工业设备远程信息监控系统探析 葛小燕

工业设备远程信息监控系统探析葛小燕

发表时间：2018-04-10T15:23:23.817Z 来源：《基层建设》2017年第36期作者：葛小燕

[导读] 摘要：从宏观角度阐述基于Modem拨号的点对点型和基于互联网的网络型技术形式，实现远程监测与故障诊断：主要包括诊断知识的表达、诊断知识的获取、扩展软件实现以及如何实现用户与诊断中心的交互。

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摘要：从宏观角度阐述基于Modem拨号的点对点型和基于互联网的网络型技术形式，实现远程监测与故障诊断：主要包括诊断知识的表达、诊断知识的获取、扩展软件实现以及如何实现用户与诊断中心的交互。

关键词：远程控制；故障诊断；网络技术

1远程监控系统的方式和结构

随着互联网络的发展，越来越多的用户（特别是OEM的用户）希望能够通过互联网对所售出的产品进行查询、诊断和维护，这样可以加强管理、减少维护工程师到现场的时间和费用，不仅节约了大量的人力和物力成本，同时也能为客户提供更为快捷的服务，减少客户的损失，这样，远程诊断和服务成了迫切需要解决的问题。随着信息时代的到来，Internet的发展为各行各业带来了全新的理念，把设备的远程信息技术提高到了一个新的层次，已经能够把生产企业、设备供应商二者更加紧密地结合在一起，使得设备供应商可以在异地通过网络对远程设备进行信息交换。因此对工业设备远程信息监控系统的应用研究具有可行性而且具有重要的现实意义。

远程监控是国内外研究的前沿课题，国内外都展开了积极的研究。1997年1月，首届基于Internet的远程监控诊断工作会议由斯坦福大学和麻省理工学院联合主办，有来自30个公司和研究机构的50多位代表到会。会议主要讨论了有关远程监控系统开放式体系、诊断信息规程、传输协议及对用户的合法限制等，并对未来技术发展作了展望。由斯坦福大学和麻省理工学院合作开发基于Internet的下一代远程监控诊断示范系统，这项工作同时也得到了制造业、计算机业和仪器仪表业的Sun、HP、Boeing、Intel、Ford等12家大公司的热情支持和通力配合。之后，由这些公司共同推出了一个实验性的系统Testbed。Testbed用嵌入式Web组网、用实时JAVA和Bayesian Net初步形成在Internet范围内的信息监控和诊断推理。另外，许多国际组织，如MIMOSA（Machine Infor-mation Management Open System Alliance）、SMFPT（Society for Machinery Failure Prevention Technology）、COMADEM（Condition Monition an Engineering Management）等，也纷纷通过网络进行设备监控与故障诊断咨询和技术推广工作，并制定了一些信息交换格式和标准。

国内对于远程监控技术也开展了积极的研究。目前，西安交通大学、华中科技大学、哈尔滨工业大学、南京理工大学等高校已经取得了较为先进的研究成果，如西安交通大学研制的大型旋转机械计算机状态监测系统及故障诊断系统RMMD、华中科技大学开发的汽轮机工况监测和诊断系统KBGMD、哈尔滨工业大学的微计算机化机组状态监视与故障诊断专家系统MMMDES等。

远程监测与故障诊断主要包括诊断知识的表达、诊断知识的获取及其软件实现、诊断知识的扩展软件实现以及如何实现用户与诊断中心的交互。远程监测与故障诊断在工业控制的实际应用中，可采用不同形式来实现。

远程设备监控包括设备的远程数据采集、设备控制系统的远程调试和配置、设备的远程控制和设备的远程维护。设备远程监控与设备的本地控制最大的不同就在于，我们必须对不同设备控制的程度和深度进行研究和分析。因此，根据设备不同的控制方式，进行了以下的分类：

（1）保持型。远程监控向设备控制系统发出控制命令后设备会自动完成这个命令，并且，监控设备的监控只针对设备，也就是说，监控设备的监控只有在必要的时候才会对设备进行干预。在这种特定的条件下，就要求设备不间断向远程监控系统发送其自身的运行信息，远程监控系统才能保持对设备的监控能力。若果中途有所间断的话，那么监控所起到的作用就不会很大。这样远程监控系统必须维持和设备建立起来的通讯联系仍然是具有一定的滞后性的，尽管具有一定的滞后性，但是这种方式也有其自身的优越性，就是可以实现无人控制，在危险的环境中以及人力做不到的事情，它却做到了。

（2）完成型。完成型与保持型最大的区别在于，远程监控系统不对设备的监控的具体过程进行监控。仅仅是向设备发送命令并由设备自动完成这个命令后进行反馈报告。

（3）完全型。这种方式设备的控制系统和设备是相互分开来的，大部分的操作由远处监控系统完成，只有一小部分是由本地监控系统设备执行。由于设备控制系统内信号的传达速度要快，效率要高，反应灵敏度还要高，所以这个方式一般只用于比较特殊的行业。（4）人机交互型。这个方式，需要本地的工作人员和远程监控设备共同完成，一般情况下由远程系统进行指挥，而工作人员进行实体的操作，对设备进行监控和维护。这个方式最大的一个好处就是在执行任务的过程中，可以随时建立连接，将人员和设备进行互换。

2工业设备远程信息监控系统

随着互联网络的发展，越来越多的用户（特别是OEM的用户）希望能够通过互联网对所售出的产品进行查询、诊断和维护，这样可以加强管理、减少维护工程师到现场的时间和费用，不仅节约了大量的人力和物力成本，同时也能为客户提供更为快捷的服务，减少客户的损失，这样，远程诊断和服务成了迫切需要解决的问题。随着信息时代的到来，Internet的发展为各行各业带来了全新的理念，把设备的远程信息技术提高到了一个新的层次，已经能够把生产企业、设备供应商二者更加紧密地结合在一起，使得设备供应商可以在异地通过网络对远程设备进行信息交换。因此对工业设备远程信息监控系统的应用研究具有可行性而且具有重要的现实意义。

2.1基于Modem拨号的点对点型

通过本地Modem、公用电话网、远端Modem来监测远端设备，这种点对点远程监测简单实用，设备要求少，在远程监测时，只要企业提供公用电话线即可，设备供应商就可通过特定的软件对其设备进行监测。其缺点是不能实时联接、数据流量小、不能做到资源共享，企业无法获取新的诊断方法。

2.2基于互联网的网络型

网络型远程监测与故障诊断是一个开放的分布式系统，可运行在基于TCP/IP网络协议的网上，使用户能够实现上、下位机以及更多层次的厂级联网。TCP/IP网络协议提供了在不同硬件体系结构和操作系统的计算机组成的网络上进行通信的能力，一台PC机通过TCP/IP网络协议可以和多个远程计算机（即远程节点）进行通讯。就是采用网络技术，将用户的工业设备与生产企业的计算机之间建立一个通道，从而达到远程监控和故障诊断的功能。要实现以上功能，需要解决以下问题：

工业设备连接以太网，现阶段大部分的厂家生产的产品提供以太网模块，使产品备用连接以太网的能力。工控设备与Internet的连接。