远程监控（共12篇）
远程监控 篇1
网络技术的应用对人们的生活以及各行各业的生产都产生了深远的影响, 油田生产的现代化需要充分利用网络技术信息, 提高远程控制的效率, 将全面准确的数据信息及时进行传递, 通过加强油田远程监控管理为油田生产提供更为高效的信息支持,
一、油田远程监控技术概述
油田远程健康技术就是通过利用油田生产指挥控制中心的计算机网络系统, 对各个生产站点的远程生产过程的监督控制, 远程监控技术系统具有对分散的控制网路进行整体监控、提供远程软件下载和设备的诊断维护等功能。在油田的生产管理上, 远程监控技术对分散化的油田生产具有显著的集聚效果, 油田各个生产站点需要根据中心的监控需求, 建立自己的自动控制系统, 或者通过对已有系统进行升级改造, 从而实现与油田通信网和局域网的顺利连接, 从而监控中心就能够对各个生产站点的生产活动进行全面实时的监控, 对油田各个厂站的生产运行状态进行准确的把握, 收集到各种数据, 形成及时准确的决策依据并传递到各个站点, 真正实现资源共享。
远程监控管理主要是针对远程被监控对象通过网络进行监控的一种管理方式, 这一管理方式主要适用于大型分散型的生产系统进行管理的有效手段, 是大型生产企业进行整体控制和管理的需要。油田生产管理就是典型的大型分散型生产企业, 结合生产所需, 在当前要想实现远程监控管理, 就需要充分利用网络信息化功能, 在今后的管理目标上可以向着无人值守的生产管理进行努力。
二、油田远程监控管理系统
油田企业加强远程监控管理, 需要将远程监控控制网络与油田生产网络进行对接结合, 因特网技术在上个世纪末得到了飞速的发展, 越来越多的生产中都利用了这一技术, 油田生产企业的远程监控管理要想实现也需要利用因特网技术来连接控制系统与生产系统。首先, 需要具备一个现场控制系统并要求能够稳定运行。其次, 需要一个连接系统, 实现通过企业网对生产过程进行远程访问的系统。最后, 要在远程监控系统的各个部分之间建立起虚拟的通信联系。
远程监控管理系统主要包括两大部分, 即监控中心系统与远程站点监控终端, 监控中心在构成上主要包括服务器、后台管理计算机以及接收和处理终端, 监控中心后台管理计算机, 利用通信技术, 向各站点的计算机发出指挥指令, 并收集各站场的生产数据, 监督各站场的生产运行状态。油田生产各站点监控终端由各种传感器和报警开关组成的数据实时采集器和通信处理器构成。监控中心与井场站点终端的数据通信通过GSM与SMS服务模块进行联系, 将生产中的各类数据信息等接入网络服务器, 转化成Html文本的形式传递发布, 这种监控模式中数据的传递实时性还有待进一步提高, 因此还需要在因特网技术与控制技术上不断的研究。
目前在油田远程监控管理中适用更为普遍有效的C/S结构的远程控制管理系统, C/S远程控制结构是在上个世纪80年代后期在计算机局域网发展促进下形成的, 是油田应用中较为成熟的一种技术管理方式, 对油田的自动化控制和企业网的建设都产生了巨大的作用。我国许多大型油田的远程监控管理系统都是采用的C/S结构, 例如大庆油田的局域网上的远程监控, 就是利用了Windows NT中的远程访问服务功能, 通过编程语言开发应用了C/S结构的服务器端应用程序。开发应用的这一远程监控系统可以对各生产过程的实时数据以及过去的生产数据形成收集整理, 还能对远程的生产设备运行状况进行故障诊断分析, 并远程控制进行下装和修改控制参数, 实现有效的远程监控管理, 提高系统运行效率, 为油田整个生产系统提供跟更为准确、及时的决策指挥。
三、加强油田远程监控管理的研究
研究加强油田远程监控管理时要根据油田所需要的不同类型的控制系统的特点, 通过编写能够与各种软件、硬件设备相适应的C/S结构应用软件, 就能够使控制系统实现对各种复杂情况的远程监控。因此, 加强油田远程监控管理的研究还应当以局域网的资源有效利用为基础, 将生产现场的数据进行收集整理后形成及时、准确的决策传达给各个生产站点和管理部门。此外, 加强油田远程监控管理的研究还要不断扩展远程监控系统的功能, 例如结合智能技术, 应用于远程监控系统的改造与管理或者应用于各个生产站点的生产中, 为实现无人值守的生产运行做出前期试验准备, 为油田生产向着自动化和智能化不断迈进, 不断进行生产的优化设计, 制定出更为高效的远程监控方案。
结语
油田远程监控管理系统是结合了现代通信技术、计算机网络技术等多领域技术而应用于大型油田生产监控的一项技术, 实现了油田多站点生产的数据集合与传递, 是现代化油田生产中广泛应用的控制系统。随着油田勘探开发的不断深入, 油田生产的规模势必将不断扩大, 对油田远程监控的管理研究也要加强, 研究中还要配合油田生产的大规模需求, 在信息化智能化的方向上做出更多的研究, 从而为现代化油田生产提供一套具有高性能全面准确的监控管理系统, 从而为油田的远程监控提供更为全面的技术支持。
参考文献
[1]温海焜, 李健.油井远程监控的系统研究[J].电子测量技术, 2008, 31 (01) .
[2]古延辉, 姚竹亭.远程油井监测系统的设计与实现[J].工业控制计算机, 2007, 20 (09) .
远程监控 篇2
说起远程监控相信都不会陌生，这个主要就是依靠网络发展起来的，只需要通过ip网络，就能把监控视频中心，然后跟可以连接的网络之中任意的一个点进行联合起来，从而达到监控的作用，远程监控的利与弊是什么?
一、远程监控的利
1、结构清晰简单：由于监控主机通过翔视网络视频集中监控系统管理软件实现了模拟系统中视频矩阵、画面分割器等设备的众多功能，并通过电脑硬盘实现录像功能，使系统结构大为简化、集成度高。
2、管理应用简便：由于数字监控系统基于计算机和网络设备，绝大部分系统控制管理功能通过电脑实现，无须模拟系统中众多繁杂的设备，减轻了操作维护人员的`管理工作强度。
3、强大的操作功能：多种显示模式;多画面智能切换轮巡;多种预警模式;实时、定时、报警触发、随时启停等多种录像方式;图片抓拍打印;智能快速录像回放查询等等。
4、监控查看简便：由于全数字化网络视频集中监控模式基于网络的特性，无须增加设备投资，网络上的远程或本地监控中心均可以实时监控、录像或任意回放一个或多个监控现场画面，授权的联网电脑也可以实现监控功能，避免了地理位置间隔原因造成监督管理的不便和缺位。
5、极高的安全能力：图像掩码技术，防止非法篡改录像资料;网络上的任意授权电脑均可以进行录像备份，有效防止恶意破坏;网络故障断网缓存功能，有效保护视频数据;视频中断主机报警功能;授权分级管理功能;强大日志管理功能。
6、无限的无缝扩展能力：监控摄像机的增加主要是前端的远程监控点增加，而监控前端通过IP地址进行标识，增加设备只是意味着IP地址的扩充，简单的结构可以组成庞大的多级监控网络。
二、远程监控的弊
缺点是密码过于简单，易被人入侵，删除整个录像。
心血管病也能远程监控了 篇3
这套网络系统目前已在重庆、四川、江苏、广东、湖北、云南、贵州等多个地区获得应用，在重庆市建立了连接大坪医院总中心、30多个区县医院分中心和270余家基层乡镇（社区）卫生机构监测站的三级网络系统。据悉，该网络系统经过升级，还能在未来反恐及军事斗争中，广泛运用于部队在各种复杂环境、特殊环境的生命支持和伤员搜救。
吴宝明教授研究的心血管健康远程监护网络系统，具有常规心电图检查、动态心电图检查、动态血压检查、远程心电实时监护、远程多参数监护和远程医疗咨询会诊等功能，主要针对心脏病患者、老年人以及亚健康等心脑血管疾病易发人群。佩戴这个设备后，只要在移动通信网络覆盖的地方，就能接收到移动心脏监护仪发出的信号。若佩戴移动心脏监护仪的人发病，就可以利用蓝牙等模式，将心电和血压等发病的基础参数通过手机发送到系统分中心、大坪医院中心和其监护人的手机上，并能准确显示发病人的坐、卧等情景模式。位于大坪医院的总中心还能监测病人的心电图，立即通知当地医疗机构或者患者家属作应急处理，包括该吃什么药、该做哪些急救，在最短时间让病人得到有效救治。如果急救完成后，病人危险还没解除，通过远程咨询会诊方式，大坪医院的教授还可以给病人所在的当地医院进行技术指导。
