远程控制技术论文范文

远程控制技术论文范文第1篇

关键词：远程控制 机电控制 网络接入

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）10（b）-0009-01

随着机电装备的复杂化，现在的机电设备，不仅体积大，规模大，内部结构复杂，而且其实现的功能非常多，往往需要同时完成若干多项功能，因此对于这一类机电装备的监测，其监测控制系统也必须具备较为复杂的控制功能。随着网络技术和远程控制技术的发展，逐渐对于大型机电装备的控制提出了远程网络化和无人值守控制的要求，这就要求必须利用网络控制技术实现对机电装备的远程控制和无人值守，因此，必须要对远程机电控制中的网络接入技术加以研究，以确定最适宜的远程网络接入和远程控制技术的应用。

1 远程控制技术发展概述

过去应用最为广泛的远程控制技术主要有以下几种类型。

1.1　集散式远程控制

集散式远程控制，是为每一个监控对象，即每一台机电设备都安装监测仪表，将所有的监测仪表所采集到的数据全部发送到控制机上，由控制机实现对全部机电设备的集中控制。这种远程控制模式应用方式简单，组网成本较低，但是由于全部数据由控制机进行操作，实际上增大了控制机的负担，导致整个系统的可靠性较低，健壮性较差。

1.2　分布式远程控制

针对集散式远程控制模式在实际应用中所出现的问题，逐渐出现了分布式远程控制代替了过去的集散式远程控制。分布式远程控制是将所有被监测的机电设备的相关参数进行采集与监测，分别发送到几个分站进行集中控制，通过通讯网络实现分站与主站之间的数据通讯，从而完成主站对各个监测对象的远程监测与控制。分布式远程控制的最大优势就在于客观上降低了主站控制机的负担，由各个分站控制机共同分担，从而在一定程度上提高了系统的可靠性和健壮性。但是分布式远程控制模式在应用中也存在一定的弊端，那就是组网复杂，组网成本较高，不适宜大规模应用。

1.3　现场总线式远程控制

现场总线式远程控制是近几年新发展起来并得到大规模应用的一种远程控制模式。这种控制模式能够根据现场需要被监测的机电设备的具体数据通讯接口分别设计不同的现场通讯总线，从而将集散式远程控制和分布式远程控制的优势集于一身。

2 基于工业以太网的远程机电控制接入技术探讨

2.1　面向工业以太网的网络接入技术

目前机电设备接入工业以太网有以下几种技术模式。

（1）通过传感仪表接入。

机电设备的自动化控制，离不开传感监测，因此很多机电控制系统都是通过传感仪表实现状态监测和数据的采集传输，利用传感仪表的输出接口，为其配置合适的网络接入接口，从而实现将机电设备的状态参数接入工业以太网。

（2）通过数据采集板卡接入。

在一些机电设备的自动化控制系统中，出于数据管理的需求，也会采用数据采集板卡的方式将机电设备接入以太网网络。将传感仪表所采集到的数据统一传输至数据采集板卡，由数据采集板卡的输出接口，根据工业以太网的传输规范，为其配置合适的网络通讯接口，例如普通的TCP/IP协议接口，串口转以太网接口，Modbus-TCP协议接口等等，实现工业以太网对机电设备的网络远程化控制。

（3）通过以太网接口模块接入。

有的机电设备，其数据通讯接口不是标准接口，这个时候就需要为其配置专用的以太网接口模块，而这种以太网接口模块并不是标准件，需要针对不同的机电设备的具体接口类型做有针对性的开发设计。但是不管用哪种类型的以太网接口模块，模块内部的以太网电路都是一样的，目前基本上都是采用RTL8019AS以太网通信控制器实现的，再配合双绞线驱动器和标准的以太网RJ45接口，从而完成由非标准的机电设备接口到标准的以太网通信接口的转换，实现工业以太网对机电设备的远程化控制。

2.2　实际应用中需要注意的问题

（1）网络迟延问题。

工业以太网由于采用的是侦听发送的机制，因此在进行数据交换传输的时候，会不可避免的产生延时的问题，而对于远程机电控制系统而言，控制的实时性要求非常严格，有的机电设备其控制指令甚至要求必须在千分之一秒内完成，因此这就对工业以太网的实时性提出了挑战。而事实上，工业以太网在实际应用中，也确实暴露出了迟延问题。为此，对于一些实时性要求较高的机电控制系统，必须采用合适的控制策略，比如VPN技术、流量管理策略等等，以提高工业以太网在机电设备自动化控制中的实时性。

（2）数据丢包问题。

由于工业以太网的迟延问题，所以数据丢包问题就不可避免，这也就造成了工业以太网的可靠性问题。对于此，必须要引入网络数据监管机制，对数据丢包率进行严格控制，尤其是对有可能会引发大规模数据丢包的网络载体和流量载体，必须单独构建传输网络，以提高工业以太网在机电设备自动化控制中的可靠性。

3 结语

基于工业以太网实现的远程无人值守自动化控制模式目前已经得到了大规模应用，尽管工业以太网在数据通讯的实时性方面有待突破，但是就目前的技术应用而言，工业以太网应用于工矿自动化控制是完全可行可靠的。本论文在对比分析了目前几种主流的远程控制技术的基础上，重点探讨了基于工业以太网实现的远程机电控制中的网络接入技术，详细探讨了接口技术在实际中的应用，对于进一步提高机电自动化控制的远程化、网络化、信息化水平具有很好的指导借鉴意义。当然，要实现将工业以太网完全取代现有的现场总线技术还有很长的一段路要走，其中需要攻克很多技术难关，这有待于广大网络通信技术人员的共同努力，才能够最终实现工业以太网在工矿自动化控制领域的大规模应用。

参考文献

[1] 颜建军，宋执环，韩波.基于嵌入式Internet的远程监控系统设计[J].机电工程，2003，20（5）：55-57.

[2] 安娜.基于互联网的恒压供水远程监控系统设计[D].武汉：武汉理工大学，2007.

远程控制技术论文范文第2篇

关键词:掘进 远程控制 悬臂 煤岩识别

1、引言

我国是一个产煤大国。到2010年底,全国年产120万吨及以上大型煤矿661处,产量18.8亿吨,占全国的58%,巷道掘进工程量巨大。煤矿要实现可持续健康发展,采掘平衡至关重要,但我国煤炭企业管理上依然存在着严重的“重采轻掘”问题。掘进机是实现煤矿机械化掘进的关键设备。掘进技术、装备和工艺水平,直接关系到煤矿生产的采掘接续、生产能力、经济效益。正因如此,我国综合机械化掘进程度正逐步提高,综合机械化掘进已成为我国煤炭生产和安全高效矿井建设必不可少的技术支撑。近年来,我国煤矿掘进技术装备得到了突飞猛进的发展,适应煤巷及半煤岩巷的掘进范围越来越广,并开始研制岩巷掘进机,机型种类齐全,并向着连续切割、框架结构、控制模块化方向发展。

2、掘进技术装备新进展

2.1 掘进机远程控制技术

目前普通掘进机还是主要靠人工操作,操作者劳动强度大和安全保障性较差。国家“863计划”重点项目“掘进机远程控制技术及监测系统”课题,综合应用自动化、智能化和信息化等高新技术,研制了掘进机任意断面自动截割成形控制系统,可自动截割出任意巷道形状的规整断面,提高了巷道成形质量;提出了掘进机机身位姿绝对误差检测原理及方法,实现了高精度定向掘进;研制了掘进机远程监控系统与远程无线遥控系统,实现了掘进机远程控制、遥控和状态监测;研制了掘进机远程监测诊断系统,实现了对掘进机运行状态参数的实时监测与显示,并具有远程故障诊断和报警等功能。该项目的研制成功,填补了国内采掘监控技术空白,带动了我国掘进装备整体技术的提高,对我国实现煤矿井下无人工作面开采具有深远意义。

2.2 岩石掘进机

岩巷掘进,就是在岩石层开掘巷道。在以前,开掘岩巷只能采用先打眼放炮,再人工清理渣石的办法,不仅效率极低,而且放炮产生的粉尘对职工的健康造成极大危害。石煤机公司于2009年向市场推出了系列岩石掘进机,该类掘进机截割岩石过程中不用放松动炮就可直接进行截割,具有性能稳定、故障率低、智能全遥控功能、可实现巷道的自动截割成形等特点,可有效保证矿工安全、降低矿工劳动强度、有效提高掘进机的掘进速度。解决了我国煤巷掘进岩石硬度高、开采难度大、相关设备落后、依赖进口等难题,填补了我国大功率、横轴、智能化截岩掘进机的空白。EBH300(A)型岩石掘进机在开滦集团东欢坨矿井下进行岩巷掘进中,创造了22个工作日进尺200.2米的佳绩,岩巷掘进速度属于国内领先。该型掘进机在新汶矿业集团、鹤岗矿业集团、内蒙长城集团等公司中使用良好。新矿集团协庄煤矿自主研发设计、自主制造生产、拥有完全自主知识产权的EBZ230大功率硬岩综掘机在＋24°的2202回风巷一举创出了月进尺800米的惊人佳绩,大大提高了该矿井的掘进机械化水平。

