基于网络的现代工业设备远程监控系统及关键技术
基于PLC的远程监控与控制系统设计
基于PLC的远程监控与控制系统设计引言现代工业领域中，远程监控与控制系统的设计与实施举足轻重。
随着技术的不断进步，工业自动化程度逐渐提高，企业对于能够远程监控与控制生产过程的系统需求也越来越迫切。
基于可编程逻辑控制器(PLC)的远程监控与控制系统成为工业界的主流选择之一。
本文旨在探讨基于PLC的远程监控与控制系统的设计原理、特点以及实现方法。
PLC的基本原理与特点PLC是一种特定用途的数字计算机，其核心是CPU、存储器、输入/输出(I/O)模块以及通信模块等。
PLC的工作原理为：根据预先设定的控制程序，通过输入模块采集外部信号，经过CPU处理后，再通过输出模块控制外部设备。
PLC具有以下特点：1. 高可靠性：PLC采用可靠的硬件结构和操作系统，能够适应各种恶劣工业环境，并且具备故障自诊断和容错能力。
2. 可扩展性：用户可以根据需要，通过添加不同类型的I/O模块或者通信模块，灵活扩展PLC的功能。
3. 强大的运算能力：PLC的处理速度快，具备多通道输入输出功能，能够处理复杂的控制逻辑。
远程监控与控制系统设计的目标与要求在工业生产中，远程监控与控制系统的设计目标是提高生产效率、减少人为错误、降低成本并确保安全。
因此，设计远程监控与控制系统需要满足以下要求：1. 实时性：远程监控与控制系统需要能够及时响应远程操作指令，并且将实时数据反馈给控制中心。
2. 稳定性：远程监控与控制系统需要稳定运行，不易受到外界干扰，保证生产过程的连续性和稳定性。
3. 安全性：远程监控与控制系统需要具备安全保护措施，防止非法访问、数据泄露以及黑客攻击。
PLC与远程监控与控制系统的结合基于PLC的远程监控与控制系统的设计是将传统的PLC系统与现代网络技术相结合，实现远程操作与监控。
其基本架构如下图所示：[插入一张图，展示基于PLC的远程监控与控制系统的基本架构]远程监控与控制系统的设计步骤设计基于PLC的远程监控与控制系统一般包括以下步骤：1. 系统需求分析：根据企业实际需求，确定远程监控与控制系统的功能和性能要求。
提升设备运行效率的关键技术
提升设备运行效率的关键技术现代工业设备的运行效率直接影响着企业的生产效益和竞争力。
如何提升设备的运行效率已成为每个企业管理者亟待解决的问题。
本文将着重介绍几种关键技术，以期为提升设备运行效率提供有益的参考。
一、智能化监控系统现代设备智能化监控系统是提高设备运行效率的重要手段之一。
通过传感器、实时数据采集、数据分析等技术手段，实现对设备运行状况的全面监控和实时预警。
监控系统能够实时获取设备运行数据，并将其转化为可视化的指标展示，帮助管理者及时发现设备运行中的问题，并采取相应的措施进行调整和修复，从而提升设备的运行效率。
二、设备维护与保养设备的定期维护和保养是确保设备正常运行的重要环节。
定期维护可以有效地预防设备故障和损坏，提升设备的使用寿命和运行效率。
在维护过程中，应严格按照设备生产厂家提供的操作手册进行，做到标准规范，确保设备的正常运行。
同时，设备保养也是提高设备运行效率的重要措施。
保养包括设备的清洁、润滑、紧固等工作。
定期对设备进行保养，可以有效地减少设备的摩擦损耗，保证设备轴承、传动装置等关键部件的正常工作，进而提升设备的运行效率。
三、设备优化与改进设备优化与改进是提升设备运行效率的关键技术之一。
通过对设备进行不断地优化和改进，可以减小设备的能耗，提高生产能力，并降低故障率和维护成本。
优化和改进的方法有很多，如采用先进的控制技术，为设备选用性能更好的材料，改进设备的结构设计等。
通过不断地优化和改进，可以实现设备的智能化和高效化，进而提升设备的运行效率。
四、员工培训与专业知识提升设备运行效率的提升离不开员工的专业素养。
企业应重视员工的培训和专业知识提升，提高员工的技术水平和职业素养。