大型远程监控平台的构建 篇4
集团类型企业的机电设备和监控系统种类繁多、功能各异, 构建大型远程监控平台, 通过集团系统平台的顶层设计, 反向制定各接入子系统的功能和性能标准, 可有效提高对设备的管理水平。
以大型物业管理为例, 由于各个分散子系统 (如小区、综合体、写字楼等) 的楼控、灯控等自动化系统的设计大相径庭, 使得先进的自动化控制系统或是被束之高阁、弃而不用, 或是经大量的人力、物力投入却没有产生规模效应, 还增加维护成本。构建大型远程监控平台:1) 有助于建立健全运行维护管理制度;2) 减少管理环节, 优化管理流程, 建立客观的评价体系 (如能耗、设备质量等) ;3) 以最终目标平台为出发点, 明确各子系统的功能, 减少不必要的设备投资;4) 积累实时和历史数据, 为数据研究和反向优化奠定基础;5) 用能预测及数据诊断、设备故障诊断;6) 加快系统的故障处理, 在节省人力的同时, 提高应急反应能力;7) 以此平台为依托, 与企业内其他信息系统对接。
整套系统将分为数据的获取和传输、远程监控平台部署应用、能源管理及反馈优化三大模块, 系统的构成如图1所示。
1 数据的获取和传输
构建大型远程监控平台时, 各子系统和BMS软件数据的获取是第一要务, 若子系统能直接提供OPC Server (一般BA都带有OPC Server) , 则可通过OPC数据接入的形式获取子系统数据;若子系统能提供关系数据库, 则可通过类似于第三方关系数据转存的形式, 从关系数据库中抓取所需数据并同步到子系统平台;若子系统无法提供任何数据接口, 则其为一个孤立的系统, 建议尽早更换。
本文主要对OPC Server进行阐述。OPC是自动控制领域中的一套通讯接口规范, 其核心思想是使用OPC Server驱动程序来屏蔽各种物理设备的差异, 让进行数据访问的用户有一套一致性的接口, 数据的接入方一般被称为OPC Client。在同一台计算机上, OPC的Server端和Client端连接较容易;在不同计算机上, 需进行DCOM配置;对于跨路由的网络设备, 基于COM/DCOM的OPC连接方式已不适用, 需采用OPC隧道连接, 具体网络如图2所示。
OPC隧道传输的本质是在OPC的Server端部署OPC隧道的服务器端, 用于获取OPC Server的数据, 同时, 在OPC的Client端部署OPC隧道的客户端, 用于为OPC Client提供数据, 而OPC隧道的服务器端和客户端之间采用跨路由TCP通讯来实现数据的加密传输。
由于子系统分布在全国各地, 对于子系统到中心的数据接入, 核心要务是构建网络并传输数据。数据传输主要有两种方式。
1.1 基于XML的数据传输 (方式一)
采用VPN组网或固定域名的形式 (建议采取VPN组网) 构建网络系统。通过部署在现场的采集前置机 (条件允许时, 可使用旧有的采集服务器) 获取子系统中的关键数据, 将数据按平台整体格式要求进行记录和存储, 将数据以XML+Web Servers的形式同步至系统中心平台, 具体组网形式见图3。
1.2 基于OPC隧道的数据传输 (方式二)
采用VPN组网的形式, 在中心服务器部署数据采集监控软件和OPC隧道软件的客户端, 在原系统的服务器部署OPC隧道软件的服务器端, 在中心平台和现场采集服务器间采用基于VPN的OPC隧道数据传输, 具体组网形式见图4。
方式一采用异步传输机制, 其优势在于不苛求VPN组网, 对网络环境的要求较低, 支持在通讯异常时就地存储, 待通讯恢复后再做数据回传, 其劣势在于传输效率低于方式二;方式二采用同步传输机制, 通过TCP通讯将数据实时回传至中心, 其优势在于数据采集的实时性较高, 劣势在于必须采取VPN组网, 对网络环境要求较高且不支持断线增补功能。两种数据传输机制各有优劣, 应根据项目实际需求及各子系统的现实状况进行选择。
2 远程监控平台部署应用
在构建远程监控平台的应用层软件时, 由于不同厂家的软件各有差异, 需按自身要求对系统软件提出功能要求。传统的SCADA软件将数据的收集作为关键目标, 但随着智慧化要求越来越高, 采集数据、存储记录仅仅是个开始, 远程监控平台的构建一定要面向大型化和智慧化转变, 具体功能要求可着重关注以下方面。
2.1 系统功能要求
传统的物业管理使用的是以人力为主的“人防”, 通过大量的检查岗和巡逻岗来保障区域及设备设施的安全, 而远程监控平台的应用, 一方面是减少现场固定的维护人员, 使维护人员的使用和管理实现区域化和机动化;另一方面, 借助于自动化的楼控和照明系统, 通过统计分析, 可实现设备设施的优化管理。因此, 整套系统平台应具有数据及业务的监视、统计、分析、优化、调度等方面的功能 (详见图5) 。
2.2 系统的可扩容性
传统的SCADA系统以单一软件为核心进行数据采集, 但受制于软件功能上的限制, 其拥有的数据采集处理能力存在上限。考虑到远程监控平台规模的不确定性 (选取若干区域试点或按规划逐年增加) , 选择的系统应是一套可扩容的集群式系统, 当采集服务器的数据处理能力达到上限时, 可通过增加采集服务器的方式实现系统的扩容。对于终端用户而言, 通过统一的网页入口, 相比扩容前应无任何影响 (详见图6) 。
2.3 GIS地理信息系统接入
在系统平台中接入GIS地理信息系统, 既可作为系统的主入口, 也可直观显示车辆、人员的活动轨迹。GIS系统可为用户提供可缩放的地理信息图, 并标注各物业单元的地理坐标和分布情况, 详见图7。通过点击物业单元坐标, 可显示该单元的关键运行参数, 也可直接跳转至该单元监控流程图或信息查询界面, 方便应用管理。
此外, 借助于GIS系统实现区域管理功能, 通过业务的区域化管理, 可真正实现维护人员的区域化、机动化管理。
2.4 移动端应用
在系统中, 可为每个实时数据变量设定限值, 当数据超限时将生成报警事件, 报警事件是巡检人员的工作信号, 一旦收到该信息, 巡检人员需立刻作出回应。
在移动互联时代, 基于移动端的系统应用是必备功能要求, 而远程监控平台在移动端的应用, 可采取两种策略, 一种是按业务需求, 构建全新的移动端APP;另一种是通过XML数据接口的形式, 为已有的移动端APP平台提供基础数据支持。两种方式的出发点都是让使用者能够快速浏览实时数据、查阅历史数据、获知报警事件等 (详见图8) 。
2.5 巡检管理
借助于设备管理功能模块, 通过设备台账管理和检定管理等功能, 实现管辖区域内所有设备的电子化管理, 同时, 可为每一台设备生成属于该设备独有的二维码并粘贴或悬挂于该设备处。而巡检人员在按计划路线进行例行巡检时, 通过扫描设备上的二维码便可获知设备基础配置信息、检修要求和待处理问题, 同时, 远程监控平台可记录巡检人员巡检每台设备的时间点。在巡检过程中若发现问题, 巡检人员应及时提交故障描述, 通过对故障描述信息以及实时监控数据进行对比, 决定监控平台管理人员是否需要派遣维修人员前往现场处理, 故障响应流程详见图9。
2.6 借助云服务
为节省项目前期投资, 可考虑借助于云服务完成系统部署, 云是一种按使用量付费的模式, 这种模式能提供可用、便捷、按需的网络访问, 进入可配置的计算资源共享池 (资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务等) 使资源可快速提供, 并由云服务商确保系统运行的稳定以及数据的安全, 以此保证系统的顺利投运, 云服务模式见图10。
3 能源管理及反馈优化
建筑节能指在建筑中合理使用和有效利用能源, 不断提高能源利用效率。影响建筑能耗的因素众多, 如建筑物所处的地理位置、区域气候特征、建筑物自身构造、建筑设备的使用、建筑物的运行管理和维护等, 部署了远程监控平台后, 可通过管理和技术两个方面实现建筑节能。管理一体化系统结构见图11。
