遠程控制系論文大全11篇

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閘門調節是灌區工程中經常采用的手段，閘門控制的探究對于節約能源、確保水利工程的正常運行、提高水資源的利用效率和節約用水具有重要的意義。目前國內大部分灌區已基本實現流量數據的自動采集和監測，并把數據傳輸到管理部門，但是在根據有關數據進行遠程自動監測和控制方面成熟的經驗非常少。國外非凡是歐美等先進國家在這方面已經達到較高的水平，如美國的SRP灌區自動化澆灌系統，可以同時采集100多點的水位、閘門開度和其他信息，通過計算機處理后，控制幾百座閘門、150多處泵站的運行。本文以國內某大型灌區為例，對閘門的自動監控進行了探究。

1、系統的總體設計

本系統采用無線數據傳輸技術，分一個主站和若干個子站，通過無線調制解調器構成一個無線通訊網絡，對多個斷面的數據信息進行采集、傳輸、處理和控制。系統的總體結構圖如圖1所示。下位機中的傳感器把引水渠中的水位值和各閘門的開度值經轉換后送給編碼器，編碼器對水位及閘門開度信號進行編碼，在通過避雷器將編碼信號傳給數采儀，數采儀將數據進行初步加工和處理后由無線調制解調器傳給上位機，上位機即系統主站，可分別和不同的子站建立聯系，查詢各測點的數據，并按照用戶的要求對各閘門進行控制，下位機中的控制箱接收到此信息，經過計算，發出控制信號自動控制閘門到一定的開度，達到自動控制的目的。

圖1閘門遠程自動監測和控制結構圖

2、下位機系統設計

設計下位機重點在于閘門自動控制箱的設計，本文提出閘門的運行控制模式，并進行可靠性處理，然后利用無線傳輸設備和上位機進行通訊，傳輸數據。

2.1下位機硬件電路設計

本系統采用AT89系列單片機，采用矩陣式鍵盤進行輸入數據，鍵盤提供切換鍵、時間設置鍵、控制鍵三個按鍵，通過三個按鍵顯示水位、流量、閘門開度、日期和時間。切換鍵實現上述四個功能的轉換，時間設置鍵用于修改日期和時間，控制鍵用于對電機啟停進行控制。

2.2閘門控制系統設計

本系統下位機接收到上位機傳來的要求流量值（或水位值），當要求的流量值（或水位值）和系統所測的流量值（或水位值）不一致時，單片機啟鍵閉合，閘門電動裝置控制箱自動啟動電機，提升或下降閘門，當所要求的流量值（或水位值）和當前所測流量值（或水位值）相等時，單片機閉鍵閉合，電機自動停止，達到自動控制的目的。

閘門的運行控制模式有實時型控制模式和定時型控制模式兩種，在實時型控制模式中，上位機根據用戶要求的流量，利用流量—水位關系曲線把要求的流量換算成要求的水位，然后和下位機聯系，下位機接到信號后，由電動裝置控制箱控制電機的正反轉，達到要求時停止轉動。定時控制模式要求用戶輸入所期望的流量值和要求閘門動作的時間，下位機的控制箱在規定的時間里自動開啟和關閉閘門，進行控制。

2.3無線通訊設備SRM6100調制解調器

SRM6100無線調制解調器原是美國Data-LincGroup公司生產的軍用產品，現應用于民用。它提供最可靠和最高性能的串行無線通訊方法，在2.4GHz-2.483GHz頻段應用智能頻譜跳頻技術，在無阻擋物的情況下，兩調制解調器之間的通訊距離可達32.18公里，可實現PLC（可編程控制器）和工作站之間的無線連接。SRM6100應用跳頻，擴頻和32位誤碼矯正技術保證數據傳輸的可靠性。無需昂貴的射頻點檢測技術。射頻數據傳輸速率為188kbps。并且不需要FCC點現場許可證。SRM6100支持多種組態，包括點對點通訊和多點通訊。多點通訊對子站數目無限制。并且SRM6100可做為中繼器工作，以達到擴展通訊距離或克服阻擋物通訊的目的。

2.4下位機可靠性處理

為了精確控制電動閘門的關閉，避免電動閘門在工作中出現過載破壞或關閉不嚴的現象，本系統在電動軸上安裝了轉矩傳感器，用來監測閘門輸出軸的轉動力矩，以判定閘門是否關嚴、是否被卡住。閘門電動裝置用于檢測和控制閘門的開度，本系統在轉動軸上安裝了光電碼盤，考慮到閘門可能出現頻繁的正反轉交替，為了避免錯位和丟碼，采用雙光耦技術，光耦輸出的兩路信號經74221雙單穩觸發器進行整形，89C51的INT0和INT1對其進行計數、計時，并判定轉動方向，計算閘門開度。電動閘門在工作中若出現異常現象，系統會自動報警，切斷電機電源并顯示故障情況。

2.5下位機軟件設計

下位機的軟件設計分為閘門自動裝置控制箱程序設計和串行口中斷服務程序設計兩部分。閘門自動裝置控制箱程序設計主要完成數據采集、存儲、顯示、按鍵操作等功能，串行口中斷服務的程序完成下位機向上位機數據的傳送和用戶設定參數的接收。控制箱程序的主框圖如下摘要：

圖2、閘門自動控制程序流程圖

3、上位機設計

上位機的軟件部分采用VB6.0為開發工具，將各個功能模塊化，分別解決相應新問題，再將各個模塊組裝，構成上位機軟件系統的核心，上位機軟件系統的結構如圖3所示，通信模塊位于最底層，其余模塊功能的實現都直接或間接建立在此模塊的基礎上，本文利用VB的API函數編寫串口通訊程序，程序的框圖如圖4所示。數據管理模塊的主要功能就是為水位、流量、閘位等建立數據庫，并對其進行管理。

圖3、上位機軟件系統結構圖

圖4、通信模塊程序流程圖

4、結語

本文以國內某灌區為例，全面分析了灌區閘門自動化控制系統的整體結構及其設計，對其軟件開發和硬件選擇作了全面闡述，并總結了提高自動化系統可靠性的經驗，為提高灌區現代化管理水平提供了有利的工具，具有較高的使用價值和廣泛的應用前景。

參考文獻摘要：

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1概述

PC機與多臺單片機構成小型的分布式測控系統已在工業控制、生產管理中得到了廣泛的應用。在這類應用系統中，PC機多作為上位機通過直接查詢來控制各從機。由于PC機本身還要進行動態數據顯示、數據庫實時錄入、越限報警、報表打印等任務，因此，當從機數目過多時，上位機頻繁地響應從機的中斷，并在一定時間內等待和接收數據這極大地影響了PC機的工作效率。為了提高上位機的工作效率，筆者在PC機與各個智能模塊間增加了一塊用AT89C51作為微控制器的通信控制卡。整個系統構成一個3級分級控制系統，通信控制卡位于中間層，它是系統控制、管理的中樞。

2通信控制卡硬件電路

在本系統中，通信控制卡采用查詢方式對下位機的各智能模塊進行查詢，該智能模塊由AT89C51控制的電量、溫度、液位、開關量采集板構成，它們分別可獨立完成各自的數據采集和處理任務。當處于被查詢狀態時，系統可采用中斷方式與通信卡進行通信。通信卡依次為人機完成各種數據處理任務提供各種數據和控制命令，然后把它們統一打包上傳給上位機，從而使上位機可以對其進行顯示、加工和處理，并形成各種報表。

該系統的硬件接口電路如圖1所示。其中控制卡的核心芯片是AT89C51，它利用本身自帶的串口與各智能模塊間通過多機通信方式3進行總線式多機通信。為了同時能與PC進行通信，另一端通過8251A的擴展串口與PC相連。即要求8251A芯片的接收數據線RXD（腳3）及發送數據線TXD（腳19）通過MAX232與PC相連這是因為電平轉換器8251A的輸入、輸出均為TTL電平，而通過電平轉換器可將TTL電平轉換成RS232C標準電平以便與PC進行通信。

8251A芯片的時鐘輸入線CLK可為其提供定時信號。在異步方式時，CLK的頻率至少應大于8251A內接收器或發送器輸入頻率的4．5倍。其引腳RXC（腳25）為接收器時鐘，它的作用是控制字符的發送速率，其時鐘可使用8253產生的合適時鐘頻率。在異步方式中，引腳RXC和TXC（即接收、發送時鐘）為波特率的16倍。該控制卡中擴展的8kBRAM可分別開辟4個不同的存儲電量采集板的數據，處理時可以將它們一起送到PC。

3軟件系統設計

3．1通信協議

通信控制卡的AT89C51串口與各智能模塊的通信按自定義的通信協議進行。過程如下：

（1）首先使所有從機SM2位置1，以使其處于只接收地址幀的狀態。

（2）控制卡先發一地址信息，其中8位為地址，第9位為地址／數據信息的標志位，該位為1表示該幀為地址信息。

（3）從機接收到地址幀后，會將其接收的地址與本從機的地址相比較。對于地址相符的從機，可置SM2＝0，以接收主機隨后發來的所有信息；而對于地址不相符的從機，則置SM2＝1，以繼續執行采集任務和其它任務。

（4）當從機發送數據結束后，會發送一幀校驗和，并將第9位（TB8）置為1,以作為從機數據傳送結束標志。

（5）控制卡接受數據時，先判斷數據結束標志（RB8），若RB8＝1，且校驗正確，則回送正確信號00H，此信號可令該從機復位以重新采集數據，等待地址幀。若校驗和出錯，則送0FFH，以令該機重發數據，如果重發5次還不行，則認為失敗，并轉入其它地址。若接收幀的RB8＝0，則將原數據鎖定到緩沖區，并準備接收下幀信息。

（6）從機接收到復位命令后，再回到監聽地址狀態（SM2＝1）。

3．2程序框圖

設主機發送的地址信號01H、02H、03H為從機設備地址，地址FFH是命令各從機恢復SM2為1的狀態信號，即復位。從機的命令編碼為：

01H—請求從機接收通信卡的數據命令；

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2電話遠程控制系統的體系結構

電話遠程控制系統接收遠端發送來的DTMF信號,并對其進行解碼,解碼后的信號再由中央處理單元采集處理;為了方便用戶使用,系統設計了語音提示界面;電話遠程控制系統一般工作在元人值守環境,所以應具有自動離線、上線、復位功能;為了符合智能化要求,系統采用80日作為中央處理器.同時,電話遠程控制系統正常工作還需電源供電電路、驅動電路等輔助電路.智能電話遠程控制系統的體系結構如圖2所示.