培训内容可以包括设备的操作流程、维护保养知识、生产安全规范等。
通过培训，员工可以更好地掌握设备的使用方法和维护技术，并且具备及时解决设备故障的能力，提高设备的运行效率。
总结：提升设备运行效率的关键技术包括智能化监控系统、设备维护与保养、设备优化与改进以及员工培训与专业知识提升。
基于物联网的远程控制系统的设计与实现
基于物联网的远程控制系统的设计与实现随着科技的不断发展和进步，人们对于生活质量以及便捷性的要求也在不断提升。
在这个快节奏的社会中，物联网技术的应用已经见到了广泛应用。
在物联网技术中，远程控制系统是一项非常实用的应用，它可以帮助用户远程控制家庭电器等设备，提高生活效率和便捷性。
在本文中，我们将重点介绍基于物联网技术的远程控制系统的设计与实现，帮助读者更好的理解物联网技术的应用和发展。
一、概述远程控制系统是一种基于无线网络或互联网等远程及时监控和控制各种设备的技术，可以实现在任何时间和地点对设备的控制和监测。
物联网技术的发展使得远程控制系统的应用变得更加便捷和实用，可以应用于家居、商业以及工业等不同领域。
物联网技术的基础中，可穿戴设备、传感器等设备的发展和不断创新，使得远程控制系统的应用更具实用性，助力于现代化社会的发展和进步。
二、系统设计在系统设计环节中，需要考虑到远程控制系统所需要实现的功能，设计出基于物联网的远程控制系统。
系统设计的关键点主要涉及到硬件设备的选择和软件开发的实现，其中硬件设备主要涉及传感器、通信模块、嵌入式系统等。
软件开发主要涉及到应用程序的设计和开发。
1. 传感器选择在设备控制过程中，传感器被用来探测物体的各种状态和参数，包括温度、湿度、光照、声音、位置等参数。
因此选用合适的传感器是基本的步骤。
比如当我们需要控制空调温度时，选用温度传感器，当需要控制照明时，选用光照传感器等。
在选择传感器时，还需要考虑传感器的通信协议和接口，以实现数据传输和接收到外部控制命令。
2. 通信模块选择基于物联网的远程控制系统需要通过网络进行数据传输和接收控制命令。
在通信模块上，需要选择合适的无线通信模块，如无线Wi-Fi、蓝牙、红外线等。
通信模块的性能和稳定性也是设计环节中需要注意的重要点，选择合适通信模块有利于保证系统的可靠性和高效性。
3. 嵌入式系统选择在外围设备中，嵌入式处理器是控制设备的核心部分，由于数据量大、处理速度快等特点，嵌入式系统被广泛应用在各个领域中。
远程监控技术的发展现状和趋势
远程监控技术的发展现状和趋势远程监控技术的发展现状和趋势本文从工业控制技术发展出发，结合internet技术给出了远程控制系统的总体功能，详细阐述了远程监控系统的优缺点，并分析了国内外远程测控技术的现状，最后介绍了远程测控系统的应用前景和发展趋势。
1、远程监控系统概述从上个世纪90年代以来，随着科学技术的迅速发展，人们的生产行为、生活方式都发生了重大的变化，作为生活生产中非常重要的一项技术即监控技术的重要性正在逐渐被人们所认识和重视。
监控系统的演变，是一个从集中监控向网络监控的发展历史。
早期的监控系统，采用大型仪表集中对各个重要设备的状态进行监视，并通过操作盘来进行集中式操作。
而计算机监控系统是以监测控制计算机为主体，加上检测装置、执行机构与被监测控制的对象(生产过程)共同构成的整体。
在该系统中，计算机实现了生产过程的检测、监督和控制功能。
在现代企业的生产和管理中，大量的物理量、环境参数、工艺数据、特性参数需要进行实时检测、监督管理和自动控制。
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，测控领域所使用的通信技术都自成体系，许多通信协议不开放，而且大多数系统都是面向单台，或单一类型的设备。
随着生产力的进步，设备的分布越来越离散单一的，各自独立的监测系统已不能适应工业化的需求，于是便产生了分布式系统。
