电气设备远程监控技术研究

摘要 随着工业化的不断发展，远程监控技术也得到了长足发展，本文将对电气设备远程监控技术展开研究。

关键词 远程监控；技术；系统

中图分类号TM769 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）79-0041-02

电气设备的远程监控室指通过计算机网络对电气设备进行远程监视和操作，而实现这一目的的软件系统和硬件系统统称为远程监控系统，它是通过运用多种技术的来实现的，例如计算机技术、控制技术以及图形技术等，并将这些技术进行融合和集成，实现了各种资源的共享达到了监控的实时、快速和有效，并能够跟其它的计算机网络系统互连，向人们提供了一个更高效、更全面、更安全、更快捷的服务模式。电气设备的远程监控的设备和控制中心在不同的地点，通过计算机网络来传送各式各样的信息，打破了地狱的限制，为人们远程操作提供了便利。

1 电气设备远程监控的意义

随着现代工业的快速发展，生产设备也得到了广泛的应用，而且也越来越复杂，因此通过分析其环境、特性参数以及运转状况来进行管理、控制就显得日益重要。由于工业生产过程控制要求的高环境适应性、高实时性和高可靠性等特点，自动控制与检测技术一直沿着自己的道路发展，而远程监控系统的发展为之提供了远程监控可能。远程生产监控系统提供自动采集控制检测系统数据接口和人工录入数据接口，将自动采集和人工录入的数据进行汇总、统计并，通过比较直观的形式，例如数据、报表、图形、图像等，在网络终端上对设备运转和生产控制过程实施全方面的动态监控。无论是对生产过程数据，还是计量、化验、质量检验数据，系统都具有实时跟踪监控能力。用户可以通过远程监控系统进行监督和管理。通过形象逼真的动态模拟工艺流程图、实时历史趋势图，管理人员可以及时地查看生产运行的现行状态和历史趋势，同时实现生产异常报警，保证了设备的正常运转。

2 远程监控系统的功能

远程监控系统实现了生产过程的检测，监督，管理和控制等功能：

1）检测功能：远程监控系统会对所监测的数据和实际情况进行初步的处理，并通过一定形式的输出设备显示出来，为操作人员提供详细的数据信息，以便为生产的正常进行提供支持；

2）管理功能：将检测到的实时数据和生产过程中操作人员的指令进行归纳分析等加工，并分别作为实时数据和历史数据加以存储；

3）监督功能：利用对设备监控的数据与系统所设定的标准进行比对，对不符合标准的设备情况进行故障和危险预报，并进行报警。

3 远程监控系统的发展

计算机网络的快速发展为电气设备的远程监控提供了重要手段，为信息的传递效率大幅提高，它的最大特点就是资源的共享，互通有无，这就为对设备实现远程监控提供了最有利的条件。现代工业规模的不断发展和扩大，对设备的控制系统也提出了更高的要求，相当一部分设备都存在规模大，检测点比较分散等现象，而嵌入式远程监控系统的发展成功的解决了这一难题。基于嵌入式的远程监控系统能将智能控制器的数据库中的信息转入上层服务器的关系数据库中，上层服务器通过Web服务器与通用Internet网络相连，这样远程用户就能随时查询设备的工作状况。操作在现有的网络环境中，直接观看实时的监控图像，实现高效、简洁的监控操作。以嵌入式系统为基础的监控具有：便于计算机处理，适合远距离传输，可靠性高、安装方便、使用灵活和体积轻巧等优点，有利于企业提高生产效率、降低成本，也使设备使用的安全系数得到很大提高。20世纪80年代起，国外就出现了无线远程控制单元，并逐渐得到了推广。而我国对设备远程控制系统的研究与应用工作始于上世纪90年代，但由于和发达国家的技术相比还有很大的差距，因此设计出的远程监控系统的稳定性和操作性比较差，缺乏市场竞争力。目前我国远程监控系统发展到第三代，图像处理技术不断提高，视频压缩比例越来越高，随着监控市场的蓬勃发展，各种设备也不断有新监控业务需求，设备远程视频监控系统遇到了空前的历史发展机遇。现在，设备监控系统应用已经突破了简单的监控范畴，成为有效的监督手段和管理资源，远程监控技术呈现数字化、网络化、智能化、集成化和专业化的发展趋势。

4 远程监控系统总体结构

从结构上分为三部分：远程监控平台、嵌入式服务器、智能CAN节点。各部分功能简述如下：远程监控平台通过 Internet 与嵌入式服务器相连，监测和控制由智能 CAN 节点组成的现场设备，并把监测数据存入数据库，根据现场数据制定控制决策。同时发送控制命令到现场，控制设备完成指定的动作。嵌入式服务器负责收发来自 CAN 总线和以太网的信息，通过协议转换实现两种不同网络之间的通信。智能 CAN 节点负责采集现场数据，通过CAN 总线将数据发到嵌入式服务器，再由嵌入式服务器发送到远程监控平台，同时还要接收远程监控平台的控制指令完成相应的控制动作。

4.1 嵌入式服务器

嵌入式服务器是指将WEB服务器引入到现场测试和控制设备中，在相应的硬件平台和软件系统的支持下，使传统的测试和控制设备转变为具备了以TCP/IP为底层通信协议，Web技术为核心的基于互联网的网络测试和控制设备。

4.2 智能CAN节点

总线是控制器局域网（controller area network，CAN）属于现场总线范畴，是一种能有效支持分布式控制的串行通信网络，可将挂接在现场总线上作为网络节点的智能设备连接成网络系统，并进一步构成集散测控系统。CAN智能节点位于传感器和执行机构所在的现场，在集散控制系统中起着承上启下的作用。一方面，它必须和上位机进行通信，以完成数据交换；另一方面，它根据系统的需要以完成测量与控制的功能。因此，CAN智能节点的设计在工业集散测控系统中有着十分重要的作用。

4.3 远程监控平台

远程监控平台通过 Internet 与嵌入式服务器相连，主要用于数据的接收，并把监测数据存储到数据库中，监测和控制现场设备，根据现场数据制定控制决策，用户可以在任何地方对现场设备状态进行监测。

经过长期对设备监控系统的实际应用、不断优化和现场运行，远程监控系统以其特有的优势，将为我国工业化的发展以及企业安全有序生产，提供了一项新的管理手段。

参考文献

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