时间：2023-03-14 15:17:09
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关键词:电厂安全生产;远程监控;自动控制;远程监控
中图分类号:TM764
文献标识码:A
文章编号:1009-2374(2009)19-0033-02
随着计算机技术、控制技术、通信技术、网络技术等的快速发展,逐渐形成了工业控制的数字化、智能化与网络化,使计算机控制系统逐步从集散控制系统(Distributed Control System,DCS)走向以现场总线为基础的分布式现场总线控制系统(Fieldbus Control System,FCS)。FCS是集当今计算机技术、网络通信技术和自动控制技术为一体的当代最先进的数字化网络计算机控制技术,是一种全分散、全数字、全开放的控制系统,是自动控制技术发展的焦点和热点,被誉为工业自动化领域具有革命性的新技术。
目前全国很多电厂都在实施生产系统的远程自动化控制改造,采用FCS技术构建环绕全电厂的安全生产远程监控系统是必然趋势,因此,本论文将主要针对电厂内安全生产远程监控系统的构建进行分析,以期和同行共同讨论。
一、基于CSS架构的远程监控系统设计
(一)系统的架构模式选择
按照系统终端情况的不同,可将该数据采集监控系统的开发模式总的分为B/S(浏览器/服务器)和C/S(客户端/服务器)两种结构模式。B/S结构的系统以服务器为核心,程序处理和数据存储基本上都在服务器端完成,用户使用IE浏览器就可以进行事务处理。C/S结构的系统以服务器作为数据处理和存储平台,用户在终端安装特定的程序来进行事务处理,然后再将数据传递到服务器端。
结合上述分析,本论文采用C/S/S模式结构。C/S/S模式也叫客户/应用服务器/数据库服务器结构Client/Application Server/Database Server(C/S/S)模式,是从C/S模式发展而来的。这种模式中的三层架构“分工”明确。客户端负责程序的应用和数据的读取、分析等前台操作,应用服务器存放并运行信息系统的业务逻辑,数据库服务器存放并管理信息系统的数据。由于在客户端和数据库服务器之间使用了应用服务器来处理业务逻辑,大大减轻了数据库服务器的压力,极大地提高了系统的并发处理能力;另外,由于用户的请求是发向应用服务器而不是数据库服务器,使得数据的安全性大大提高,数据库服务器的主要职责由应付客户端的数据请求,也为了实现数据的网络共享,故这种结构非常适合实时响应性、安全性、数据吞吐率等性能要求较高的系统,同时它也继承了C/S结构的优点,目前这种方式是最可靠、最能完美体现电厂大范围内的远程监控系统的控制特点及要求。
(二)系统层次结构设计
1.上位机系统层次分析。电厂安全生产远程监控系统采用三层C/S/S体系结构,使得用户只需要通过客户端即可轻松完成和实现丰富的信息管理等多种功能,整个上位机系统由客户端应用程序、应用程序服务器和数据库服务器三个层次构成,其中客户端应用程序主要完成对电厂远程监控系统的信息管理及控制等操作;应用程序服务器主要集成对全电厂安全生产管理系统的控制、管理程序;数据库服务器主要是用于存储电厂安全监控系统的生产、监测监控数据,以备查用。
2.下位机系统层次分析。既然要实现全电厂安全生产的远程监控,就必须要借助网络层实现对底层电厂生产设备、生产过程的远程监测监控,如对锅炉设备、水轮发电机组等生产设备的远程监测及监控,因此对于下位机系统的层次构成,主要是由传感采集设备(即传感器)完成对生产设备的特征数据的采集,通过数据采集卡加载网络通信模块完成数据的网络远程传输,传输到上位机系统的数据库服务器,并由用户通过客户端应用程序,通过调用应用程序服务器中的远程管理控制程序,实现对底层设备的远程监测与监控。
3.网络传输层分析。根据电厂生产设备分布式的特点,以及对电厂生产过程远程监控的要求,本论文采用现场总线技术,同时借鉴工业以太网的统一通信协议的特点,对面向全电厂布置的分布式安全生产系统实施远程监控。远程通信网络布置要合理,这是在网络传输层布置时必须遵守的。
(三)远程监控系统的控制实现方式
电厂的远程控制系统的控制方式采用远程控制与现场手动控制相结合的方式。首先要实现相关生产设备及生产过程的远程控制功能,这主要依赖于对底层设备的控制数据的组态而实现,通过上位机的客户端程序,实现对电厂安全生产的远程控制功能;其次,是要在相应的生产设备或生产过程现场配备手动控制开关,以满足不同的优先级控制需求,也有利于对相关生产设备的现场检修、维护和系统改造升级等。
二、电厂安全生产远程监控系统的实现
(一) 远程视频监视系统设计
1.视频信号传输方式。工业电视系统的信号传输有两种方式:电缆传输和光纤网络传输。这里选定光纤作为电厂远程视频监控系统的传输介质,结合目前现场总线发展的新技术,依靠最先进的工业以太网通信技术实现电视监控系统的联网传输。
2.系统设计。电厂生产远程视频监控系统主要由前端摄像设备、视频控制设备、光纤数据传输设备和视频输出设备等部分组成。(1)前端摄像设备。前端摄像设备即为安装在社区内的各个布点场所的摄像机。地面使用的摄像机由于监控范围较大,大部分使用的是云台摄像机,云台是一个能进行水平和垂直两个方面运动的装置,安装于其上的摄像头能够实现水平350°,垂直90°全方位摄像,因此选用彩色全方位摄像仪。(2)视频控制设备。视频控制设备是监控系统的心脏,可以分前向设备与后向设备,前向设备主要包括视频服务器,主要功能是实现视频信号的联网;后向设备主要由光发射机、光接收机、视频分配器、视频矩阵控制切换系统、处理器、云台控制器等组成,一般安装在总调度室,完成视频图像的接收与处理,遥控云台的全方位移动,调节镜头焦距的变化以及各种输出信号的控制。(3)光纤数据传输设备。数据传输设备主要采用光纤进行传输,同时需要为整个传输系统配备交换机及流媒体服务器等设备,实现视频信号的全数字化传输。采用光纤的最大优势就在于可以远距离而无失真的传输视频数据信号。(4)视频输出设备。视频输出设备主要包括监视器、DLP大屏幕和硬盘录像机,调度室的工作人员可以通过监视器、DLP大屏幕对控点进行24h监控,也可通过硬盘录像机将摄像机图像保存下来,为电厂安全生产提供必要的数据信息。
(二)远程数据传输通信协议设计
通信应用服务程序和监控终端间的通信方式是基于TCP/IP网络的Windows Socket通信,因为这种通信协议是目前现场总线中最为主流和应用最为广泛的通信协议之一,用来传送各种监控数据、信息和控制命令等,具体的通信协议如下:
帧组成字段的意义:
1.IP地址用来标识发送者的网络地址,用long表示。
2.类型表示通信类型,共分为2种,即:查询和应答,用byte表示,其中0x01表示查询,0x02表示应答。
3.时间指当前系统时间,表示帧发出时的本机系统时间,在中心服务器发向端局监控机的查询帧中用于校对监控机的系统时间,用time_t表示,即精确到秒级。
4.数据长度用来表示后跟数据的总长(字节,不包括长度本身及以前数据),用long表示。
5.数据是指具体的数据,其组成及解释随类型不同而变化。只要在需要实现远程监控的设备或机房内布置了采用该通信协议的现场总线,那么该生产设备或生产过程就可以被集成到全电厂安全生产监控系统的平台上,实现安全生产的远程监测与监控。
(三)远程监控系统的接口设计
接口是指通信服务器和底层的远程监控终端之间的通信接口。
通信服务器和监控终端之间的通信接口,采用基于TCP/IP网络的Windows Socket通信方式,包括以下部分:
1.系统对时:监控终端定时向通信服务器查询系统时间,把本机时间和通信服务器时间进行同步。
2.查询一个机房运行状态。
3.查询一个班组:当监控终端主机监控一个班组时,定时向通信服务器发查询本班组所有机房运行状态的命令。对获得的机房数据进行处理。
4.查询所有机房:当监控终端主机监控所有机房时,定时向通信服务器发查询所有机房运行状态的命令。对获得的机房数据进行处理。
5.查询通信状态:监控终端主机定时发送查询交换机当前通信是否正常的命令。
6.接收报警:监控终端主机接受通信服务器发送的报警信息并进行处理、显示。
三、结语
电厂是我国重要的电力能源输出基地,对于全国数千个电厂而言,实现生产过程的远程自动化控制,是提高我国工业生产自动化、智能化水平的重要要求,同时对于生产设备和生产过程的远程安全监控,也是不可缺少的。本论文对电厂安全生产远程监控系统进行了分析设计和讨论,给出了完整的远程控制方案和远程监控的实现手段,对于提高自动化水平和计算机自动控制在电厂安全生产远程监控系统中的应用具有一定的指导和推广意义。
参考文献
[1]刘桂芝.智能社区网络视频监控报警联动系统的设计[J].微计算机信息,2005,(28).