这种系统以计算机网络为基础，使系统资源分配趋于合理。
但是由于目前运行的绝大多数分布式监测系统还只是在局域网上，通常的测控仅局限于同一地点，所以具有一定的地域局限性。
internet能实现资源的共享，从而使人们有能力解决以前在极有限的资源下很难解决的问题，为远程监控系统的发展提供了有利的条件[1]。
远程监控是本地计算机通过网络系统如internet/intranet，对远端进行监视和控制，完成对分散控制网络的状态监控及设备的诊断维护等功能我们通常把能够实现远程监控的通信媒体、计算机软件、硬件系统称为远程监控系统。
高清网络监控系统技术方案
高清网络监控系统技术方案随着科技的发展和社会的进步，安全监控系统在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
本文将介绍一种新型的高清网络监控系统技术方案，以满足现代安全监控的需求。
一、系统概述高清网络监控系统是一种基于网络平台的实时监控系统，它利用先进的视频编码技术和网络传输技术，实现高清晰度、高流畅度的视频监控。
该系统具有远程监控、实时录像、存储和回放等功能，可以广泛应用于银行、商场、学校、社区等公共场所的安全监控。
二、技术方案1、视频采集高清网络监控系统采用百万像素的高清摄像头进行视频采集，可以捕捉到更加清晰、细腻的画面。
同时，利用图像传感器和数字信号处理器（DSP），对视频信号进行数字化处理，提高画面的质量和稳定性。
2、视频编码为了实现高效的网络传输，需要对视频信号进行编码。
该系统采用H.265/H.264等先进的视频编码技术，将视频信号转化为数字信号，并对其进行压缩和打包，以降低视频数据的传输带宽需求。
3、网络传输高清网络监控系统利用TCP/IP网络协议进行视频数据的传输。
通过将视频数据转化为IP包，可以在任何有网络的地方进行视频监控。
同时，利用多线程技术和UDP协议，实现视频数据的实时传输和丢包重传，以保证视频监控的稳定性和实时性。
4、远程监控该系统支持多种远程监控方式，包括PC客户端、手机APP和浏览器访问等。
用户可以通过这些方式随时随地查看监控现场的实时画面和历史录像。
5、数据存储与回放高清网络监控系统支持本地存储和云存储两种存储方式。
本地存储采用高性能的硬盘阵列，可以保存大量的视频数据。
云存储则利用云计算技术，将视频数据保存在云端，可以随时随地查看和回放录像。
三、系统优势1、高清画质：采用百万像素的高清摄像头，画面清晰度更高，可以捕捉到更多的细节信息。
2、网络化传输：利用网络传输技术，可以在任何有网络的地方进行视频监控，提高了监控的灵活性和范围。
3、实时监控：该系统支持实时监控和远程控制，可以随时查看现场画面和历史录像。
工业互联网的远程监控技术
工业互联网的远程监控技术在数字化浪潮的推动下，工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，正逐步改变传统工业的运作模式。
其中，远程监控技术以其独特的优势，成为工业互联网不可或缺的组成部分。
它不仅极大提升了生产效率和设备管理的智能化水平，还为企业带来了前所未有的便利与效益。
远程监控技术的核心在于通过安装在工业设备上的传感器收集数据，再借助通信网络将数据传输至远程监控中心。
在这里，数据经过深度分析和处理，使得管理人员可以随时了解设备的运行状态，即便身处千里之外。
这种技术在预测性维护、故障诊断、生产流程优化等方面展现出了巨大的潜力。
预测性维护是远程监控技术的一大亮点。
通过对机器运行数据的实时监测，系统可以预判设备潜在的故障点，提前进行维护，避免了传统模式下因设备突然停机带来的生产损失。
例如，在风力发电领域，远程监控系统能够实时分析叶片、齿轮箱等关键部件的状态，及时调整或更换，确保发电效率和设备安全。