可以看出,系統主要由DTMF音頻解碼電路、語音提示電路、離線/上線/復位電路、中央處理單元、驅動電路、電源電路等組成.

3各部分電路及工作原理

3.1中央控制電路

中央控制電路的主要功能是接收鈴流檢測電路和DTMF解碼電路的中斷信號,發送對上線/離線/復位電路和受控設備的控制信號,對語音錄放電路進行尋址操作,接收DTMF解碼電路的四位二進制數據(見圖2).

3.2DTMF音頻解碼電路

DTMF(DualToneMultiFrequency)雙音多頻信號解碼電路是目前在按鍵電話(固定電話、移動電話)、程控交換機及無線通信設備中廣泛應用的集成電路.它包括DTMF發送器與DTMF接受器,前者主要應用于按鍵電話作雙音頻信號發送器,發送一組雙音多頻信號,從而實現音頻撥號.雙音多頻信號是一組由高頻信號與低頻信號疊加而成的組合信號,CCITT和我國國家標準都規定了電話鍵盤按鍵與雙音多頻信號的對應關系如表所示.

表電話撥號數字對應的高低頻率組合關系

電話遠程控制系統采用MITEL公司生產的MT8870DTMF接受器作為DTMF信號的解碼核心器件.MT8870主要用于程控交換機、遙控、無線通信及通播系統,實現DTMF信號的分離濾波和譯碼功能,輸出相應16種頻率組合的四位并行二進制碼.MT8870具有撥號音抑制和模擬信號輸入可調功能,所以在設計MT8870DTMF解碼電路時,只需外加一些阻容元件即可.DTMF解碼電路如圖3所示.

遠端用戶發送的DTMF信號,經搞合電容的隔直流作用后,由MT8870接收并進行譯碼,輸出的四位并行二進制數據直接與8051單片機的P0.0～P0.3連接,MT8870在DTMF信號碼變換完成后,由CID端發送中斷信號INT1,通知8051數據準備好.

3.3語音提示電路

電話遠程控制系統利用語音提示電路實現用戶和系統的交流.語音提示電路預先存儲若干段系統提示音,8051中央處理單元電路判斷用戶發送的DTMF信號后,對語音提示電路進行尋址,播放相應的提示音,從而向用戶反饋信息提示下一步該如何操作.

本系統選用美國ISD公司的ISD2590單片語音錄放集成電路作為語音提示電路的核心部分.ISD2590采用E2PROM存儲器,信息可永久保存,零功能存儲;它還采用了DA盯直接模擬量存儲技術,因而能較好地保留語音信息中的有效成分,提高錄放音的清晰度.ISD2590可以存儲長達90s的語音,能夠實現1～600段語音分段,每段錄放音均有一個起始端,該起始端地址選擇由A0～A9確定.ISD2590的電路也非常簡單,只需少許阻容元件即可,并且它易與單片機接口,實現分段尋址功能.ISD2590的內部功能如圖4所示.

系統在接收遠端用戶發送的DTMF信號以后,根據軟件設定,對語音電路進行尋址放音.例如系統收到用戶發出的"1234'''',用戶密碼信號時,若密碼正確,則尋址播放語音提示"密碼正確",否則,尋址播放語音提示"密碼錯誤".需要提出的是,ISD2590".只有A0～A910根地址線,顯然不能對480K模擬存儲陣列直接尋址,從圖4可以知道,ISD2590的地址線是先經過解碼器解碼后再對480K模擬存儲陣列進行尋址的.

3.4系統上線／離線/復位電路

當DTMF信號解碼電路及語音提示電路與用戶電話線連通時,我們稱系統處于上線(Odine)狀態;反之,當DTMF信號解碼電路及語音提示電路與用戶電話線斷開時,我們稱系統處于離線(Offline)狀態.只有在電話遠程控制系統工作時,系統才應處于上線狀態.這樣做的目的是避免用戶呼叫系統時的高壓振鈴信號(可達120VMS)及線路上其他高壓噪聲對DTMF信號解碼電路及語音提示電路產生危害.上線/離線/復位功能的實現,也是由系統硬件電路和軟件共同實現的.

3.4.1系統上線電路

系統上線電路的功能是檢測程控交換機發送的振鈴鈴流信號,然后通過中斷方式通知8051單片機,根據軟件設定,閉合系統上線/離線/復位開關電路,開啟UrMF信號解碼電路和語音提示電路與電話用戶線的連接.上線電路的主要部分是鈴流檢測電路.鈴流信號是當遠端用戶呼叫電話遠程控制系統時,由程控交換機向電話遠程控制系統發送的控制信令.系統采用TCA3385芯片作為鈴流檢測電路的核心部件.TCA3385是一種性能穩定的振鈴信號轉換、檢測器件,常用于電話機、應答器等儀器儀表.它的PDO端(如圖5)是振鈴檢測輸出端,在振鈴信號穩定后,此端會變為高電平輸出.RDO端可直接與8051單片機相連,作為8051的中斷信號INT0.TCA3385的內部功能及外部電路如圖5所示.

當電話遠程控制系統處于離線狀態時,只有鈴流檢測電路與用戶電話線相連,而TCA3385能承受較高電壓的沖擊,保證了系統的完全穩定性.

3.4.2離線/復位電路

用戶對電話遠程控制系統操作完成后,發出結束命令,8051單片機斷開系統上線/離線/復位開關電路,系統離線.如果用戶出現誤操作或忘記發送結束命令時,系統根據軟件設定,斷開系統上線/離線/復位開關電路,使系統離線,并初始化軟件設定.

3.5驅動電路

電話遠程控制系統對受控設備的控制,要通過8051單片機對繼電器的閉合才能實現,因此,在8051單片機與繼電器之間必須設置一個繼電器驅動電路.本系統采用摩托羅拉公司的MC1413,來關閉與開啟繼電器開關(圖6).

4系統軟件

如何利用有限的16種DTMF信號實現多樣的系統控制功能,是系統成功與否的關鍵,借助于軟件編程,系統可以對16種DTMF信號的任意組合進行解釋,從而大大豐富了系統功能.系統軟件的流程結構并不復雜,這里只介紹系統軟件主要功能要求:

(1)系統身份認證功能為了保證只有合法用戶才能操作系統,電話遠程控制系統上線以后,用戶必須輸入密碼,待系統確認后才具有對系統的操作權限.

(2)用戶信令解釋功能對收到的用戶信號,系統按照軟件設定加以解釋,并決定對語音提示電路尋址,播放相應的系統提示音,實現用戶和電話遠程控制系統間的交互操作,或者對外部受控設備發出相應的驅動信號.

(3)軟件定時功能系統軟件設定系統自動復位的軟件定時器,定時器的設置值規定了系統一次上線工作的最大時間.若一次工作超時,系統自動離線,進入待機狀態.

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A design of glasshouse automatic monitoring system based on LabView

Yang baogui

Liaoning Railway Vocational and Technical college AbstractA glasshouse automatic monitoring system was developed for improving the yeild of glasshouse. Friendly human-machine interface was designed based on LabView. ZigBee wireless communication nodes were established to solve the routing problem of the sensors. In order to access automatic monitoring system form long distance with browser， web communication technology was employed. The tests illustrated the system could monitor multi-factors precisely with high reliability ， and can be access by multi-computers from long-distance at the same time. It is proved the system was suitble for glasshouse automatic monitoring very well. Keywordsglasshouse， LabView， long-distance monitoring， wireless network construction

一、引言

我國是一個農業大國，人多地少，因此提高單位面積的作物產量是現階段農業發展急需解決的問題。溫室是設施農業的重要組成部分，由于溫室不受氣候和土壤條件的環境影響，是提高產量的重要措施之一[1-4]。農作物在成長過程中需要的環境因子很多，適宜的溫度、濕度、光照強度以及CO2濃度是作物實現高產、優質的關鍵。為加快農作物的生長，達到優質、高產的目的，需對溫室的環境進行監測，結合農作物的生長規律，控制溫室環境，實現對溫室內環境的檢測與調控。隨著計算機、通信以及傳感器技術的飛速發展，現代化溫室環境參數監測系統的研究己成為現代農業的一個研究熱點[4-7]，研制一套適合我國國情并且具有獨立知識產權的蔬菜溫室大棚智能控制系統具有非常重要的經濟效益和社會意義。論文結合傳感器和通信技術，設計了一種成本較低、集溫室大棚環境實時監控與記錄于一體的控制系統。

二、硬件電路設計

2.1傳感器節點設計

溫室大棚環境監測系統需要采集空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、土壤含水量、空氣中二氧化碳濃度和光照強度等六種環境因素的參數，所以需要很多種類的傳感器來采集數據。溫度傳感器電路連接圖如圖1所示。

1、溫度型節點

溫度是提供作物生長的最基本的要素，通過影響酶的活性來可以影響作物的各種生理性活動，對作物生理性改變有著很重要的影響。由于溫室大棚溫度上限低于150℃，故本設計采用數字式溫度傳感器，無需校準和標定。

