证设备的正常运行。在日常工作中,还可以利用远程监控系统获得通信机房的环境数据和视频监测图像,保证及时发现通信机房的各种不合理现象。

2 通信机房远程监控系统的硬件设计

除了通常意义上必需的传感器、交换机、电缆等硬件设施外,为了实现对各种参数的读取和存储,真正实现对通信机房的远程控制,就必须将整个系统硬件进行分工,按照不同的模块进行设计,这样才能保证对通信机房的全面监控。

现阶段,通信机房远程监控系统的硬件系统主要包括一个主模块和两个子模块,主模块负责对子模块收集到的数据进行处理、存储、上传等功能,同时也可以对子模块的工作状态进行监测和控制,保障子模块的正常运行。子模块主要是供电安全监测模块和环境监测模块。

2.1 供电安全监测模块

供电安全监测模块负责对供电设备的工作情况和状态进行监测。为了减小误差,通常采用上8位AD 转换芯片进行数据处理,如果有特殊要求可以使用12位或者更高的芯片。为了实现对交流电参数检测,必须使用专用的电流、电压互感器进行测量,电流互感器的最大输入电流为10A,最大输出电流为20mA;电压互感器的最大输入和输出电流同为2mA。

2.2 环境监测模块

环境监测模块主要是对机房内部环境进行监测,包括机房的温度、湿度、烟雾等情况。为了保证监测数据的准确,必须采用相应的环境传感器对各项环境参数进行监测,传感器获得这些数据后将其传输至各自特定的转换器上,转换器对这些信号进行处理后传输至控制中心,这样就可以实现对己方的远程监控,保证机房运行环境的安全。

3 通信机房远程监控系统的软件设计

3.1 接口设计

要保证接口设计的准确性,保证通信服务器定时向交换机发送Ping命令的准确,同时接口可以发送命令对设备的工作状态进行监测和调整,保证交换机会主动向通信服务器发出报警信息,而不发生通信中断。当控制人员发出指令后,接口要能保证顺利接收这些数据,并将这些数据准确传递至各个控制模块。

3.2 通信协议确定

远程监控系通信方式主要是基于TCP/IP网络的通信协议,这一协议将维护连接并确保数据的完整。它的基本帧格式中的IP地址用long来标识发送者的网络地址,可以保证各控制系统时间同步,利于对机房的远程监控,数据的组成及解释随类型会随着数据类型的变化而变化。

3.3 程序设计

远程监控程序设计如下:远程监控系统在得到指令后会对各系统进行初始化管理,初始化无误后启动各监控模块,对通信机房的设备运行状态和工作环境进行实时监控,当这些监控模块收集到的数据超过了安全数值时远程监控系统在启动报警系统的同时也会启动通信模块,将得到的数据传输至控制中心的服务器上,这样来实现对己方的远程监控和维修处理。远程监控程序如图1所示。

4 结语

总的来看,将远程监控系统进行模块化处理不仅节省了占地空间,还可以保证远程监控系统的长时间连续工作。随着信息技术的不断发展,远程监控系统的软硬件水平还会不断提高,技术人员也会对远程监控系统的设计方案进行不断优化,逐步提升远程监控的质量和水平,保证通信机房的正常运行延长其使用寿命,推动我国通信事业的可持续发展。

参考文献

[1]赵金荣.机房环境监控系统的设计分析[J].低压电器,2009(04).

[2]倪宇春.浅谈通信电源机房远程监控系统的设计与实现[J].通信电源技术,2009(05).

[3]张圣俊.通信机房远程监控系统实现关键技术分析[J].才智,2010(13).

篇8

一、远程监控系统

远程监控系统是以计算机、信息技术为基础的远程控制软件,有的时候我们甚至可以将其看做是木马程序。近几年来,我国各大杀毒厂商都将远程监控系统作为首要处理对象,但是其也有着重大的优越性和经济性。远程操控系统的应用是通过在网络上由一台电脑远程控制另外一台电脑或者终端设备的技术,这种远程并不是字面上的远距离,而是在局域网内的任何一个地方和环节,在应用的过程中大多数远程控制往往都是在局域网范围之内的。当然,操作者使用的主控电脑和被控电脑之间采用信息技术进行连接,从而达到数据的科学传输。不过在这个过程中我们需要注意一个问题,那就主控电脑仅仅是将信息指令传输到被动电脑之中,通过被动电脑内部程序产生管理控制。由于远程监控系统的庞大功能和优越性,目前许多的软件之中都涉及到远程操作和监控功能,同时这一技术也被广泛的应用在多个不同的生产领域中,为生产技术的发展做出了积极贡献。

二、远程监控系统在发电厂的应用

远程监控系统是以计算机技术、信息技术和遥控技术为一体的综合性技术体系,它在应用中实现了系统网络化、界面图形化、数据实时化、控制自动化的目标。经过多年的工程实践分析得出,远程监控系统在发电厂中的应用有着系统运行稳定性高、抗干扰能力强、信息可靠性高的优势,受到各类发电厂工作人员的青睐和关注,同时为科学的管理发电厂生产做出了积极贡献,极大的优化了辅助决策作用产生。