在故障诊断方面，一旦设备出现异常，远程监控技术能迅速定位问题所在，缩短了故障响应时间。
生产流程优化则是通过数据分析发现生产过程中的瓶颈环节，并给出改善建议，这对于提高资源利用率、降低生产成本具有重大意义。
值得一提的是，随着人工智能、大数据技术的发展，远程监控技术正变得更加智能与高效。
利用机器学习算法对海量监控数据进行分析，不仅可以进一步精确预测设备故障，还能基于数据挖掘提出更加合理的生产调度策略。
然而，远程监控技术的推广应用也面临着网络安全的挑战。
随着越来越多的设备接入互联网，如何保障数据的安全传输、防止恶意攻击成为了技术发展必须考虑的问题。
因此，加强网络安全防护措施，确保远程监控系统的稳定可靠运行，同样显得尤为重要。
综上所述，工业互联网的远程监控技术以其强大的数据采集、处理能力，为现代工业生产提供了有效的管理手段，极大地提升了设备运维效率和生产管理水平。
未来，随着技术的不断进步，远程监控将更加广泛地应用于各个工业领域，推动整个制造业向智能化、精细化方向发展。
基于物联网技术的机械设备远程监测与维修管理系统研究
基于物联网技术的机械设备远程监测与维修管理系统研究1. 内容概览随着物联网（IoT）技术的快速发展，机械设备监控与维护管理迎来了革命性的变革。
传统的机械设备管理方式往往依赖于人工检查、定期维护和故障后维修，这不仅效率低下，而且难以确保设备的安全稳定运行。
利用物联网技术，可以实现对机械设备的远程实时监测、数据分析和预测性维护，极大地提高了设备管理的智能化水平。
本文深入研究了基于物联网技术的机械设备远程监测与维修管理系统。
该系统通过部署在机械设备上的传感器和智能设备，实时收集设备的运行状态、工作环境、性能参数等数据，并通过无线网络将这些数据传输到中央监控平台进行分析处理。
系统还具备故障诊断和安全预警功能，能够在设备出现故障或潜在安全隐患时及时发出警报，指导现场人员迅速采取相应措施，防止事故的发生和扩大。
本文还探讨了系统的可扩展性和适应性，分析了不同类型的机械设备在物联网应用中的共性和差异，并针对特定行业和应用场景提出了定制化的解决方案。
通过实际案例验证，证明了该系统在提高机械设备使用寿命、降低维护成本、提升生产效率等方面具有显著的优势和潜力。
基于物联网技术的机械设备远程监测与维修管理系统是实现机械设备智能化管理的重要途径，对于提升工业生产水平和设备安全具有重要意义。
1.1 研究背景随着物联网技术的快速发展，各行各业都在积极探索如何将物联网技术应用于实际生产和管理过程中，以提高生产效率、降低成本和提升管理水平。
机械设备远程监测与维修管理系统作为一种典型的物联网应用场景，已经在许多企业和工厂中得到了广泛的应用。
目前市场上的机械设备远程监测与维修管理系统仍存在一定的局限性，如系统稳定性不高、数据传输速度慢、故障诊断准确率不高等。
研究一种基于物联网技术的机械设备远程监测与维修管理系统具有重要的理论和实践意义。
本研究旨在通过对现有物联网技术的研究与应用，开发一种具有高效、稳定、可靠的机械设备远程监测与维修管理系统。
基于ZigBee的工业设备监控系统
其 中 Ｌ Ｃ 子 层 Ｌ
主要包括以下功能 ： 传输可靠性保 障及控制； 报文 的分段 与 重组 ； 文 的顺 序传 输 ； Ｃ子 层 主 要包 报 ＭＡ 括以下功能 ： 无线链路的建立 、 维护和结束 ； 信道接 入控制 ； 帧校验； 预留时隙管理 ； 广播信息管理等。
信道数量和数据传输率 ， 见表 １ 。物理层主要包括 以下功能 ： 激活和休眠射频收发器 ， 信道能量检测 ， 信道接收数据包 的链路质量指示 ， 空闲信道评估 ，
收发 数 据等 。
作者简介 ： 伍琛尧 ， ， 男 硕士研究生 ， 研究方向 ： 无线传感器 。
维普资讯