此電路即可以測量空氣溫度，也可以接保護外殼后測量土壤溫度。為消除溫度漂移的影響，設計將穩壓二極管，熱敏電阻，可調電位器接到運放電路，該放大電路負端與電路輸出端相連。采用差溫控制法控制溫度。

2、濕度型節點

土壤的濕度直接決定著農作物在生長過程中的水分供應狀況。土壤濕度超過正常范圍，作物的光合作用不能正常進行，農作物根系呼吸、生長基本活動受到阻礙，作物的產量和品質下降。本設計采用HS1101解決濕度測量方案。

傳感器對土壤水分進行定點的長期監測。土壤含水量通過自變量為電壓的三次多項式計算得到：

茲v=0.0337?ΔV3-0.0426ΔV2+0.2008ΔV-0.0041

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其中ΔV=VH-VL，單位：v

3、光照強度型節點

光照條件直接影響著作物的生長發育，是作物生長的決定要素之一，尤其是在反季節生產中，直接影響作物的營養生長，對作物葉片的排列方式、形態結構以及生理性狀有明顯的作用。

本文選用的是LT/G光照傳感器，可實現對環境光照度的測量，測量上限超過1×106lux，測量下限低于0.2lux，安裝方便，線性度好，抗干擾能力強，可輸出電流或者電壓信號。

4、二氧化碳濃度型節點

光合作用是綠色植物生命活動的基本特征，是種植的作物生長發育的物質和能量的基礎，作物周圍空氣中CO2濃度高低直接影響著作物光合作用的效率也就是有機物的合成，進而影響作物果實的品質。對此，我們選擇了一種高性價比COZIR紅外二氧化碳傳感器。

為提供電路的抗干擾能力，本設計將數字電路和模擬電路分隔開，并在連接點處加上磁珠。為除去芯片內部信號對電源的干擾，在每個芯片最靠近電源和地的地方，添加一個0.luF的電容。為消除瞬間大電流對電路的影響，每8個芯片配置一個10uF的充放電電容，保證信號的穩定性。

2.2無線傳輸與組網

ZigBee是一種低成本、低功耗、簡化標準的開放式系統互聯無線通信技術[8，9]。每種節點都有10個同類型傳感器，并采用拓撲結構組成星型網絡，利用Chipcon CC2430射頻芯片實現數據的無線傳輸。

本設計將4個ZigBee模塊組建成一個星型的無線傳感器網絡，網絡中有一個FFD協調器節點，4個RFD子節點。當傳感器控制芯片收到來自ZigBee無線通信RFD子節點發送數據的請求標志時，將溫度、濕度、CO2濃度和光照強度數據通過SPI串行方式發送給RFD子節點，子節點以無線方式向FFD主協調器傳遞數據。主協調器解析接收數據后將信號打包處理通過UART傳輸給計算機，上位機軟件LabView分析、控制并顯示相應環境參數。硬件連接框圖如圖2所示。

三、軟件設計

LabVIEW是一種程序開發環境，由美國NI公司研制開發，類似于C和BASIC開發環境，與C和BASIC一樣，LabVIEW也是通用的編程系統，有一個完成任何編程任務的龐大函數庫。但是與其他計算機語言不同，LabVIEW使用G語言編寫程序，通過圖形符號描述程序的行為，易于實現友好的人機交互界面[10-12]。

3.1數據解析

計算機通過過串口從FFD協調器接收數據，計算機在對這些數據進行處理前，首先要根據UART通信協議對數據進行解析。但是由于FFD傳送的是字符型數據，因此提取數據幀之后還需要對數據進行字符-數值轉換。程序框圖如圖3所示，為增加程序的可讀性，將數據解析過程用子VI的形式表述，并提供輸入輸出接口。

程序的主控制界面如圖5所示。

3.3程序遠程控制

由于LabView簡潔的控制界面、便捷的操作、內嵌web服務器，因此LabView廣泛的用于系統的遠程控制研究中[10-15]。為了實現系統遠程控制，本系統采用基于web技術的遠程訪問技術。訪問過程中直接在瀏覽器內輸入服務器地址，就可以遠程訪問控制系統前面板。為增強系統安全性，遠程請求VI控制權時首先需要鍵入密碼，密碼匹配后方可遠程控制服務器前面板。系統采用8000端口發送和接收遠程數據，并遵循http傳輸協議，系統遠程控制界面圖如圖6所示。

四、結論

系統采用NI公司LabView軟件編程，實現了溫室大棚實時監控，圖形界面友好，可以對多個參量同時監控，出現異常系統自動發出報警信號。采用基于internet網頁的遠程控制模式，無需額外設備與軟件，該系統經濟實用，具有較的應用推廣價值。

參考文獻

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中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 (2012) 16-0046-01

本文以遠程監控液體混合機為例，運用ifix上位機組態軟件制作界面，采用OPC技術對數據進行采集，實現監控現場液體混合機設備運行參數的檢測、報警數據的顯示、相應報表的生成，并對系統做了優化，為了避免意外的發生，提高系統穩定性，用戶可以通過登錄WEB瀏覽器，就可以輕松方便地查看并控制液體混合機的工作狀態，根據用戶的需求對液體混合機中水泵的抽水量、設備運行狀態、運行效率等進行調整和控制。

一、內容

二、液體混合機控制系統的功能分析

本控制系統由五大部分組成：流水灌部分、混合灌部分、抽水機組(電機、水泵)部分、傳感器部分、測速計量部分。控制系統中要求對三種液體混合比例進行較為準確的控制，因此第一種液體流入混合灌中，液體攪拌機工作，攪勻液體，等液位達到一定高度，液面傳感器，檢測到停止第一種液體繼續流入，第二種液體開始流入混合灌中，達到一定高度，關閉第二個流體灌，開始流入第三種液體，攪拌機一直出入工作狀態，攪勻液體直到混合灌滿結束，此時水泵開始工作，將混合灌混合好的液體抽水，輸送到目標地。在此過程中對每個流體灌溫度、流速、電磁閥的狀態、混合灌液位、攪拌機運行狀態、水泵轉速等進行監控，對于水泵的轉速可以進行遠程控制，寫入PLC控制模塊，來調節適當的轉速，滿足控制要求。

三、制作的部分控制畫面

四、總結

本論文通過“液體混合機控制系統”項目，將現場的各類實時數據、畫面等信息接入網絡服務中。實現工控組態軟件的動態實時監控。系統實現了實現遠程用戶通過標準Web瀏覽器對實驗現場組態畫面的監測，并具有操作簡單，維護方便等優點。

參考文獻：

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中圖分類號：U495 文獻標識碼：A 文章編號：1671－7597（2012）0310024－02

1 GPRS閘位聯控系統研究的理論意義及應用價值

水閘是水利系統最基礎的工程，在防洪排澇搶險過程中扮演著重要角色，對保護工農業生產和人民生命財產安全以及環境保護等諸多方面都發揮著巨大的積極作用，但是我國的水利自動化技術比較落后，每年會由于洪澇災害造成巨大的經濟損失[1]，因此閘門的即時合理控制問題，是關系到水利工程的安全，關系到保護工農業生產和人民生命財產安全，以及綜合利用水資源的問題，因此GPRS閘位聯控系統具有極高的應用價值。

2 系統構成及功能描述

GPRS閘位聯控系統主要功能為：水閘現場監控平臺是基于產品化、模塊化、通用化思想而研制開發出來的新一代水閘遠程監控系統，該系統主要用于水庫、灌區、河道、供水渠的閘門現地控制和遠程控制，可在現地單控、群控，也可在異地遠程遙控。

GPRS閘位聯控系統由水利系統的流域管理中心、各縣市設立的分中心監測站、以及水閘現場的水文遙測單元構成的三級網絡組成。通過建立GPRS閘位聯控系統，將可以改善水文信息的采集、傳送和信息處理的手段，縮短數據采集和信息處理所需的時間，還可以提高信息采集和傳輸的可靠性，提高流域各種監測信息的處理能力。

3 總體設計方案

3.1 閘位控制原理

1）GPRS閘位聯控系統原理：GPRS閘位聯控系統主要工作原理將各種傳感器的流量、水位、雨量模擬量和閘門、水泵的開關量數據傳送到各監測站，通過 WLB-268型遠程測控終端機完成數據的采集，并把采集的數據通過 GPRS網絡無線數據傳輸方式主動傳輸至調度中心，調度中心控制機能夠實時監測水閘泵站現場的情況，并可以遠程控制閘門、水泵的開關，實現監測點的自動化控制。

2）GPRS閘位聯控系統特點：

① 技術先進：系統采用了當今最先進的無線高速數據分組傳輸技術，在數據采集和傳輸方面具有無可比擬的先進性，可以實時在線運行任意查詢、加報、自動傳送信號。

② 安全可靠：系統采用了多級管理和權限控制，強大的系統安全管理和數據保護措施，對水利設施的日常監控提供了安全保障。

③ 實用耐久：GPRS閘位聯控系統適應性極強，功能完善，性能穩定可靠。

④ 管理方便：系統采用C++語言開發的大型檢測軟件，操作界面充滿人性化；可用于現地顯示與控制，還可以異地遠程集中顯示，測量準確，操作簡單，工作可靠，維修方便。

3.2 組成原理

GPRS閘位聯控系統主要由傳感器檢測模塊、控制模塊、執行模塊、遠程監控通信模塊等部分組成，各部分具體原理分析如下：

3.2.1 傳感器檢測模塊

1）傳感器檢測的要求

GPRS閘位聯控系統的控制對象為水位，由于水位參數的特性，使它受環境影響比較大，如果采用一般方法測量水位流量等，將無法達到精度要求；而且由于水閘現場工作環境較為復雜，單個傳感器獨立使用的場合很少，更多的是有多個傳感器同時應用，來實現多參數的測量和多對象的控制。