没有能耗监测, 就没有能耗管理, 要建立建筑能源管理制度, 一定要先有良好的能源监测制度, 进而实施有效的建筑能源管理。所以, 导入建筑能耗计量系统, 首先要对建筑物全年的空调、照明、动力等系统进行能源消耗的数据监测及分析, 以建立建筑物能源使用的相关数据库。
通过建筑智能化能耗监管体系的建设, 建立能耗监测平台, 开展能耗统计、能效公示、能源审计, 掌握建筑用能数据, 摸透建筑内各组织机构的用能规律, 可指导开展低成本的节能改造, 加强节能运行管理。
通过建筑智能化能耗管理系统实现设备自动调度管理, 根据历史经验或预设的参数, 对机电设备进行进行定时、分区等开关控制;根据系统预先设定的设备调度策略、节能策略、最佳启/停时间控制策略, 对系统中机电设备进行预先启动、调节或关闭, 并根据实际检测的温度、湿度、照度等自动调节空调照明设备, 对设备的负载进行均衡, 使大楼内的温、湿度达到最舒适的程度, 同时以最低的能源和电力消耗来维持系统和设备的正常工作, 以求取得最低的建筑运营成本和最高的经济效益, 从而提高智能建筑的用能效率, 促进建筑园区节能监管体系的建设。
4 结束语
构建远程监控平台的成果, 可总结为以下四个方面:1) 积累:明确各子系统中需采集的数据点, 完成数据存储、查阅、对比、反馈;2) 管控:耗能管控、设备管控、人员管控、差异化管控;3) 提醒:事件、报警、用量异常快速提醒, 与现有平台接口进行对接, 实现统一的消息提醒;4) 优化:历史最佳运行状态的捕获和优化;气象、时间等参数的联动优化和调整。
希望大型远程监控平台的构建, 能为现代大型企业精细化、集约化的管理带来实实在在的帮助。
参考文献
工地远程监控存在的问题 篇5
实施前景
通过项目部实施远程监控的经验，发现在建筑工地实施远程监控，各项目部项目经理、物资、安全、工程等业务口对监控的实施较为支持，但存在部分项目经理对于经费的开支较为谨慎。安装远程监控有如下好处：
1）预防、记录工地安全事故 2）防火、防盗、防破坏 3）生产过程、进度监管需要 4）生产要素堆放地防盗抢
5）领导可以随时通过手机终端查看工地平面施工情况 6）高效监管工地现场
每个项目按照基本的生产需求，一般都至少安装两套及以上的视频监控：工地现场和工人生活区； 存在问题
1）设配品牌不统一导致监控平台不统一
网络摄像监控品牌不统一，各项目部自行寻找的外包队伍都极力推荐自己的产品，把控不好，同一家分公司下属的项目部使用的设备都不一样，不便于统一平台管理，市面上常见的品牌有海康、大华、汉邦、半球等等。2）远程视频监控安装专有宽带费用高
远程监控在目前可供安装的分为模拟信号和数字信号，两者传输效果不一样，模拟信号占用带宽低（视频效果质量差），数字信号占用带宽高（视频效果质量好），安装模拟信号的远程监控可以使用普通带宽，安装数字信号的远程监控必须使用专用带宽才能基本确保视频流畅。
项目部对视频监控的远程访问不够重视，一般不愿意花钱安装专有宽带供远程监控使用。
3）地方安监站、建委等政府部门要求安装监控 部分地方政府职能部门会要求工地安装监控，同时会间接或者直接指定供应商，设备品牌、型号、价格基本上是供应商说了算，安装实施的远程监控且只能接入政府职能部门指定的平台，我方不能方便调用远程监控平台；
这种情况下，安装的监控基本上售后服务跟不上，实施所用的设备以次充好的问题长期存在；
4）工地变化情况太多、维护困难
工地用电不稳定，经常断电，频率高时直接烧坏硬盘录像机，但可以通过加装UPS电源，缓解该情况；
工地围墙因施工需要，隔三差五开一条门，监控的信号线和电源线易遭到破坏； 工地附近强磁场干扰，导致信号传输出现问题；
远程监控出现问题需专门人员进行维修，工地电工一般直管自己的电路，维护较为困难； 5）布线环境复杂
工地环境不比成型的房屋建筑、街道、仓库等固定场所，现场环境较为复杂，布线不能走暗线，只能走明线，走明线，容易遭到施工破坏（有意或无意），一般采用沿着工地围墙布线，但是很多工地就是敞开式的，没有围墙，或者围墙不规整，中间断层太多，不能为了安装单独的远程监控设立线柱； 6）工地和办公场地不在一起，施工困难
远程监控的机房一般设立在办公区的机房或者办公室，便于监控和保护设备、数据等，但是当办公场地和工地不在一块，中间隔着市政公路或者铁路等，采用布线方式安装，线路是没有办法通过市政公路等设施。7）采用无线信号，容易被屏蔽
塔吊安装网络球机，采用有线极为不方便，只能使用无线方案，但当高层钢结构起来时，无线信号容易被屏蔽，且容易受现场对讲机型号的干扰，导致信号传输失真。8）全部无线覆盖价格昂贵
工地环境复杂，采用有线极为不便，如全部采用无线方式布线，价格十分昂贵，以16点位的摄像头的远程监控为例，采用有线和无线的方式进行方案设计，价格相差6-8万不等（供应商报价）。
9）项目部无监工，监控设备质量以次充好
监控产品，市面贴牌产品、质量低劣的同品牌同型号产品太多，项目人员对监控不是很专业，没有人能够识别，供应商在实施时，容易以次充好，监控市场同样的设备，正品和贴牌设备，价格相差很大，质量也存在问题。10）多标段工地，实施多套监控设备较为困难
同一个项目，不同的标段，每个标段不在一起，隔的较远，项目部不愿意投入成本设立多个远程监控区域，且此类工地一般工地都不通网络。11）工地离办公区很远，工地不通网
工地不通网，且离办公区很远，项目部管理人员不愿意承担单独架设远程监控专用宽带的费用。
12）工地安装监控成本不好控制
不同的项目，安装监控实施的成本不尽相同，质量也不尽相同，推进过程较为缓慢。
不同的外包队伍对工地安装监控的点位把握不一样，没有经过详细的测算，导致监控点位过多浪费或者过少不能完全覆盖，起不到监控效果。13）没有统一的管理机制
远程监控很多项目都在做，做了之后无完善的管理、维护机制，没有统一的管控中心（公司、分公司、项目等基本很少有专人负责监管），远程监控容易出现今天安装，明天就拆除或者遭到破坏，无人负责维修等问题。
上级单位在对下级单位指导安装过程中，不仅要对工地远程视频监控进行指导，还要对生活区的本地视频监控进行同步指导。自行实施困难
1）无专门技术团队实施 2）无专人负责管理
建议方案
1）统一规划，统一管理，统一实施
统一规划，在项目部临建及工地总体平面图出来时，远程监控方案同步落实； 区域公司机关（或更高层次）总负责，总把关，对在建项目部需要安装远程视频监控制定统一完成时间；
统一平台，所有项目部工地的远程监控必须接入公司总部的监控中心； 统一相同区域的外包队伍对远程监控实施安装并后期维护；
对远程监控安装完毕后，要组织验收，保存好验收记录，并定期对远程监控的正常运转情况进行登记。
2）组建自己的远程监控安装队伍
远程监控实施技术较为简单，组建自己的安装队伍，这样有利于远程监控安装的快速推进、成本把控，设备维护、质量把控等。3）主要设备统一采购，辅材由供应商就地采购
制定统一的设备标准，主要设备（硬盘录像机、摄像头等）由公司总部（或分公司机关）统一采购，辅材由供应商就地采购，便于成本管理、平台统一、质量把控，但会提高维护成本，供应商的利益空间减小，售后不一定能及时到位，项目安装过程容易出现调换设备等情况。安装视频监控的几点建议：
1）远程视频监控需要和项目部建立临建同步进行方案设计；
2）各项目部远程监控的实施方案必须由公司统一部门进行审查，同意后方可施工；
远程监控 篇6
关健词：油井生产 数据采集 远程监控
中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1674-098X（2012）09（b）-0092-01
通过前期对现有市场上的数据采集产品调研，从运行环境条件要求、使用难易程度、运行可靠性、使用寿命等方面综合考虑，并对现有国内外同类产品进行分析、对比，发现没有一家产品能够完全满足我地区使用需求。如：有的测控箱密封不好，沙尘容易侵入；有的元器件为稀有型号，出现问题很难调换；有的使用起来比较复杂；还有的在高温环境下运行不稳定……等等。