[2]倪海燕,马常旺,胡超.基于多线程技术的智能小区管理服务系统构建[J].宁波大学学报(理工版),2006,19(1).
关键词：PLC；远程监控；故障诊断；方法
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.204
0 前言
PLC远程监控系统的设计从其结构和控制要求上实现了系统工作环境、感染源种类因素分析和电源及软件抗干扰能力的优化，利用串行通讯协议实现前端机与PLC的串行通信强化了系统信息传输的安全性和精准性。近几年随着PLC远程监控的应用范围越来越广泛，如何利用故障诊断方法强化PLC远程监控系统的应用作用，为我国设备运行和使用提供技术保障成为了研究的主要侧重点，具有典型性。
1 PLC远程监控
PCL远程监控中主要是利用PLC实现设备h程控制程序编写，进而实现PLC远程故障诊断，完后才能网络技术相关数据的传输和通讯，并且利用设备现场传感信息采集和数据运行来实现数据系统的信号转换和信号处理，利用数据信号的信息分析能力完成及设备的运行情况，及时完成故障的诊断处理[1]。
PLC远程监控的应用领域较为广泛，近几年随着4G网络技术的逐渐发展，PLC能够有效的实现远程现场设备的终端信息采集处理，进而完成数据传输工作的数字化和可视化处理，完成设备故障的诊断和维护[2]。PLC远程监控在工业上的应用主要是以工业集成化、自动化、规模化和高效化发展为方向，完成对设备故障诊断的精确性优化。
2 PLC远程监控的特诊
从特征性的角度出发对PLC远程监控系统急性分析，其主要包含系统安全可靠性、系统智能化和实时性的特征[3]。
系统安全可靠性特征：PLC远程监控利用庞大的有机组合体实现了远程故障信息的集中处理和分析，进而提高了信息的可靠性，强化了设备信息系统的整体故障判定准确性，为设备的使用和维护经济损失带来了可靠性。
系统智能化特征：PLC远程监控在设备监控和故障诊断的过程中根据设备的运行数据情况，实现了异常和故障的智能化判定和处理，并且能够及时的采取控制措施，以完成正常系统的智能化运行。
实时性特征：PLC远程监控在其工作系统的处理和监控上能够实现监控连续性，始终对设备运行的状态实施整体监控，并且采用无间断反应传输的方式将监控的信息实时的传递给后台的工作人员，进而降低了传统反馈信息传输的延迟性和不稳定性缺陷，进一步奠定了PLC远程监控在设备运行监控中的实时性特征。
3 PLC远程监控故障诊断方法分析
3.1 数字模型故障诊断方法
数字模型故障诊断方法主要是利用系统的可测量运行信息和数学模型先验知识故障信号对比进行检测，其属于一种分离系统故障的诊断方法。数字模型故障诊断方法主要是包含两个故障处理阶段，残差产生和故障决策。其中残差产生主要是利用被监控系统输出和输入信信号残差反应整个系统可能出现的故障，如果无故障则残差一般为零。故障决策流程主要是当残差被检测出存在故障，利用阙值的设定以及统计决策模型的似然或序贯概率比的方式决定故障决策方案，完成数据模型故障PLC远程监控诊断。
3.2 可测信号故障诊断方法
可测信号故障诊断主要是根据直接可测的输入和输出信号变化关系或变化趋势完成故障的整体诊断。可测信号故障诊断的过程中包含输入输出信号小波变化故障诊断以及数学形式表达故障诊断两个流程。第一流程中PLC远程监控系统能够利用系统暑促胡的幅值、频率、相位值等进行信号与故障源之间关系判定。第二流程数学形式表达故障诊断主要是使用批分析法、概率密度法及功率谱分析法的方式对输入和输出信号之间的波动差异性进行基础计算，完成可测信号故障运行诊断。
3.3 人工智能故障诊断方法
目前PLC远程监控人工智能故障诊断主要包含故障树诊断、故障专家诊断、模糊识别诊断和模糊数学诊断四种方法。其中故障树诊断主要是利用系统或设备内特定时间及其子系统部件故障之间的逻辑结构关系图完成故障逐层次的故障树分析法。故障专家诊断主要是利用专家视觉、听觉、触觉等客观事实对系统故障进行判定。模糊识别诊断主要是采用离线分析法和在线诊断分析法对系统故障表象特征向量集进行故障模式向量函数识别。模糊数学诊断主要是利用模糊集聚类分析系统不同水平子集之间的关系，作为故障判定的成因向量，利用故障模糊合成法完成对故障的远程诊断和监控。
4 总结
通过本文中对PLC远程监控及其故障诊断方法进行分析，能够看出PLC远程监控的应用具有安全可靠性、系统智能化和实时性的特征。就目前我国国内PLC远程监控故障诊断方法来看，其主要包含数字模型故障诊断方法、可测信号故障诊断方法和人工智能故障诊断方法三种类型，在其故障诊断方法构建和优化的过程中必须充分发挥网络远程监控技术的数据共享功能，加强远程监控系统故障诊断信息交流的快速性和交互性，进而为PLC远程监控系统的技术完善奠定基础。
参考文献：
[1]杨文刚.基于PLC的远程设备故障诊断方法研究[J].现代制造技术与装备，2016，05（02）：82-83.