1、远程监控系统的应用要点

根据远程监控系统与水电厂监控系统中的作用和设备运行之间的关系进行分析,在水电厂日常运行和生产中,所涉及到的监控系统主要包含以下几个方面。首先,在水电厂设备运行中,采用远程监控系统有效极大取消了常规设备的人工监控,使得计算机监控系统得到有效的控制,同时在应用的过程中如果计算机组投产的时候监控不力,设备运行不科学或者是监控设备因为故障推出运行,那么其监控工作必然无法发挥出应有的功能,其信息也无法得到及时的传输,最终给水电厂设备运行造成威胁。因此在远程监控系统的运行和管理工作中,一定要慎之又慎,将各种威胁到设备运行稳定、安全的内容提前加以剔除,从根本上保证设备的安全性与可靠性。在远程监控系统的应用中,必须要严格监控设备的可靠性要求,设计的时候还要采取必要的冗余措施,并且要引入先进的管理制度和管理策略。但是因为远程监控系统在我国发电领域的突出优越性和经济优势,其在未来的应用当中必然会对设备的可靠性进行探讨和优化,这也是未来远程监控系统发展的主要方向。

2、远程监控系统的应用要点

2.1 视频监控子系统。监控前端采用模拟摄像机+网络视频编码器(采用H.264压缩标准)和网络摄像机,将数字化的视频信号通过网络传输到后端的监控电脑,并采用专用的视频监控平台与存储方案,其不仅保证了视频信号和控制信号的准确传输,更为重要的是在设计该系统时我们充分分析了用户的需求,从实际出发,为用户解决了众多的实际问题。

2.2 安全防范子系统。由于大多数变电站都建在郊外或者比较偏僻的地方,变电站内的设备和线材都比较昂贵,所以有一些不法分子,在利益的驱使下,破坏变电站的设施,盗取相关器材变卖。同时,变电站也是高压场区的所在,如果对相关区域未做严密防范,还会导致一些无知者误入其中,发生一些人员伤亡的事故。

该安全防范子系统的各种探测器将与视频监控子系统中的视频设备连接。在发生触发报警的情况下,直接和视频设备联动,将报警信息上传至综合监控平台,同时促发其他声光报警设备。

2.3 综合监管平台。综合监管平台用于实现对前端所有网络视频监控设备(包括网络视频服务器、网络摄像机)的集中监视、存储、数据转发、管理和控制。该管理软件可最大同时管理1000个前端网络监控设备;可对任意设备进行设置和控制,远程升级等功能;支持自定义n*n画面单屏显示,以及双向语音对讲、电子地图、日志检索、报警控制、远程检索回放等功能。功能强大、界面友好、操作简便,方便用户实现大型远程网络监控系统的组网应用。

2.4 3.2NCS系统。此系统电气操作的基本步骤如下:

(1)操作人员在微机五防工作站上根据CRT显示的电气主接线画面,写出相应的操作票,并在工作站电脑上通过图形操作系统进行模拟预演,检验操作票,将正确的操作票传送给电脑钥匙。

(2)远方操作时,操作人员在监控系统操作员站CRT画面上依据操作票选择遥控对象,选中后,监控系统结合一个遥控界面。当五防系统对本次操作进行五防判断合格后,对此操作进行解锁,操作人员可通过遥控界面执行操作。否则闭锁操作不能执行。每一步操作,在操作员站CRT和电脑钥匙上都有提示、反馈,一旦出现错误,闭锁操作并给以提示。现场操作时,操作人员持电脑钥匙到现场根据操作票及钥匙的提示开锁并进行操作。线路断路器就地操作在所属D25配屏上,线路隔离开关的就地操作在线路对应相机构箱中,那里设有电编码锁、远方/就地切换开关。

三、结束语

总之,从远程监控系统在发电厂中的运行情况进行分析,其系统总体情况良好,实现了复杂程序的简单化、可靠性提高,对于减少误操作,降低值班员的劳动强度,减少检修人员的维护工作量,缩短开机并网时间,减少燃油消耗,降低运行成本均产生了一定的效果。

参考文献

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随着人工成本的不断提高,传统的监控方式已经很难满足现代工业的生产需要,因此基于PLC技术的远程监控系统在各领域的生产过程中得到广泛应用。远程监控指的是技术人员通过安装在异地的微机来实现对现场设备的监视和操作,该系统能对现场设备的状态信号、运行数据和故障类型进行实时有效地监测,并且可以及时预告或直接排除设备故障。该技术不仅有效减少了维修人员的数量,同时可使用户在远程实现相关设备的维护工作,在极大程度上节约了企业的人力和财力。

1. PLC监控的整体框架

依托于PLC技术,该监控系统可以实现将距离控制中心几百甚至上千公里的下位机采集到的相关数据实时传送给上位机中的控制中心,而市面上一般的计算机串行通信口难以实现该过程。目前,该系统常见的传输方式有采用卫星和微波等无线传播方式以及拟载波传输,从经济和性能的角度上考虑,大部分企业选用模拟载波的传输方式。这种传播方式需要通信的双方各接入一个调制调节器,其能够将PLC传输过来的数字信号调制成模拟信号,然后通过电话线传输。在接收端,这些模拟信号再次被还原成原来的数字信号。