2.3 多功能掘进机

中煤集团所属石煤机公司自主研发的国内首台多功能掘进机可实现一机两用。在巷道掘进过程中,能够根据岩石硬度决定采取机掘作业还是钻孔炮掘作业,并能快速实现两种功能的互换。不仅有效降低了劳动强度,提高了巷道掘进速度及工作效率,而且降低了对作业空间的要求,扩大了巷道适用范围,为煤矿巷道掘进作业提供了一种安全高效的新型煤机装备,为国内掘进机产品首创。

2.4 悬臂式掘进机

开滦集团与上海科煤机电有限公司共同研发的EBH120悬臂式掘进机采用了分节可折转切割臂型式的创新技术,结构新颖、设计合理、切割断面大、切割效率高,装煤效果好,有利于煤巷、半煤岩巷单进效率的提高,适用于硬度f≤6的煤巷与半煤岩巷掘进。解决了铲板与切割臂干涉、切割臂挑顶、卧底、挖支架柱窝、摆动不灵活、司机视野不开阔、装煤效果差等主要技术难题。

2.5 煤巷自动化快速掘进自动纠偏与煤岩识别技术

潞安集团王庄煤矿联合国内有关科研院所、煤机厂家等单位合作完成的国家863重点科技项目“煤巷自动化快速掘进自动纠偏与煤岩识别技术研究与实践”,先进可靠、自动化程度高,达到了国际领先水平。该技术应用后,掘进机平均月进尺达670米,最高月进尺达690米,工作面用人每班由10人减少到5人,掘进工作效率比原来提高了一倍,原煤品质也得到了改善,年掘进经济效益可增加1300多万元。

3、结语

远程控制技术论文范文第3篇

关键词：生活污水；有毒气体；试验装置；远程控制

中图分类号：TP273

克拉玛依石化工业园区污水处理厂目前主要采用曝气生物滤池工艺，设计出水水质达到一级A排放标准。但是在进入厂区前，因为厌氧环境，伴生有大量的有毒气体，尤其是硫化氢等[1，2]。通过在源头加入空气，建立有氧环境。针对加气环节，拟实施方案如下：（1）该厂是工业污水和白碱滩的生活污水混合处理，首先将工业污水在排入地下管网前，先进行曝气，在生活污水支管未端曝气，使来水管网形成一个有氧环境。（2）从原溶气释放器处引出一支曝气管到旋流沉砂池后，同时适当投加辅助转化药剂，并延长沉砂池与气浮池之间管线的长度和管径，并在此管道内加装涂有催化剂的格栅，并延长管道，增加有氧水在管道内的停留时间；同时还增加原曝气量（可考虑曝纯氧气）。污水中的硫化物在此管道内在催化剂的作用下，利用氧气，转化成为单质硫、亚硫酸盐及硫酸盐等，形成的单质硫在气浮间随着油污一起进入污泥里，去除，亚硫酸盐和硫酸盐已经无害化，进入后续流程。同时，利用远程网络化控制技术[3-5]，实现对现场设备和控制回路的网络化远程控制。

1 远程控制系统设计思路

为了确保设计合理，本论文提出一个先导性试验，确定了较为适宜的工艺流程，试验系统拟建立一个远程控制系统。加气工艺，见图1。

控制系统包括压力控制和流量控制，具有流量检测与供气量闭环控制回路。检测数据包括：含氧量、有毒气体含量、水质分析参数等。由于现场环境恶劣，设计了一套远程控制系统，通过Internet实现远程遥测遥控和设备启停控制、参数设置、数据采集和传输等。

由于现场环境恶劣，现场人工操作不便，尽管系统规模不大，但是在设计时充分利用无线传输网络和Internet网络技术的优势，实现远程启停控制和回路控制，实现结构见图2。现场部分由现场传感器、执行器数据采集单元和无线RTU组成；通信部分由基于无线数传技术的无线RTU、中控室收发器和Internet网络组成；中控室由网络设备和远程终端组成。

1.1 传感器及RTU

现场RTU与中控室数据通过GPRS网络实现远程通信。针对远传数据，实现闭环控制，控制回路见图3。

主要由压力传感器、流量计及信号调理模块以及数据采集系统组成。压力传感器检测空压机及供气管道压力，流量计负责检测污水流量和气体流量。根据来水量来调节控制气体供应量。各个传感器信号经过调理后送数据采集模块进行数据采集和处理，同时也把远程控制数据送执行器调节气体供应量。

1.2 无线通信及网络管理

试验系统中，通信与网络由2部分组成：RTU串行通信与无线数据传输模块、中控室收发器及网络通信系统。

现场RTU除了信号调理功能外，还有数据处理、启停与调节控制以及双向通信功能。无线数传电台与RTU核心板通过串行通信口进行信息交流，利用无线数传电台透明传输实现远程双向的数据通信。

中控室收发器与现场无线RTU模块通过数传电台，实现双向通信后收发的数据，再通过网关进入到Internet网络，为远程计算机终端提供数据交换。

1.3 中控室及远程控制终端

中控室设备包括无线收发器、Internet接入网关，网络交换机等网络设备。中控室与现场节点直线距离约12km，选择合适的无线通信模块与天线极为重要。尽管是透明传输，但是在两端通过简单加密可以实现安全数据传输，确保端到端的数据安全。在数传系统的两端实现加密要比链路加密和节点加密相比简易可靠，实现和维护也更加可行。

中控室IO服务器通过网络获取远程线程的压力、流量、液位、启停状态、运行时间等参数，并支持数据存储、显示、查询井房监测数据及工作参数；支持加药泵的启动柜远程手动/自动控制，控制模式转换等；当出现系统故障和超限控制时，系统会声光报警。

2 应用情况及结论

2012年11月9日-2013年1月8在克拉玛依石化园污水站2号提升泵进行了为期1个月的试验。设计排气量为10 L/h，处理水量为1.0 L/min，经过一个月的试验，污水在封闭管道传输有良好的改善，达到了预期效果。远传控制系统能根据来水量自动调节供气量，达到控制含气量的目的，管道在经过近8小时的封闭管道输送，毒气发生量明显减少。通过现场试验采集的数据和分析结果，为下一步工业化生产提供设计有力依据，设计新的生产工艺的目的是改善污水厂的环境，保护工人的身心健康，减少劳动保护方面的投入。同时，硫化物的减少，也减少了下游处理环节的设备腐蚀及对构筑物的损害。为此该污水处理厂每年可节约大量的流程管线和设备的维护费，且大大减少有毒气体对人体伤害，降低劳动保护成本

参考文献：

[1]尤子敬.曝气生物滤池处理生活污水的试验研究[J].环境保护与循环经济，2009，11.

[2]张静，张，陈明.抑制城镇污水处理厂恶臭气体的产生和迁移[J].环境科学与管理，2012，2.

[3]赵彩霞.数传电台无线远程控制方案研究[J].工业控制计算机，2013，7.

[4]邬春学，郭贤辉.远程NCS的QoS调度策略研究[J].计算机科学，2009，5.

[5]卜飞飞，邬春学.基于OCS和CITECH抽油机效率测试系统的设计与实现[J].计算机与应用化学，2013，06.

作者简介：张义勇（1972-），男，高级工程师，1994年7月毕业于西南石油学院采油工程专业，主要研究方向：生活污水处理工艺及管理工作；通信作者：邬春学（1964-），男，教授。

远程控制技术论文范文第4篇

[关键词]远程实验；国内研究：传统实验：远程教育

[中图分类号]G434 [文献标识码]A [文章编号]1672-0008（2013）02-0107-06

一、远程实验的产生背景及基本概念

实验是教学活动中一个必不可少的过程，尤其是在物理、化学、生物、计算机组成结构、工程学科的控制学、计算机硬件、电路原理、电子线路等实践性较强的学科活动中，它对于培养学生的实际操作能力和解决问题的能力至关重要。传统的实验教学受到很多条件的限制，例如：设备资源不足，实验场地有限，安全性较低等。发展较早的基于录像带、广播、电视的远程实验教学形式，使学生和教学机构存在空间的差距，但学生只能观看演示实验而不能做实验，学生无法实际控制实验仪器和实验条件，实践操作能力、研究能力、创新能力得不到培养，实验教学的质量不高。这种情况下，基于网络的可远程操作的实验应运而生。

国内外对于远程实验的研究都始于远程虚拟实验，随着远程控制技术的发展，开始进行远程控制实验的开发。经过对国外文献的分析发现，国外远程实验室构建的实践起步于上个世纪中叶，具体可追溯到二十世纪50年代的美国，主要是对基础通用遥控机械手的研究，它为远程实验室的构建提供了自动化方面的技术支持。20世纪80代，美国维吉尼亚大学的WilliamWolf教授提出了合作实验室（Collaboratorv）的概念并称其为“无墙的研究中心”，目的是让分布于世界各地的科学家们可以相互共享资源（如，设备、信息、数据和人才等），它为远程实验室的构建提供了计算机网络方面的技术支持。20世纪90年代，Internet远程控制实验成功实践，美国的Telmesseea tchattanooga大学（UTC）1995年设计了可进行一系列远程控制实验的网上工程实验室，自此，国外进入了远程实验室建设的全盛时期，在美国、欧洲、加拿大等发达国家现已得到普及，应用领域也较国内广阔，涉及到了航空航天、药学等国内较少研究的学科。