关键词： 电梯远程监控系统； 3G； 互联网； 数据采集
中图分类号：TP273 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2013）07-32-04
0 引言
目前我国在用电梯已突破160万台，电梯运行的安全性、可靠性管理已经成为一个的重要问题。电梯远程监控系统能够同时监控多处多台电梯的实时运行状态和电梯轿厢内的音视频信号，及时发现并排除故障，保障电梯的正常运行。
目前现有的商业化运作的电梯远程监控系统包括三菱电梯、日立电梯、蒂森电梯等，采用计算机建立状态数据档案，实现24小时监控，但系统只能监控本公司的电梯，对其他公司电梯不能兼容[1]。因此国内的电梯生产企业需开发配套的电梯远程监控系统，以提高产品的竞争力。
将监控端采集到的数据传送到远程监控中心，各种电梯远程监控系统所采用的传输方式有多种，早期的有电话线有线传输[2]或者是GSM短消息通讯方式。电话线有线传输方式只适用于小范围小区域的监控系统，对于大范围的全局监控管理几乎是不可能的；GSM短信通讯一定存在延时，容易发生阻塞，这对实时性要求较高的监控系统有很大影响，并且传输信息量少。随着互联网技术与通讯技术的发展，出现了各种采用Internet网络、移动通讯网络的传输方式。文献[3]利用GPRS/GSM网络实现电梯监控数据的传输，提高了数据传输的实时性，但数据传输费用较高；文献[4]采用Internet网络传输，降低了监控系统的数据传输费用；文献[5]采用3G网络实现数据传输，满足了大数据量实时传输的需求。以上各种电梯远程监控方案对电梯的实时运行状态和轿厢内的音视频信号采取统一的数据采集与传输，没有满足这两类信号在传输数据量、实时性和传输可靠性的不同要求，无法兼顾数据传输性能与传输费用。
针对以上问题，本文在电梯监控端对电梯实时运行状态和轿厢内的音视频信号分别进行采集，并根据它们的特点与传输要求，兼顾数据传输费用，分别采用3G网络和Internet网络进行传输，既有效保证了信号采集的可靠性，又能在保证数据传输性能要求的基础上降低数据传输费用，还可以根据电梯所处环境的不同，方便调整数据信号传输的方式，使电梯远程监控系统的实施具有灵活性。
1 系统总体设计
电梯远程监控系统对电梯内的检测信号繁多，主要分为电梯的实时运行状态和电梯轿厢内的音视频信号两大类。电梯的实时运行状态的检测数据具有间断、突发、数据量少的特点，对传输的实时性和可靠性要求高；梯轿厢内的音视频信号的检测数据则有持续、数据量大的特点，对传输的实时性和可靠性的要求不是太高。3G移动通信技术是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术，速率一般在几百kbps以上，它允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，不需要利用电路交换模式的网络资源，可靠性高，不受地理位置的限制，特别适用于实时运行状态的检测数据的传输；Internet网络传输费用低，适合电梯轿厢内的音视频信号采集数据的传输。
为保证电梯检测信号采集的可靠性，本系统对这两类检测信号分开采集。对电梯实时运行状态信号由数据采集卡通过与电梯控制主板串行连接进行采集，通过数据总线传输至远程监控终端的数据综合和装置进行集中与缓存，由与之相连的3G模块进行传输；轿厢内的音视频信号则由安装在轿厢内的IPC采集，通过网络线由TCP/IP协议传送到远程监控终端的交换机，再连接到Internet网络传输。交换机与数据综合和装置连接，当远程监控终端没有3G网络或Internet网络时，系统可以采用其中任意一种网络方式来传输全部监控数据，提高了系统组网的灵活性。
本系统能实现远程访问电梯，读取电梯的运行参数及历史故障记录，通过解析电梯的运行参数，了解当前电梯的运行状态；通过解析电梯的故障代码，了解当前电梯发生的历史故障；通过远程诊断，协助维保人员更好地对电梯进行保养；通过音视频监控电梯内的状况并与电梯乘客通话。
远程监控系统分为数据采集端、网络传输和远程监控端三部分。数据采集端由位于控制柜附近安装的数据采集器、轿厢内安装的音视频采集模块和机房安装的数据综合和装置组成；网络传输由3G网络模块和交换机组成；远程监控端由终端服务器、手持或监控中心的终端设备组成。系统架构如图1所示。
以下介绍系统主要组成部分的功能。
⑴ 数据采集器
数据采集器通过RS422通讯方式与电梯控制板连接，实现对电梯的监控、记录并分析电梯的实时运行状态，当电梯发生故障时，可迅速报警并上传故障代码到数据综合和装置。
⑵ 音视频采集模块
采用IPC设备，采集轿箱内的视频数据及音频数据，通过TCP/IP协议发送给交换机。
⑶ 数据综合和装置
接收数据采集器发送的数据，并可接收交换机发送的音视频数据，通过本地存储器保存数据，再通过3G发射器将数据发送出去。
⑷ 3G网络模块
采用3G模块实现与3G网络的联通，实时把采集模块和音视频采集模块采集到的数据发送到3G网络中，并接收远程监控中心发送的指令和网络中的音频数据。
⑸ 交换机
接收各个电梯的音视频采集数据，与Internet网络连通发送数据，并与数据综合和装置连通，向它发送音视频数据，或接收它发送来的电梯运行数据。
⑹ 终端服务器
包括Web服务器、数据库服务器和数据库。Web服务器实时监测网络端口，接收通讯网络发送来的电梯实时运行数据和音视频数据，通过数据库服务器实时存入数据库中，在需要时提取数据库中的历史数据。
⑺ 管理终端
包括各种PC机、平板电脑、手机等各种固定或移动智能终端，接收终端服务器发送来的信息，直观地了解当前电梯的运行状态，并向电梯控制板发送控制指令，实时查询电梯的运行状态，实现电梯的远程诊断及远程维保功能。
2 数据采集端的设计
2.1 硬件设计
⑴ 数据采集器
数据采集器采用Cortex-M0作为核心芯片，通过RS422通讯方式与电梯控制板连接，利用422电平转换芯片进行电平转换后与电梯主控板进行数据通信，读取电梯的运行方向、当前层站、轿门开闭等运行参数和门区外停梯、冲顶、蹲底、运行中开门和超速等故障信息，并可对电梯主控板进行参数设置。数据采集器采用标准串行通信方式，并取电梯主控板422接口处的5V电源为采集器供电。利用485串行通讯接口通过数据总线与数据综合和装置进行数据通信，转发电梯的运行参数与故障信息。RS232 console接口利用232串口与调试显示设备进行数据通信，在进行本地调试的时候输出调试信息供调试者观察。RS232程序烧写口利用232串口与ISP烧写工具连接实现串口形式对CPU进行程序烧写，方便程序调试和修改等操作。数据采集器的硬件模块结构如图2所示。
⑵ 数据综合和装置