但这种结构要存储许多节点信息 ， 对传感器的硬件 要求较高。网状结构和簇状结构采用多跳式路 由 通信 ， 网络容量很大 ， 具备 自 组织 、 愈功能 ， 自 可以 跨越很 大 的物 理空 间 ， 距 离较远 的通 信 。 适合
４ ｉ ｅ 技术用于工业设备监控的优势 Ｚｇ ｅ Ｂ
表 １ Ｚｇ ｅ ｉ ｅ物理层相关标准 Ｂ
Ｂｅ ｅ。由摩 托罗拉 、 飞利浦 等上 百 家公 司组 成 的 Ｚ Ｂｅ ｉ ｅ 联盟负责其 Ｍ Ｃ 以上高层协议 的制定和 ｇ Ａ 层
应 用推 广工作 。 在研 究 Ｚｇｅ 议 标 准 的基 础 上 ， 过 与 现 ｉ ｅ协 Ｂ 通
有基于 Ｇ Ｒ ／ Ｄ Ａ Ｐ ＳＣ Ｍ １ Ｘ的无线工业设备监控系统 比较 ， 出 了一 个 基 于 Ｚｇ ｅ 提 ｉ ｅ的工 业 设 备 监 控 系 Ｂ
设备 ， 也称为主设备 ； 简功能设备 ， 精 也称为从设 备 。网络中的每个节点分别担任三种不 同的角色
中的一种 ： 终端 设备 、 由器 和协调 器 。其 中 ， 路 精简 功 能设备 只 能担任 终端 设备 。 Ｚｇｅ 无 线传 感 器 网络 可 以 根 据 不 同 的使 用 ｉ ｅ Ｂ
DCS控制系统介绍
DCS控制系统介绍DCS控制系统（Distributed Control System）是一种基于现代信息技术的自动化控制系统，用于工业生产过程的监控、控制和数据处理等功能。
它基于计算机网络、通信技术和控制算法等技术，将控制任务分散到不同的控制节点上，实现多任务分布式自动化控制。
DCS控制系统由监控层、控制层和执行层构成。
监控层是最高层，主要负责监控过程工艺参数、生产状态和设备运行状态等信息，提供用户界面供操作员使用。
控制层是中间层，负责控制过程参数，调节和改变系统的工作状态。
执行层是最底层，主要负责执行控制层的指令，控制、调节和保护各种设备。
1. 分布式体系结构：DCS控制系统采用分布式体系结构，将控制任务分散到多个控制节点上，使系统具有高可靠性和高稳定性。
即使一些节点发生故障，其他节点仍然可以继续工作，保证系统的连续运行。
2. 多任务运行：DCS控制系统具有多任务运行的特点，可以同时处理多个任务，实现复杂的控制算法和优化运算。
系统可以根据需要进行任务的优先级调度，确保重要任务的执行效果和实时性。
3. 网络通信技术：DCS控制系统基于计算机网络和通信技术，实现控制节点间的数据交换和通信，实现远程控制、监控和故障诊断等功能。
控制节点可以通过网络实现数据共享和远程监控，提高系统的管理效率和设备的利用率。
4. 开放性接口：DCS控制系统通常采用开放式接口设计，使其可以与其他系统进行数据交换和集成。
如与企业资源计划（ERP）系统集成，实现生产计划和物料管理的统一、同时，也可以与其他自动化系统集成，如SCADA系统、MES系统等，实现全面的生产过程控制和管理。
5. 可扩展性：DCS控制系统具有较好的可扩展性，可以根据生产工艺的变化和需求的变化进行扩展和改造。
可以增加新的控制节点，增加新的功能模块，实现对系统的功能和性能的扩展，提高系统的灵活性和适应性。
DCS控制系统在工业生产中有着广泛的应用，包括化工、石油、电力、冶金、食品、制药等行业。
消防远程监控
消防远程监控消防远程监控系统是一种基于现代化通信技术和智能化设备的安全监控系统，旨在实时监测和控制建筑物内部的消防设备和火灾情况，提供远程实时监控、报警和应急处理等功能。
本文将详细介绍消防远程监控系统的基本原理、功能特点、应用场景以及相关技术。
一、基本原理消防远程监控系统基于互联网技术，通过网络连接消防设备和监控中心，实现数据的实时传输和远程控制。
系统由传感器、数据采集器、通信模块、监控中心等组成。
传感器负责感知环境信息，如温度、烟雾、气体浓度等，将数据传输给数据采集器。
数据采集器将采集到的数据通过通信模块发送到监控中心，监控中心对数据进行处理、分析和显示，并根据预设的规则进行报警和应急处理。