我国的研究与国外相比起步较晚，但在国外成熟技术的借鉴下，国内的远程实验发展迅速。从文献上看，最早的远程实验开始于2000年，但目前许多高校和科研中心已陆续建立远程实验系统，但应用领域较国外局限，且研究多基于具体一门课程，与具体学科联系紧密，因此系统多不易扩展。

一些学者将远程控制（真实）实验与远程虚拟实验分开定义，本研究中统称两者为远程实验。它可以这样定义：在Internet上采用远程数据及图像和声音采集、远程控制技术、计算机仿真技术、虚拟现实等技术，使实验者从异地计算机设备上可以进行实验操作和观察，所得到的结果与本地得到的数据结果完全等价，如同真实操作实验设备一样。本文提到的国内远程实验均符合上述对于远程实验的定义。

二、远程实验与传统实验的比较

通过文献研究发现，在计算机网络技术迅猛发展背景下兴起的远程实验已经成为远程教育的重要组成部分，在实验场地、设备等资源受到限制的情况下，它在一定程度上发挥了传统真实实验的作用，但是两者存在明显的差异，各有所长，现将它们从多个角度进行比较（见表1）。

实验人员在传统的实验室中操作的是真实存在的实验装置，大多以手工的方式获得实验数据，实验操作技能可以得到反复的训练和提高，但是传统的实验室受时间、空间、资金等资源的限制较大，不能满足实验人员随时随地开展实验的要求，同时其实验内容也会受到现实条件的制约，实验室的维护成本也较高。远程实验室开发的费用适中，它没有时间和空间的制约，可全天候对各地的实验人员开放，实现了实验资源的远程共享，它通过网络计算机操纵真实的或虚拟的实验对象，借助摄像头或模拟界面便可获得较强的实验临场感，通过数字化仪器采集得到更精确的实验数据也可直接通过相关软件进行分析，但是由于远程实验室是基于Internet构建起来的，对网络的流畅性要求较高，所以，可能存在实验控制的稳定性、连续性及实验数据丢失等问题。

三、国内远程实验的研究概况

（一）国内远程实验室的研究趋势

本研究以“远程实验”为关键词进行搜索，研究分析的对象是中国知网上2000年至2012年13年间国内关于远程实验的期刊论文和硕博士论文，对它们进行整理分析，得出关于远程实验室研究的论文样本统计，如表2。

中国知网13年间（2000-2012）收录的关于远程实验室的论文共1051篇。从其内容看，研究多集中在远程实验室的开发方面，对于远程实验室应用的研究较少并且不够深入。

从表2可知，关于远程实验的研究以2008年居多（108篇），约各占13年论文总量的10.3%，2004和2005年次之（97篇），约占9.2%。从图1可知，在这十三年间关于远程实验室的研究在2000至2004年呈稳步上升的趋势，2005至2006年总体呈现急剧下降趋势，整体上论文数量相对比较稳定。

（二）国内远程实验室的开发数量

下面按照时间先后顺序将在中国知网中的文献中所查阅的远程实验室的研究作出统计，主要是指开发阶段和应用阶段的实验室，远程实验室的方案设计和技术研究排除在外。见表3。

从表3可知，在中国知网上所查阅到13年间研究的远程实验室共90个，其中2000年至2004年间，实验室相对较少但数量稳定，每年新增加的远程实验案例研究较少或不变。2005年突然增加至7个，说明2004年到2005年远程实验室的研究逐渐火热，之后每年数量变化不大，到2009年数量增至11个。

在2000年到2012年间，关于远程实验室的开发研究基本呈上升趋势，2011年达到最多（12个），见图2。

四、国内远程实验室的分类及特点

从远程实验室的研究概况中可以发现，国内远程实验室开发建设呈现出多样化的发展，但在实验内容及实验室控制结构等方面有很多相似之处，所以，可以将它们按照不同的维度进行归类，以便对它们的特点有一个更深刻的认识。

（一）国内远程实验室的分类

纵观国内所开发的远程实验室，它们在实验对象的真实性、系统控制模式、实验内容、应用层次方面有相似之处，因此，从以上四个维度对国内的远程实验室进行了分类。（1）根据实验对象的真实性不同可分为三类：虚拟对象、虚拟对象与真实对象结合、真实对象。虚拟对象主要是指实验仪器的虚拟化，虚拟仪器是基于计算机的仪器，即利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。真实对象即指实验所控制或操作的对象是实际存在的设备或仪器，虚拟对象与真实对象结合是指实验的对象既有真是存在的设备仪器，也有基于计算机软件的虚拟仪器。（2）根据实验系统控制模式的不同可以分为三类：C/S、B/S、CSC/BSC两重架构。客户端/服务器结构（C/S）即在客户机上安装专门的客户端应用程序，在服务器上安装服务器管理程序，客户机程序发出请求，服务器程序接收并且处理客户机程序提出的请求，然后返回结果。浏览器/服务器（B/S）是一种从传统的两层C/S模式发展起来的新的网络结构模式，其本质是三层结构的C/S模式。它是在用户的计算机上安装浏览器软件，在服务器上存放数据并且安装服务应用程序，在这种结构下，用户工作界面是通过IE浏览器来实现的。CSC/BSC两重架构由客户端、服务端和控制端三部分组成。（3）根据实验内容的不同可以分为三类：控制类实验、物电类远程实验、化学化工远程实验。控制类实验中又可分为五小类：精密科学仪器控制、大型设备仪器控制、机器人远程控制、工科类远程过程控制和监控、医学类远程网络监控实验。物电类远程实验又可分为两小类：大学电子类实验、中学物理实验。化学化工远程实验也可分为两小类：大学化学化工实验、中学化学实验。（4）根据应用层次的不同可分为：科学研究、实际生产生活、大学教学及研究、中学教学。

从查阅的文献中可以发现，研究单位都在不断地对同一类实验室从应用和技术上进行拓展和改进，很多研究单位并不只是专注于一类远程实验内容的研究，而是基于不同的学科专业和不同的技术及应用层面对两类和两类以上的实验室进行开发。表4为国内主要研究单位所开发的实验室类别统计。

从表4可以看出，大连理工大学和重庆大学远程实验室的研究较多，其中大连理工大学、重庆大学、华南师范大学、华南理工大学、华东理工大学以及中南大学对远程实验室的研究不只局限于一类。例如，大连理工大学开发的远程实验案例包括对大型仪器设备快速成型机的远程控制，将计算机的应用辅助于机械制造业，大大节约了生产的时间和费用消耗：还包括对适用于电子类本科教学的远程电子实验室的构建，有利于从整体改善实验条件和教学水平：华南师范大学对远程实验的研究不仅包括电磁学还包括中学化学，部分单位不断改进设计方案，开发实验案例，最终创建了完整的远程实验室系统，如，南京理工大学现已构建了集远程监控和控制为一体的PLC远程实验室。在发展远程实验室的过程中，这些学校的研究技术和成果是非常值得我们借鉴和学习的。

（二）国内远程实验室的特点

根据对文献中远程实验室的分析，可以发现国内远程实验室的研究主要有以下几个特点。

1.实验室倾向于真实实验对象为基础

研究近13年文献中的90个远程实验室，使用虚拟仪器技术构建的实验室约占20%，例如：青岛大学“分布式自动控制原理虚拟实验系统”、华南师范大学“电磁学远程实验室”、大连理工大学“数字电路远程实验室”、西南交通大学“微机电机调速控制实验室”、华中科技大学“PID控制仿真系统”、西安建筑科技大学“单臂电桥仿真系统”。上述实验室的实验内容都是物理电学实验，利用的虚拟仪器大多是测量、测试类仪器，由于其与真实仪器相比，在精密度和维护成本上占很大优势，故仍被利用。将实际设备起与虚拟仪器相结合建立的实验室约占5%，如，华南理工大学“基于Inter-net的控制系统实验体系”。其余约70%的远程实验室是以真实仪器设备为基础的。

Internet的普及、多媒体技术、计算机仿真技术以及虚拟仪器技术的出现和发展使远程实验室变成现实，对于它的研究先后经历了虚拟实验室、虚拟与真实实验室相结合、真实实验室三个阶段。学生通过虚拟实验得不到关于仪器操作、真实实验现象的感性认识。同时，仿真软件也有很多局限性：无法模拟随即发生的实验，模拟对象的粗糙性造成的与真实对象之间的差距，这些都将导致一些实验现象和结果无法通过仿真技术来重现，实验者不能观察到实际真实的实验结果。因此，从以真实实验对象为基础的远程实验室所占的比例中也不难发现，远程实验室的研究以基于真实实验对象的构建为主，

2.实验系统控制模式从C/S转向B/S

按照时间先后顺序将在中国期刊网的文献中所查阅到的远程实验室按照不同的控制模式作出数量统计。见图3。

根据图3对国内远程实验室控制模式的统计，2006年以前多采用C/S实现模式，2006年至今大多采用B/S实现模式，统计13年间采用B/S控制模式的实验室数量占总数的约78%。值得一提的是，2007年浙江大学“电子电工网络实验室”采取了CSC/BSC两层架构。