1.1 硬件设施

该远程监控系统以PLC为基础,并通过有线网络的方式来完成远程监控。系统中的PLC可以将在线数据和状态信号快速无误地传输到上位微机控制中心,而上位机可将根据收集到的数据,通过电话线给下位机发送控制指令。

该远程监控系统针对的是EMENSS7-200MicroPLC系列中的7-200PLC芯片,并提供RS-485通信接口。当S7-200的工作模式为自由端口通信时,用户根据实际需求定义通信协议。这样不仅使通信的范围得以扩大,而且可以更加灵活、方便地控制系统设备,还能及时地进行维修。

下位机端使用RS-485通信端口和RS-232通信端口,并通过DIP开关设定通信时所需数据的位数值。通过这种方式将S7-200PLC连接到电话网上,上位机再通过RS232通信电缆连接的监控微机和RS-232通信端口,将监控微机接入系统网络中,可以实现监控微机和S7-200PLC的数据通信。PC/PPI电缆的模式随着数据传送方向的改变而发生变化。比如,数据从RS-232接口传输到RS-485接口时,PC/PPI电缆的模式为发送模式;反之,则为接收模式。系统硬件设计如图1所示。

1.2 软件设计

远程监控软件的主要作用是实时监控PLC的输入输出信号,其不仅能接收和监控各种信号,而且还会向PLC发出指令,控制其的输入输出。

基于Windows平台,结合VC++6.0编程开发的远程监控软件可分为以下4个部分:(1)可交互的用户操作界面;(2)通信接口程序;(3)数据处理程序;(4)操作程序。其中,通信接口程序的作用是构建通信链路,同时控制数据的传递。数据处理程序会对接收到的数据进行综合分析和处理,再根据数据的处理结果向PLC发出相关的控制指令。数据库运行程序则主要用于用户自定义地对数据库进行修改,并能自动更新数据库、提取部分数据。此外,系统还具有统计数据,能够完成输出和打印报表等工作。通信接口程序主要包含初始化串行口、MO-DEM、数据打包及发送、数据检验及拆包等步骤。因此,接口程序通常采用多线程技术,该程序在运行后会创建一个主线程,以此实现串口的初始化。在这个过程中,程序会进行一系列操作,比如打开串口、配置串口、初始化MODEM、创建同步对象等。接下来,程序会设置通信路程,由该通信路程实现对通信事件的监控和响应,一旦接收到新数据,它就会向主线程发送自定义消息。同样,当发送缓冲区空时,程序也会向主线程序发送相应的自定义消息。当数据通信完成后,主线程序会将通信线程清空。

2. 基于PLC的远程监控系统应用分析

鉴于PLC在工业控制系统上起的重要作用,PLC也被广泛应用于污水泵站等相关行业的现场数据采集和实时控制中。

该系统利用PLC来实现远程控制终端,上位机的主体是工控PC机,且该系统基于串行异步的通信协议,使用一一对应的远程无线监控网络。下位机和安装于现场的阀门站,则依靠主机发出的指令以及自身的控制程序进行工作。主体工控PC机必须安装在污水泵的控制中心,并且和各个阀门站的PLC从体机保持紧密联系。通过这种方式,主体和从体构成一个完整的远程数据采集和监控系统。

在构建污水泵站远程监控系统时,还要思考A/D转换。由于该模块要与PLC配套,所以要选择具有独立分差输入的4个通道模块设计型号(FX2N-4AD)。在该系统的设计中,还要在各个阀门的正确位置或者管线处装上流量和温度的传感器,用于监测管理污水管线的实时排放状态。

该系统采用SMC多回转型阀门的电动装置,该电动装置可以同时对多台机器进行控制,而且能够实现远程控制。同时,该装置能够将自身的状态转换成相应的信号发送给PLC,这样就可以远程监控其实时状态。污水泵站则需要现场和远程监控相结合,因此一般采用12路输入信号端口和8路输出信号端口。系统主体对各从体的监控均采用现场控制与远程控制相结合的方式。以远程控制方式为例,该系统中的传感器感应到信号后,会通过屏蔽电缆将测得的数据信号传送出去,信号到达A/D转换器模块的输入端会转换成相应的信号,最后送入寄存器保存,以便PLC进行实时读取。

随着科技的发展,远程监控系统的应用范围不仅仅停留在理论层面,污水泵站的应用只是其应用的一个折射。基于PLC的远程监控系统还可广泛应用于其他工业部门,并且随着技术的不断进步,该系统会得到越来越广泛地使用。