数据综合和装置采用基于ARM920T内核的16/32位RISC嵌入式微处理器S3C2440A作为核心，综合了RS485模块、USB-3G功能模块、网口模块、蓄电池模块、USB接口模块和RS232 Console接口模块等。RS485模块以HOST模式运行，通过485总线连接多个电梯数据采集器。网口利用网络协议接口芯片进行数据转换后与局域网连接，收发音视频数据。USB-3G模块引用CPU的一对USB接口与其他辅助电路组成USB HOST模式接口，用于连接3G模块并和其进行通讯，达到利用3G模块发送和接收数据的效果。引用CPU的一对USB接口与其他辅助电路组成USB HOST模式接口，用于读取作为音视频暂存器的U盘或其他USB设备。数据综合和装置的模块结构如图3所示。
2.2 软件设计
数据采集器、数据综合和装置的软件是基于Linux操作系统的，使用C语言和keil C51开发工具进行开发[6]。
数据采集器程序主要有电梯控制信号采集子程序和串口通信子程序。电梯控制信号采集子程序针对的是公司电梯控制器主板，根据主板型号与通讯协议直接从主板获取电梯的实时运行参数，通过RS422接口传回数据采集器。串口通信子程序完成采集模块与数据综合和装置之间的数据传输。
数据综合和装置实现IP模块相关指令及3G模块相关指令[7]，完成上网、建立连接、发送数据等功能。程序分为主程序、终端串口通信子程序。主程序完成3G模块初始化与网络连接等操作。串口通信子程序完成与数据采集器之间的数据传输，采用串口通信的方式控制3G模块，通过向串口写命令，对模块发出控制指令，根据串口返回的信息来判断执行情况。这个过程和Windows里面的“超级终端”工具十分相似。消息是以“AT指令”的形式发出。AT指令集有一整套完备的功能，对标准的通信模块都予以支持，支持标准的“AT指令集”，并且提供相应的扩展指令。3G模块支持断线重播机制，可以实现自动连接的功能。数据综合和装置程序的运行流程如图4所示。
3 远程监控端的设计
远程监控端设于维保单位，用于实时监测电梯的运行状态，接收数据综合、装置和交换机发送的监控数据与音视频数据，并储存在数据库中。同时可以主动向数据综合和装置发送指令，进行实时电梯状态及故障的查询。当电梯发生故障时，可以第一时间查看电梯运行状态及乘客状态，实施远程救援，同时可以直接进行对话，了解现场情况。可通过各种移动通讯运营商的通讯网络与各种移动通讯工具通讯，接收电梯运行状态信息，或维护操作命令。远程监控端的网络拓扑结构如图5所示。
远程监控端软件采用B/S架构模式[8]，开发动态Web页面，Web服务器采用微软公司的IIS6.0，数据库采用SQL Server。采用Net Interface实时监测网络端口，接收通讯网络发送来的电梯实时运行数据和音视频数据；中间件CTRY实现各部分数据的处理、数据缓存和数据转换等功能，并将数据送至Web服务器进行实时监控；采用DB服务器将网络中接收到的电梯运行的实时数据存入数据库中，在Web服务器需要查询时提取数据库中的历史数据；Web Server以监测网页的形式将电梯的实时运行情况，以及故障报警、音视频的信息给用户；用户通过Web Browser浏览监测中心的监测情况并可实时跟踪。用户还可以通过Web Page查询电梯的历史运行情况和历史故障列表等信息，在故障的同时通过视频和音频实时监测电梯内部情况并及时和电梯内部被困人员沟通。远程监控端的软件架构如图6所示。远程监控端的监控界面如图7所示。
4 结束语
本文设计了电梯远程监控系统，针对两类电梯远程监控信号——电梯实时运行信号和轿厢音视频信号的特点，分别进行数据采集，并由3G网络和Internet网络分别进行数据传输，不但提高了系统的可靠性和稳定性，节约了监控系统的运行费用，而且还可以根据监控终端的网络环境调整数据传输方式，提高了系统的适用性。该系统作为公司开发的新一代高速电梯的一个重要组成部分，已在多个项目中得到应用，实际应用效果表明，该监控系统具有较好的适用性和推广价值。下一步的研究是对该系统与电梯群控系统的功能做进一步整合，例如利用该系统采集的轿厢视频信号对轿厢内的乘客人数进行视频识别，将结果提供给电梯群控系统，提高群控调度的效果。
参考文献：
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关键词：叶片加料精度，压力变送器，雾化效果
制丝车间六千叶片线加料机主要由加料泵、料缸、加料管路、蒸汽管路等组成，是烟叶加工环节的关键过程，对产品的内在吸味影响很大。免费论文参考网。它的主要工艺任务是：将叶料按照配方的要求准确、均匀的施加到叶片中去。在每一批的烟叶的生产中。工艺要求是：叶片瞬时加料精度不能超过2％，总体加料精度不能超过1％。所有在生产中，如果出现加料不稳定的情况，对产品的内在质量影响极大。
1.存在问题
在正常的生产中，料液与雾化蒸汽在加料喷嘴处汇合，使香料成雾状均匀的喷到物料中。目前，所施加到物料中的香料的雾化效果如何，没有科学、有效的方法进行检测。
六千叶片线加料系统的简图如下所示：
2.问题原因分析
1）经过我们的观察，发现在改造前，六千叶片线加料的正常生产中，操作工仅凭手感调节雾化蒸汽管路截门，观察蒸汽压力表的读数，凭借经验值来调整加料雾化蒸汽的大小。免费论文参考网。此种操作方法，因为操作人员的差异、各自的经验值不同，加料的雾化效果也就不相同，会造成加料过程的不稳定，而此过程对产品的影响很大，就不能实现产品的“批次稳定”。
2）在六千叶片线的正常生产中，加料系统所需的蒸汽源是波动的，是否达到规定的要求，没有准确数据可供参考，也就没有可追溯性，致使六千加料料液雾化效果这一关键过程缺少可靠的保障。
3.解决办法
通过对六千叶片线加料雾化蒸汽管路的物理位置、压力范围等情况进行综合分析后，我们决定采用E+H公司的压力变送器来进行压力检测。其工作原理是：介质压力直接作用于陶瓷膜片，正常的压力使膜片偏移0.025mm,超压状态也只使膜片偏移0.1mm，此时测量膜片贴到了陶瓷支架上，避免了损坏。膜片位移产生的电容量，由与其直接连接的电子部件检测、放大和转换为标准信号进行输出。改造方案确定后，我们主要进行了以下四个方面的改进：（1）根据现场情况，选择合适的位置，在雾化蒸汽管路上安装E+H公司的压力变送器（见后付图一所示），并设定相应的参数，进行了相应的调试与校验。（2）安装完毕后，通过多次的试验最终确定了恰当的雾化蒸汽压力，并及时通知了相关的技术、操作人员。免费论文参考网。（3）现场调试完毕后，在801电控柜的PLC中编写了相应的数据采集的程序（见后付图二所示），并将此数据采集到制丝集控室的上位机中。（4）修改制丝集控室的上位机数据采集程序，实现通过“历史趋势图”可以及时的查看六千叶片线加料雾化蒸汽压力值的目的（见后付图三所示）。改造后，经过三个月的运行，六千叶片线加料雾化效果十分的稳定，保证了产品的质量，取得了良好的效果，在以后的工作中会继续跟踪检查其运行效果。
4.采用的关键技术及创造点