对比B/S与C/S两种结构，C/S结构下应用程序的安装、修改和升级，均需要在所有的客户机上进行，B/S结构采用标准的浏览器为客户端，结构的网络适应性更好，可实现不同人员在不同地点以不同方式访问和操作，客户端不再需要负责复杂的计算和数据访问，只负责显示部分，所有维护和升级工作都是在服务器上执行，不需要对客户端作任何改变，故而大大降低了开发和维护的成本。因此，国内远程实验室的控制模式从2006年开始基本采用B/S模式，如图3所示。

综合上述两种结构的优缺点，浙江大学“电子电工网络实验室”采用CSC体系结构和BSC体系结构的两层架构，由用户、服务和实验三部分组成，整个平台具有良好的可扩展性和安全性，允许多用户、多实验同时进行。

3.实验多采用实时的同步模式

远程实验室多是基于真实的仪器构建起来的，同时根据文献，它们基本上都可以直接从实验设备现场实时采集定性和定量的实验结果。现场的监控电脑及相关的传感器会对实验的各个参数进行实时采集，采集所得定量数据通过服务器经过网络传送到实验者的电脑中并且可以通过软件对数据进行准确快速的处理。同时，远程实验室安装有网络摄像仪随时在线监测实验的进行情况，并以视频、音频的直观方式传递给实验者，使实验者对实验有定性的分析。但由于存在网络延迟的缘故，计算机的控制命令响应比较慢，实验的实时性会受到一定程度的影响。

例如，由华南师范大学化学教学资源与研究所钱扬义教授及其团队开发的“520远程实验室”（http：//.cn/520chemlab/），允许实验者远程登录实验室开展一系列电化学实验，实验界面还有视频区域供实验人员实时观察实验仪器的移动情况和实验现象，同时通过实验界面的“数据采集”按钮，实验者便可利用multilab软件在实验的同时，得出相关实验变量的实时变化数据和曲线。

4.实验内容统计

实验内容以大学物电类实验和控制类远程实验为主将所查阅到的各实验室按实验内容的类别进行统计，如图4所示。

由图4可知，远程实验内容所涉及的领域通常以控制类远程实验和物电类远程实验为主。由于控制类实验又包含“医学实验控制、机器人控制、精密仪器控制、大型设备仪器控制、工科类远程过程控制和监控”五个小类别，将每小类的实验室数量进行统计，可得到图5。

由图5可知控制类实验室中工科类远程过程控制和监控实验室所占的比例较多，实验内容大多是液体的液位及流速、温度、压力磁场测定等物理参数的测定和控制或者是关于PLC等自动化控制原理的远程控制：同时202医院开发的“辅助生殖实验室远程网络监控系统”是远程技术运用于医学实验研究，物电类远程实验中只有苏州大学开发的是关于中学物理的远程实验系统，其余的物电类远程实验都是大学研究的电子电工类实验。比例最少的化学化工远程实验中也仅有华南师范大学开发的是中学化学远程实验室，其余是面向大学本来化工专业开发的实验室。因此，目前国内的远程实验室的实验内容以大学电子类实验和工科类远程控制实验为主。

5.实验对象单一，缺乏有效地可扩展性

国内的远程实验室丰富多样，但是每个实验室的实验内容一般是一个学科的某个知识点的一个或一类实验，实验对象单一，没有一个全面系统的实现，不能在学科内扩展或者学科间进行交叉，通用性不强，在不涉及此类实验时远程实验室也形同虚设，可利用的机会屈指可数。多数实验也是设计好的验证性实验，使用者不能根据自己的意愿改变和控制实验的条件、实验的变量，也很少可以将自己超越常规的创新思想付诸于实验，无法将学到的实验知识点运用于更多的情景中。为此，开发综合、开放、交互性强的实验系统有着重要的意义。浙江大学“电子电工网络实验室”是目前国内远程实验室中相对比较系统的一个，应用性较强，目前网络实验室提供了5大类18组60多个电气工程学科相关实验。

6.实验室主要应用于大学教学

远程实验室应用层次主要是：科学研究、实际生产生活、大学教学及研究、中学教学。上文中已说明远程实验室的实验内容主要是大学电子技术、电气工程类实验和工科类远程控制和监控，所以大多数远程实验室的应用层次是大学理工科的自动化专业及电子电工专业的教学及研究。应用于中学实验教学的寥寥无几，最早的始于华南师范大学钱扬义教授开发的一套原电池远程实验，虽然还没广泛应用于中学实验教学，但为远程实验面向中学生的实验教学提供了明确的方向，应用于科学研究的远程实验室主要目标是实现大型精密复杂科学仪器的远程控制和共享，目前，大多数研究的对象是应用于科研的各种新型显微镜及质谱仪等。应用于实际生产生活的远程实验室主要有辅助机械制造的快速成型加工系统、排爆机器人远程控制系统。

五、启示与思考

（一）扩大远程实验室的应用学科及应用层次

在Intemet广泛应用的今天，不管是对于教育场所还是研究机构，或者是工厂车间，能够充分利用网络使实验设备等资源实现共享，并且发挥计算机软件在测量计算方面的精确性，在创造价值和社会效益方面都将起到重要的作用。目前我国远程实验室应用层次多是教学，应用学科大多是针对大学生、研究生的物理工程类实验，所以远程实验室的普及度较低。因此，应鼓励研究者创新思维，增加实验应用层次的广度，在学科范围上，开发生物、化学、医学等实践性、实用性较强的学科实验，特别是一些危险性、毒性较高且实验室建设费用高但课程必须的实验，借助于网络控制技术，使实验人员与有毒、污染、危险的药品和实验环境隔离，确保了人员的安全，减少污染。实用性的提高也会使远程实验的应用层次扩大，使其能够在实际生活、科学研究等除学校之外的场所发挥作用。

除了拓展学科种类，现今我国所开发的远程实验系统多是单一学科的几个实验，实验数目屈指可数，且大部分是验证性实验，所以更加影响教学效果的发挥，故未来实验室的构建中，要充分考虑学科实验内容的丰富性和综合性，扩展实验内容的学科覆盖面，并且在实验条件的选择、实验步骤的操作中，也要体现系统的开放性和交互性，给实验人员在药品选择、步骤设计、条件控制等过程中足够的自由选择度，这样才能充分体现出实验带来的探究乐趣。最后，对于已构建的实验室在应用功能上也应具备可扩展性，方便在原实验的基础上添加新的实验案例或实验设备，这样才能充分发挥远程实验室的作用。

（二）远程实验与传统真实实验需要相互补充

应用于教学的远程实验大大优化了学生自主学习和协作学习的过程，提高了教学效率：应用于科学研究的实验室实现了贵重精密复杂仪器共享：但实验操作属于动作技能，若单凭电脑鼠标操控远处的设备仪器以及眼睛观察实验视频，学生不能获得真实直观的体验感，进入真正的实验室之后，眼前的仪器可能会仍具有陌生感，实验技能不能得到锻炼和提高，故任何形式的远程实验都不能代替实验者接触到实验仪器亲自动手做的实验：若是在科学研究中，实验的最终目的是获得实验数据和结论，所以通过远程实验是较优选择。但是对于学生，实验的目的除了获得数据验证原理之外，很重要的目标是实验操作技能的培养和提高，因此，远程实验不能代替进入实验室亲身操作实验仪器的传统实验形式。

在实际教学中，教师可结合自身教学条件和需要，以教学目标为导向，合理安排远程实验与传统实验的结合形式，使两者取长补短、相互补充。例如，可将远程实验作为实验预习阶段的学习工具，借以了解实验原理、熟悉实验操作，增强深入学习的求知欲和兴趣，在熟悉实验的基础上正式学习实验课的知识，避免了很多学生因对实验内容的陌生而在操作实验时的恐惧感。也可将远程实验作为传统实验的延伸，学生可根据课堂知识掌握情况，用于课后自主实验复习，熟练实验操作、促进实验原理的深入理解。对于兴趣高、探究欲强的学生，也可自主改变实验变量和条件，利用远程实验自主探索课本实验的相关知识，当然教师可根据本地实验资源，探索出灵活多样的结合方式，以此创造出更好的实验氛围。

（三）完善远程实验室的管理系统

针对于大多数基于教学构建的远程实验室，学生利用它们进行实验的过程，不只是在教师的指导下进行，更多情况是学生的自学或合作探索的过程，学生不在教师的直接督促下的自主学习或协作学习，随意性强，学习实验情况不易被教师掌握，特备是以远程教育为主的学习形式，学生更需要教师以合理的方式进行管理。查阅文献中实验室的研究多集中于技术的实现和实验案例的开发，在应用上没有过多研究。

为了使实验室能够发挥其应用价值，在实验室系统设计中可以加入教学管理、过程指导、效果评价等管理模块和在线交流模块，在学生作为学习主体的同时也发挥出教师主导作用。例如，目前很多远程实验系统都开发了辅助网站，教师借助网站便可实现对学生实验的管理。首先，教师可根据阶段学习的需要，对不同阶段的学习主体针对系统可实现的每个实验，在教学管理模块向学生提出具体实验进程的建议，并对实验目的提出明确的目标。对于系统提供给实验人员自主设计探索的实验，也可将相关的知识背景和注意事项在教学管理模块呈现。其次，建立学生自我检测和评价功能，通过这种机制，提醒学生在实验期间，定期检查自己的学习进度和学习情况，个人学习情况可供教师通过网络及时了解学生的实验情况，收取实验报告和实验作业，及时给予指导性的反馈。同时在个人允许的情况下，学生之间也可互相查看学习进程，以便互相督促。最后，网站的在线交流功能可供学生在实验中的各个阶段展开生生间、师生间的交流与互动，帮助学生营造良好的学习和实验及交流的氛围，以保证最佳的学习效果。