二、功能特点1. 实时监控：消防远程监控系统能够实时监测建筑物内部的消防设备状态和火灾情况，及时发现异常情况并采取相应的措施。
2. 远程控制：监控中心可以通过远程控制终端对消防设备进行操作，如开启喷淋系统、关闭电源等，提高反应速度和灵活性。
3. 报警功能：系统能够根据预设的规则进行报警，包括声光报警、短信通知、邮件通知等，及时通知相关人员并采取紧急措施。
4. 数据存储与分析：系统具备数据存储和分析功能，可以记录历史数据、生成报表和趋势图，为消防管理提供参考依据。
5. 多用户管理：系统支持多用户管理，可以设置不同权限的用户账号，实现分级管理和操作权限控制。
三、应用场景1. 商业建筑：消防远程监控系统广泛应用于商业办公楼、购物中心、酒店等场所，能够实时监控各楼层的消防设备状态，提高安全性和管理效率。
2. 工业厂房：在工业生产过程中，火灾风险较高，消防远程监控系统可以及时监测火灾隐患，预防火灾事故的发生，保护员工和财产安全。
3. 住宅小区：为了提高住宅小区的消防安全性，消防远程监控系统可以监测小区内的公共区域和楼栋消防设备状态，及时发现火灾隐患，减少火灾损失。
4. 物流仓储：物流仓储行业存在大量易燃易爆物品，消防远程监控系统可以实时监测仓储区域的温度、气体浓度等参数，及时发现火灾风险，保障物品和人员安全。
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良好性能，实现 CORBA 要大量的附加开销，因此我们只是借用 控与诊断系统与传统的监控与诊断系统有着本质的区别。闭的或半封闭的，其知识库的
从本系统版本发展的角度来考虑，可能有 3 方面的变化：一是 构造和知识的输入与修改是由设计者完成的；而远程监控与诊
软件系统的层次由底层向上依次是设备驱动层、系统服务提供 层（API 层）和应用层。
应用层程序基本上由 3 个层次构成：服务器提供层，由数据 处理、视频和图象处理、音频处理、网络接入等 4 个模块构成；第 二层是服务控制层，主要完成消息管理、流量控制、线程同步等 功能；最上层是用户界面及系统功能定义层。服务器和客户机 器端的程序模块组成图分别如图 2 和图 3 所示。
整个系统的层次框图如表 1 所示，最低层是系统硬件设备，
2003年 第 6期
图 1 系统结构图 59
表 1 系统层次
用户界面
TCP / UDP 传输、流量控制等 数据处理 视频、图象处理 音频处理
PLC hign lan- Vidio for windows Audio for win-
guage adapter API
如图 1 所示，整个系统最主要的两部分是前端工控机和中 心监控机，可编程逻辑控制器（Programming Logic Controller）则是 实际的工控设备，所有数据都由 PLC 得到。前端工控机控制视 频、音频、数据的采集、复合、收发等。PLC 在此系统中可以理解 为工业现场 前 端 工 控 机 的 外 部 设 备。PLC 实 际 上 也 是“计 算 机”，他有相当强的处理能力和一定的存储空间。PLC 通过专用 接口适配器与前端工控机串口连接，并在此基础上与工控机进 行通信；PLC 的运行方式是在一定的周期内刷新输出，而在此周 期内输出不变，这种运行方式和通信方式决定了 PLC 相对于前 端工控机而言是一个慢速设备。读取一个数据和批量读取一批 数据的时间开销相差不大，但串行读取多个数据的时间开销则 是并行读取方式的倍乘值。因此对于快速变化的数据就必须引 入缓冲机制，这个缓冲区我们把它开在 PLC 中。受网络传输速 率的限制可以把网络传输的软硬件模块抽象为一个慢速的外部 设备，相对于这个慢速设备也需要引入缓冲机制，这个缓冲区可 以开在其本机上，也可以开在作为客户机的中心监控机上，而且 它所缓冲的不仅是数据，还有视频和音频，因此对于整个系统而 言，它的缓冲设备是多级的而且是分布式的。 3.2 基于注册 / 注销管理模式的数据采集管理与柔性系统设计