（1）此次改造使用的E+H公司生产的压力变送器，是第一次应用到制丝车间相关设备的蒸汽检测回路中，是一种新检测方法的实际使用，为以后更好的推广使用打下了基础。（2）我们通过分析采集到的六千叶片线加料雾化蒸汽压力趋势图，总结出经验，协助工艺面制定出了操作规范，保证了产品的“批次稳定”，提高了产品的质量；使车间的设备管理更加科学，为车间的“数据文化”提供了更加翔实的记录。 （3）在制丝车间部分设备上使用的检测蒸汽压力的元器件主要的是压力表、电接点压力表等，其主要用于蒸汽压力的显示，属于普通机械式压力表，不能实现电控信号的传输，也不便于远程监控、记录。此次使用的E+H公司的压力变送器功能强大，能够实现电控信号的传输，便于远程监控、记录，性能稳定、可靠。（4）项目的推广、应用情况。六千叶片线加料雾化检测方法的成功改进，取得了良好的使用效果。以此为借鉴，我们又把此次改造后的成果应用到四千叶片线加料系统，同样取得了成功。
5.预期达到的技术指标与经济效益
改造前：在六千叶片线加料的正常生产中，操作工仅凭手感调节雾化蒸汽管路截门，观察蒸汽压力表的读数，凭借经验值来调整雾化蒸汽的大小。此种操作方法，因为操作人员的差异，各自的经验值不同，加料的雾化效果也就不相同，会造成加料过程的不稳定。改造后：通过分析采集到的雾化蒸汽压力趋势图，总结出经验，制定出操作规范，保证了加料过程的稳定，也就保证了产品的“批次稳定”，提高了产品的质量；通过远程监控，方便了设备的维修检查。 改造后所带来的效益也是非常可观的：一是保证了产品的“批次稳定”，提高了产品的内在质量；二是实现了远程监控，方便了设备的维修检查；三是实现了六千叶片加料过程的“可追溯性”。
【关键词】 视频流媒体转发技术 智慧城市体系 消防远程监控 应用分析
引言
城市发展朝着智慧或智能型的方向转变是城市发展的必然趋势，尤其是借助网络、传感或遥感技术等品信息处理技术构建智慧城市成为其中必备的技术支持和基础。在智慧城市体系构建当中，城市的基础设施建设、信息资源开发利用等，对城市居民以及城市本身的发展起着极为重要的作用，而其中以网络信息科技为支撑产生的作用及效果则会更加明显[1]。而具体如何将网络信息科技应用到智慧城市的构建当中，以下则具体分析视频流媒体转发技术在其中消防远程监控中的应用[2]。
一、视频流媒体转发技术
流媒体技术是一种应用于流媒体的综合技术，其中涉及到多媒体采集、编码、传输、解码和存储等方面。实际上，流媒体在播放之前并不是对所有内容进行下载，而是只对部门内容进行缓存，在整个数据传送的过程中，用户能够在计算机上利用播放器或其他硬件软件实现对多媒体文件的播放，这种方式能够节省下非常多的用户下载等待时间和存储空间，与此同时后台服务器实际上仍然还在进行多媒体文件的下载。
二、智慧城市体系及架构
在当前时代及社会发展形势下，智慧城市是与网络充分融合的，例如城市的基础设施建设与电信网、物联网等相互结合，并且其最终形成的模式是以智慧技术高度集成、智慧产业高端发展、智慧服务高效便民的新模式[3]。在智慧城市体系之下，城市居民的生产、生活更加便利和高效，城市的运行、发展更加趋于智慧化。针对“智慧城市”，IBM《智慧的城市在中国》就提出“它能够充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能的响应，为人类创造更美好的城市生活”[4]。
总而言之，智慧城市体系的构建对城市的发展以及城市居民的生活、生产有着积极的作用，该理念下的城市发展未来也必将成为城市经济、国家经济，甚至世界经济发展的关键。
三、视频流媒体转发技术在智慧城市体系中的应用分析
由于智慧城市体系构建当中，城市的基础设施建设等是与网络信息科技相互结合，因此针对视频流媒体转发技术在其中的应用，以下则具体以其在智慧城市体系当中的消防远程监控系统中的应用，予以具体的分析和探讨。
3.1 智慧城市体系中的消防远程监控系统及其现状分析
3.1.1 智慧城市体系中的消防远程监控系统
城市视频监控可以涉及各个领域和行业，比如工地监控、餐饮监控、道路监控、旅游景点监控、企业生产监控、城市治安监控等[5]。针对城市消防远程监控系统，是利用现代通讯网络的优势，将每一个建筑物内独立的火灾自动报警系统联网，同时综合地理信息系统、数字视频监控等信息技术，从而在监控中心内对所有的联网建筑物的火灾报警情况进行监测。需要注意的是，互联网网络传输的宽带和传输质量影响关系到整个系统的可靠性，但是因各个建筑物内多用户访问数字视频图像给网络宽带带来较大问题，影响到城市消防远程监控效率。
3.1.2 城市消防远程监控系统现状分析
在城市消防远程监控系统中，当一个用户访问系统中的一路视频图像，就会占用一定的网络宽带。实际上，整个系统可能会出现多个用户去访问相同路数的视频图像或多个单位同时去访问各自的视频图像，在这个过程中大量用户的涌入就很容易出现视频图像不流畅、图像卡死的问题出现[6]。导致这种问题出现的原因在于城市消防远程监控中心申请的网络管带不够，因此出现网络阻塞。因网络阻塞问题的出现就需要运营商申请增加网络宽带，但是需要注意的是城市消防远程监控系统的真正意义在于传输火灾报警信息，其中查看视频图像只是辅助作用，传输火灾报警信息才是关键。因此本文研究将视频流媒体转发技术与城市消防远程监控系统的结合。
3.2 视频流媒体转发技术在智慧城市消防远程监控系统中的应用
视频流媒体转发技术通常而言是以ezCSS流媒体转发服务器软件为基础的，该软件主要是针对各种公共网络环境下的视频传输开发的网络视频管理软件，其在城市消防远程监控系统当中得以应用，不仅能够解决访问视频网络宽带问题，还能够解决广域网和局域网的网络互访功能[7]。就视频流媒体转发技术在智慧城市消防远程监控系统中的应用，以下主要结合实例予以深入分析。
实例：ikan视频监控平台由杭州协凯科技有限公司开发，可以对接视频监控主流厂商的软件平台，将不同视频监控平台上的资源汇集、接口整合，再为第三方应用提供业务系统集成接口，基于HLS（Http Live Streaming）的流媒体传输协议开发，以视频图像应用为手段实现视频转发的功能，让视频监控的本地化走向互联网，内部管理走向社会大众。ikan视频监控平台架构见图1。
ikan视频监控平台具有五大优势：
优势一：突破专网的限制，提供互联网的服务
对接建设在专网的视频监控平台，为互联网提供视频监控资源调用的入口，同时在专网与互联网之间建起安全堡垒，降低发生在视频监控平台的网络安全风险。
优势二：支持对接主流厂商的视频监控平台，整合对外接口，且兼容性高
提供与大量监控平台对接的能力，实现对接主流厂商不同版本的视频监控平台，将不同视频监控平台的接口整合成统一的对外接口。
优势三：汇聚视频资源，专业处理流媒w，降低应用平台对接复杂度
经过ikan视频监控平台的流媒体转发，将视频资源整合，互联网应用对接本平台就可以调用在不同监控平台上的视频资源，实现一对一的简单开发，降低一对多开发的复杂度，提高开发的效率。
优势四：覆盖多平台、免播放插件、高效的视频输出
实现在不同类型的系统平台（Mac、windows、IOS、Android）和业务平台（APP、网页、微信公众号）的免OCX控件实时预览，3-5秒钟内快速播放，自适应网络状况，确保视频播放的流畅度，有效解决操作视频监控平台碰到的常见问题。
优势五：平台可用性高，扩展性强