（四）增加系统功能。克服网络不稳定因素的影响

远程控制技术论文范文第5篇

关键词：PLC控制技术；变频调速器；恒压供水控制；优化控制

中图分类号：TM57 文献标识码：A

在实际应用中，变频调速技术主要应用于变频恒压供水系统。恒压供水系统基本控制原理是：基于可编程控制器（PLC）和变频调速器构成供水的整体性控制系统。其基本的工作原理是通过PLC自动调整供水泵运行数量，完成整个供水系统的压力闭环控制，使得供水管网内实现水流量压力变化稳定可控，并实现节能的目的。

一、PLC和变频调速技术的特点

1 可编程控制器（PLC）的特点

可编程控制器是专门针对工业化生产而研究设计的一款数字化电子操作系统，随着实践的不断深入和技术的发展，PLC形成以计算机、仪器仪表设备、电器控制的“三机一体化”。在操作中具体有可靠性、经济性、便捷性、维护维修方便等优点，在实际应用中由于自身的优点加上PLC在系统升级改造上，产品逐渐形成连标准化，产业化，集成化，使得操作控制更加简单，而且效率极高，在未来发展中具有非常好的市场前景。

2 变频调速技术的特点

变频调速技术的发展主要基于电子科技的创新和发展。作为一种新型的自动化控制设备，在自动化控制行业中，以现代控制为基础，融入了模糊控制盒神经网络控制，加上电子技术的进步，电机控制技术进步，推动了变频控制技术的发展，主要未来发展特点是市场前景广阔，功率器件加速变革，微电子技术不断应用。

二、卷烟厂恒压供水系统的控制方案选择

该卷烟在供水系统中，供水管网相对封闭，泵站的供水流量主要根据各生产部门和生活部门的实际用水量决定，供水的出口压力和管网中供水压力的压力损失值P和流量Q之间用数学函数表示：P=KQ2（K为系数），假设P1为两者之间压力最不利点的最小值，那么泵站出口总压力就可以表示为P=P1+P=P1+KQ2，此时可以满足用水压力，并达到最佳的供水效果，可以得出整个供水系统中出口的压力是不会随着水流量的变化而变化，这种以泵站出口水压力恒值不变的技术称为变量恒压供水技术。

供水控制系统主要保证水泵出口压力恒值不变，主要实现途径是通过安装压力传感器、管内流量传感器，通过变频控制技术将管内和出口管压力、水流量等数据，通过电量信号传入PLC控制系统中，电量信号经计算机中央处理器运算处理，结合之前设定电量信号进行比较分析通过计算机运算，得出最优运行参数，并通过终端控制技术输出逻辑控制指令和数据变频器，对每一台水泵机组实现控制，每台供水水泵根据计算机中央处理指令实施调整、切换及变频实现最优控制。PLC还针对卷烟厂的实际用水量的变化情况，实现智能自动化控制水泵的运行，实现水资源的有效运用，提高供水系统的稳定性、安全性及整个供水质量和效率。

三、恒压供水系统的系统功能

该卷烟厂恒压供水系统选用选用Siemens S7-300PLC可编程控制器和Danfoss VLT5000变频器。PLC主要工作是对供水系统的泵组、出水和进水阀门监测控制，通过变频器实现对供水系统的恒压控制。

PLC控制变频调速供水系统主要有三种种工作模式。第一，远程控制。整个系统控制主要取决于系统上位，通过上位位控制达到PLC系统的运行和停止。这种远程控制通过上位机进行切换来完成整个操作流程。第二，本地程控控制。PLC具有整个系统控制权和决定权。因为PLC实现的是自动控制，主要取决于主控制柜的系统程序实现系统自动模式的开启或者停止，这个时候上位机手动操作是没有效果的。第三，PLC手动控制。供水系统控制与PLC 控制不存在关系，整个操作通过手动装置完成， 这样的目的在于方便工作人员现场操作和进行设备检修操作。

供述系统网络结构划分主要有三个方面，分别是现场设备控制、过程控制和信息管理。

现场设备控制，采用Profibus-DP 现场总线网络完成， 把现场数据通过网络连接到系统控制器实现对现场设备的监测和控制。并需要保证现场数据的实时性和真实性，为系统决策提供依据。

过程控制层，采用工业以太网，快速准确的提供各系统之间的高速信息传输，对现场设备的控制和数据采集。控制层通过工业以太网接入监控中心， 保证数据传输的通畅。

信息管理，采用100兆宽带连接以及以太通讯网络和工业标准数据通路， 实现操作人员可随时监测供水系统中出现的各种问题，并适时的改变参数数据保证供水系统的正常运行，并对提供的数据信息实现管理控制，保证数据量和数据有效性。通过该网络可实现系统的信息共享和信息公开，保证供水效果。

本系统利用PLC系统上位计算机可以监测和控制供水系统内电压、电压频率、水泵转速并通过变频器的参数，以及供水系统中设备的工作状态和具体的运行参数。此外，系统还具有故障预警、数据显示、供水流量查询等全方位的功能，实现烟厂供水系统的控制管理，达到优化管理效果，实现供水的经济、节能、快速。

结语

在供水系统中PLC控制变频调速技术的应用，具有非常大的市场前景，它能够保证供水系统中各数据参数的实时监测控制，调节水泵内水量的大小和管内压力，实现优化供水目的。具有自动化控制，经济节能，方便快捷的优点。

参考文献

[1]刘庆明. PLC在卷烟厂自动供水系统中的应用[J]. 科技风， 2010（05）：272-273.

[2]杨欣.变频调速技术及PLC 控制在小型恒压供水系统中的应用[J].商场现代化，2006.

[3]方桂笋.基于PLC的变频恒压供水系统的设计[D].兰州：兰州理工大学硕士论文，2008（05）.

远程控制技术论文范文第6篇

关键词：水泵；远程控制；物联网

中图分类号：TP391.41

文献标识码：A

DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2015.09.017

0 引言

由于我国的地理位置情况，我国的气候受季风影响较大，降水量的地区、时间分布不均匀，从而导致河流的流量和水位变化较大。以我国秦岭淮河以北、黄河流域下游地区为例，每年七八月份，由于亚热带季风影响，降雨量骤升，河流水量剧增，水位快速上升，从而会引发洪涝灾害，从而导致大量的生命、财产损失。产生洪涝的原因除了降雨之外，还有一些其他的气象和水文因素，例如：温度、湿度、降水间隔、水流流速、风速、风向等。而随着气象技术、传感器技术的发展与成熟，人类已经可以获取到持续的气象和水文数据；同时，随着大数据时代的到来，大数据处理和分析技术的成熟，对长期的气象、水文数据进行数据分析和挖掘已经成为了可能，从历史的信息中挖取和洪涝灾害有关的信息，从而进行防洪预警已经成为了当前的研究热点。

气象与水文是洪涝灾害的客观原因，同时，洪涝灾害往往也由一些人为原因造成，比如排水能力差，排水不及时，防洪工程响应不及时，质量不过关等因素。针对质量不过关等问题，政府需要加强对水利T程质量的监管力度。而针对响应不及时等问题，即可通过数据分析、预测方法配合防洪设备的远程控制等技术来解决。以泵站为例，可用本论文设计的泵站远程监控系统来实现水泵的远程启动与调整，调整排水量，从而减轻洪涝灾害的影响。

针对洪涝灾害这一问题，本文提出了基于结构化支持向量机（Structured Support Vector Machine）的泄洪联动技术研究。通过历史的洪涝信息训练学习模型，并根据观测到的水文信息对洪涝灾害进行预测，生成各水泵的工作策略向量。并根据该向量通过远程监控系统进行水泵的控制与调度，尽可能预防洪涝灾害。

1 基于结构化支持向量机的泄洪联动设计

防洪泄洪作为水利水文监控系统的重要功能需求之一，如何准确地进行洪涝信息的预测预警，实现其智慧化是目前国内外的研究热点。目前较为经典应用较广的洪水预测调度模型主要包括流域水文模型（如新安江模型）、河道演算水文学和水力学模型（如Muskingum Method、动力波演进模型）和据流域特制模型（如陕北模型、河北雨模型）。在“新安江模型”中检测站实时监测流域温度、相对湿度、河流径流量等；然后对所采集监测数据进行数据挖掘处理，通过各种拟合方法确定该地区植被覆盖面积、土壤渗透系数、饱和蓄水量等相关水文参数的置信区间；最后在已确立的模型基础上对水文数据（如降水量、水位等）进行演算，修正模型参数。目前来说，国外的河流代表模型有TOPMODEL模型（Topography BasedHydrological Model）和SWAT模型（Soiland WaterAssessment Tool）等。