3. 应用过程中的注意事项

3.1 工作环境中的注意问题

(1)工作环境的温度对该系统的运行非常重要。由于PLC模块的正常工作范围要保持在0~55℃之间,因此我们要注意控制系统周围的环境温度。

(2)工作环境的湿度也要得到严格地控制。由于该系统具有较多的金属设备,如果不能保持空气的干燥,金属表面会产生露珠,使设备的绝缘性受到干扰,容易使系统发生故障。

(3)该设备还要注意减震问题。解决运行过程中的减震问题,对设备的正常运行十分重要,因此在施工现场一定要使设备远离震动源。

(4)空气质量也要得到充分地保障。即空气中的灰尘和污染性气体的量要严格控制,避免电气元件发生短路。

(5)电源要有足够高的安全性。在使用过程中,电源应严格遵守PLC的使用规则,且在施工中进行规范化操作。

3.2 系统中的防干扰

系统在运行过程中会存在很多干扰,如强电干扰、柜内干扰等。以强电干扰为例,空间环境恶劣会对电网造成极大地干扰和影响,使电网中线路的电压发生变化。这会造成系统工作时出现误差,有时还会对设备造成一定的损害。此外,柜内的干扰也会对该设备造成很大的影响,机柜内部错综复杂的线路会产生强弱不定的电磁干扰,进而给电气设备的整体运行带来影响。当接地方式发生错误时,会对信号造成较大程度地影响,严重时会造成PLC无法正常工作。因此,从线路布置、机柜布置等方面做好系统的防干扰措施,对监控系统整体的稳定运行提供技术保障。

结语

基于PLC的远程监控系统实现了异地监测和控制中心的数据交换,能异地读取自动化设备的实时工作信息,并且能向PLC传送控制系统传送令。该系统在污水泵站中的使用取得了很好的效果,但在具体操作过程中,存在很多要求,需要严格控制,而且还存在一些干扰问题未能得到很好地解决。随着自动化技术的快速发展,远程监控系统将会得到越来越广泛的应用。

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1楼宇自动化的定义

楼宇自动化系统是指通过计算机集散控制,对楼宇设备进行分散控制集中管理。现代化办公大楼、多功能大厦要对各种设备以及各种子系统进行监控和能源管理。这样的智能化大楼的自动化目前采用3A技术,即:楼宇自动化(BUILDING AUTOMATION)、办公自动化(OFFICE AUTOMATION)及通讯自动化(COMMUNICATION AUTOMATION),通过结构化的布线和计算机网络进行有机的结合,从而实现对这些自动化系统进行集中统一管理,适应现代楼宇安全、高效、灵活、舒适和便捷的特点。

楼宇自动化系统主要包括:照明监控系统、电力供应监控系统、电梯运行监控系统、给排水监控系统、空调与通风监控系统、消防监控系统、综合保安系统和结构化综合布线系统。楼宇自动化系统最重要的特征就在于它的自动化和智能化。

通过监控、管理、多远信息运输、一体化集成等先进技术来实现资源、信息和任务的共享。楼宇自动化远程监控系统典型地体现了智能楼宇集成的特点,对各个子系统进行实时监控和数据测量,并通过自动控制来实现其智能化,确保整个楼宇系统的安全、高效运行。

2楼宇自动化远程监控系统的体系结构

楼宇自动化远程监控系统的体系结构如下图1所示。该系统采用的是计算机集散式控制系统,通过对各种设备及子系统的分散控制、集中监控来实施统一有效管理。

当系统内任一节点出现故障时都不会影响系统的正常运行和信号运输,因为系统中的每个子系统都是相对独立控制的,只是在终端服务机上进行集中管理,而且各个子系统之间可以根据管理需求实现互通、互联及联动操作,确保系统的安全高效运行。从系统体系结构上来说,可以将楼宇自动化远程监控系统划分为三层网络。

其中,最高层为管理层网络,中间层是自动层网络,最底层为楼层级网络。最底层的楼层级网络是通过分散的控制器和传感器连接起来的,并且在总线的连接下,能够对现场监控到的信息进行层级传输,最终由最高层的管理层网络进行统一的管理。中间层的自动层网络是用来连接最底层的,通过以太网终端来实现各个子系统之间的数据共享和信息处理,其总线上不仅仅只有自身厂家设备的接口,同时还包括其他厂商设备的连接接口,从而实现与其它设备的联网通信。

最高层的管理层网络即为控制平台,管理人员同时实施监控对整个系统进行监视、控制、调度和管理,及时应对各种突况,采用的是总线拓扑结构的以太网作为系统的主干线,这样的话有利于信息的高效、安全传输。该系统的核心是拥有一套功能强大、性能稳定可靠、界面友好的用户应用软件。从系统结构图中可以看出,最高层和中间层之间通过通信程序组件实现数据通讯,把客户端和服务器直接连接起来,同时,系统中的Web服务器能够为用户提供Web服务的程序,用户可以通过浏览器访问系统实现远程查看系统的运行数据,实施远程监控,帮助用户了解楼宇的实时情况。

图 1 楼宇自动化远程监控系统结构图

3楼宇自动化远程监控系统的组成

楼宇自动化远程监控系统主要由数字系统、报警系统、对讲系统和调控系统四个部分组成,具体如下:

1)数字系统

数字系统是楼宇自动化远程监控系统的重要组成部分,把图像处理后转化为数字信号,从而实现对监控系统信号的传输。管理层需要及时了解楼宇的运行状况,通过数字系统就能够把楼宇的实际情况转化为数字信号在系统中进行传输,其信号过程如下图2所示:

图2 数字信号的传输流程

2)报警系统

报警系统的作用就是将系统监控到的异常信号及时反馈给管理层,并提醒相关的保安人员或者技术人员采取相应的处理措施。报警系统要安装在监控中心,各个子系统也应该配备有报警信号灯,当系统监控到异常情况时,监控中心就能够及时安排人员处理,消除祸患。