组合机床与自动化加工技术
到后续系统的扩展，对数据的处理方式可能会有变化，因此需要 现场的维护人员和总部技术人员的交互更加密切和便捷。实际
引入一种机制把对数据的处理方法转化为现时系统的数据（属 上，系统本身的功能并不局限于监控，从某种意义上说它更类似
性值），这样就可以大大提高系统的扩展性和灵活性。
于一个远程“医疗”系统，只不过医疗的对象是工业设备，除去实
1 引言
现代工业设备状态监控与故障诊断作为现代先进制造技术 与系统的重要环节，其研究已经取得了很大的进展，在保证生产 设备安全方面发挥了重大作用。90 年代后期，随着计算机技术 和信息技术的发展，特别信息高速公路的开通，出现了一种新的 故障诊断技术———基于 Internet 的远程监控与故障诊断。目前 远程监控与诊断已成为当今设备诊断技术的一个研究热点。
图 1 表示的是本系统的结构框图，整个系统的主体分为两部 分：一是前端工控节点，二是中心监控机。前端工控节点的中心 设备是一台前端工控机，工业数据采集实际由工业现场的可编程 逻辑控制器（PLC）负责实施，它也可以是一个 PLC 网络［1］。视频、 音频采集设备、网络接入设备和 PLC 一并被视为前端工控机的外 部设备。通过远程网络（PSTN、NISDN 或 DDN 数据专线），前端节 点的多媒体数据传送到中心监控机进行处理。前端节点相对于 中心监控机主要是完成服务器的功能，它响应中心监控机的请 求，提供各种调用服务。而中心端的监控机在系统扩展时可以作 为服务器，为后台系统提供调用服务。
所有的请求都应该具有以下的基本结构： 一个操作标识，该操作用来让服务器完成客户机的请求。 一个特定对象的引用，表明操作是针对该对象完成的。 一个有关请求成功或失败的返回异常信息的机制。 一个指向上下文对象的引用，上下文对象包括客户机想要 作为请求的一部分而传送给服务器的附加信息。 零个或多个与被请求的操作相关的参数。 以下是远程监控与诊断系统设计中的 6 个关键问题，并提 出了解决这些问题的方法与思路。
模型中引入一个中间代理层就可以隔离客户端和服务器端的细
远程监控与诊断系统的关键是要在 Internet 环境下实现传
节操作，从而使这两部分相对独立，这也是 CORBA 的基本思想。 统监控与诊断系统的技术，以保证整个系统的开放性，其中的核
并不是所有的应用都需要严格按照 CORBA 规范实现才能达到 心关键———诊断知识库的构造转变为建立标准知识库。远程监
基于 Internet 的远程监控与诊断技术是设备诊断技术与计 算机网络技术的有机融合，是设备故障诊断技术发展的崭新阶 段。远程监控的主要目的是对实时运行设备的状态信号、运行 数据、故障类型实行远程动态监控，及早地预告和排除加工设备 的故障。它以若干台中心计算机作为服务器，在企业的重要关 键设备上建立状态监测点，采集设备状态数据，而在技术力量较 强的科研机构建立远程诊断分析中心，为企业提供远程技术支 持。企业的生产设备一旦出现异常，其状态监测服务器即向远 程诊断中心服务器申请在线技术支持，同时以电子邮件的方式 向有关专家发出离线会诊请求，在短时间内调动入网的所有资 源，实现对设备故障的及时诊断与维修。
一个分布式的计算机系统具有运行在多个计算机上的客户 机进程和服务 器 进 程，他 们 使 用 某 一 网 络 通 信 协 议 进 行 通 信。 在大多数的分布式系统中，客户机向服务器请求完成一些功能， 而服务器则完成这些功能。
在一般的发布系统中，通常客户集合服务器之间的关系非
2 远程监控与诊断系统设计方案