结构化支持向量机（Structured Support VectorMachine）是一种机器学习算法，它泛化了机器学习中支持向量机（Support Vector Machine）的分类器（classifier），从而使得其可以预测复杂的结构。结构化支持向量机可以用于预测树状结构（Tree），有序表结构（Sequence），当然也可以用于预测向量（Vector）。在实际的水文信息分析中，往往需要考虑到众多的影响因素，比如上文提到的降雨量、降雨间隔、水位、湿度、温度等，这些影响因素也被成为分析问题的指标。

而对于气象和水文信息而言，这些指标往往存在以下两大特征：

指标规模庞大：

对于水文数据而言，由于每时每刻的气象和水文情况都在改变，即每时每刻都有新数据产生，数据规模庞大。而且对于气象和水文信息而言，一段较长时间内的数据才对分析工作有着重要作用，往往需要分析一年，十年甚至一世纪的数据才能得到有效分析结果，因此，对于指标而言，数据规模庞大是一个明显的特征。

指标之间存在重叠：

水文数据指标间往往不是独立的，而是存在重叠的，比如降雨指标会影响水位指标，也会影响湿度指标。这些重叠的指标一方面会导致分析问题变难，分析工作变重，也会导致大量的计算浪费。

针对以上问题，本文首先采用主成分分析法来降低数据的维度，即只选取关键的指标，从而减少重叠指标造成的影响，也可以显著的减少计算量，再引入结构化支持向量机进行联动处理。本方法旨在利用降维的思想，把多指标转化为少数几个综合指标。其步骤如下：

2 基于结构化支持向量机的泄洪联动技术实现

本文设计的泄洪联动技术主要涉及到以下两部分工作：1）通过主成分分析法对数据进行降维，从而减少计算量和由数据重叠问题造成的结果不准确；2）通过结构化支持向量机根据历史的气象、水文信息对水泵策略进行预测。而这两部分则均为数据分析任务，计算量较大，计算速度较慢，因此本文将以上两个算法作为离线程序，每天定时运行，生成相应的结果，便于管理员进行决策。数据的输入系统包括：

（1）泵站采集数据处理系统

泵站采集数据处理系统对泵站数据进行远程监测，功能主要包括：统计和记录主要电气设备的动作（将系统采集到的泵机运行状态等数据进行分类处理并保存）；事故及异常统计记录；参数越限统计（对参数越限等异常进行必要的统计，同时在必要时进行警示，并可根据需求生成报表）；运行日志及报表打印。

（2）远程自动化控制系统

可通过本系统所设计开发出的主体水利信息化管理软件来对泵机进行启停控制。系统根据实时运行状态，按照预设控制参数和模型实现对泵站机组的自动控制。站点泵机的控制可通过切换开关转换到“手动操作”或者“远程控制”。

当控制方式被切换到远程控制方式时，除了站点值守人员操作站点上位机实现对机组的控制外，中控室和有权限人员也可以直接实现对站点设备的相应控制，从而实现泵站的少人甚至无人操作，大大减轻人员工作量。

在现场安装的传感终端远程监测模块，完成对站内机组、电气设备及周边设施环境的实时监控，同时提供和管理上位机的远程通讯接口。通过485串行总线等通信方式，站点管理人员可以实时监测该站点动态数据和了解各操作中的主要工作过程。

站点监测的对象主要包括：机组电压、电流；机组温度；水位等。

站点上位机对监测的数据可以以数字和图形两种形式进行实时显示，它通过各种动态的图文来表示整个泵站各种设备的实时状态，给人以生动、直观的操作效果。

（3）泵站远程监控软件系统

泵站远程监控软件系统是为了实现抗旱与排涝泵站组成的泵站集群的信息化、智能化的开发、管理，因此是整个系统的核心组成部分之一。通过该软件系统可以实时显示各个分站的运行情况，如泵机电压电流、泵机温度、进水口水位、排灌量等重要信息。远程控制机组的启、停转换；且能对系统故障进行白诊断，能有效地保护机组的安全运行，进而帮助运行人员发现事故隐患等。

基于主成分分析法的水文信息降维法关键算法实现：

1.标准化矩阵：

function std=cwstd（vector）

cwsum=sum（vector.1）；%对列求和

[a，b]=size（vector）；%矩阵大小，a为行数，b为列数

for i=l：a

for j=l：b

std（i，j）=vector（i，j）/cwsum（j）；

end

end

2.计算主成分：

Function result=cwfac（vector）；

std=CORRCOEF（vector）%计算相关系数矩阵

[vec，val]=eig（std）%求特征值（val）及特征向量（vec）

newval=diag（val）；

[y，i]=sort（newval）；%对特征根进行排序，y为排序结果，I为索引

For z=1：1engm（y）

newy（z）=y（1ength（y）+l-z）；

end

rate=y/sum（y）；

newrate=newy/sum（newy）

sumrate=0：

newi=[]；

for k=length（y）：-l：l

sumrate=sumrate+rate（k）；

newi（length（y）+l-k）=k；

if sumrate>0.85 break；

end%记下累积贡献率大85%的特征值的序号放入newi中

end

基于结构化支持向量机的泵站策略预测关键算法实现如下：

pann.pattemS=pattems；

pann.1abels=labels；

pann.10ssFn=@lossCB；

parm.constraintFn=@constraintCB；

pann.featureFn=@featureCB；

parm.endIterationFn=@iterCB；

parm.dimension=10；%经过主成分分析法后的数据维度为10

pann.verbose=l；

1nodel=svm_stmct_1eam（'-c 10-o 2-v l-e 0.00l'，pann）；

3 结论

远程控制技术论文范文第7篇

关键词:维护;远程;桌面技术;多媒体;计算机

中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)05-1249-02

随着计算机的日益普及,为提高教学质量,许多学校都建有数量众多的多媒体教室和机房,多媒体教室和机房的使用给教学带来了很多的方便,但同时增加了日常的计算机维护工作量,系统一旦出现故障,上课老师都希望能及时得到解决,时效要求非常高。这些教室分布在不同的楼栋、楼层,计算机管理员疲于奔跑,效果却不理想。利用远程桌面控制技术,为上课老师进行远程协助,传递数据文件,进行系统维护,可以有效地解决该问题,给计算机管理员带来计算机维护的福音。

1 远程桌面介绍

远程桌面必须有远程桌面连接组件,微软公司从Windows 2000 Server开始提供远程桌面连接组件,但在Windows 2000 Server中它不是默认安装。该组件一经推出就受到了很多用户的拥护和喜好,所以在Windows XP和2003中微软公司将该组件的启用方法进行了改革,通过简单的勾选就可以完成在XP和2003下远程桌面连接功能的开启。

当某台计算机开启了远程桌面连接功能后,我们就可以在网络的另一端实时操作和控制这台计算机,如在上面安装软件,运行程序等,所有的一切都好象是直接在该计算机上操作一样。这就是远程桌面的最强大的功能,通过该功能网络管理员可以在家中安全地控制单位的服务器,可以在办公室控制教室里的主机,而且由于该功能是系统内置的,所以比其他第三方远程控制工具使用更方便、更灵活。

2 远程桌面服务端设置

把接受远程桌面控制的电脑称为服务端。要能实现远程桌面控制,必须对服务端做简单的设置,才能让其他电脑(客户端)登录。本文选择Windows XP系统截图,其他系统类似。

第一步:为主机添加一个用于远程登录的用户。包括设置他的用户名和密码,权限属性等,如图1和图2所示。设置用户名tangmeiyu,隶属于Administrators和Users组,其中默认是隶属于Users组。

第二步:在桌面“我的电脑”上点鼠标右键,选择“属性”;在弹出的系统属性窗口中选择“远程”标签;在远程标签中找到“远程桌面”,在“启用这台计算机上的远程桌面”前打上勾,再选择“选择远程用户”,在远程桌面用户里点击“添加”,选择“立即查找”,找到用于远程登录的用户后确定即可看到如图3所示界面,其中tangmeiyu是用于远程访问的用户,Administrator是系统默认的用户,但密码为空时,Administrator也不能远程访问。

最后点击确定,就完成Windows XP系统下远程桌面连接功能的启用。

3 远程桌面客户端登录

1)Windows XP和2003操作系统:

这两个系统将远程桌面连接程序内置到附件中,我们不用安装任何程序就可以使用远程桌面连接。

第一步:通过任务栏的“开始->程序->附件->通讯->远程桌面连接”来启动登录程序。如图4所示。

第二步:在图4界面中的“计算机”处输入开启了远程桌面功能的计算机IP地址。

第三步:点击“连接”按钮后我们就可以成功登录到该计算机上了,如图5所示。和操作自己计算机一样方便和快捷。

2)其他Windows操作系统:

Windows 2000及以前的Windows系统没有将登录工具放到附件中,我们有两个方法获得登录器并实现远程桌面的连接功能。

方法一:使用XP光盘登录器――MSRDPCLI

在XP系统光盘盘符\SUPPORT\TOOLS目录下有一个叫做MSRDPCLI.exe的程序,该程序实际上是一个远程桌面连接登录器,在Windows 98/2000机器上运行XP光盘目录下的MSRDPCLI.exe,将自动安装远程桌面连接程序。安装过程非常简单,直接选择“下一步”即可。完毕以后通过“开始->程序->附件->通讯->远程桌面连接”就可以登录网络开启远程桌面功能的计算机了。

方法二:第三方登录器

网络中有很多站点都提供了远程桌面登录器的下载,我们在Windows 98系统或Windows 2000系统上下载该登录器就可以完成登录远程桌面的功能。

4 多媒体教室维护

利用Windows 的远程登录,我们给需要远程操作的多媒体的计算机主机固定一个IP地址,提前添加一个可以远程登录的帐号,如果需要对多媒体计算机进行维护的话,我们只需要计算机管理员通过任何一台计算机连接到多媒体教室和机房的主机,就可以对其进行像本地电脑一样的操作,所有的问题也就可以迎刃解决,而且计算机管理员也从手忙脚乱中解脱出来,可谓一举两得。

参考文献:

[1] 常永昌.冯新喜.王芳.一种远程控制软件的设计与实现[J].计算机应用,2003,3.