3)对讲系统

对讲系统的主要作用就是便于工作人员之间的沟通交流,楼宇自动化远程监控系统引入对讲系统的目的就是为了实施更加方便快捷的管理。

例如,当楼宇内发生火灾险情时,监控中心监测到火灾信号时,就能够及时通过对讲系统通知相关人员处理火灾险情。

对讲系统工作流程如下图3所示:

图3 楼宇自动化远程监控系统对讲工作流程

4)调控系统

调控系统是楼宇自动化远程监控系统中非常重要的一环。楼宇自动化远程监控系统的作用不仅仅是对楼宇进行实时监控,还需要对相关设备和子系统进行控制和调控,以实现楼宇的正常安全运行。调控系统的作用就是调控设备和子系统完成各项操作,及时对监控到的异常信号采取处理措施,防止造成不良影响。

4楼宇自动化远程监控系统的监控软件及主要模块

楼宇自动化远程监控系统的监控软件需要实现多项功能,例如,数据收集、图形化的实时监控和远程管理、自动报警、科学决策和管理等。监控软件主要包含用户权限管理、报警管理、系统操作记录追踪、监控点资料构建、监控图像图形管理、报表管理、远程登录管理等模块。

用户权限管理主要是对不同级别的用户设定不同的权限;报警管理主要是对报警信号进行传递,为各个监控点定义不同等级的报警,便于监控中心及时发现异常并判断异常的具体情况;系统操作记录追踪主要是便于对系统发生的各项事件进行追踪记录;监控点资料构建主要是便于对各个监控点进行控制和管理,对各个监控点进行命名和初始化,并输入报警说明;监控图像图形管理主要是将各个监控点和相关设备的结构整合成为动态的图形,从而监控中心可以根据监控点和设备的各类动态图形判断异常,提高监控中心的管理效率;报表管理主要是对各个监控点收集到的信息进行科学分析之后,形成具体的报表,将相关的信号变化绘制成为曲线,便于监控中心对数据进行分析;远程登录管理主要是便于用户远程登录查看系统的数据,及时了解楼宇的运行状况。

5结论

楼宇自动化远程监控系统是一项结合计算机技术、信息技术、自动化技术、通信技术、系统管理等多门学科的高新技术。这项高新技术在现代化楼宇当中的应用,仍然需要不断研究创新,才能够实现系统的高效、安全、稳定运行。

参考文献

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[2]吴栋,葛宝荣.关于智能建筑楼宇自控系统的研究[J].中国新技术新产品,2010(6):149.

[3]吴国新编著.东南大学计算机系网络教研室、远程教育学院技术部课件[M].东南大学出版社,2004.

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1 远程监控系统的设计流程

这一远程监控系统主要由服务器端与客户端程序所组成,使用之前应先把客户端程序安装至主控制计算机上,服务器端则安装于被控计算机上。接着在主控制端计算机上运行客户端应用程序,用于建立与服务端之间的远程控制,运用该远程监控系统中的控制功能来传送口令,且通过服务器端中的控制软件来执行各项远程操作,例如:截获目标计算机桌面的屏幕图形,提取且记录远程客户端的鼠标及键盘事件等方面的内容。[1]被控制计算机的屏幕图像其截获过程实质上就是客户端接收服务端屏幕图像数据传输的过程,而传输的关键则在于怎样进行屏幕图像的无损压缩和有损压缩,除此之外屏幕图像的传送还应注意屏幕图像的相关数据的传输时间,是否每一次传输都需要全部的数据等问题。

本文通过运用应用程序中的伪消息机制以及套接字技术,来实现服务器及客户端的数据交换,以此满足远程监控和被监控。

2 远程监控程序服务器端和客户端中的模块

2.1远程监控程序服务器端的本文由收集整理模块

该远程监控系统中服务器端的模块主要有:1)网络模块,其主要职责在于监听客户端的联接,在接收到命令后做出相应的处理;2)编码模块,主要进行屏幕图片的压缩编码,常用的方法有:行程-霍夫曼编码、行程编码等[2];3)主框架模快,负责服务器端映射及息的处理信。

2.2远程监控程序客户端的模块

该远程监控系统中客户端的模块主要有:1)网络模块,其主要职责在于发送操作命令、连接监听端口、接收数据以及处理数据,并将接受到得图片数据反馈于本机中;2)解码模块,具有数据解码压缩的作用,该模块由用户在压缩对话框中进行选择;3)主框架模块,负责客户端映射及信息处理的;4)对话框模块,主要有网格数目以及解码、编码选择对话框(见图2)。

3 远程监控程序具体关键技术的实现

3.1消息模拟技术

一般情况下,用户在运行应用程序时的鼠标操作及键盘操作都会被驱动程序截获,并把这一系列的操作信息列入系统信息的队列,以便应用程序获取消息以及处理信息。但有部分应用程序,不具备外设驱动程序的输入功能,因此必须自行模拟外设信息且发送至系统信息的队列中,即消息模拟技术。[3]针对远程监控系统而言,客户端应用程序能够对服务器端进行自由操作,换而言之服务器端的应用程序应对客户端的键盘、鼠标操作消息进行模拟。