在油井数据远程传输方面，可利用我公司现有的覆盖整个辽河油田通信网络资源；在集中监控方面，市面上已有基本定型的设备。综上所述，公司把该项目研发的主攻方向放在数据采集板的研制上。
1 确定数据采集板基本功能
通过实地调研及考虑通信要求，油井数据采集板应该具备以下功能：
（1）实现对电机的交流电压、交流电流、有功功率、无功功率、频率、日用电量的测量；对油井停机、电压过压、欠压、电流过流、欠流、缺相、井口油压或套压过高、过低、载荷过高、过低等异常情况检测报警；
（2）提供4～16个接口，两线制常供电方式，用于负荷、位移、油压、井口温度、流量等传感器的接入；
（3）提供6～16个接口，用于接入红外传感器、门磁开关、位置开关等信号；
（4）提供4个控制继电器输出的通道；
（5）提供DC24V/1A的输出电源；
（6）具有128K采集数据存储器；
（7）提供实时采集数据，包括传感器模拟量、开关量、三相电流和电压、采油周期的旋点载荷曲线和电流曲线；
（8）具有数据统计功能，包括每小时的最大值、最小值、平均值等，可以保存最近3次的示功图、电流图以及2d的统计数据；
（9）提供3000个采样点、2个采油周期的抽油机示功图和电流图；
（10）具有看门狗功能；
（11）电源、运行和串口收发指示；
（12）具有1个RS232/RS485接口，实现与监控中心之间通信；
（13）具有1个RS232接口，用于本地配置和调试；
（14）具有标准的通信协议及接口，便于数据交换；
（15）测控箱具有防尘、防雨、防盗、防冲击功能，元器件易于安装调试。
2 样机设计及测试
根据功能设计要求，我们先用PROTEL99设计出电子图版，再用KEIL7.02模拟芯片运行测试，无误后再购买元器件安装，其中：中央处理芯片采用：MSP430F149；通信芯片采用：RW-232/485；看门狗芯片采用：MAX817L。元器件在测控箱安装如图1示：
安装完成后，我们模拟在高温、低温、强沙尘、水雾、强电磁干扰等环境，进行了为期2周的样机测试，测试结果表明：采集板系统、测控箱运行可靠稳定。经申请取得了国际CE、FC标准认证，并及时进行了产品商标注册。
3 产品配套驱动程序开发
采集数据通过上位机组态软件进行处理和显示，对通信协议有特定要求的设备，我们根据自己产品的通信协议、利用组态软件提供的接口函数和输入输出类库，编写Ioapi中的代码，用来控制I/O设备，初步完成了监控软件的框架结构，最后对研发的数据采集板进行联机调试。
为将现场采集的大量数据进行统计、分析、显示，以实现采油过程控制，我们开发了适合生产调度需要的诸如：指挥监控、井口扫描、编制报表、数据分析、数据通信等专门的软件，由油机井场、采油单位、监控中心组成三级自动化监控系统。每口井具有其自己的识别特征，能自动进行数据传输、检查错误；下级机能自动进行数据、图像的实时采集和实时控制；上级机能自动收集远程井口传输来的数据，实行集中处理、动态显示和远程控制；在油时运行中出现异常情况时，可自动进行短信、语音、电话等报警。
4 油井数据采集板实地试用
我们在金马油田洼15站进行实验，研究制定了详细的施工方案。
大队和采油站监控终端用户利用McWiLL系统连接、登录到WEB服务器，厂级机关办公楼内的局域网用户通过光纤网络相连、登录到WEB服务器，在监控终端对抽油机电压、电流、功率等参数进行测量，对油井油压、套压、井口温度等参数进行了测量，对抽油机停机、电压、电流、井口油压等异常报警情况进行了查询；对电机有功功率、无功功率、功率因数、日用电量等参数进行了查看，对油井遥控启停功能进行了测验。
将上述实验测试结果与油机实际运行情况进行对照，经效果评估证实，基本上满足预先的设计要求。
该系统对采油电机功率、电流、电压和采油油管内油压等参数具有实时监视功能、对功率等指标实时趋势图、历史趋势图有分析显示功能，各级监控终端机用户可通过查阅浏览器，来随时掌握油井各种运行参数，便于快速地进行生产分析、实行远程监控与管理。
5 结语
采油行业生产的普遍特点是油井比较分散，如光靠人工实地巡查来管理油井，存在用工成本多、劳动强度大、工作效率低等缺点，所以，对油井实行信息化、自动化的远程集中监控是一个必然发展趋势。
参考文献
[1]赵枫，田青，刘畅.数据库应用基础：VisualFoxPro[M].大连：理工大学出版社，2005.
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远程监控技术应用浅析 篇7
自从上个世纪90年代, 随着网络通信、传感技术及自动化技术的发展, 一种正在改变人们生产、生活方式的技术逐渐引起了人们的重视, 这就是远程监控技术。远程监控并非一种全新的技术, 它的发展始于DOS时代, 因当时网络不发达, 且市场没有更高的要求, 技术上没有什么大的变化, 因此并没有引起更多人的注意。但随着各种技术的发展, 远程监控技术不断被注入新的元素, 其应用的领域也在迅速的扩展。且在实际的应用中, 由于应用的需要, 各种架构体制的远程监控系统涌现而出, 不断进入人们的视野, 走进人们的生产、生活, 远程监控技术才渐渐为人所熟知。越来越多新技术的加入, 使得远程监控技术越来越壮大, 也逐渐让人们认识到, 一种复合型的技术正在崛起, 并将越来越多的影响他们的方方面面。
2 远程监控技术原理分析
对于远程监控的理解可以分为“远程”、“监”和“控”三个部分。其中“远程”是相对距离和分布而言。在较早的监控系统中, 由于通信技术和成本的限制监控终端多分布在监控现场或周围, 对于分布比较分散的监控场所来说只能采用相对分散、各自集中的监控方式, 如今随着计算机及通讯技术的发展, 使得信息的传递突破距离和地域的限制, 这也使得远距离监控和集中监控相结合成为可能。它们的紧密结合使得, 较传统的监控技术, 远程监控可以实现更远距离和更集中的方式进行监控;“监”是指监控系统通过通讯技术和各种传感技术, 从被监控的物理系统或场所中采集物理量、环境参数、特性参数等监视数据;而“控”是指监控人员以监控系统采集的监视数据为依据, 对被监控物理系统或场所的工作状态、生产流程等进行远程控制。
随着远程监控技术的发展, 各种架构体制的远程监控系统应运而生。在当今众多远程监控架构体制中, 以基于B/S和C/S架构的远程监控系统最为常见, 两者均以当前最常用的网络为通信平台。其中基于B/S架构的远程监控系统以HTTP技术为基础, 具有易发布、简单、高效等优点, 但其技术基础也制约了其功能的多样性和可处理问题的复杂性;基于C/S架构的远程监控系统以网络通信技术、面向对象软件技术等为基础, 更大的发挥PC在监控系统中的作用, 较基于B/S架构的远程监控系统, 其可以完成更复杂的数据处理、文件操作及近乎实时的控制等任务。以下, 本人结合以往参与的工程项目, 简单介绍两种曾使用过的远程监控系统架构体制, 这两种架构体制均基于C/S架构。
3 工程应用
3.1 基于C/S架构的单控系统
在某测量系统中, 基于C/S架构, 我们构建了单控的远程监控子系统, 其系统组成如图1所示。所谓单控, 就是在控制关系上客户端和服务器是一对一的关系。在该系统中, 服务端随测量设备放置在被监控区域内, 其通过网络和RS-232串行通信与各种测量设备、操控面板相连接, 在正常工作情况下, 监控人员可通过服务端完成对测量设备各种工作状态及测量数据的采集, 并对测量设备进行相应的控制, 服务端具有对整个测量系统完整的监控能力;在不考虑网络延迟的情况下, 客户端理论上可放置在任何网络通信可达的位置。在正常工作时, 客户端可通过服务端获取当前测量系统中各测量设备的工作状态及测量数据, 并可通过视频服务器获取监控区域内的监视视频信息。在进行远程控制时, 监控人员在客户端进行控制操作, 客户端将控制命令通过网络发送至服务端, 服务端在接收到控制信息后进行命令解析, 然后根据解析结果向相应测量设备发出控制指令。