提供标准统一的API接口，可以根据接口文档进行二次开发，将视频功能模块嵌入到各种各样的互联网应用；也可以根据客户视频相关的需求进行定制开发，满足在各行各业的使用。以浙江台州移动阳光厨房的ikan视频转发技术为例进行分析，目前台州市共建成“阳光厨房”1513家，其中大型、特大型餐馆、养老机构435家，学校食堂349家，单位食堂58家，中小餐饮单位671家。利用ikan视频转发技术建立起来的移动阳光厨房，在单位的各单位的洗碗洗菜间、烹调间、冷菜间、二次更衣室等关键点位安装了监控摄像头，采用这种开放式的监管方式不仅让餐饮经营单位实现了良好的营销宣传，同时对保证广大人民群众的食品卫生安全也有积极意义。目前，台州的1513家“阳光厨房”已接入市市场监督管理局智慧监管系统，共有840家已接入台州餐饮服务食品安全社会共治平台。其中厨房监控系统与餐饮监管部门实现联通，相关工作人员可以直接利用健康系统远程进行监督操控，一旦发现违规行为可以进行现场取 证。通过研究发现ikan视频转发技术能够实现多用户对视频图像的远程访问功能，最终减少运营商在网络宽带方面的投入。综上关于视频流媒体技术在智慧城市体系中的应用实例分析，城市运行在技术的支持下，展现出更加智慧的一面。当然，视频流媒体转发技术在智慧城市体系中的应用，具体还涉及到到其他方面例如其在医疗卫生当中的应用、在交通发展当中的应用等，并且视频流媒体转发技术在其中的应用也体现出了极好的功效，在此就不详细阐述。总之，该视频流媒体转发技术在城市智慧化的过程中具有极为重要的作用。
四、结束语
综上所述，视频流媒体转发技术的优势十分突出，尤其是对智慧城市体系的构建起着先进性的作用。关于视频流媒体转发技术在智慧城市体系中的应用，本文主要就其在智慧城市消防远程监控系统中的应用给予具体的分析和阐述。视频流媒体转发技术在ezCSS流媒体转发服务器的基础上，则充分体现出了消防工作的迅速性、快捷性和协调性，尤其是在消防监控中的图像处理上凸显其巨大的优势。当然，以上仅仅探讨了视频流媒体技术在城市消防方面的应用，其在城市其他的基础设施建设如医疗卫生、交通监控等方面的应用也是不容忽视的。总之，视频流媒体转发技术在智慧城市体系的构建当中值得推广和应用。
参 考 文 献
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【关键词】网络平台视频监控远程监控
一、引言
随着网络通信技术的发展，自动化控制系统的要求也越来越高，从过去的集散式自动化控制发展到分布式自动化控制，再发展到目前流行的现场总线自动化控制，以及逐步成为趋势的工业以太网自动化控制，目前基于网络实现的远程无人值守自动化控制逐步得到了广泛的关注、研究和应用。由于网络带宽的扩充，使得基于网络的远程无人值守成为了可能，但是这也对监控平台提出了更高的要求，除了传统的依靠传感器监测机电设备的生产状态、工作状态之外，还必须要对整个环境实施全方位的监控，因而视频监控也要实现基于网络化的远程控制。
过去传统的视频监控都是就近接线实现就近监控，随着数字化管控、一体化管控概念的提出，远程视频监控也逐渐成为了当前安全监控、自动化监控的必然需求，因此，如何基于以太网构建远程视频监控系统，是当前远程监控系统必须要解决的技术问题之一。本论文主要结合工业以太网的实际功能，对基于网络的视频监控平台展开系统的分析设计与研究，以期能够从中找到面向网络的远程视频监控系统的设计应用方法，并以此和广大同行分享。
二、基于网络的视频监控平台的总体分析
2.1设计原则
基于网络实现的远程视频监控平台，在设计时除了要满足其基本的视频监控功能外，还必须结合实际的应用需求进行设计，确保功能满足的同时实现最佳的经济效益，为此，需要确立以下几个设计原则：（1）先进性。基于网络的视频监控系统必须要足够先进，要能够满足当前网络系统、视频监控设备的接口类型，整体采用性能优良的监控装备，确保整个系统在相当一段时间内能够保持领先的水平。（2）可靠性。从系统设计、部件选型、系统装配、软硬件配置等各个角度入手，都要确保系统的高可靠性，在任何恶劣环境以及网络资源有限的情况下，监控系统都能够稳定可靠工作。（3）方便性。整个监控管理界面应当具有良好的人机交互性，即使不具备计算机操作知识的人员依然能够方便的实现远程视频监控和相关数据记录的查阅、调取和管理，同时从系统的后期维护保养的角度来说，也要方便整个系统的维护和维修。（4）扩展性。系统除了要满足当前的监控功能外，还必须设计一定的功能冗余，一方面要能够实现将来新监控设备的补充，以实现新的监控功能；另一方面还要设计适当的扩容接口，以满足系统日后的升级，包括更换更新的设备、网络扩容以及增加其他必要的控制模块等。
2.2功能需求分析
（1）图像视频监控功能。基于网络的远程视频监控平台，首要功能自然是图像视频监控功能，该平台系统应当能够提供24小时不间断的视频监控功能，同时自动存储图像视频资料，以供后期查阅和调用管理。（2）数据管理功能。对于存储的图像视频数据，应当按照时间节点自动存储管理，通过所设计的数据库管理软件能够对庞大的视频图像数据方便的进行直接管理，按照用户的管理需求进行数据管理。（3）用户安全管理功能。由于视频监控系统实现了网络化和远程化，因此系统的网络安全性必须要着重设计，确保整个网络系统的安全，对于用户登录的权限，也必须加强管理，确保实现不同权限等级的用户拥有不同的数据管理功能。
三、基于网络的视频监控平台的实现
3.1系统网络结构设计
（1）网络介质的选择。现在网络铺设的介质主要有双绞线、同轴电缆和光纤。目前双绞线应用的已经比较少了，同轴电缆在远距离传输方面并没有突出的优势，而光纤目前是主流的网络传输介质，一方面因为光纤传输速率快，失真少，更重要的是光纤传输尤其适合应用于远程监控，况且视频图像监控所形成的视频数据都是大流量数据，极易造成网络的拥塞，而采用光纤作为传输介质，极大的避免了网络拥塞的发生。（2）网络拓扑结构的选择。网络拓扑结构一般有星型结构、树型结构、网状结构、环型结构以及总线型结构等。各种类型的网络物理拓扑结构的性能对比见下表1。从表1可见，环型网络拓扑结构适宜应用于远程视频监控系统，而且环形网络由于具有链路冗余功能，因此能够确保远程视频监控系统的稳定可靠运行。
3.2系统层次分析
基于网络的远程视频监控平台系统，从前端摄像头到后台控制中心，其网络架构层次设计如下：（1）网络摄像头层。作为远程视频监控平台的最前端，采用网络摄像头的最大好处是避免了因接口转换而带来的成本上升的问题，直接采用RJ45接口将摄像头拍摄到的视频图像画面以通用的TCP/IP网络传输协议进行传输，简化了网络层次和结构。（2）网络传输层。采用光纤构建的千兆工业以太网是整个远程视频监控平台系统的关键部分，承担着视频图像数据的网络传输。在网络传输层，网络传输平台通过环形拓扑实现控制网络冗余连接，即控制网上任何一点的单一链路连接意外断开，系统都能通过环网的反方向提供后备链路，保证系统可用性的同时兼顾经济性，环网主干链路全部采用单模光纤，保证故障切换时间均
3.3系统软件配置