在服务器软件和客户软件中采用多线程结构，并综合运用 多种同步机制（如信号灯、互斥量、临界区、消息通信等），保证了 各线程间、各客户间、客户与服务器间协同、有序地运作。图 2 和图 3 的结构框图并不是严格按照线程来划分的，同一个模块 中可能有多个线程来实现。服务器端由于不需要与用户交互， 所以在系统结构中没有界面和功能定义子模块。
3 远程监控与诊断系统的关键技术
3.1 实时数据的优先级管理及分布式多级缓冲 工业数据一般分为实时数据和参数数据。参数数据一经设
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定后又有相对的稳定性，除非系统调试的时候一般不会改变，而 实时数据则是在工业系统运行时产生的数据，大多数要经过实 时的数据采集设备采集得到，依不同的应用场合其变化速率有 所不同，本系统中的数据变化速率为毫秒级。
一个系统如果保持了数据结构的兼容性和系统模块的相对 时的远程监控和控制以外，通过多线程的多媒体工具和两方使
独立性，它的扩展性就好。上面所说的注册 / 注销管理模式是为 用者的协同作用，又在信息融合的基础上实现协同工作。
了提高软件系统模块间的灵活性和适应性；如果在传统的 C / S 3 . 4 远程监控与诊断系统的开放性
Based on internet remote multimedia surveillance system and its key technologies for modern industrial devices CHENG Jingping
Abstract：This paper introduces a remote multimedia surveillance system for modern industrial devices. There are four key phases：the priorities level management and distributed multi - level buffer of real - time data，multimedia data capture management based on register / logout model of flexible system，information concretizations based on multi - thread，open on the remote monitoring and diagnosis. Key words：internet；remote multimedia surveillance；modern industrial devices
正因为有了以上的区分，在实际系统中我们针对不同数据 的特点进行了不同的处理。对于参数数据我们设计了查询、修 改、备份和批量查询、更新的功能，由此可以方便地设置远端系 统的运行状态，在紧急情况下可回退到初始设置。通过系统的 数据库接口还可以和后台的企业生产管理系统互连。实时数据 随着工业设备情况不同，变化速率并不一样，因此需要引入优先 级管理的机制。系统命令应有最高优先级；有些数据变化很快， 而远程监控时又希望能看到其变化的动态趋势，这就必须设置 缓冲区并为其设置较高的优先级。而那些变化较慢的数据，相 应数据量也小些，可设置较低优先级，在高优先级数据的传送间 隙进行传输。只有合理地分配调度缓冲资源，才能使各种数据 协调有序的传送。
首先我们引入注册管理表的概念，所谓注册管理表是这样 一个动态链表，其每一元素是一个自定义的数据结构并对应一 个控制对象，一个元素可以有不同的域，用以标记被控对象的属 性值。当系统的数据收发状态有了变化时就要遍历这个链表， 采取相应的动作，并对注册管理表进行刷新。由于是动态链表， 因而可以根据控制对象的生存周期进行动态的生成插入和删 除。具体实现要用到 VC + + 中的模块机制［2］。
基于网络的现代工业设备远程监控系统及关键技术
成经平
黄石高等专科学校，湖北 黄石 435003