在该远程监控系统中, 在服务端和客户端均可对测量系统进行监控, 这就产生了一个问题:当监控人员同时在客户端和服务端进行控制时, 系统很可能因无序控制而紊乱, 同时给监控人员造成系统“不受控”的假象。为解决这一问题, 我们在远程监控系统中加入了本地控制和远程控制两种控制模式, 并在服务端加入该模式的切换功能。在本地控制模式下, 监控人员可在服务端进行控制操作, 此时服务端拒绝执行来自客户端的控制命令, 客户端丧失对系统的控制权, 仅可对系统设备状态、测量数据及环境进行监视;切换到远程控制模式下时, 客户端获得系统的控制权, 服务端执行来自客户端的控制命令, 此时服务端不再响应除控制模式切换以外监控人员在服务端的系统控制操作。
3.2 基于C/S架构的多控系统
在另一个分布式测量系统中, 基于C/S架构, 我们构建了多控的远程监控子系统, 其系统组成如图2所示。所谓多控, 就是在控制关系上客户端和服务器是多对多的关系。在该系统中, 各被监控区域具有相同的测量功能, 并被离散的分布在某些特定区域, 服务端具有对该监控区域内测量设备的独立监控能力, 在正常工作时, 监控任务交予处于监控中心的客户端执行, 服务端可实现无人值守。
在该系统中, 为方便解决多客户端同时向同一服务器发送控制指令, 而有可能造成系统无序控制状态出现的问题, 我们对控制关系进行了适当约束, 使多对多的关系变成一对多:即在某一时间段, 一个客户端可以获得多个服务端的控制权, 而服务端只能将控制权交予一个客户端。为更好的解决这一问题, 并实现服务端控制权在客户端间的合理转交, 我们在系统中又加入了用户级别和控制申请的内容, 并对控制申请的流程进行了定义:
1) 所有用户级别均可在客户端登录到所有的服务端, 以获取服务端所在监控区域的监视信息;
2) 若一客户端需要某一服务端的控制权, 则应在已登录该服务端前提下向该服务端提出控制权申请。
3) 服务端接收到新控制权申请时, 若当前控制权未被其它客户端占有, 则赋予该申请者;若已被其它客户端占有, 则比较占有者和新申请者级别, 级别较高的客户端获取或继续持有该服务端的控制权, 并通知级别较低的客户端控制权已被剥离或申请失败。
4) 用户可主动放弃已获取的某一服务端控制权。
基于以上项目的实践, 本人就远程监控系统构建时应注意的事项有以下的理解:
1) 架构体制的选择与改进。在远程监控系统构建的早期, 体制的选择至关重要, 因为它决定了以后设计人员进行系统开发的大方向。在系统构建时, 我们经常会参考同一领域经典的架构体制, 这样会减少很多的设计环节, 大大缩短系统的开发时间, 然而经典并不意味着万能, 人们对不同系统的需求是不尽相同的, 只有完全符合所开发系统需求的架构体制才是最好的, 所以, 在架构体制选择或参考经典架构体制时, 我们应该做好改进它的准备, 以满足我们特有的需求。
2) 控制信息及控制约束的定义。控制信息及控制约束是远程监控系统中非常重要的一部分, 其中控制信息决定了远程控制的范围和内容, 而控制约束则定义了控制的行为准则。在对控制信息进行定义时, 本人觉得在满足控制基本需求的前提下, 应当尽量减少控制内容, 或将控制内容进行适当整合, 因为过多的控制信息不但会造成控制报文的臃肿, 还会加大服务端解析和执行控制命令的压力。在对控制约束进行定义时, 应当尽量的全面, 细致, 条理清晰, 并在以后的开发过程中严格执行。从软件的角度来说, 系统失控就像计算机死机一样几乎不可能完全避免, 但我们可以通过细化和改进控制约束以降低失控发生的概率。
3) 监视数据的定义。监视数据是有效远程控制的基石, 在远程控制时, 监控人员需要通过监视数据了解当前所监控系统的设备状态并做出合理的判断, 才能进行有效的控制。在对监视数据进行定义时, 监视数据应当尽量的全面, 这样才能给监控人员做出合理的判断提供足够的数据支撑。但全面并不意味着越多越好, 太多的监视数据会给通信造成很大的压力, 从而影响整个系统的性能, 所以, 在保证监视数据全面的同时, 也要尽量避免冗余数据的出现。
4 小结
远程监控技术发展到今天已经有几十个年头, 纵观其发展历程, 其应用领域的拓宽无不伴随着其它技术的发展和加入, 因此我们有理由相信, 随着网络技术、智能传感技术、现场总线技术等技术的发展, 远程监控技术必将在更为广阔的舞台上得以展现。
参考文献
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设备远程监控和网络配置方案 篇8
对于电信机房监控设备、电视广播设备等行业设备通常具有数量多、分布广、监控信息统一等特点,适合无人监控,以降低运行维护成本。由于设备分布广泛,传统方案管理监控和配置这些设备必须靠本地的监控配置和管理,很不方便,并且维护难度大、成本高。因而电信机房监控设备、电视广播设备等行业的发展趋势必然是监控配置和管理的远程化。
电信机房监控设备、电视广播设备等行业设备的远程监控配置和管理往往需要搭建网络通讯,其中以太网是首选。这些设备大部分都安装在已经具有以太网的环境中(如城市内部,一般在公司办公室附近等),因此只需要为这些设备增加以太网接口就很容易接入到以太网,搭建成统一的网络平台,实现远程管理监控以及配置。
传统解决方案
传统方案通过串口进行本地配置管理,因此维护这些设备相当不便,需到现场进行配置管理,无法对整个系统设备进行监控。出现问题后,发现和处理问题十分困难,这样就使得维护成本高,处理时间长,为系统带来了很大的负担。
推荐方案
由于以太网已经成为使用最为广泛和成熟的技术,为这些电信机房监控设备或是电视广播设备等行业设备中增加以太网接口,实现以太网监控通讯,是最为成熟和方便的方案。通过以太网监控管理和配置这些设备十分方便,同时运行和维护成本也随之降低。
以图1所示的数字电视广播设备远程管理方案为例。方案中的编码器、复用器、加扰器、调制器等需要进行管理监控以及配置的设备均增加了嵌入式串口联网服务器,让设备的监控端口变成以太网接口,然后把这些以太网接口通过本地的以太网交换机连接起来,最后接入到城域网或因特网中,让工作在设备管理中心机房的管理人员轻松管理整个城市的所用设备,从而实现了设备数字电视广播设备的远程管理。该方案的优点在于让管理人员能够远程实时地对设备进行监控管理和配置,通过实时报警、错误信息提示对设备进行远程维护并对需要进行现场维护的问题进行识别和预处理,减少现场维护的工作量,大大缩减维护时间和维护成本。
嵌入式串口联网服务器是一种自带TCP/IP协议栈的嵌入式模块,它的体积比较小,一般有两个接口,一端是传统的UART串行通信的TTL电平接口,一端是10/100M自适应网口,能为设备快速地增加以太网接口,实现远程通讯。
致远电子推出的IPort和ZNE系列嵌入式串口联网服务器,提供高可靠性的以太网通信,利用灵活的串口分帧技术实现双向透明传输,同时提供多种配置方式和通用配置函数库,方便用户使用和开发。不仅如此,这些模块还具有体积小、速度快,安全可靠、功能强大等特点,十分适合为设备增加以太网接口。设备只需通过CPU的串行接口就能实现和远程监控中心的计算机之间的通信,这样可以方便将监控数据发往以太网,同时也可方便地接收远程监控中心发下来的配置数据进行参数设置等,实现远程监控和配置。
案例:数字电视广播设备的远程管理
数字电视广播系统是通过卫星接收天线来接收电视信号,然后通过一个卫星接收组或是数字卫星接收机转换为RF信号传给复用加扰机进行电视控制,再传给调制器转成RF/IF信号并发送给混合器,通过传输网络传输给用户终端的机顶盒,最终到达用户的电视机。
在这个数字电视广播系统中,有许多设备并没有使用以太网进行通讯,因此传统方法维护这些设备十分不便,须到现场去配置和管理维护,运行和维护成本高。
在这些电视广播设备中安装IPort-1模块实现网络接口连接,通过以太网进行远程设备管理,实现远程监控和配置,从而使得系统管理方便并且运行可靠。
IPort-1档案