（1）终端显示层程序。作为远程视频监控平台系统的终端，其显示程序采用了人机交互性友好的组态软件进行开发，能够借助于三维图形逼真的还原监控现场的场景；另一方面，该显示程序除了要能够实现不同视频摄像头监测画面之间的切换，还必须要能够对画面进行存储管理。下面重点分析视频采集程序的实现。（2）视频采集软件子程序。视频采集模块主要是通过相关函数接收来自摄像头传输过来的视频信息。在程序设计中调用ReadStreamData（HANDLE hChannelHandle，void* DataBuf， DWORD*Length，int* FrameType）函数来读取参数hChannelHandle对应的视频通道的音视频数据流，并按照参数Length指定的缓冲区大小，将数据流读取到数组DataBuf中，同时返回当前读取的数据流的帧长度。这样系统就可以对数组中的数据流信息进行后续的处理，如本地音视频的预览等。
四、结语
由于图形视频监控具有直观、醒目的特点，因此在现代化的自动化控制系统中逐渐凸显出特殊的监控作用，对于确保整个生产环境的安全具有至关重要的作用。基于工业以太网实现的远程视频监控平台，是将远程测控技术和计算机网络通信结合的又一个典型应用，本论文重点针对远程视频监控平台的结构与实现，给出系统的设计和实现方案，对于其他技术领域内应用远程视频监控技术提供了很好的范本，是值得推广应用的。
参考文献
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关键词：物联网技术；远程管理；中药种植
1前言
近年来，远程监控技术应用于现代化农业的研究十分热门。它起源于20世纪末西方国家提出的"数字农业"思想，是结合了GIS、GPS技术、智能决策系统、自动控制理论的一种现代化农业生产形式。据报道，截止2013年已有中药材种植面积达110万亩，有20余万农民从事中药产业，约1/4的农田种植药材。今天，中药材生产已经成为亳州农业的支柱产业。尽管种植中药材的面积大，品种多，但却存在着种植以散户为主、技术低下，操作不规范，偏面追求产量和效益，忽视质量等问题。亳州种植中药材的问题在全国有普遍性。中药种植属于高风险行业，天气、病虫害、化肥和农药价格、油价、市场需求等因素都会影响收成。所以运用信息化手段管理农场将成为了一个趋势和向导。
2现代化中药农场管理系统基本框架
整个物联网应用可以分为三层，见表1。
本系统由各种特征传感器构成一个微型监护网络，传感器节点上使用中央控制器对所需要监测的植物生命指标、环境指标等传感器进行控制来采集数据。通过SIM900无线接发模块和Arduino Yun模块二种联网方式将数据发送至终端设备，并由该设备将数据传输至网络上，通过网络可将数据传输至远程监控中心，由专业人员对数据进行分析统计，提供必要的咨询服务，实现远程管理。
3系统技术关键
3.1远程监控技术
3.1.1远程监控控制端介绍 本系统的一大优点就是在于其便利的远程监控，共有两种方式。
一种是基于"ArduinoYun模块"联网方式的监控（简称"网页端"），该方式的好处就在于可以很方便的查看和控制。我们采用的Arduino Yun主板，自带路由器（即无线传输功能），将传感器采集到的信息传输到互联网，同时移动电子设备（包括笔记本电脑、ipad、手机等一切可上网的设备）连接到互联网网络。就可以实现远程监控管理操作。
该方法非常便捷使用，不限制于所使用的设备，对比手机App或PC端软件的好处是：免去了下载安装，避免换设备时因没有安装而不能使用的情况；同时网页端的操作不受电子设备本身操作系统的影响（无论是安卓或IOS平台都可以使用），省去了开发App时需要兼顾系统平台的问题。
另外，考虑到系统的安全性，我们在使用网页端时，设置了用户名和密码进行加密保护，避免有其他人员的使用。
目前已经可以完成：自动灌溉、实时温湿度获取、实时图像获取、检测入侵、系统自动报警等。
操作界面，见图1。
图1 "网页端"在电脑操作界面示意图
在"网页端"的电脑操作界面上，还可切换数据视图，如：折线图、柱状图、文本数据。同时设计有图片保存功能，可将所需要的数据以图片格式保存。
同时，将这些采集到的数据建立数据库，为后期研究作准备（详见技术关键信息整合部分）。
另一种则是基于"SIM900模块"的联网方式（简称"手机端"），它是基于电话拨号、短信功能。可以在没有无线网络的状况下使用，保证了单一故障情况下系统的可靠性。由现场的传感器实时监测当时的温湿度、光强等环境数据，并把数据通过无线接发模块SIM900定时发送到管理人员的手机上。或需主动查询时，即通过拨号到指定号码，随后可以短信形式接收到实时的农场参数信息（T为温度、H为湿度、L为光强），
目前已完成的有：短信接收温湿度、光照度、有无人员闯入等信息，见图2。
图2 "手机端"系统工作流程图
3.1.2远程监控功能介绍 远程监控主要可实现以下4方面的功能：①实时数据检测：主控制器定时轮询传感器节点，检测环境实时数据，包括实时图像、温度、湿度、光照等数据，将信息存储到主控器的芯片卡中，用于后期环境数据的记录，同时建立数据库，实时获取检测数据的信息，便于计算机完成对数据处理和分析。②系统自动报警：当主控制器检测到本地监控参数，会对数据进行分析，如果监控参数达到报警阈值，主控制器将根据预警方案向控制中心发送报警信息，从而提醒管理者，随后可立即采取相应措施。以板蓝根为例，当温度超过25℃，土壤湿度超过80%时，系统就会自动报警提示，见图3。③入侵检测：系统可以根据人体红外传感器进行入侵检测。当有动物或人员进入检测范围内（5～7m），系统将会发送短信提示管理者。同时触发蜂鸣器工作，发出警报声意图赶走入侵者并提示现场人员采取相应措施。④反馈控制：用户可以通过手机发送相关控制命令到主控制器，主控制器接收到指令后会根据预设规则采集相应数据信息，并将数据信息反馈至用户终端。如用手机或电脑远程"开启/关闭"农场的自动灌溉装置等。
图3 自动报警示意图（红色字为报警提示）
3.2硬件平台选择 在硬件选择上，我们采用当今比较流行的开源硬件-Arduino。Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，包含硬件（各种型号的Arduino板）和软件（Arduino IDE）。
Arduino是一个基于开放原始码的软硬件平台，构建于开放原始码simple I/O介面版，并且具有使用类似Java、C语言的Processing/Wiring开发环境。
3.3传感器的选择 传感器采集中药植物各种生长参数，这些参数将通过下位机进行数据处理及融合，通过无线数据传输将数据发送到终端节点并由Internet发送到远程监控中心，为管理人员提供各种重要的生长参数变化，帮助他们实时监测远端中药植物的生长状况，并可以及时地采取相应措施。无线传感器网络节点的点框图和处理器单元如下图所示：
图4 点框图和处理器单元示意图
对于该系统，我们将采用如下的传感器：①光强度-BH1750；②温湿度-SHT1x和SHT11；③生长情况-东芝MJPG UVC 720P高清摄像头；④人体红外感应模块--HC-SR501；⑤有源蜂鸣器--AC-S701。