因此，在GPRS閘位聯控系統中，傳感器檢測模塊采用了多組多種傳感器進行數據采集，為了防止采集的數據信號出現失真，由多個傳感器組成的檢測網絡應滿足以下要求：① 能夠協作地實時監控、感知和采集網絡分布區域內的各種環境或監測對象的信息，并對信息進行處理，獲得詳盡準確的信息，并傳送這些信息到控制中心。② 為了增強操作性，傳感器網絡建立了開放的、分層的體系結構。

2）數據采集PLC

① 可編程序控制器PLC的功能

數據采集的核心為PLC，由PLC進行所有采集數據的處理，由傳感器網絡采集的數據送入PLC輸入單元，經過轉換模塊進行數據處理[4]；PLC按照設置的程序完成對水位流量的自動測量控制，實現水閘的自動控制、數據信息的傳送；系統能實時記錄數據。

② 可編程序控制器PLC的優勢

采用PLC裝置進行數據采集，操作簡單，系統運行安全、可靠、穩定；通過可編程控制器為核心組成的傳感器數據采集系統，自動化程度高、功能齊全，能夠實現自動控制、自動保護及信息傳遞等功能，能可靠地實現系統自身故障診斷，判斷設備故障的狀況，出現故障時可及時發出警報信息；數據顯示功能為檢查和分析設備的運行情況提供依據，從而提高了綜合管理水平。

3）傳感器檢測模塊的組成

主要由浮子式水位計、壓力式水位計、雨量計、水位差計、XZK-3型無線閘門開度檢測儀、XHZ-3型閘門開度荷重測控儀、閘門開度傳感器、閘門荷重傳感器、閘門數據采集終端等組成，數據采集方面使用三菱PLC可編程控制器。

3.2.2 控制模塊

1）控制原理

GPRS閘位聯控系統閘門控制的是水位和流量，由于水位流量值是具有較大滯后時間常數的控制對象，以往采用的位式或者連續控制等技術，控制質量不高，存在很多問題，如超調量 大、穩定時間 長等。為避免控制質量不高的問題，在GPRS閘位聯控系統中，采用了PID控制器來加強對水閘的控制。

PID控制器具有穩定性好、工作可靠、調整方便、結構簡單等優點，當水位流量數據不準確時，即其它控制技術難以應用時，水位流量數據參數必須依靠經驗和現場調試來確定時，采用PID控制技術最為方便，PID控制器中比例項的主要作用是糾正偏差；積分項用于消除系統的穩態誤差，提高控制精度；微分項的作用是減小系統的超調量，增加系統的穩定性。

2）PID控制器的參數整定

① 利用臨界比例法進行 PID控制器參數的整定，步驟如下：

首先預選擇一個足夠短的采樣周期讓系統工作；

僅加入比例控制環節，直到系統對輸入的階躍響應出現臨界振蕩，記下這時的比例放大系數和臨界振蕩周期；

在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數。

在實際調試中，只能先大致設定一個經驗值，然后根據調節效果修改：

對于液位系統： （%）20-80， （分）15；

對于流量系統： （%）40-100， （分）0.11；

對于壓力系統： （%）30-70， （分）0.4-3。

② GPRS閘位聯控系統PID控制器主要是由研華工控機WLB-268型遠程測控終端機來實現的，主要包括AT89S51單片機、1片RAM6264、1片EEPROM2861A、用于8位LED顯示和鍵盤接口的可編程I/O接口芯片8255A，以及其他的必要的邏輯器件組成。

3.2.3 執行模塊

1）執行模塊工作原理

GPRS閘位聯控系統的執行模塊主要是控制連接水閘的電動機，當控制系統的運行指令發出后，執行模塊根據指令操作，完成水閘的啟閉控制，執行模塊的好壞是直接影響整個系統的質量的關鍵因素。

① 閘門控制采用閉環控制方式，是應用最為廣泛的控制方式，這種控制方式的控制精度較高，只要被控量偏離了給定值，系統就會自行糾偏，具有抑制內外干擾對被控量的影響的能力，因此，閘門控制采用了閉環控制方式。

② GPRS閘位聯控系統的執行模塊工作原理：采用單片機作為智能控制器件，利用其精確定時能力，根據水閘行程 等于速度 與時間 的乘積關系，在預先設定控制高度 條件下，根據上升、下降、定位、鎖定等信息，計算出定時時間，自動完成水閘升降定位控制。

2）執行模塊的組成

執行模塊主要由一個12位的 轉換器、功率放大電路和電機組成。 轉換器接收來自單片機的控制信號，并轉換為模擬信號，經放大控制電動機的運行，從而達到控制水閘的目的。為提高轉換精度，采用分辨率為12的DAC1230，其輸出電流穩定時間為 ，非線性誤差為0.018%FSR，功耗為20mW。

3.2.4 遠程監控通信模塊

監控中心通過移動網絡實現遠程數據通信，采集的數據通過GPRS網絡主動傳輸至水利調度中心，調度中心的控制機可以監測現場的實時情況，并可以遠程控制現場水閘的開關，如果通信線路出現故障，能夠自動發出報警提示，采用GPRS無線數據傳輸的通訊方式，很好地解決了制約水利控制系統的遠程數據傳輸問題。通過GPRS遠程設置和短信息設置功能，可以方便地對水情要素如水位、雨量、流量等環境數據的采集讀取，真正實現了遠程監測和數據共享的功能。

GPRS模塊主要用于數據的發送、接收以及短消息的接收；ARM模塊完成傳感器數據的編碼和TCP/IP封裝，控制GPRS模塊將數據發送到監控中心，并接收和執行監控中心發送的控制命令；監控中心為通過以太網卡連入Internet中的一臺具有固定IP的計算機，采用開發工具調用Winsock控件編寫監控軟件，用于接收、處理和顯示各個監控點發送的數據，并對監控點發送控制命令。

GPRS模塊采用MC35，MC35模塊主要由射頻天線、內部Flash、SRAM、GSM基帶處理器、匹配電源和一個40腳的ZIF插座組成。GSM基帶處理器用來處理外部系統通過串口發送AT指令。射頻天線實現信號的調制和解調，以及外部射頻信號與內部基帶處理器之間的信號轉換[5]。

4 結論

本文通過對GPRS閘位聯控系統總體框架的研究和分析，在此基礎上，進行了系統的軟硬件的設計，包括現場數據采集傳感器模塊，邏輯控制模塊，以及數據通信網絡等，通過研究，實現了一個完整的水閘監控系統的設計，減輕了運行人員的現場監控量，提高了泵站自動化水平，GPRS閘位聯控系統系統將發揮其更加積極的社會經濟效益。

參考文獻：

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[4]張宇、楊彬、張遠、肖文棟、許勇軍，GPRS移動通信網管系統研究[J].北京聯合大學學報，2005.02.

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隨著自動化技術的發展,我國的電力系統也在廣泛的引入自動化技術。因此,越來越多的無人值守電站被廣泛的應用于生產工作當中。因此,要確保變電設備正常運行性,就要求做好智能化系統的維護工作,確保智能化系統的正常運行。

下文將圍繞著自動化系統以及自動化系統的維護工作展開,詳盡的介紹這方面的內容。

1.智能化系統

變電運行設備自動化系統是確保變電系統安全運行,提高變電設備運行經濟運行水平的重要技術手段,變電運行設備的自動化系統的運行狀況將直接影響變電的安全、經濟、優質運行。

1.1系統構架

變電運行設備的自動化系統是以現代化的信息技術的各種智能型裝置的應用為基礎的,為實現設備的狀態檢修提供了技術支持,不過,由于國內外的各中變電站設備和監控設備的差異,這就導致了綜合管理設備運行信息的難度特別大。文中的自動化系統主要涵蓋了遠程維護和管理的功能,其設計的基礎是設備狀態檢修,并結合了信息處理技術和現代通信網絡技術,使電力自動化設備擁有了故障示警、診斷、維護、檢修等功能,有效的降低了設備維護的資金投入,同時縮短了維護周期,從而使變電設備能夠更多的用于正常運行。該自動化系統能夠運用現代專業通訊手段完成遠程控制和在線監控、系統維護以及程序升級等,管理方便的功能有故障預警和故障診斷等自動化功能,確保了變電設備的自動化系統的穩定運行。

該變電設備自動化運行設備采用了多層結構體系,本系統的特點是開放性、靈活性和可擴展性,具體系統結構可以參考下圖。

圖1

本系統充分考慮了變電設備以及后臺設備的復雜性,因此采用了維護界面,通信方式可以是數據網和專用光纖,支持各種應用協議。這樣就能夠實現數據查看、運行狀況監測、設備故障預警,還有相應的診斷和維修功能。其實系統的配置是可以根據具體的情況進行不同的配備的,配置還是比較靈活的。

變電運行設備的運程維護部分主要包括了兩個大部分,即通信處理和業務后臺管理兩部分。這里前置機和通信設備之間是有物理連接關系的,所以要有固定處理,但是數據庫服務器則可以有選擇的與前置機放置在一臺,也可以放置在不同計算機上。該系統能夠通過專線和電力數據網等網絡連接方式,對廠家提供的軟件進行統一管理和維護,從而實現無人作業的遠程維護。

1.2系統設計

該系統主要有以下五個部門組成:網絡平臺、數據庫、前置子系統、后臺分析子系統、web服務子系統等。由于篇幅限制這里就不在對這五個部分進行一一的闡釋。不過,相關內容的研究都已經比較成熟,可以參見相關的參考資料。

1.3系統功能

系統的功能主要包括了八個功能:規約處理功能、通信處理功能、異常報警功能、設備管理功能、WEB服務功能、設備健康狀況分析功能、知識庫管理功能、設備故障診斷分析功能等。