概述:IPort串口设备联网服务器(专利产品)是具有RJ45的以太网串口转换模组,提供全面的网络解决方案,尺寸比一般人的拇指还小,只需极小的集成空间,仅用很简单的集成方式,就能为客户产品增加网络功能,帮助客户产品快速上市,提升竞争力。
IPort-1是在以太网产品线多年研发经验的基础上.完成的,具有方便易用、稳定可靠、安全、高速、紧凑五大特点:
(1)方便易用
配置方式多样化:支持Web远程配置、软件配置、AT命令配置、串口配置;
工作方式多样化:TCP Server,TCP Client,UDP和Real Com等工作模式,目标IP和端口均可设置;
支持AUTO MDI/MDIX,可使用交叉网线或平行网线连接;
支持DNS域名解析;
灵活的串口分帧方式,满足用户各种分包需求;
支持本地和远程的系统固件升级;
支持虚拟串口工作方式,提供Windows虚拟串口驱动,让用户串口设备无缝升级至以太网通讯方式,无需修改原有串口软件;
TCP支持多连接,支持连接效验密码和连接后发送特定数据,满足4个以内的用户同时管理一个嵌入模块的设备;
免费提供Windows平台配置软件函数库,包含简单易用的API函数库,方便用户编写自己的配置软件;
提供通用配置函数库,方便用户使用VC、VB、Delphi和C++Builder开发应用程序进行二次开发;
兼容SOCKET丄作方式(TCP Server、TCP Client、UDP等),上位机通讯软件编写遵从标准的SOCKET规则。
(2)稳定可靠
支持网络自动诊断,并快速自动恢复;
经过标准的物理层一致性测试及网络流量测试;
经过严格的高低温带电老化测试及振动测试;
EMC测试符合IEC 61000-4-2 level-4及IEC61000-4-4 level-4标准;
工作温度:-25℃～+75℃。
(3)安全
支持先进的安全机制,提供防火墙IP地址筛选,防止未授权的非法访问及网络层病毒攻击;
支持TCP连接密码校验,防止非法用户建立连接及盗取数据;
配置可设置密码认证,防止误操作及恶意修改。
(4)高速
32位高速CPU,10/100M网口;
最高波特率可达230.4kb/s;
最小串口分包间隔TCP模式<2ms,UDP模式<200μs。
(5)紧凑
尺寸(L×W×H):33mm×16.8mm×14.6mm;
内置嵌入式实时操作系统,TCP/IP协议,Web服务器;
32位CPU,64KB RAM,以太网MAC+PHY。
远程监控中3G网络的应用 篇9
视频监控系统具有很多优点:直观方便, 视频中包括大量的对我们有用的信息, 为安全提供了很好的保证。在通信和电子领域[1], 这种视频监控技术的水平可以直接反应一个阶段的电子技术的基本情况。本设计就是根据这种信息安全的需求的背景下研究实现的。本设计的一个重要的技术是3G无线网络传输技术。3G通信网络的出现改变了通信网络的局限性, 其网络覆盖率相当广泛。这就使得整个系统的应用范围变得更加广泛。所以, 人们开始研究基于移动通信网络的视频监控系统。由于具有实时性和安全性, 所以这种技术适用于监控系统中, 并且具有很高的商业价值和研究意义。
2. 系统组成
系统通过3G实现网络接入, 依照C/S模式[2] (客户端/服务端模式) 设计, 由视频采集终端、移动通信网络和监控中心构成。
2.1 视频采集终端
在监控地点根据实际情况安装摄像机对视频信号进行采集。每台摄像机都有无线网络视频服务器, 其中含有视频编解码模块, 模块可以由控制中心进行控制。
2.2 移动通信网络
远程监控系统中最重要的部分是3G无线网络的传输, 主要包括:视频编解码模块和无线传输模块。当3G工作时, 是通过路由管理来进行寻址和建立数据连接的。
当视频编解码模块将数字视频信号进行压缩并传输到无线传输模块时, 首先PPP拨号程序自动启用, 通过GSM卡将数字视频信号发送出去;然后信号数据由附近的联通WCDMA基站负责数据的接收;最后传送到Internet获得之前设定的代理服务器IP地址建立通信关系。
2.3 监控中心
监控中心的主要目的是选择要进行监控的摄像头并实时监控传输回来的视频的状态, 并可以对获得的视频进行相应的保存和其他处理。中心主要由代理服务器和一台具有公网IP的服务器组成。首先要建立无线网络视频服务器和代理服务器之间的通信连接, 连接成功后, 可通过代理服务器对监控地点的摄像头进行控制, 视频采集时, 可见采集到的视频信号存储到服务器中, 方便工作人员对视频进行数据存储和处理。在监控中心, 可以通过服务器想起他工作人员发送远程传输的视频信号[2]。
3. 火灾救援中的应用
随着居民用火用电量的增加, 火灾事故频频发生使消防救援工作面临着空前的风险和压力[3]。在火灾救援的现场, 救援人员面临的最大问题是:怎样把现场的情况迅速、直观的提供给各级指挥员, 让他们及时的了解现场的情况作出决定。3G移动通信技术在火灾救援中的应用, 为灭火救援现场视频传输提供了动机性和便利性, 会成为现场视频传输的重要途径。
视频信号采集:消防员随身携带的前端摄像机对现场视频进行采集, 然后通过携带的无线发射终端内置的编码器把模拟的视频信号转化成数字信号。
视频传输:由消防员采集到的火灾救援现场的视频编码数据首先通过路由器然后通过3G网络基站最终进入3G网络服务平台。3G网络基站指的是在某个地方固定的高功率双向发射机, 主要目的是向3G终端发射和接收信号。由于3G网络基站的功率较小, 所以一般在人口密集的地方的覆盖率在五百米左右。
视频复原:3G网络支持有线和无线两种接入方式, 所以视频信号可以通过物联网和专用网络传到指挥中心。然后通过与采集前段视频编码器相匹配的视频解码器将信号还原。在实际中, 主要采用的是H.264标准和20帧的视频质量, 这种指标的传输可以进行流畅清晰的传输。
移动的摄像机使得指挥中心可以实时的对火灾现场的情况进行监控, 指挥中心的视频信号可以通过3G网络传给向移动的指挥员。移动的视频采集和显示可以进行互联, 最终实现在移动中进行现场救援的指挥工作。为了实现实时的对火灾救援现场的情况进行了解, 我们采取3G网络视频传输平台将采集到的现场视频数据传输到指挥监控中心, 实现数据与视频的结合。由于探测视频数据的数据量很小, 因此不会占用太多的带宽, 不会影响传输的视频信号的质量还共享了3G网络的资源等优点。
4.3G网络监控的优缺点
4.1 3G视频监控的优点
利用3G网络进行视频传输比使用卫星、有线电缆等传统的视频传输方式更加灵活稳定。
灵活性
本文主要采用的是无线网络传输, 所以具有系统可以跨基站进行用, 移动过程中不受线缆的制约, 并且在有信号范围内内可以大范围的移动。
运行稳定
3G网络视频传输技术相对简单, 操作便捷, 网络服务有保证, 所以运行时相对其他方式比较稳定。
建设的成本低
目前3G网络建设都是由运营服务商管理, 因此省去了用户投资建设, 降低了使用的成本。
使用费用低
利用3G进行视频传输的通信费用比卫星通信的价格更低, 性价比更高, 适合长期使用。
绿色环保
由于3G无线网络是蜂窝网络, 所以信号发射的功率小, 基站的半径较小。和大功率的发射机相比对人类的辐射危害较小。
4.2 3G视频监控的缺点
虽然3G网络视频监控具有很多优点, 但也存在一些不足之处, 这种监控系统有时还需要其它的视频的传输方式进行辅助。3G网络视频传输的首要条件是在有信号的地方, 相对于卫星等传输方式传输区域狭窄。在没有信号的情况下要选择卫星传输最为补充的传输方式。由于3G网络属于公众网络, 所以通常处于高用户状态, 并且每个基站所能容纳的用户数目是一定的, 所以就会造成热点传输拥挤的现在, 进而造成视频传输速度下降的现象[4]。
5. 结论与展望
无线视频监控系统具有广阔的市场前景, 可以与3G网络通信技术进行完美的结合, 充分的利用3G网络覆盖范围广、传输效率高、灵活性大等优点进行视频信号的传输。提高可系统的利用率, 进一步推动力3G网路的发展。随着技术的不断发展, 3G网络不断完善, 会提供更高的带宽和稳定的传输质量, 进而满足用户的需求提高传输的质量, 充分感受E时代带来的便捷。3G网络传输在视频监控系统中的应用, 不仅实现了远程视频信号的快速传输拓展了监控业务的市场, 还使人们的生活更加丰富和便捷。