3.2屏幕网格化传输在屏幕图像数据中的应用

若每一次的数据传输都包括整个图像的数据,会对服务器的日常工作带来严重的影响。比如:颜色数是24真彩色,显示配置是1024×768的典型windows,其整个桌面屏幕图像的数据18.9mbit,不仅使得网络宽带被大量占用,还严重影响了windows系统其他程序的正常响应与处理,因此可采用网格化模式减少屏幕数据的传输量,即将屏幕桌面分割成数个大小一致的网格,以网格为单位向客户端传送屏幕图像数据,当接收到refresh命令后,服务器端则只传输本机屏幕出现变化的网格数据。[4]由于桌面图像的截取与传输过程紧密连接,通常屏幕在较短时间内只发生局部变化或不变化。

3.3针对屏幕图像压缩编码算法的优化

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0 引 言

农村集中供水项目中,很多利用地势高程采用高位水池供水方式,解决集中供水难的问题。近距离高位水池供水方式通过采集在蓄水池设置的高、低液位信号,利用有线的方式控制水泵的启停,实现水泵自动补水。但是,对于泵房与蓄水池距离较远,自动控制方式很难实现,只能通过专人看守的方式定点开泵补水,不能实时地掌握蓄水池的液位信息,缺水及溢水现象经常发生,供水稳定性差。

针对以上问题,本文基于GPRS传输技术,采用单片机系统设计了一套远程监控系统,并在山西某供水站进行了测试和现场应用。

1 系统设计框架

1.1 工作原理

根据集中供水的要求,远程监控系统采取点对点的直接控制方式。在泵房安装主控系统,实现液位信息的接收、分析,自动控制水泵的启停,向管理人员发送液位状态、水泵工作状态、水泵运行参数等信息。在蓄水池安装液位采集系统,实时采集液位信息,并按照设定的周期传输通过GPRS网络传输到主控系统。实现了液位信息的自动采集及水泵启停的自动控制,管理人员可以通过信息实时掌握供水状态,确保供水的及时性和安全性。系统设计框架图如图1所示。

1.2 控制系统硬件设计

控制系统硬件电路主要由处理器模块、GPRS模块、开关量控制等部分组成,其结构图如图2所示。

处理器模块采用的是TI公司的功能强大的超低功耗处理器MSP430F149。该单片机具有极低的功耗、强大的处理能力、丰富的模块、高效的开发方式等特点。MSP430F149处理器上具有12 位A/D 转换器,2个带有捕获/比较寄存器的16位定时器,2个可实现异步、同步的串行通信接口,看门狗。

GPRS通信模块采用MOTOROLA G24?L Wireless Module,G24?L是一款高速的GSM/GPRS/EDGE模块,支持四频传输,可以适合恶劣的工作环境,宽温版模块的工作范围可以达到-30~85 ℃,可以满足多通道稳定传输的要求。

1.2.1 主控系统设计

主控系统通过安装控制系统硬件电路实现液位数据的接收、分析及处理。根据液位信息,自动启停水泵,并实时采集水泵运行电压、电流参数,判断水泵的运行状态,发现水泵故障及时报警。为确保水泵启停操作的可靠性,主控系统增加了水泵运行状态反馈信号的采集。主控系统将接收的高、低液位信息及水泵状态等信息,以GSM短信的方式发送给管理人员,供管理人员实时监控供水状态。

1.2.2 液位采集系统

主控系统通过安装控制系统硬件电路实现液位数据的采集及传输。根据设定的采集周期,采集蓄水池液位信息,并实现数据的GPRS传输。液位计选择浸入式压阻水位计,基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理,采用国外先进的隔离型扩散硅敏感元件的压阻效应,将静压转换为电信号,再经过温度补偿和线性修正,转化成标准4~20 mA电流信号输出,综合精度可达到 ±0.25% F·S。

2 软件设计

2.1 液位采集主程序

液位采集系统按照设备的采集周期,实现液位信息的采集及传输,其主程序流程图如图3所示。

2.2 主控系统主程序

主控制程序根据接收的液位信息,判断开泵及关泵状态,并对水泵的运行状态进行监测,对于异常状态发送报警信息。其主程序流程图如图4所示。

3 结 语

基于GPRS技术的集中供水远程监控系统,通过在山西某供水站的安装应用,液位数据采集准确,水泵启停控制稳定可靠,实际使用效果良好。事实证明,该系统可以实现泵房、蓄水池在远距离分散模式下的自动控制。该监控系统可以根据控制要求,扩展控制点数,实现多点的扩展控制,降低供水管理人员的工作强度,杜绝缺水、溢水现象,具有较好的推广价值。

参考文献

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[3] 白效松,孙学智,齐光石.基于3G技术的远程车辆监控系统[J].自动化应用,2012(12):82?85.