[2] 王宇宙,赵宗涛.远程控制软件安全设计与实现[J].计算机应用,2003,6.

远程控制技术论文范文第8篇

【关键词】GSM技术；深水网箱；自动投料机

1.引言

我国丰富的海洋生物资源和多样的生态环境类型为我国渔业的发展提供了广阔的发展空间。但近年来我国水域污染导致海洋生态环境不断恶化，水域生产力下降；过度捕捞造成渔业资源衰退，近海渔业资源日益衰退。为了提高养鱼的质量和扩展养殖高档鱼类的品种，减少对近海海域的污染，发展网箱养殖业成为我国渔业可持续发展发展的重要的途径之一。

我国自70年代开始发展海水网箱养殖，经过30年的发展，网箱总数量已经超过100万只。95年开始，国家和地方各级政府在网箱的材料、结构和抗风浪能力等方面进行了一定投入，不少科研机构开展了一些基础和应用性研究，但与欧美、日本等先进国家相比，将海水网箱养殖作为系统工程来进行开发研究，仍有较大差距，适用于网箱特别是深水网箱养殖的投饵机寥寥无几。为此，深水网箱养殖用投饵机的研制将填补国内空白，而设计一种自动投料装置，以减轻人工的劳动强度，节约投料成本，在促进养殖业的发展和海洋环境的保护都具有重大的社会效益。

2.基于GSM技术的深水网箱自动投料系统框架构建

深水网箱养殖具有离岸、水深、海域开阔的优势，为躲避风浪袭击，多采用下潜方式，这与传统的养殖模式相比，在投喂方式、网箱管理等多方面提出了新的挑战。

基于远程控制技术的深水网箱自动投料系统主要由主控器和各深水网箱自动投料机两大部分组成，如图1所示。主控器和深水网箱自动投料机之间具有双向通信功能。

主控器具有对各网箱投料机的主控和信息采集功能，能控制各网箱的投料机的启动、停止和每天投料次数、时间、投料速度的设置，并能收集各网箱实际运行信息的采集，以实时对各网箱进行优化控制。

深水网箱自动投料系统根据主控器设置的命令，定时、定速自动的实现投料，并采集实际运行情况及时告知主控器。

本系统的硬件部分主要包括主控器和自动投料料两大部分。主控器包括主控单片机系统的设计及主控通信部分的设计等；自动投料机包括投料器机械部分、投料机主控器、投料机通信部分以及投料电机控制器等的。

3.深水网箱自动投料系统的设计

本系统的构建关键是主控器与深水网箱自动投料机之间的通信模式的选择，这包括GSM通信模块的单片机机二次开发、水下投料的自动实现、投料机械装置的密封、网箱运行情况和环境的相关信息采集等相关技术。

3.1 投料机的机械设计

深水网箱自动投饵机由饵料仓、气室、投饵器、控制模块、密封盖、密封球、内部消波器、配重环组成。饵料仓用于储存颗粒饵料，气室主要为投饵机提供浮力，并提供投饵器布置空间。投饵器位于饵料仓下部，为由直流电机驱动的桨叶式投饵器，转速可通过位于投机上部的控制模块中的单片即芯片设定调节。投饵器下端设有密封球，当舱内失压或进行添加饵料操作时，避免海水对箱内饵料产生影响。投饵机顶部采用椭圆形内托式密封盖，通过顶部螺杆加紧密封。

3.2 投料机的饵料投放方式

目前网箱投料常采用高压空气或水作为动力通过电动振动抛洒方式，但喷洒方式会使饵料粉碎，不利于饵料的利用。另一种是利用电机的转动带动桨叶式饵料搅动叶片，在饵料的自重和气压作用下，饵料自动向下投放。这种投料方式比较节能省力，不易粉碎饵料饵料利用率高，而且出料的速度可以自动调节，因此采用后种投料方式更加适合。

3.3 饵料装置远程控制方案

采用GSM通信的控制方式，它可直接利用GSM通信网络，无需自建通信网络。控制距离远，在只要有GSM信号的任意地方都可以实现遥控。方案所图2所示。为进一步简化设计，主控器可直接采用用户的手机。此方案存在的问题是；若养殖区处于GSM的盲区或信号较弱，控制方案将失效。

为解决上述问题，在网箱处在海区无GSM或CDMA手机通信信号或信号较弱时，采用射频通信的控制方式进行遥控。方案如图3所示，通信方便灵活。

3.4 投饵机控制器的硬件设计

投饵控制装置硬件由通信模块、含EEPROM的单片机，实时时钟电路、D/A转换器、无刷电机控制器、无刷电机、LCD等器件组成，如图4所示，所有芯片都选用串行芯片。

（1）通信模块：GSM通信模块是实现岸上手机主控端与投饵控制装置之间命令和信息传送的桥梁。

（2）实时时钟模块：选择使用实时时钟电路DS1302，是DALLAS公司的一种具有涓细电流充电能力的电路，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。

（3）D/A模块：为实现直流电机的调速，在单片机控制的自动投料仪中，须把不同转速对应的数字量转换成模拟电压，才能达到自动调速的作用。选用了12位串行的D/A芯片TLV5616.

（4）显示器模块：采用LCD显示器，与传统的阴极射线管（CRT）相比，LCD占用空间小，低功耗，低辐射，无闪烁，降低视觉疲劳。

3.5 投饵机控制器的主程序的设计

投饵机控制器主要实现的是随时接收系统主控器发来的设置和控制命令，对此进行译码、存储并按投料机主控器的设置来实时控制投料机的定时、定量的投料或将投料机的环境和运行信息回发给主控器。为此主控器的主程序包括了控制器初始化、通信模块初始化、对接收来自主控器的命令和数据进行处理（包括对命令和密码的识别、出错告知、命令的存取和对各不同命令的执行处理）、对内部实时时钟的不断更新。

4.结论

将GSM通信技术应用到网箱投料机的远程控制系统中，控制可靠实用。基于GSM技术的深水网箱自动料装置基本上实现深水网箱的水下投料，对每天投料次数、时间、投料量在岸上进行设置；每天投料的定时时间会按潮汐而自动改变，对深水网箱自动投料机实现即时启停；并可实时采集深水网箱自动投料机的相关信息（如海水温度，电池电量，实际投料情况等），这些都间接的为养殖户提高了收入，产生十分可观的经济效益。

参考文献

[1]宋协法.网箱养殖配套设备的设计与试验研究[D].中国海洋大学博士论文，2006.

[2]郭根喜.深水网箱养殖装备技术前沿进展[J].中国农业科技导报，2011.

[3]胡喜.基于PLC的深水网箱自动投饵系统[J].南方水产科学，2011.

[4]中兴通讯NC教育管理中心.GSM移动通信技术原理与应用：原理/设备/仿真实践[M].人民邮电出版社，2009.

远程控制技术论文范文第9篇

关键词：红外人体感应；单片机；GSM；智能家居

中图分类号：TP271+.4文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012) 02-0473-03

Smart Home Based on SCM Remote Control System Design and Implementation

XU Wen-bin, SUN Guang-da, HUANG Jian, HE Xian-yang, YAN Xi

(GuangZhou College of South China University of Technology, Guangzhou 510800, China）

Abstract: Home remote control system was implemented in this paper, can be achieved the widows opening and shutting by send? ing messages , water heaters warming up, rice cooker cooking; besides controlling the public light through the Infrared body sensor.