参考文献
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[3]林瑞生, 浅析3G移动视频业务的发展[D], 北京邮电大学经济管理学院, 2007年3月
居家护理的远程监控模式探讨 篇10
1 无线射频识别 (radio frequency identity, RFID) 技术介绍
RFID又称电子标签, 是一种通信技术, 可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据, 而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。当被识别对象进入读写器发射电磁感应的磁场中时, 会根据磁场发出的能量而发出储存在芯片内的信息 (无源标签) , 或者主动发出某一频率的信号, 经读写器解码后传至RFID软件系统中 (有源标签) 。无源RFID标签无内置电源, 造价较便宜, 能够适应高温高湿等恶劣环境。有源RFID标签内有内置电源, 可以感应环境中的温度、湿度等信息并及时反馈到RFID软件系统中, 但不适宜在恶劣环境中工作, 造价较高。RFID系统的工作原理如图1所示。 (1) 读取:当 (无源) 标签进入读写器的磁场中后, 产生磁场电流, 从而发射出标签本身所携带的信息。 (2) 解码:读取标签信息并解码后, 上传到中央数据库进行数据处理。 (3) 写入:在具有写入权限的情况下, 经中央数据库处理对读写器发出命令或写入数据。
2 RFID居家护理远程监控系统的构建
RFID在医院的应用十分广泛, 其中主要应用在资产和设备的管理、病人识别和跟踪、新生儿标识管理、减少药物摄入和血液管理错误、医疗垃圾跟踪和监控等[13,14]。居家护理是医院的一种延伸服务, 旨在在病人家庭生活不住院的情况下, 及时对病人进行护理。RFID居家护理远程监控系统由图2所示。
RFID居家护理远程监控系统包括病人居家生活系统、医护人员数据更新系统、应急设施系统3个部分。第1部分是病人居家生活系统。出院疗养的病人或者老年人佩戴有RFID电子标签, 对于自身的日常起居包括:运动状况、药物使用情况、饮食状况等通过手持RFID读写器写入RFID系统中。在出院疗养的病人或老年人佩戴的RFID电子标签上, 写有该病人或老人的病历, 直接显示在医院的病历系统中。当病人或老人定期去医院检查或者治病时, 医护人员只需通过RFID电子标签就可以显示出该病人或老人的病史以及恢复情况或疗养情况, 有针对性地对其进行治疗。
第2部分是医护人员数据更新系统。医护人员可以通过医院RFID居家护理远程监控系统及时获得病人或老人的各种信息, 通过查询的病人或老人日常居家护理情况信息, 来判断病人或老人居家护理是否符合要求, 是否对自身康复跟疗养有帮助。如果存在错误, 医护人员通过手持RFID读写器写入正确的做法, 同时上传到RFID终端控制系统, 这样居家病人或老人就能及时看到, 从而改善居家护理。
第3部分是应急设施系统。一旦病人或老人出现意外情况, 比如出现昏倒、旧疾发作等状况, 医护人员通过RFID终端控制系统就能够第一时间得知, 并通过RFID电子标签定位病人或老人所在位置, 随后医护人员安排救护车赶往医院救治。
这样, 通过RFID居家护理远程监控系统, 实现出院病人或老人与医护人员的无缝连接, 对病人康复以及老人护理作出及时有针对性的检查与治疗, 使得居家护理有望成为未来医院延伸服务的理想模式。
3 小结
远程监控 篇11
关键词：以太环网 可编程序控制器 组态 数据库 故障诊断 专家系统
1 概述
随着煤矿现代化的发展，矿山对设备自动化程度的要求越来越高，实现煤矿控制系统的数字化、信息化、智能化和集成化，建设本质安全型和数字化矿山已成为煤矿生产建设的核心。空压机作为煤矿生产的重要设备，其能否安全、稳定的运行对整个煤矿的安全、效益起着举足轻重的作用，因此实现对空压机的实时远程监测、控制、故障诊断和及时维护，保证风压的稳定，对提高生产效率和降低经济成本具有十分重要的意义。
采用上位机组态王6.53软件与现场的可编程序控制器相结合，运用SQL Server数据库和CLIPS专家系统工具，以计算机为工控核心，采用三层集散式结构框架，结合工程实际情况开发设计了一套集远程监测、控制、故障诊断于一身的综合性空压机控制诊断系统，使得系统的稳定性、可靠性和自动化程度都大幅度提高，进而在一定程度上确保空压机运行的安全性、稳定性，以及及时诊断和维护空压机[1]。
2 系统总体结构
通常情况下，对于空压机远程监控预警，以及相应的故障诊断专家系统，在总体结构方面，其现场控制的核心主要是可编程序控制器PLC，该部件的功能是处理传感器采集的空压机各项参数，通过千兆以太环网，将各数据与视频信号，通过采用西门子以太网模块的形式同时传输给上位的监控机，对于空压机的各项参数，在现场同时采用人机界面触摸屏进行实时的显示。空压机各项参数和现场视频通过上位监控机借助组态软件构件动态画面，进而在一定程度上进行实时的监控，同时在数据库中储存各项数据。对于空压机的故障，通常情况下，工程师采用CLIPS软件构件相应的专家系统，通过对故障诊断规则进行综合运用，进而在一定程度上进行一系列的推理分析，进一步快速定位空压机的各项故障，在一定程度上为空压机的安全运行，以及及时的维护奠定基础和提供保障。
3 系统数据采集与处理
对于采集和处理现场数据的系统结构来说，数据采集与处理的核心选择西门子可编程序控制器224XP型号PLC，检测空压机的一、二级排气温度、冷却水温度、润滑油温度以及电机温度通常情况下通过采用PT100系列的wzpj-236一体化温度变送器来实现；同时采用JK系列压力变送器检测空压机的一、二级排气压力、冷却水压力、润滑油压力、储气罐压力；设备维修及预防设备故障通常情况下以空压机电动机的轴振动检测为前提，因此，检测空压机电动机轴振动，本系统通常情况下采用GW-SZD型轴振动监测仪来实现。采用EM231扩展模块采集各模拟量，将4-20mA的电流信号作为检测信号。通过EDA9033A电参数采集模块和互感器采集空压机各项电参数，通过RS485总线与CPU的RS485串口实现多个电参数采集模块之间的连接。采集与处理数据通常情况下，是CPU通过控制程序的编写来实现，并且在一定程度上，通过以太网模块与视频信号将空压机的各项参数同时传输给上位监控机。
4 远程实时监控及预警
对于空压机监控系统动态画面的创建，对于上位监控机来说，通常情况下采用组态王6.53软件来实现，根据上位机系统的主画面显示，在上位监控机上，操作人员可以远程启停控制空压机，同时完成手动、自动之间的切换；通过采用直观数据和趋势曲线方式监控各检测数据：通过参数显示画面，操作员直接实时监控空压机各项参数，对于空压机的历史数据和实时数据等，通常情况下通过趋势曲线画面查看区间段划分形式，作为数据库管理系统SQL Server 2005能够实时存储空压机监测的各项参数和报警信息；对于空压机机房，借助空压机远程监控系统进行实时的视频监控。
5 故障诊断专家系统
以CLIPS专家系统工具为平台，开发空压机故障诊断专家系统，通常情况下，事实库、规则库、推理机三部分共同组成CLIPS的核心，基本的知识表示方式选择产生式规则[2]。在故障诊断系统中，全部引入SQL Server数据库中空压机的所有检测参数，进而在一定程度上实现多参数综合诊断，为了提高故障诊断的精确度，通常情况下将仪表传感器的监测与故障诊断进行结合。
在空压机故障诊断专家系统中，知识库和推理机作为系统的核心所在，通常情况下将数据采集、信号分析、专家诊断、故障预测等多个子系统融合为一身[3]，通常情况下，其组成主要包括：知识库、数据库、人机接口、推理机、知识获取机制和解释机制等。