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Design of remote monitoring system for wireless communication

YU Wu?long1, WENG Xing?hui2, QI Lian?zhong1

(1. School of Information in Zhuhai Branch, Beijing Institute of Technology, Zhuhai 519085, China;

2. School of Computer in Zhuhai Branch, Beijing Institute of Technology, Zhuhai 519085, China)

Abstract: With the rapid development of mobile communication technology, the monitoring system with remote wireless control function is widely used. A remote wireless monitoring system based on the communication network of GPRS was designed. Its hardware structure and software design are elaborated in this paper. A single?chip computer is used in this system to connect GPRS communication module and image capture module through a serial port, and extend the infrared detection module. The system can start the image capture module and transmit the image automatically to a specified mobile phone when it receives the control instruction coming from the remote control center or infrared detection module. Based on the steps mentioned above, the real?time monitoring of the scene is realized by the system. The system has the advantages of low cost and good stability, and is remote monitoring system with high cost performance.

Keywords: wireless communication; GPRS module; remote monitoring; image transmission

0 引 言

随着社会的发展与电子科技的进步,家庭防盗逐步成为越来越多家庭的需求,也越来越多的受到人们的关注。设计具有能满足远程实时监控、成本低廉、稳定性好的远程无线监控系统具有广阔的市场前景和应用价值[1]。根据家庭防盗实际需求,本文设计出将数据采集、远程接收、远程控制、自动拍照等功能集合在一起的远程无线监控系统。该系统具有资源利用率高、传输速率快、接入时间短等特点,适合于间断性的、突发性的或频繁的小量数据传输的实时监控场合。

1 功能介绍

本系统采用无线通信网络对远程终端进行实时监测与控制。当监控现场出现非法入侵事件或者控制中心想查看监控现场状况时,控制中心将利用无线网络发送控制指令来启动位于监控现场的摄像头拍摄现场图片,并利用现有的GPRS网络将现场图片发往指定号码的手机,完成现场监控功能。该系统主要功能包括:

(1) 控制中心可以通过发送控制指令实现远程监控,在手机上对监控现场状况进行监控。

(2) 可以将系统设置为被动预防状态,利用红外感应模块对现场进行人体感应监测。当出现非法入侵时,红外感应模块将触发摄像头工作,启动GPRS通信模块,并将现场图片发往指定号码的手机。同时终端将自动拨打该电话,使得终端可以对现场声音进行监听。

2 系统总体结构

该无线远程监控系统结构框图如图1所示[2],该系统主要由单片机系统模块、摄像头模块、GPRS通信模块、红外感应模块、电源模块等模块组成。

图1 系统结构框图

2.1 摄像头模块

本系统用于现场图像采集的PTC08摄像头是一款集视频捕捉、图像采集、拍摄控制、JPEG图像压缩、串口传输于一体的图像采集处理模块,其内置的高性能数字信号处理芯片实现了对原始图像的高比例压缩。摄像头拍摄的图片采用标准JPEG格式输出,数据通过标准RS 232串口与单片机相连,此外自带的简单图像传输协议使得摄像头可以方便地实现与电脑以及各种嵌入式系统的连接,并可以直接匹配标准PC机的串口电平。

该串口摄像头具有上电休眠功能,即上电时只有通信接口和图片存储器部分工作,耗电较多的图像处理部分处于休眠状态。向摄像头发出拍照命令前应唤醒然后再发送拍照命令,图像处理部分开始正常工作。正常工作后,除非接收到休眠命令,否则摄像头不会自动进入休眠状态[3]。

在异步串行接口中,一个字节数据由1个起始位,8个数据位和1个停止位组成。起始位始终为0,数据位低位先发,停止位始终为1,最后发送。单字节0X4B数据发送时序图如图2所示。

图2 RS 232字节数据传输时序图

2.2 GPRS通信模块

GPRS是通用分组无线业务的简称,具有通信速度快、永远在线、收费合理等优点,使得GPRS通信模块在远程无线通信控制中得到广泛应用。本系统通过单片机控制GPRS通信模块进行数据传输,一方面要求所用的GPRS通信模块能够连接到GPRS网络,另一方面要求在GPRS通信模块支持实现TCP/IP传输协议,以实现在Internet网络的数据传输。本系统的GPRS通信模块选用SIMCOM公司的SIM300S,尺寸小、功耗低、性能突出。该模块内置TCP/IP传输协议,省去了外部繁琐的编程,同时它集成了标准的RS 232接口以及SIM卡,采用AT指令集通过串口对它进行初始化设置。

2.3 红外探测模块

为了满足在出现非法入侵时自动对监控现场进行拍照的需求,本系统采用了HR?SR501红外人体感应探测器。感模块工作电压范围可在4.5~20 V,静态工作电流小于50 μA,可通过跳线方式设置探测模块工作在可重复触发方式或不可重复触发方式。

当有人非法进入红外模块感应范围时,红外感应模块输出高电平,用以启动图像采集模块进行拍照,并将所拍图片通过GPRS通信模块发往指定号码的手机,实现远程监控系统自动对现场的实时监控。

3 软件设计

本系统的软件设计对象主要包括单片机与GPRS模块的串行通信、启动摄像头拍照及GPRS通信模块与监控中心的数据通信三部分。

软件主要实现的功能:系统上电后,GPRS模块初始化。当初始化注册登记成功后,程序将进入主程序状态。监控系统进入工作状态,等待接收来自于控制中心的控制指令,同时利用红外感应模块检测是否出现非法入侵现象。如果监控系统接收到了来自控制中心的控制指令,或者检测到有人非法入侵时将启动摄像头拍照,利用串口将所采集到的图像传送至单片机,并由单片机控制将图片通过串口传至GPRS模块,利用通过GPRS网络传送至指定手机,完成对现场的实时监控。系统软件设计流程图如图3所示。