Key words: Infrared body sensor; SCM; GSM; smart home

智能家居是通过综合采用先进的计算机、通信和控制技术（3C），建立一个由网络服务系统和家庭自动化系统组成的家庭综合服务与管理集成系统，从而实现全面的安便利的通讯网络以及舒适的居住环境的家庭住宅。为了实现智能家居，提高生活质量，在工作回家时也可以预先预热热水器、煮饭，特殊天气情况下，在外也可以远程控制窗户的开关。人离灯亮的这个问题一直困扰着很多人，就如公共楼梯的路灯，如果没人的时候，路灯可以熄灭，节省电力，当有路人经过时，路灯自动点亮，人走了，路灯再熄灭，这样就能够很好的节省了电力资源，而且不影响正常的使用。

1总体设计

本文设计的系统总体功能如图1所示。该智能家居是通过终端控制器发出控制指令，经过无线信号传输到主机，处理后再由不同指令控制家居中不同的设备。本设计系统的工作流程为：通过发送短信到GSM模块上，GSM模块输出信号到单片机，利用单片机控制热水器的预热功能，另外，给普通的电饭锅安装上预约的功能，通过单片机接收到GSM模块输出的信号，实现预先煮饭的功能；在落地窗户的两边安装一个电机，通过滑轮与落地窗的底滑轮连接，通过单片机接收GSM模块输出的信号，在窗户的两端安装行程开关，实现开关窗户的功能。

图1系统总体结构图

2系统硬件设计

2.1硬件总体设计

本论文设计中，采用到STC12C5A60S2单片机、TC35iGSM模块、直流电机、继电器、人体感应模块HC-SR501等硬件来实现功能。系统硬件连接原理图如图2所示。

系统总体功能如下：

①在电饭锅电路板连接上继电器，继电器连接到电饭锅的开关上，单片机控制继电器开关。

②把直流电机与落地窗的滑轮连接，利用电机的正反转控制窗户的开与关。

③路灯的开关与独立的继电器相连，单片机控制继电器开关。

④热水器的开关与独立的继电器相连，单片机控制继电器开关。

2.2单片机控制系统设计

本项目采用51的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰

的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。如图3所示是单片机最小系统。

2.3人体感应系统设计

人体的温度与环境温度不同，一般要高于环境温度，而温度不同发出的红外线也不同，开关内部有热释电传感器，它能准确检测到人体所发出的特定波长的红外线，经电路放大过滤处理后就可以用于控制开关。

2.4 GSM TC35I模块

TC35I通信模块具备GSM无线通信的全部功能，并提供标准的UART串行接口，支持GSM07.05所定义的AT命令集的指令因此，MCU能够非常方便地通过UART接口与GSM模块连接，并直接使用AT命令就可以方便地实现短信息的收发、查询和管理。单片机与GSM模块的连接图如图4所示。

2.5电机控制

当窗户上的撞块撞击带有滚轮的撞杆时，撞杆转向右边，顶下推杆，使微动开关中的触点迅速动作，开关马上输出信号到单片机上，命令电机停止转动。当运动机械返回时,在复位弹簧的作用下,各部分动作部件复位，输出信号到单片机上，命令电机工作。发送短信到GSM模块上，通过识别短信的内容，输出信号到单片机上，单片机分析后，控制电机工作正转/反转（开窗/关窗），当连接在窗上的行程开关触碰到窗框，立即反馈信号到单片机，单片机控制电机停止工作。其原理图如图5所示：

图2系统原理图

图3单片机最小系统

图4单片机与GSM模块的连接图

图5电机正反转控制原理图

3软件设计方案

3.1 AT指令

用手机发送指定的短信息到GSM模块上，实现远程控制功能，以下是指定的AT指令。

发送指令步骤：

1）输入AT+CMGF=1(设置短信文本)

返回OK后

2）输入AT+CMGS=“13912340010”(设置对方号码)

指令：

①AT+CMGC=“0x00”（开窗）

②AT+CMGC=“0x01”（关窗）

③AT+CMGC=“0x02”（煮饭）

④AT+CMGC=“0x03”（热水器预热）

3.2串口通信

串口通信是将数据字节分成一位一位的形式在一条传输线上逐个地传送，此时只需要一条数据线，外加一条公共信号地线和若干控制信号线。因为一次只能传送一位，所以对于一个字节的数据，至少要分8位才能传送完毕。发送时，要把并行数据变成串行数据发送到线路上去，接受时，要把穿行信号变成并行数据，这样才能被计算机及其它设备处理。以下是部分通信程序：

void init_serialcom( void )

{SCON = 0x50 ;

TMOD |= 0x20 ;

PCON |= 0x80 ;

TH1 = 0xFD ;

IE |= 0x90 ;

TR1 = 1 ;

TI=1; }

void send_char_com( unsigned char ch)

{ SBUF=ch;

while (TI== 0);

TI= 0 ; }

3.3单片机程序设计

采用C语言，通过Keil软件进行编程。C语言既具有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点，应用范围广泛，具备很强的数据处理能力。C语言对编写需要硬件进行操作的场合，明显优于其它高级语言，有一些大型应用软件也是用C语言编写的与函数配合功能。部分函数如下：

TMOD=0X20; //设定T1定时器工作方式2

TH1=0Xfd；//T1定时器装初值

TL1=0Xfd；//T1定时器装初值

TR1=1；//启动T1定时器

REN=1；//允许串口接收

SM0=0;//设定串口工作方式

EA=1;//开总中断

ES=1;//开串口中断

4结束语

通过本设计，能够实现远程控制家居的功能，有效地体现了智能家居的实用性与可靠性，为未来人们的家居生活质量提高了一个新的层次。通过实验测试，本系统运行稳定。

参考文献：

[1]连翔,张小军.基于GSM模块TC35i的机房温度测控系统[J].电子工程师,2008(9).

[2]吴文通,蒋达国.8051单片机教学的思考与探索[J].井岗山医专学报,2001(6).

[3]徐敏,卢周平.单片机原理及应用课程教学改革与实践[J].实验室研究与探索,2006(1).

[4] Moskowitz R,Nikander P.Host Identity Protocol（HIP）Architecture[S]. RFC4423,2006.

远程控制技术论文范文第10篇

关键词：ARM Android ZigBee 智能家居

1 概述

随着科学技术的迅速发展，生活水平的不断提升，人们越来越注重家居生活的安全与便利，从而推动了智能家居走入了人们的生活。智能家居是以住宅为平台，利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、自动控制技术等技术，融合家庭需求，将家中的各种设备（如照明系统、窗帘控制、家电控制等）全部接入到网络当中，对家居状态进行远程的监控和管理，优化人们的生活方式[1]。

2 总体设计

本文结合用户需求，从功耗、经济、操作等方面入手[2]，提出了基于Android和ZigBee的智能家居控制系统，系统总体设计，如图1所示。本系统由ARM家庭网关模块、ZigBee 模块和Android客户端组成。其中ARM家庭网关模块为中心控制单元，通过ZigBee 模块收集各个传感器采集的各项数据，将数据通过网络实时反馈到Android 客户端，同时用户可经过Android 客户端远程控制家电设备。

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图1 系统总体结构图

3 系统硬件设计

该系统硬件主要分为ARM家庭网关模块、ZigBee 模块。

3.1 ARM家庭网关模块

ARM家庭网关模块作为系统的核心，用来连接ZigBee网络和外部Internet网络。采用Cortex-A8处理器，加上SDRAM、Flash和串口等基本模块，外加Internet模块及ZigBee模块，使网络通信性能更为强大，家庭网关结构如图2所示。一方面负责连接ZigBee网络，并利用ZigBee网络获取各种传感器采集到的数据信息;另一方面将传感器采集到的数据信息，打包成网络数据流，通过外部Internet网络发送至手机端，同时对遇到的紧急情况如煤气泄漏、漏水等，将进行声音报警并发送短信给手机客户端，并执行相应地操作[3]。

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图2 ARM家庭网关模块结构图

3.2 ZigBee模块

ZigBee模块采用采用TI公司推出的新一代SOC芯片CC2530芯片，该芯片包括了极好性能的一流的RF收发器，工业标准增强型8051MCU，系统中可编程的闪存，8KBRAM等功能[4]。ZigBee 网络由一个协调模块以及多个路由模块和多个终端设备节点模块组成。

ZigBee协调模块是ZigBee网络模块的核心，负责启动整个网络，包括无线传感器网络的建立、连接、退出以及网络地址的分配。协调模块主要涉及网络的启动和配置，一旦这些都完成后，它又成为路由模块，允许其他设备加入网络，扩大信号传输范围的作用。ZigBee设备节点模块主要负责对传感器节点的数据进行采集和处理，并控制各种家电设备。

4 系统软件设计

本系统软件是采用Android开发的APP，包括家居控制、家居检测、音乐系统、生活模式设置等模块。家居控制模块可以对家电设备，如空调、电视等进行控制，还可以进行对灯光、插座、窗帘、遥控等进行控制，界面如图3所示;家居检测模块可以通过各传感器获取到室内与室外的温湿度，光照度，烟雾等数据，界面如图4所示;音乐系统是为家居系统提供背景音乐，无论在哪个房间，哪个位置都能听到优美的音乐;系统支持4种常见生活模式设置，普通模式、会客模式、外出模式、睡眠模式等，通过不同生活模式的简单设置，使系统智能实施场景布置、报警联动等功能。

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图3 家居控制界面

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图4 家居监测界面

5 总结

本文将ZigBee无线技术与Android智能操作系统紧密结合，运用到智能家居中，有很高市场应用价值。但是本系统只是依据一个住宅模型进行设计，还没有应用到实际的家庭中，研发技术还有待于进一步的提高，在物联网技术与4G网络技术不断发展的今天，如何将这些技术应用到智能家居控制系统上来，提高系统的高应用性和高可用性，使之能更好地为人们的家居生活提供便利，是需要我们继续深入研究的[5]。

参考文献：

[1]王芳.Android平台和ZigBee 技术在智能家居系统中的应用[J].电子世界，2014.11.

[2]屈伟明.基于物联网的智能家居远程控制系统设计与实现[J].电子技术与软件工程，2014.4.

[3]朱祥贤.基于Android和ZigBee的智能家居系统设计[J].数字技术与应用，2014.9.

[4]陶在红，杨宇，常建华.基于ZigBee的智能家居控制系统设计[J].现代电子技术，2014.12.