在整个故障诊断专家系统中，知识库作为核心，通常情况下，知识库连接着系统的各项操作，通过经验知识输入界面，将故障诊断、维修方面的专家经验输入到相应的知识库管理模块中，然后通过知识库转换程序，进而在一定程度上将其存储到知识库中。通常情况下经验知识库中都存储着空压机的故障案例、故障诊断、维修专家等，进而在一定程度上便于在处理实际问题的过程中，直接调用知识库，例如：利用专家系统对空压机的电动机轴振动幅度较大的故障进行诊断时，经专家系统分析故障原因是转子出现平衡不良，通过在知识库中调用相应的故障处理方案，对故障进行处理。对于故障诊断专家系统来说，通常情况下构建知识库是一个循序渐进的过程。系统在运行过程中，需要进行不断的修改和完善，进而不断优化专家系统，进而在一定程度上确保诊断结果的缜密性和精确性[4]。
6 结语
对于空压机的远程实时监控、超限报警以及故障诊断等，通过矿用空压机远程监控预警及故障诊断专家系统进行多系统的集成，借助以太环网，在一定程度上对空压机的远程控制和各运行参数进行实时的远程显示和超限预警；构建空压机故障诊断专家系统，充分利用专家系统开发工具，以及庞大的数据库系统，进而在一定程度上对空压机出现的故障进行分析，进而对空压机的故障类型和故障走向进行准确的判断，并且在一定程度上给出经验处理和维修方案，避免维修的盲目性，同时降低了维修成本，为空压机的安全运行和煤矿的安全生产提供了保证。
参考文献：
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沙漠油田自动化远程监控研究 篇12
沙漠油田有着自动化程度高、人员少、管辖范围大、井站距离远, 以及自然环境和气候条件十分恶劣等特点, 存在很大的管理难度。井上出现紧急情况, 领导第一时间无法得到准确的现场信息, 需要驱车2个多h赶往现场, 耽误最佳的应急时间。并且员工长期在野外工作, 无法照顾家庭, 对工作也会产生影响。将百公里外的现场数据全部集中在克拉玛依市区实现监控, 不但能辅助领导远程应急指挥, 提高工作效率, 同时还有利于改善员工工作环境。
2 生产现状
SCADA系统全称数据采集与监视控制系统 (Supervisory Control And Data Acquisition) , 负责油田管辖范围内的计量站、水源井、油气井的数据采集和监控。
DCS是分布式控制系统的英文缩写 (Distributed Control System) , 又称之为集散控制系统。沙漠腹地油气处理站库全部采用DCS系统对生产过程进行集中监测、操作、管理和分散控制等。现有多个生产站库, 由于投产时间不同, DCS系统也不相同, 有FOXBORO、爱默森、和利时、浙大中控等。
日常管理中, SCADA系统与DCS系统监控不同的生产区域和应用场合, 在管理上也是分开的, SCADA系统是将数据采集后通过无线网桥、数传电台等直接传输至中控室的SCADA服务器进行处理。DCS系统是由控制器、操作站、工程师站组成, 其中控制器面向被控现场的I/O卡件和仪表;操作站面向操作人员;工程师站面向DCS管理人员负责组态、参数修改等作用, 他们之间通过系统网络互相连接并互相交换信息, 协调各方面的工作, 共同完成DCS的整体功能。
3 集中监控研究
沙漠油田生产自动化系统集中监控环境建设需要从多个方面进行研究, 包括网络结构设计实现, SCADA、DCS系统远程监控、快速指令传达等。
3.1 网络结构
随着技术的发展, 传统的RS232/RS422异步通讯接口为基础的传输方式逐渐淘汰, 自动化系统大多采用TCP/IP协议为主要的网络传输协议, 网络规模不受限制, 控制管理方便, 支持远程控制等诸多优势。
由于自动化的控制部分需要操作员站与现场控制器实时通讯, 要实现远程控制, 必须满足市区与现场控制器之间的通讯正常。以爱默森DeltaV系统为例, 工程师站、操作员站、控制器的IP地址均为10.0.4.0/24网段, 市区操作员站访问现场控制器, 需要也在同一网段内。由于现场DCS系统版本较多, 且内部网段无法统一, 如果每套系统租用一条专线会增加很多费用。可采用三层交换和虚拟局域网 (VLAN) 技术, 实现一条链路多个网络数据传输的功能。
三层交换技术集路由与交换于一身, 在交换机内部实现了路由, 消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟, 提高数据包转发的效率, 消除路由器可能产生的网络瓶颈问题, 提高网络的整体性能。为保证不同功能数据传输的方便性和安全性以及整个网络运行的稳定性, 可采用VLAN技术进行虚拟网络划分, 通过路由访问列表和MAC地址分配等VLAN划分原则, 可以控制用户访问权限和逻辑网段大小, 将不同数据流划分在不同VLAN。
在沙漠腹地中控室安装一台三层交换机, 各处理站库分别设置不同VLAN, 再通过自动化专网传输至克拉玛依市区, 市区与沙漠腹地物理结构和配置基本相同, 以实现各自内部网络的通讯。
3.2 自动化系统远程监控实现
3.2.1 SCADA系统远程监控
2台SCADA服务器部署在沙漠, 分别用于SCADA系统的主备服务, 主要功能为报表生成、油田数据管理、站井的组态等, 同时对驱动程序进行规范、统一。在市区监控室部署4台客户端, 分别管理4个区块的自动化数据、流程和图像进行实时监控和操作, 实现数据监控、报警确认、计量排序、油井生产、功图调用等操作。
井场数据通过电台或无线网桥传输至沙漠中控室服务器, SCADA系统在后台对数据进行处理后, 利用单独的光纤链路将实时数据或报警信息发送给市区客户端。为保障数据传输的稳定、高效, 同时在市区中控室设立冗余的数据通信网络。
3.2.2 DCS系统远程监控
DCS集中监控的实现是将工程师站 (包括应用站) 部署在油气生产站库本地, 对站库DCS系统全局进行掌控, 分配各操作员站的权限, 同时负责现场卡件和仪表的程序组态、参数设置, 历史数据采集, OPC服务等功能。分别将6个站库的操作员站搬迁至市区, 对现场控制器进行日常操作和维护。控制器主要进行控制读取, 底层数据通过数据库进行系列运算, 最终通过AO/DO卡件反馈给执行机构上, 并将数据上传操作站与工程师站。
3.3 远程对讲方式实现 (指令传达)
油气处理站库DCS系统监控及指令下发, 是中控室通过对讲机实时与现场操作人员通讯, 要求高效、快速响应。若DCS系统实现远程监控, 市区到现场近200公里的距离远远超出了对讲机的通讯距离, 通过电话远程指挥无法满足现场要求, 且无法满足重点站库防爆要求。
此时我们采用数字基站设备, 在市区和站库之间通过光纤网络连接, 现场再通过基站发射信号。整个无线对讲系统的网络连接方式采用有线网络链接, 克市与沙漠腹地采用光纤链路, 利用有线IP网络完成各基站之间的语音数据传输。系统由无线调度台、系统基站2大部分构成, 无线调度台用于指挥调度所有终端对讲机, 全部6处基站通过IP网络连接后, 扩大了其通信覆盖范围, 在6处基站信号覆盖范围的对讲机均能相互通信。
6套单基站IP互联示意图
根据现场需要, 6个站库与市区通讯要互不干扰, 并且可多站同时通讯, 所以需要建6条独立的通道。由主控中心在调度台上选择对应的两个基站, 实现组呼功能, 还可选择多个或所有基站的通话选择。
市区与沙漠腹地通过光纤通讯, 12个中继台通过局域网连接, 再通过设置多个逻辑链路进行划分。
实现在紧急情况或意外突发情况及时有效的进行指挥调度, 不仅实现了传统对讲机使用的大范围呼叫, 还实现了单呼、群呼、组呼, 全基站通话录音等功能。
4 结束语
沙漠油田自动化远程监控的实现, 可实现油气水井、计量站、油气生产站库的远程数据监测和控制, 以及生产信息的指挥和调度, 可提高应急响应的速度。实现自动化监控人员工作地域 (沙漠到市区) 的改变, 体现了以人为本的管理理念。减少往返沙漠的次数及路途风险, 提高工作效率。