(1)規約處理

系統的規約處理功能是通過前置子系統實現的,前置子系統中的規約庫是獨立存在的,不受其他數據庫的影響,規約通過獨立動態庫方式實現規約。

(2)通信處理功能

系統的通信軟件是我們日常生活中經常見到的商業通信軟件,但是由于設備運行的需要系統的,通信軟件是獨立于平臺軟件的。該系統具有獨立的通信處理能力,該系統沒有特殊的串口要求,也支持各種流行的網絡協議。數據通信方式非常多,通信部件通常采用服務器和終端服務器結合的形式,系統連接是直接通過TCP/IP協議與前置子系統的連接。

(3)設備管理

變電設備的自動化職能系統可實現基本應用管理,主要有信息調度、參數修改、狀態監測、數據存儲等功能,同時還能通過信息采集板實現維護功能和后臺系統維護功能。

信息采集板維護功能包括查看工作狀態、內存查看修改、運行庫參數修改、實時數據查看、子模塊和處理器的通信轉臺查詢和一些特殊維護,如系數整定和修改參數等。

(4)Web服務

系統的Web服務功能是以HTTP等應用協議作為基礎的,系統的人機界面簡明清楚,界面的編程語言和操作系統的菜單風格是一致的,操作簡潔,菜單也非常清楚明晰。該系統能夠實現分級管理和分權限管理的功能,無論是查詢、維護或系統參數修改等權限,都可以設置密碼,避免泄漏設備的數據信息,確保變電設備運行系統的安全運行。系統的知識庫管理功能實現了診斷數據格式和規范的共享,大大增加了數據庫的開發性。

(5)知識庫管理

該系統中的專家系統是不同于傳統的專家系統的,系統的知識庫管理功能能夠對設備運行故障和相關的數據參數進行收集,從而不斷的豐富數據庫的內容。

2.狀態分析及故障診斷策略

系統之所以具有故障診斷處理和狀態分析等功能,主要是結合了專家系統、人工智能網絡系統、粗糙集理論、多智能體系同等多種診斷手段,從而實現對智能設備的運行狀況分析。同時可以利用多種預算方式實現智能化設備運行狀況進行預警,還能綜合分析診斷故障產生的原因,并結合相關的數據信息實現最佳維護方案的設計功能。系統能夠將各中不同的故障案例存入數據庫,以便作為后續工作的參考依據。

我們都知道,智能化系統之所以能夠實現自動處理功能,就是通過對相關的數據收集和狀態監測,并以此為基礎,并結合相關技術,從而實現了該系統的上述功能。系統采用的技術以及其主要環節可以參照下圖。

圖2

對于一些常規故障,系統能夠根據相關的方案實現自動恢復功能;如果故障是其他一些故障,系統也能夠提供相關的維護處理方案。不過,維護工作還是需通過專門的設備維護人員來進行確認,確保變電系統的穩定安全運行。

結論:隨著我國計算機技術的不斷進步和發展,越來越多的電力系統引進了職能化系統。變電運行設備的職能化技術也被廣泛的應用于變電站中,實現了無人作業的 遠程控制和監督功能,在很大程度上滿足了現代變電站和變電系統的需求。本文通過對變電運行設備的自動化技術與維護工作的分析,比較詳盡的介紹了系統的設計和其具備的系統維護功能,該系統有效的保障了變電運行設備的穩定運行。

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機電一體化技術是面向應用的跨學科的技術，它是機械技術、微電子技術、信息技術和控制技術等有機融合、相互滲透的結果。

1機電一體化技術的發展狀況 1.1 數控機床的問世,為機電一體化技術的發展寫下了歷史的第一頁; 1.2 微電子技術為機電一體化技術的發展帶來了勃勃生機; 1.3 可編程序控制器、'電力電子'等的發展為機電一體化技術的發展提供了堅強基礎; 1.4 激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使機電一體化技術的發展躍上新臺階.

2機電一體化技術發展方向

機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發展和進步有賴于相關技術的進步與發展，其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。 2.1 數字化

微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎；而計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。 2.2 智能化

即要求機電產品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。論文參考網。隨著模糊控制、神經網絡、灰色理論 、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發展，為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。 2.3 模塊化

由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。在產品開發設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。 2.4 網絡化

由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品，現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能，利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統，使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。 2.5 人性化

機電一體化產品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環境相協調，使用這些產品，對人來說還是一種藝術享受。

2.6 微型化

微型化是精細加工技術發展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統(Micro ElectronicMechanical Systems，簡稱MEMS)是指可批量制作的，集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統。

2.7 集成化

集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優化與復合，又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率，應使系統具有更廣泛的柔性。首先可將系統分解為若干層次，使系統功能分散，并使各部分協調而又安全地運轉，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯系起來，使其性能最優、功能最強。 2.8 帶源化

是指機電一體化產品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產品，自帶動力源具有獨特的好處。論文參考網。帶源化是機電一體化產品的發展方向之一。 2.9 綠色化

綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求，機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態環境，產品壽命結束時，產品可分解和再生利用。

3 典型的機電一體化產品 機電一體化產品分系統(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統有：數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、CAD／CAM系統等。典型的機電一體化基礎元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構等。論文參考網。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。

4 機電一體化的技術應用

在重工業企業中，機電一體化系統是以微處理機為核心，把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來，采用組裝合并方式，為實現工程大系統的綜合一體化創造有力條件，增強系統控制精度、質量和可靠性。

4.1 智能化控制技術(IC)

由于重工業具有大型化、高速化和連續化的特點，傳統的控制技術遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術。智能控制技術主要包括專家系統、模糊控制和神經 網絡等，智能控制技術廣泛應用于重工業企業的產品設計、生產、控制、設備與產品質量診斷等各個方面，如高爐控制系統、電爐和連鑄車間、軋鋼系統、冷連軋等。 4.2 分布式控制系統(DCS)

分布式控制系統采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術的發展，分布式控制系統的功能將越來越多。不僅可以實現生產過程控制，而且還可以實現在線最優化、生產過程實時調度、生產計劃統計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監視集中控制分散，故障影響面小，而且系統具有連鎖保護功能，采用了系統故障人工手動控制操作措施，使系統可靠性高。分布式控制系統與集中型控制系統相比，其功能更強，具有更高的安全性，是當前大型機電一體化系統的主要潮流。 4.3 開放式控制系統(OCS)

開放控制系統(Open Control System)是目前計算機技術發展所引出的新的結構體系概念。“開放”意味著對一種標準的信息交換規程的共識和支持，按此標準設計的系統，可以實現不同廠家產品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統通過工業通信網絡使各種控制設備、管理計算機互聯，實現控制與經營、管理、決策的集成，通過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯，實現測量與控制一體化。 4.4 計算機集成制造系統(CIMS)

重工業企業的CIMS是將人與生產經營、生產管理以及過程控制連成一體，用以實現從原料進廠，生產加工到產品發貨的整個生產過程全局和過程一體化控制。目前重工業企業已基本實現了過程自動化，但這種“自動化孤島”式的單機自動化缺乏信息資源的共享和生產過程的統一管理，難以適應現代重工業生產的要求。未來重工業企業競爭的焦點是多品種、小批量生產，質優價廉，及時交貨。為了提高生產率、節能降耗、減少人員及現有庫存，加速資金周轉，實現生產、經營、管理整體優化，關鍵就是加強管理，獲取必須的經濟效益，提高了企業的競爭力。

4.5 現場總線技術(FBT)

現場總線技術(Fied Bus Technology)是連接設置在現場的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。采用現場總線技術取代現行的信號傳輸技術(如4～20mA，DC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現場儀表裝置與更高一級的控制系統之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。通過現場總線連接可省去66%或更多的現場信號連接導線。現場總線的引入導致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統的現場總線化儀表，如智能變送器、智能執行器和現場就地控制站等的發展。 4.6 交流傳動技術

傳動技術在重工業中起著至關重要的作用。隨著電力、電子、技術和微電子技術的發展，交流調速技術的發展非常迅速。由于交流傳動的優越性，電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數字技術的發展，使復雜的矢量控制技術實用化得以實現，交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平。現在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用，同步電機或異步電機實現可逆平滑調速。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎，應用不斷擴大。

綜上，我們不難發現機電一體化技術在現在的社會生產中占據了越來越多的行業和領域，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。

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引言

隨著計算機技術和通信技術的迅速發展，將眾多的計量點數據進行采集、傳輸、處理已經成為現實。自動抄表（the Automatic Meter Reading）技術，簡稱AMR，得益于八十年代的計算機技術，正成為抄表技術的發展趨勢。

1 電力集中抄表系統的構成

本文提出的電力集中抄表系統采用三層體系結構如圖1所示：第一層是主站服務器，其主要作用是負責存儲多功能電表的數據、實現對儀表的遠程監控、遠程控制等功能。服務器安裝在客戶服務中心的抄表主站通過GPRS/GSM來查收各個多功能電表的相關數據和參數。第二層是集中器，集中器通過GPRS/GSM與主站服務器相連，通過CAN總線與第三層的采集終端相連。主要有兩項任務：一是完成與采集器的數據通信工作，向采集器下達電量數據凍結命令，定時循環接收采集器的電量數據，或根據系統要求接收某個電表或某組電表的數據。另外的任務就是根據系統要求完成與主站服務器的通信，將用戶用電數據等主站需要的信息傳送到主站數據庫中。第三層是采集器。在采集器中嵌入了各種標準通信規約，可實現對各種各樣電表的采集。采集器可同時采集、存儲64塊電表的數據，采集器除了完成電表的電量數據采集工作以外，還要根據系統的要求完成與集中器之間的數據通信，將需要傳送的電量數據送到集中器中。系統信道包括GPRS/GSM 無線通信、CAN 總線。主站服務器與集中器之間的GPRS/GSM 無線通信，集中器與采集器之間采用CAN 總線通信。通過GPRS/GSM無線通信，能夠及時、方便地進行系統的遠程信息傳輸，與主站服務器實現信息交換；每臺集中器通過CAN總線，可以管理最多110 個采集器(CAN 節點)。