图3 系统软件设计流程图

3.1 串口初始化

该系统是通过RS 232串口连接摄像头、单片机系统与GPRS通信模块。当收到短信控制信号或红外感应启动信号时,系统启动摄像头进行拍照。照片通过串口送往单片机系统,单片机系统通过串口与GPRS通信模块相连,控制GPRS通信模块完成将所拍照片通过GPRS网络发往指定手机,实现单片机与GPRS模块的数据通信。

数据在串口中的传输都是以帧的形式进行,串口工作在方式1,数据位8位,起始位1位,停止位1位,波特率为9 600 Baud。串口的初始化主要包括波特率的设定和接收中断允许的设定。下面是设置串口工作方式的主要程序:

void Serial_Init(void)

{

SCON = 0x50;

TMOD = 0x21;

TH1 = 0xFD;

TL1 = 0xFD;

TR1 = 1;

ES = 1;

EA = 1;

}

3.2 GPRS通信模块初始化

本系统的GPRS通信模块采用SIM300S。SIM300S上电以后,网络指示灯的闪烁频率为64 ms ON/800 ms OFF,表示SIM300S模块正在搜索GPRS网络。当模块已经连接到GPRS网络后,网络指示灯将变为64 ms ON/3 000 ms OFF的闪烁状态。SIM300S连接到GPRS网络后,可以通过单片机引脚对SIM300S的POWERKEY引脚输出一个大于1 500 ms的低脉冲, 用以开启SIM300S模块。下面是GPRS彩信的设置程序:

void Set_MMS_Par(void)

{

Second_AT_Command("AT+CMMSCURL=\"\"",3);

Second_AT_Command("AT+CMMSNETCFG=1,\"CMWAP\"",3);

Second_AT_Command("AT+CMMSPROTO=1,\"10.0.0.172\",80",3);

Second_AT_Command("AT+CMMSSENDCFG=6,3,0,0,2,4",3);

Second_AT_Command("AT+CMMSEDIT=1",3);

}

3.3 GPRS通信模块的数据传输

通过GPRS通信模块进行数据传输有短信模式和数据模式两类。SIM300S内部集成了TCP/IP协议栈,对于与IP协议相关的程序则不必编写,可以直接通过发送相应的AT指令发送指令与数据进行通信,使用户利用该模块开发数据传输设备变得特别方便[4]。

GPRS模块对短消息的控制共有三种模式:Block 模式、PDU 模式和Text 模式。由于本系统数据传输的最终目标是将采集的数据发送给监控中心,因此采用较为简单的基于AT命令的Text模式进行数据的收发。AT指令以回车作为结尾,响应或上报以回车换行为结尾。以下为设置接收手机的号码控制指令:

Second_AT_Command("AT+CMMSRECP=\"13756683661\"",3);

Send_ASCII("AT+CMMSSEND");

3.4 摄像头拍照

本系统的图片采集功能是通过采用PTC08摄像头拍照来实现的。当单片机收到来自于GPRS通信模块或者红外感应模块的启动摄像头拍照的控制信号后将启动摄像头拍照。首先摄像头复位,接着设置好拍照图片的大小,然后执行拍照并通过串口获取图片,并将获取的图片数据通过串口上传至GPRS通信模块通过GPRS网络发送至指定手机[5]。以下为启动摄像头拍照的指令:

Second_Serial_Port_Send(0x56);

Second_Serial_Port_Send(0x00);

Second_Serial_Port_Send(0x36);

Second_Serial_Port_Send(0x01);

Second_Serial_Port_Send(0x00);

4 系统测试

本系统的单片机分别通过串口与GPRS模块和摄像头相连,因此要首先进行串口通信的测试,通过后再对GRPS模块进行测试。先将GPRS模块与PC机相连,通过超级终端发送短信到手机上,以确定GPRS模块工作正常。设置串口波特率大小为9 600 Baud,接着对GPRS模块进行握手测试、信号测试和注册测试。当GPRS初始化完毕后将要待发送的图片载入,通过指令 AT+CMMSRECP发送。待测试通过后,再将各模块联合,进行整体调试,实现远程无线监控的功能。初始化测试界面如图4所示。

图4 初始化测试界面

5 结 论

本系统通过标准RS 232串口实现单片机控制GPRS通信模块和摄像头模块,并扩展了红外感应模块。该系统实现了集远程无线监控、自动感应、信息存储及数据无线传输于一体的监控功能,可将监控照片发送至指定的手机。

系统采用的AT指令解析及控制GPRS模块通信的方法可移植性和扩展性强,并具有电路简单、系统成本低、响应速度快等优点,可广泛应用于相似的远程无线控制系统设计。

参考文献

[1] 胡志坤.基于无线传感器网络的物流运输车远程监控系统研究[J].物流技术,2012(12):426?428.

[2] 夏华.无线通信模块设计与物联网应用开发[M].北京:电子工业出版社,2011.

[3] 张庆海.基于无线通信网络融合的智能家居系统研究[J].电视技术,2013(4):92?95.

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