3.4充电技术与功耗 充电技术我们将采用太阳能充电的形式，但是太阳能充电的电流过小，不能很快速的充满一节锂电池，所以在系统中我们将加入低功耗模式。即传感部分及数据处理部分将采每隔一段时间采集并上传数据的形式，而非循环采集。
在设备唤醒上，我们优先采用WDT看门狗进行唤醒。
3.5数据获取--建立数据库 对于由分布在农场中的各个传感器装置采集到的数据资料，通过电脑将这些数据存储到数据库中。另外，作为备份，采用在软件中建立数据库和在Arduino YUN硬件中放置储存芯片记录实时检测数据。
4总结与展望
在传统人工逐渐被代替的今天，中药材生产必须彻底打破小农经济的模式，走规模化规范化的改革道路，引进高科技先进的管理模式和技术。故我们所设计的"现代化农场远程监控管理系统"是符合当下改革潮流趋势的，本系统有助于推动中药种植的发展、质量控制与普及提高，并朝着客观化、标准化、规范化方向迈上新台阶，对推动中医药事业实现数字化、现代化具有深远的意义。
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关键词：油田；数字化；开发；应用；效率
1 油田数字化的概况
数字油田就是通过数字地球技术为技术基础来实现油田的全面信息化。通常来说国内的数字油田包括以下几个方面，一是数字油田是数字地球在油田的具体应用，油田在自然状态下的数字化信息虚拟体即为数字油田，数字油田也是油田应用系统的一个综合集成，数字油田是企业的数字化模型的发展，数字油田对于油田的发展来说是油田数字化的企业实体形式，数字化油田工程中的能动者是数字化应用的工作人员，也就是说数字化油田其实是油田的一个科技化虚拟表现，通过对油田基本信息的汇总和分析建立油田模型，根据不同的数据处理进行探查和研究，进行油田工程中的模拟情况，其中油田的生产信息以及地理信息尤为重要，数字化油田的建设能够根据基本信息的模型建设及时获取油田的生产动态快速进行反应和完善，另外企业的信息化和油田的数字化能够很大程度的改善在油田这个大工程中各部门的互相联系和数据的整合能力，提高了工作的效率和安全。为石油企业建立数据以及信息资源的共享和管理体系是数字化油田的发展核心，以资料库的发展为基础，在信息共享的基本条件下不断的发挥石油勘探开发以及地面建设储运销售等全面的生产和管理，综合建立数据体系，与各专业的应用系统融合和完善，通过油田生产管理优化应用的基本模型实现虚拟技术数据的可视化和多维化的全面发展，另外智能化的分析也为油田的数字化提供了更好的方向，通过智能化分析的模型更好的实现企业经营管理的信息化背景基础，物联网技术就是针对数字化油田的开发管理而研发的一种针对性技术，能够满足油田的生产运行、生产管理以及监控等各个方面的基本需求，是石油勘探开发中一项综合的技术应用，能够实现油田开发管理的一体化和规范化，实现了现代化生产经营的规范、统一的数据平台。
2 油田数字化的应用
2.1 数据处理 数字化油田在发展过程中，由于设备承载力问题等原因对油田的开采效率和安全有很大的影响，这就需要我们采取措施去避免，另外数据对于油田工程来说也尤为重要，油田工程中数据的丢失或者传输的不及时不准确都会造成油田工程的延误和影响，并且在油田开采的过程中有多个采油点，这就会出现大量的数据需要采集和储存，大量信息的输入和输出对网络宽带以及设备的要求就更高，数据库建立不仅仅是去订阅相对应的学术论文，而且是建立属于我们自己的数据收集和管理系统，这个系统可以是中国石油内部各公司联合构建的，也可以是某个油田内网对内查阅的，但重要的是要有极强的针对性和实用性，能够对于采油采气的技术研究和发展起到推动和促进作用。
2.2 远程监控 数字化油田实现了油井生产过程的远程监控，其中油田的远程监控系统能够对油井的供图、压力、温度、电流、功率等进行远程监控并且通过网络进行传输和分析，对于油井的生产工况有一个实时的诊断，另外远程控制还能够实现实时产液量的计量，用电消耗的分析以及可以通过扭矩法、电能法等计算和控制抽油机的平衡，通过远程的监控分析和诊断从而实现油井工作中的参数优化设计，通过优化设计以及诊断资料由专家进行解决方案的确定，基于油井工况诊断和工艺参数设计结果，远程实时实现对油井的大闭环智能控制，通过井场摄像机传送视频信息到视频服务器，通过交换机上传至无线网桥，后经无线网络最终实现现场视频数据传送到站内视频监控平台。另外，注水井生产远程监控分析优化系统通过网络远程采集注水井的压力、流量等数据，利用PID算法自动调节阀门开度。同时将即时流量数据和累计流量数据以及各种压力数据，传送到RTU，利用CDMAGPRS网络将数据传回到油田企业内部网计算服务器。Web系统根据系统设定的权限和管理范围，对管理的水井进行定制查询和统计、展示等。
2.3 物联网的应用 通过技术的不断发展，石油互联网也逐渐应用到油田的生产实践当中，物联网技术在数字化油田建设中的应用能够简化油田的建设工作，在油田数据采集、远程监测、物资管理等繁复的工作中物联网的技术应用很大程度上减轻了工程负担，提高了工作效率，物联网技术的应用能够实现跨地域的协同工作，物联网的应用紧密联系了工程中的各个琐碎的环节，对于油田工程中的多项业务科学有序的进行了整合，实现了油田生产经营过程中的优化，不断拓宽了油田的勘探业务，在科技迅速发展的今天数字化油田的进程中物联网技术的应用是数字化油田的一个发展方向，对于数字化油田的建设来说是一个有效的措施，油田勘探的不断发展与油田的信息采集以及智能化技术的应用随着油田勘探开发的进一步深入、信息采集与智能计算技术的迅速发展，油田中物联网的应用越来越成熟，能够更好的服务于油田的开发和完善。
2.4 无线网络部应用 无线网络的应用通过无线通信产品的选择能够基本实现增压站和井场之间的数据实时传输、视频监控、远程控制等效果，不仅如此还能够进行数据的传输，实现数据共享和数据的科学管理等应用。
做好数字油田，必须树立思想先进比系统先进更重要的理念，要有创新思想，开放学习的态度及分享成果的意识；要勇于承认差距，改变现状，迎头赶上；要服从大局、服从整体，统筹兼顾，突出加强勘探生产、实施管控、基础建设等重点；要将生产运行的理念转变为生产决策的理念，更好地推进油田科学发展。
3 结语
综上所述，油田数字化的建设不是一概而论的，而应该是结合油田的具体特点，通过对现有资源的集成和整合，对于创新和管理理念进行分析，对于油田的生产管理和综合研究的数字化管理系统统一建立，从而对安全、监控过程、人力资源的节约进行强化，从而提高效率和公司效益，数字化管理能够很大程度的提高生产效率，大大降低劳动强度，不断提高安全保障的水平，大大降低安全风险，从而不断实现油田管理的科技现代化的发展。达到强化安全、过程监控、节约人力资源和提高效益的目标。
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关键词：RS-485，分户热计量，SN75LBC184
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