圖1 基于ARM 的CAN 總線的電力集中抄表系統示意圖

2 CAN 總線通信系統設計

2.1 CAN 總線簡介

CAN(ControllerArea Network)即控制器局域網，CAN總線是國際上應用最廣泛的現場總線之一。它最早是由德國Bosch公司推出的，CAN通信協議是一種用于汽車內部測量與執行部件之間的數據通信協議。作為一種技術先進、可靠性高、功能完善、成本合理的遠程網絡通訊控制方式，CAN總線已被廣泛應用于各個自動化控制系統中。論文參考網。例如，在汽車電子、自動控制、智能大廈、電子系統、安防監控等各領域中，CAN總線具有不可比擬的優越性。本設計給出CAN總線節點方案。它采用內置多路CAN總線控制器LPC2294作為主控制器，使得該節點體積小、功耗低、抗干擾性好，因而特別適用于汽車、工業控制以及醫療系統和容錯維護總線中。

2.2 CAN節點硬件電路組成

CAN節點硬件電路如圖2所示，由ARM微控制器LPC2294、CAN總線收發器TJA1050T、高速光耦6N137和電源隔離模塊B0505S等組成。

圖2 CAN節點硬件電路原理框圖

(1)控制器特點

本設計選用的LPC2294是PHILIPS公司新推出的一款功能強大的超低功耗的具有ARM7TDMI內核的32位微控制器。論文參考網。論文參考網。144腳封裝、兩個32位定時器、八路10位ADC、四路CAN通道和PWM通道以及多達九個的外部中斷，內部嵌入256K字節高速Flash存儲器和16K字節靜態RAM，包含76（使用了外部存儲器）～112（單片）個GPIO口。如此豐富的片上資源完全可以滿足一般的工業控制的需要，同時還可以減少系統硬件設計的復雜度。另外，LPC2294支持JTAG實時仿真和跟蹤、128位寬度的存儲器接口和獨特的加速結構，使32位代碼能夠在高達60MHz的操作頻率下運行。LPC2294內部集成有四路CAN控制器：符合CAN規范CAN2.0B,ISO 11989-1標準：總線數據波特度均可達1Mbps；可訪問32位的寄存器和RAM；全局驗收過濾器可識別幾乎所有總線的11位和29位Rx標識符；驗收過濾器為選擇的標準標識符提供了FullCAN-style自動接收功能。作為本設計的核心部件，LPC2294不僅擔起主控制器的作用，同時還作為CAN網絡的節點控制器，與網絡中的其它節點實現數據傳輸與交換。

(2)收發器特點

收發器TJA1050T是CAN協議控制器和物理總線之間的接口，它與“ISO 11898”標準完全兼容。CANH和CANL理想配合，可使電磁輻射減到更低。除此之外，TJA1050T不上電時，總線呈現無源特性，這使得TJA1050T在性能上大大優于以前的CAN總線收發器。TJA1050T有兩種工作模式：高速模式和靜音模式（它們由引腳“S”來控制）。在高速模式中，總線輸出信號有固定的斜率，并且以盡量快的速度切換。高速模式適用于最大位速度和最大總線長度的情況，而且此時其收發器循環延遲最小。靜音模式時發送器是禁能的。它不管TxD的輸入信號。靜音模式可以防止CAN控制器不受控制時對網絡通訊造成堵塞。

3 CAN 總線通信系統軟件設計

對于LPC2294微處理器來說，CAN控制器完全是基于事件觸發的，即在本身狀態發生改變時，CAN控制器會把狀態變化的結果告訴微處理器。因此中心微處理器可以采用中斷的方式或者輪詢的方式對CAN控制器做出相應的處理。各CAN節點按規定格式和周期發送數據到總線上，同時根據需要各取所需報文。對于接收數據，本系統采用中斷的方式實現，一旦中斷發生，即將接收的數據裝載到相應的報文寄存器中。此時利用屏蔽濾波寄存器對接收報文的標識符和預先在接收緩沖器初始化時設定的標識符進行有選擇地逐位比較，只有標識符匹配的報文才能進入接收緩沖器，那些不符合要求的報文將被屏蔽于接收緩沖器外，從而減輕CPU處理報文的負擔。

3.1 CAN 控制器初始化

初始化CAN控制器的操作包括：硬件使能、軟件復位、設置報警界限、設置總線波特率、設置中斷工作方式、設置驗收濾波器工作方式、設置工作模式并啟動CAN等。初始化程序如下：

HwEnCAN(CanNum)；//硬件使能，CanNum=0～3，指四路CAN控制器

SofiRstCAN(CanNum)；//軟件復位寄存器

CANEWL(CanNum).Bits.EWL_BIT=USE_EWL_CAN[CanNum]；//設錯誤警告界限

CANBTR(CanNum).Word=USE_BTR CAN[CanNum]；//初始化波特率

VICDefVectAddr=(UINT32)CANIntPrg；//初始化中斷為非向量中斷

VICIntEnable |=(1<<19)|(1<<(20+CanNum))|(1<<(26+CanNum))；

CANIER(CanNum)．Word= USE_INT_CAN[CanNum]；

CANAFMR.Bits.AccBP_ BIT=1；//配置驗收濾波器(旁路狀態，即屏蔽驗收濾波器)

CANMOD(CanNum).Bits.TPM_BIT=USE_TPMCAN[CanNum]；//初始化工作模式

CANMOD(CanNum).Bits.LOM_BIT=USE_MOD_CAN[CanNum];

SoftEnCAN(CanNum)；//啟動CAN

3.2 數據發送

將待發送的數據打包成符合CAN協議的幀格式后，便可寫入發送緩沖區，并啟動發送。在寫發送緩沖區前必須查詢其狀態。LPC2294中的每個CAN控制器有三個發送緩沖區，它們的狀態可通過查詢CANSR得知。只有當其中有空閑的發送緩沖區時才可將數據寫入。在發送大量數據時，這一步顯得尤其重要，否則發送可靠性將不能保證。啟動發送成功后，只能通過查詢CANGSR的TCS位或配合發送成功中斷來判斷數據是否發送成功。

3.3 數據接收

接收數據可采用查詢方式或中斷方式。在某一段時間內，CAN總線并不總是在活動，為了提高效率，可采用中斷方式。在初始化程序中必須使能接收中斷。在中斷服務子程序中，讀取CANICR，判斷是否有接收中斷標志，有則讀取接收緩沖區數據。為了防止接收緩沖區數據溢出，可開辟一個循環接收數據隊列來暫時存儲數據，主程序則通過查詢該隊列來獲得總線數據。

4 總結

基于ARM 的CAN 總線的電力集中抄表系統的數據通信具有很強的實時性、可靠性和抗干擾性，該系統的樣機正在進行掛網測試，以期通過研究和改進，進一步提高程序的通信處理、糾錯和容錯能力。

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中圖分類號:TP302.1文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)26-7444-03

A Gryphon Robot Based on-line Remote Training Method of New Human-computer Interaction

QIANG Lin

(Baoji University of Arts and Sciences, Baoji 721007, China)

Abstract: In this aticle, the establishment of the project's original intention, Gryphon robot remote operating environment, as well as remote control software have done a summary introduction. On this basis, the author combines actual situation in China, made a number of their views.

Key words: gryphon robot; internet; remote control; localize

本論文通過毛里求斯大學工程系的一個 “新型機器人網絡接口”項目,介紹了一種機器人基礎學習的簡單方法。

機器人技術是集機械學、電子學、電腦智能控制技術以及網絡通訊技術等多項技術于一身的前沿科技。該技術廣泛應用于工業、勘探、公共服務和醫學領域。通過采用某種管理控制模式,人們可以遠程控制機器人系統,從而避免使用者直接接觸危險環境和去到從前難以到達的地方。隨著計算機網絡和Internet的發展,利用遠程設備,人們在世界上任何地方都能夠實現與機器人的連接。此項目立項的初衷是想利用毛里求斯大學工程系的現有設備,用較少的花費,讓學生學習機器人技術,對機器人進行遠程編程,進而遠程操作機器人。

如今,一旦人們需要信息時,萬維網則是獲取信息、并且能方便顯示在電腦屏幕上的有效工具。隨著互聯網使用者的增加,加上那些實用、易用且相對廉價的技術,萬維網已經成為用于通訊交流的強大媒體。

遠程教育已經成為教授多種學科而廣泛使用的教學方法。在本項目中,WWW的主要特征――如通訊,已經被廣泛使用。該項目的問題之一是如何通過萬維網把初學者引入機器人技術領域,還有如何選擇呈現模式以及交互模式。另外,不要忘記計算機和Gryphon機械設備要通過網絡相連,實現控制。

1 新型遠程培訓方法介紹

1.1 Gryphon精密機器人

Gryphon機器人網絡接口的界面部分由意大利的Italtec公司的Walli機器人小組設計。Gryphon是主要模仿人類上肢運動的傳統機器人,并且具有讓處于前部平臺的肩、手肘、手腕旋轉的軸,其中腕部具有兩個有效軸,分別用于旋轉和升降。機器人身上總共有五個軸和一個爪子(鉗子)。兩指鉗為真空裝置,更換容易。其內部需要約5~8巴的空氣壓力支持。鉗子由0和1表示開與關。

機器人有一個控制箱支持其工作。任何其他兼容設備都可以經由控制箱的連接協同工作。每個軸由一個步進馬達提供動力,這種步進馬達具有光學解碼反饋器,可以對軸進行閉路控制。機械臂由四個微處理器控制,如果程序處理得當,機械臂確實能在工作單元(workcell)中和各部分精確配合工作。子處理器經由串行接口和主處理器進行通信,主機通過RJ45和控制板相連。控制板主要用于主機和控制盒的通訊,也用于所有的數控系統通訊。當然在Gryphon機器人中,控制板主要用于主機和機器人之間的通訊。RJ45接口是為串行通訊的專利設計,由一條專用線和RJ45頭構成。

我們可以多種方式完成編程。每個軸的數據都可以用名為WALLI3的軟件通過屏幕直接編輯輸入。Gryphon機器人可以用教學式懸架操縱,也可以人工直接操縱。

1.2 鍵盤控制的WALLI3系統

WALLI3(Workcell Amalgamated Logical Linguistic Instructions第三版)是專為Windows環境設計的WALLI軟件的升級版。正如該軟件名稱顯示的那樣,該軟件是有關在自動或機械工作單元中的協同工作的(workcell)。該軟件能夠支持獨立的(stand alone)機器人設備,或者是工作單元中設備與零部件的組合,工作單元起到自動產品的組織示范作用。工作單元的內容非常靈活,它可以包括任何數量設備的組合,并根據用戶意愿指定和更改這些組合,以滿足不同的教學需求。

1.3 基于網絡的系統

以下幾個部分簡要描述了為遠程用戶使用Gryphon機器人而開發的基于網絡的接口系統:

1.3.1 Mircosoft IE6.0作為前臺瀏覽器

該機器人控制端網站是用HTML、DHTML和ASP等技術開發的,當然本系統也有一些自己獨有的特性,如可根據瀏覽器性能自動選擇不同的瀏覽器。當前較流行的瀏覽超文本文檔的瀏覽器有微軟的IE和Netscape的Communicator。微軟的IE瀏覽器是一款功能強大的瀏覽器,在Windows操作系統的所有版本中都帶有IE瀏覽器。它支持多媒體、圖形和ActiveX組件,非常適合ASP的需求。Netscape運行于基于Windows的操作平臺,也支持多媒體和圖形。但Netscape缺乏對ASP的某些支持,如它不能識別VBScript的所有語法,但能識別JavaScript的所有語法。解決方法當然是選擇IE6.0,因為他能有效支持ASP技術和VBScript。何況,既然它是網上最流行、使用最廣泛的瀏覽器,這種選擇顯然也合乎邏輯。

1.3.2 IIS 6.0作為網絡服務器

像處理HTML請求和按請求給客戶端瀏覽器發送靜態網頁這種關鍵任務都是由網絡服務器實現的。除此以外,網絡服務器還能執行能明顯加強網站內容的軟件。選擇某個網絡服務器的因素有:執行網絡應用程序的速度、安全性、是否支持虛擬目錄、是否有能力限制訪問一些IP地址。微軟Internet Information Server(IIS)就是一個安全的服務器,它的安全系統和Windows NT相連。IIS和windows NT一同提供了一定數量的安全層,在用戶到達網站時必須經過這些安全層。參照最苛求的網站所要求的安全特征,它的安全性也是具有一定深度和廣度的。Personal Web Server (PWS)是為Windows95/98設計的服務器。它不具有IIS的所有特征,它更便于開發離線程序而非作為提供健壯、靈活、安全功能的網絡服務器。PWS支持虛擬目錄,能允許并發訪問的用戶數量有限。此外,它缺乏安全性。當然PWS無法也無意同IIS競爭,因此,很明顯,IIS是健壯、靈活、安全的服務器的首選。

1.3.3 VBScript作為服務器端的腳本語言、客戶端的確認

VBScript是一個允許把函數嵌入HTML文檔中的腳本語言。VBScript使創造豐富的、動態的、交互的網頁內容成為可能。VBScript擁有豐富的特征集,為開發客戶端和服務端應用程序提供了非常好的環境。很多過去要求在服務器端處理的任務現在也能在客戶器端處理。這樣既減少了客戶訪問服務器的請求,也減少了服務器上需要為這些請求開辟的空間。但是,由于VBScript是解釋型的,服務器上必須要有能正確執行代碼的軟件。在客戶端,網頁瀏覽器必須支持VBScript。IE有這項內建功能,但是很多其它瀏覽器則需要安裝插件才能支持VBScript。

1.3.4 JavaScript和HTML作為客戶端的編程語言

JavaScript是由網景公司開發的面向對象程序設計語言。在語法上,JavaScript與Java相當像,但它并非Java的子集。JavaScript非常適合開發相對規模較小的程序,這樣也易于維護。JavaScript是內嵌于HTML文檔的腳本語言,也能用來編寫程序。所以服務器或者網頁瀏覽器必須要有能執行這些代碼的JavaScript引擎。IE和網景的Navigator都支持JavaScript。

1.3.5 作為編程技術的Microsoft ASP3.0(Active Server Pages)

到目前為止,因為有客戶端程序的幫助,一些的頁面也有某種程度的交互,這都該歸功于客戶端腳本。但是,一些應用程序則需要訪問數據庫進行查詢。ASP可以描述為服務器端的腳本環境,它可以用于創建和運行動態的、交互的、高性能的網絡服務應用程序。ASP綜合了HTML、腳本、ASP代碼,這樣能比只結合HTML有更高程度的交互。ASP可以在HTML文件里直接包含可執行腳本。微軟ASP是一個服務器端的腳本環境,允許程序員創建和運行動態的、交互的、高性能的網絡服務應用程序。ASP腳本在服務器上運行,而非客戶機,而后網頁服務器再給客戶機送出HTML頁。ASP是一個獨立瀏覽器,并且只瀏覽服務器端處理HTML頁之后的結果。ASP應用程序的特點是,完全整合了HTML文件;不需要手工匯編和鏈接,易于創建;既然腳本和服務器組件在服務器端執行,對用戶而言不可見,因而ASP應用程序是靈活和安全的。ASP可以使程序員使用任何提供ASP支持的腳本語言。ASP為微軟Visual Basic Scripting Edition(VBScript)和JavaScript提供腳本引擎,這個項目我們使用的腳本語言是VBScript。

1.3.6 作為后臺數據存儲器的Microsoft Access

系統的表現很大程度上依賴系統后臺。SQL server的首要目標是允許數據以多種格式存在,并且能用不同的方式獲取。微軟不僅想用SQL server提供更強大的關系數據庫管理系統,還想要提供一種機制,來收集存儲對比性信息,和用一致的有用的方式呈現數據。數據庫進行復制時是順向進行的。SQL server復制技術包括拷貝數據、把拷貝的數據移動到不同的位置、同步數據使拷貝具有相同的數值。相對于其他桌面數據包,ACCESS可以創建更好的后臺數據包。ACCESS的巨大優勢是用戶很可能使用WINDOWS作為操作系統,Microsoft Office作為其基本的應用程序。由于Access是Microsoft Office的一部分,因而Access能很好的整合這些數據包,數據在Access和其他Office組件之間傳遞也相對容易。除此之外,Access對于各個層次的用戶而言都是比較容易使用的。ASP也支持Access,作為其有效數據源。Access一個相當大的益處可能是它提供的移植性,這表示在不改變功能和設置的情況下,它可以從一個服務系統移動到另一個服務系統。Microsoft Access是一個合適的解決方法,因為它包括了系統要求的所有特征,何況,該項目的設計也沒有要求使用大型、復雜的數據設備。

1.3.7 作為與機器人連接的VNC

由ATM Network Computers開發的虛擬網絡計算(The Virtual Network Computing)技術是一個遠程顯示系統,它不僅允許人們在運行著的本地計算機上,還可以在網上任何地方運行著的、各種不同體系結構的計算機上對一個運算的“桌面”環境進行觀察。因此VNC非常理想被稱作WALLI3軟件,用于給遠程機器人編程,對其進行控制。

2 結論

我國的遠程教育在經歷了函授教育、廣播電視教育后,已經進入網絡教育,即現代遠程教育階段。

近年來,我國遠程教育在硬件、軟件、潛件三件建設方面發展迅速,已經取得了顯著成績。但不足也是明顯的,如建設資金不足、網上資源不足、技術支持不足、理論指導不足等,都是制約我國遠程教育發展的因素。以上提到的國外這種遠程教育形式當然是值得充分肯定的,這種教學形式形象生動,以幾乎接近真實的方式,極大的鍛煉了學生動手能力和實際操作能力。它比較類似民航訓練飛行員的模擬座艙,座艙里的儀器設備是和真實飛機中一一對應的,這種模擬訓練能在某種程度上代替真實飛行,而且相對真實飛行訓練,模擬培訓費相對低廉,安全系數也高。對我國現階段的遠程教育而言,筆者認為,實現這種方式的主要障礙是一個是資金問題,另一個是教育機構和產業界深度合作的問題。

雖然我國國民經濟的飛速發展為教育事業的進步起到了巨大的推動作用,但基礎設施建設資金不足依然是我們面臨的現實問題。特別是一些西部高校、非重點培訓機構,即使是和國內一些重點高校相比,差距都相當大。所以要想搭建本文所述的學習平臺,籌集足夠的資金難度很大。另外,要想有效采用這種培訓方式,產業界的支持是必不可少的,培訓的學生要面向職場,他們最好在培訓階段就接觸當前他們所學專業的前沿,知道這個專業具體都在做什么,怎么做?培訓機構和企業的合作筆者認為是最有效的途徑。但產學研一體化或者和企業合作辦學正是很多高校的劣勢所在。這也是阻礙我們采用這種先進教學模式的另一因素。

另外,這種方法善于用在操作性較強的工科課程培訓上,文理科是否也有借鑒價值,值得思考。

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1集成化的樓宇電氣設備監控系統的現狀

自上世紀八十年代，樓宇電氣設備監控系統在國內得到廣泛應用。此系統的構建機制是依附于差異化功能系統予以區分，也就是電氣設備的構建及管理分為兩個體系，同時設計以及施工直到完成所有過程，即經差異化的施工單位所完成。這就導致了下述問題：（1）因為生產商存在差異，造成設備間出現不兼容現象，因此造成系統交互過程出現問題；（2）因為子系統的功能存在差異，同時系統之間存在獨立特性，造成資源在予以互換時出現問題。此類構建舉措致使樓宇的電氣設備在使用環節存在隱患。所以集成化的樓宇電氣設備需要每一個子系統結構互同，協議與接口也要有統一的指標，因此規避子系統互聯與硬件設施互操作所存在的弊病，達到資源與信息共享的目的。

2集成化的樓宇電氣設備監控系統結構

集成化的樓宇電氣設備監控系統的功能室能夠控制管理樓宇中的給排水、空調以及照明等電氣設施。為確保樓宇的電氣設備可靠運行，我們要深化軟硬件的穩定性。舉例說明，為樓宇實施最簡單的供電及配電過程中，我們要保障電路與電流的穩定。同時對升降壓設施溫度指標，電流的穩定性等因素都要予以實時的管理及檢測。為匹配于可持續發展的相關需要，樓宇要側重于節能減排，樓宇能耗主要來源于空調、照明以及供暖等電氣設施，為控制資源浪費，對集成化的樓宇電氣系統控制的研究勢在必行。舉例說明在樓宇內，我們要對衛生間、走廊以及停車場等地予以電路設計，可以擇取聲控傳感設備；同時擬定相匹配的電路監測，予以各水位及壓力的控制，達到節能控制的基本要求；針對空調系統，設計完善的啟動與停止控制系統，不但可以減少樓宇的負荷，同時可以達到節能減排的要求。

3集成化的樓宇電氣設備監控系統設計

集成化樓宇電氣設備監控系統，是把電氣監控系統與智能化控制進行有機的結合，自動檢測樓宇的基礎電氣設施，同時予以控制及保護，舉例說明，供配電系統的監測，檢測過程可以利用通信系統的綜合性以及自動性，為信息與資源的共享奠定良好的基礎；而且，通過互聯網，對網絡內外的資源與予以全面利用，因此達到自動化與集成化的要求，可以很好的為信息集成提供依據；經上述舉措，能夠實現電氣設施的集成化管理，而且最大化的節能。在監督合控制功能的基礎上，達到全面監視樓宇內電氣設備的工作情況，我們要予以參數采集。因為在實施參數收集與監控要經通信對參數予以傳輸，此措施不但有遠程通信的優勢，同時還具有一定的廣度。在此環節，要予以大量的參數處理。因為具有一定的監控廣度，參數存在繁瑣的特性，所以不能只追求響應速度，在求得響應速度的基礎上要確保全硬件的監控有效性，而且，要保障系統的穩定性。

4集成化的樓宇電氣設備監控系統設計的一些建議

站在行業角度來分析，全面利用現前沿的技術，對常規技術實施改造。舉例說明，把信息技術與集成化技術進行有機結合，對常規的電氣產業予以智能化的改造。空調與配電設施經改進后會有自動監測及控制功能；綜合建筑內，把一些設備予以聯網改造，能夠達到集成化管理的要求。為匹配于科技的發展，一些生產廠房在予以樓宇電氣設備的生產過程中，進行了一系列功能完善，其中包括空調的生產。在配電設施的智能化功能方面，能夠在常規的基礎上，深化智能化的檢測控制系統，這樣不但能夠具備基礎功能，還可以傳輸相關電量參數，同時予以遠程控制設備。常規的空調設施以及配電設施等加裝智能化系統，所生產的產品本身具備智能化的監控功能，在樓宇應用過程，無需設置BA系統，僅將設備予以聯網，就能夠實現集中管理的電氣設備自控系統。現階段一些大型的樓宇電氣設備生產企業已經以此為側重點予以研究，比如空調冷機廠商，目前的產品大部分均為具有智能化控制系統的設施，其控制設施能夠對所有設備予以整體的監控，所控制的設備其中涵蓋冷水出口溫度、壓縮機、冷卻水出口溫度、冷水入口溫度、閥門開度、冷卻水入口溫度與冷凍泵等設施，經整體開、停控制，達到啟動速度快與停機時間縮減的目的，可以解決耗能，深化了中央空調系統的穩定性。而且實施各機組間設備的啟、停具有連鎖及時間順序控制、相關機組運行時間自動調節，同時可以確保機組的穩定運行，對相關數據予以了保護。對相關參數予以長久的在線儲存，構建歷史報表以及歷史趨勢指標。重要的參數能夠經網絡傳輸至控制中心，在控制中心予以遙控等操作，具有智能化特點，具備BA系統所有的監控及管理功能，同時較之常規的樓控系統對設備的管理更為全面。舉例說明，智能化的開關配電設施，是在常規的開關柜上，予以智能化系統的完善，在常規配電柜的先決條件上架設了智能化的監控模式，不僅能夠實現常規BA系統的電量參數傳輸以及交流接觸設備遠程控制等功能，同時還具備常規BA系統所沒有的管理功能，其中包括故障錄波等，使設施趨于全智能化，同時使配電柜本身具備遠程監控能力，這樣就能夠在中心控制室內對配電設施予以整體性管理。在柜電柜、冷凍機以及電梯等設備上，現階段很多產品都已具有一定程度的智能化控制，不過在相關動力以及組合式空調機控制等，自身具備智能化系統的設施現階段還較少，如一臺組合式的中央空調機組，其予以室內溫度以及濕度收集，同時和設定的溫度與濕度進行對比，依附于公式，對相關加熱器、調節閥以及加濕器等設施予以控制，調節溫度、濕度，以達到相關需要，上述功能已然要利用加裝的BA系統完成。而很多空調及電氣設施在一幢大廈內，具有分布零散的特性，所以，需要加裝安裝的BA系統對其予以整體的管理。空調以及電氣設施制造企業在此類產品中，已然有一定的開發空間，所以要深化智能化系統在上述設備中的應用價值。目前各廠商所開發具有智能化控制系統的樓宇電氣設備，在應用環節，怎樣將相關電氣系統集中至一個建筑設施監控體系的平臺中，是亟待解決的一個內容。要達到相關電氣設備的集成，那么就要在研發智能樓宇電氣設備過程中，全面顧及到設備要具備一個指標化的終端接口。例如產品接口支持微軟OPC功能，這是一類相對理想的解決措施。OPC功能能夠經軟件在中央控制系統上對下屬系統OPC接口予以參數交互，僅需向集成用戶出示接口技術的相關規格以及說明即可，在此基礎上用戶經接口軟件通過監控系統對系統予以網絡監控。只要在產品研發過程中顧及到此類接口功能，那各廠家的設施就可以十分方便的集成到一起，進而達到建筑設備監控系統的相關需要。擇取指標化的現場總線技術實施樓宇電氣設備及集成，這也是未來發展的大趨勢。在研發樓宇電氣設備過程中，各電氣系統全部依附于指標的現場總線技術予以設計，這樣能夠便捷各廠商的設備的集成。如通過LONWORKS技術的智能樓宇電氣設備，只要匹配于LONMARK認證指標，則相關系統就能夠很便捷的集成至一個平臺，進而達到建筑設備監控系統的相關需要。近年來有一些產品匹配于LONMAR論證，空調設備與配電系統等廠商在研發產品的過程，要盡可以應用此技術。

5總結

綜上所述，為確保樓宇的電氣設備可靠運行，我們要深化軟硬件的穩定性。舉例說明，為樓宇實施最簡單的供電及配電過程中，我們要保障電路與電流的穩定。同時對升降壓設施溫度指標，電流的穩定性等因素都要予以實時的管理及檢測。為達到可持續發展的相關需要，樓宇要側重于節能減排，樓宇能耗主要來源于空調、照明以及供暖等電氣設施，為控制資源浪費，對集成化的樓宇電氣系統控制的研究勢在必行。把電氣監控系統與智能化控制進行有機的結合，自動檢測樓宇的基礎電氣設施，同時予以控制及保護，舉例說明，供配電系統的監測，檢測過程可以利用通信系統的綜合性以及自動性，為信息與資源的共享奠定良好的基礎；而且，通過互聯網，對網絡內外的資源與予以全面利用，因此達到自動化與集成化的要求，可以很好的為信息集成提供依據；經上述舉措，能夠實現電氣設施的集成化管理。因為在實施參數收集與監控要經通信對參數予以傳輸，此措施不但有遠程通信的優勢，同時還具有一定的廣度。在此環節，要予以大量的參數處理。因為具有一定的監控廣度，參數存在繁瑣的特性，所以不能只追求響應速度，在求得響應速度的基礎上要確保全硬件的監控有效性。現階段很多產品都已具有一定程度的智能化控制，不過在相關動力以及組合式空調機控制等，自身具備智能化系統的設施現階段還較少，如一臺組合式的中央空調機組，其予以室內溫度以及濕度收集，同時和設定的溫度與濕度進行對比，依附于公式，對相關加熱器、調節閥以及加濕器等設施予以控制，調節溫度、濕度，以達到相關需要，上述功能已然要利用加裝的BA系統完成。空調與配電設施經改進后會有自動監測及控制功能；綜合建筑內，把一些設備予以聯網改造，能夠達到集成化管理的要求。為匹配于科技的發展，一些生產廠房在予以樓宇電氣設備的生產過程中，進行了一系列功能完善，其中包括空調的生產。而很多空調及電氣設施在一幢大廈內，具有分布零散的特性，所以，需要加裝安裝的BA系統對其予以整體的管理。在柜電柜、冷凍機以及電梯等設備上，現階段很多產品都已具有一定程度的智能化控制，不過在相關動力以及組合式空調機控制等，自身具備智能化系統的設施現階段還較少。要達到相關電氣設備的集成，那么就要在研發智能樓宇電氣設備過程中，全面顧及到設備要具備一個指標化的終端接口。

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