远程数据通信

远程数据通信（共12篇）

远程数据通信 篇1

1 基于移动公网的远程数据通信

移动公网的覆盖范围愈来愈大，提供的信息服务也愈来愈多，例如基本的数传(data)、短信(sms)，还有应用前景更加广阔的GSM-GPRS、CDMA1X。利用电信部门现有的稳定的可靠的网络，实现用户信息的广泛覆盖、轻松传输，具有无建网成本、功耗低、价格低等优势，已经成为不可阻挡的主流，正在成为越来越多用户的明智选择。

1.1 GPRS

GPRS是通用分组无线业务 (Ge ne ralPacke tRadio Se rvice) 的英文简称，是一种新的分组数据承载业务。GPRS与现有的GSM语音系统最根本的区别是，GSM是一种电路交换系统，而GPRS是一种分组交换系统。因此，GPRS特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。这一特点正适合大多数移动互联的应用。目前，中国移动通信公司(CMCC)建成的GPRS网络，在采用编码方式为CS-4、且无线环境良好，信道充足的情况下，支持的理论最高速率为171.2kbps。

GPRS在达到理论最高值171.2kbps时，己经完全可以支持一些多媒体图像传输业务等对带宽要求较高的应用业务，但实际数据传输速率受网络编码方式和终端支持的因素影响。现在用户的接入速度大概在30kbps～40kbps，在使用数据加速系统后，速率体现大概在60kbps～80kbps左右。

GPRS最主要的优势在于“永远在线”和“按流量计费”。也就是说，GPRS不用拨号即可随时接入互联网，随时与网络保持联系，而且计费更合理，完全按照实际使用的流量进行收费。GPRS是在现有GSM系统上发展出来的，它采用与GSM相同的无线调制标准、相同的频带、相同的跳频规则及同样的TDMA (Time Division Multiple Acce s s，时分多址)帧结构，因此，GPRS的网络覆盖是比较成熟的。

1.2 CDMA1X

移动通信网络3G技术尚未完善，标准也没有统一，但由于代表了未来的发展方向，所以在近年，以CDMA1X为代表的2.75G移动通信技术将有一个较快的发展。CDMA1X是一种新型的移动数据通信业务，是中国联通在完善优化CDMA网络建设过程中推出的第2.75代通信技术，它在目前的IS-95CDMA网络的基础上进一步升级了无线接口，使其支持高速补充业务信道，从而可实现高速互联网接入服务。CD-MA1X在传递速率、功能方面具有突出的技术优势，CDMA1X理论速率153.6Kbps，目前实际测试速率为80kbps，超过目前普通有线电话拨号上网的56kbps，特别适合像金融交易、远程监测等行业的通信需求，完全可以取代过去传统的有线MODEM、X.25、数传电台、短信等通信方式。

另外，CDMA1X终端模块的低功耗特性———通过有效方式，将电池寿命延长了一倍，使得该方式成为低功耗远程传输的首选。基于CDMA1X数据业务组成系统原理图如图1所示。

利用CDMA移动通信网络的CDMA1X业务完成数据的传输，可免去用户自己组网的初期建设费用以及日后的网络维护费用。

通过CDMA数据采集与监控终端，将采集到的现场数据以IP包形式发送到监控中心，在监控中心进行数据处理、存储，并提供相应的查询、统计及报表功能。监控中心也可以通过向数据采集监控终端发送IP包设定监控终端配置信息或控制命令，获取监控终端的实时数据。

2 基于工业以太网的远程数据通信

上世纪90年代中后期，国内外利用业已成熟的以太网技术，对基于以太网的工业测试系统进行了大量研究和实践，国外对现场级高速以太网的研究则大约始于1997年。尽管对以太网测控系统有不同的看法，但一般认为应是一种较好的解决方案，并具有很好的发展前景，是未来现场总线发展的方向。

远程测控主要解决的是通过计算机实现与远距离监控对象的数据通信，实现监控对象的测量与控制，系统结构图如图2所示，多台控制计算机接入以太网，远程测控模块(RTU)通过工业以太网集线器和工业以太网交换机也接入同一个以太网。远程测控模块可以完成对模拟信号、温度、数字信号的采集和初步处理，并通过工业以太网络将这些信息快速传输到控制计算机，还可以对远距离的测控对象实施视频监控，视频监控单元完成对监控对象的实时监视。

控制计算机在地理上可以不受限制，只要它联入了以太网就可以。各个模块分别安装在测控现场，引出一条RJ-45网线接入工业以太网集线器，从而通过工业以太网交换机接入以太网，和控制计算机一起组成测控网络。

3 基于Internet的远程数据通信

基于Internet的远程数据采集系统可利用Internet网络收集各个站点的数据，并将这些数据保存到数据库服务器中，供管理人员和用户查询。若干个测试点采集的数据，连接到一个站点，测试点和站点之间可通过RS232进行通信，所有站点和总控机一起连接到Internet上，以TCP方式进行数据传输，总控机通过发送命令字采集具体站点的特定数据，并将采集到的数据存放到后台数据库服务器中。

TCP的目的是提供可靠的数据传输，并在相互进行通信的设备或服务之间保持一个虚拟连接。TCP在数据包接收无序、丢失或在交付期间破坏时，负责数据恢复。它通过为其发送的每个数据包提供一个序号来完成此恢复。较低的网络层会将每个数据包视为一个独立的单元，因此，数据包可以沿完全不同的路径发送，即使它们都是同一消息的组成部分。这种路由与网络层处理分段和重新组装数据包的方式非常相似，只是级别更高而已。为确保正确地接收数据，TCP要求在目标计算机成功收到数据时发回一个确认即ACK。如果在某个时限内未收到相应的ACK，将重新传送数据包;如果网络拥塞，这种重新传送将导致发送的数据包重复，但是，接收计算机可使用数据包的序号来确定它是否为重复数据包，并在必要时丢弃它。

4 结语

基于移动公网的远程数据通信技术组网简单、迅速、灵活，不依赖于运营商交换中心的数据接口设备。通过CDMA将数据传送到中心服务器，或接收中心服务器发送的数据，能够实现实时数据传输。采用以太网进行通信，可避免以前的测控系统连线复杂、结构单一的缺点，能够方便地将测控设备和仪器连接起来，系统的结构灵活，可根据不同的情况采取合适的结构。其应用范围十分广阔，可以实施分布式的测控，在地理上分散的多个地方可以对远程的测控对象进行监控。利用TCP/IP协议进行通信，基于Inte rne t的远程数据通信可以实现在复杂的网络环境下对工业系统数据采集、处理、控制。

参考文献

[1]孙彩云, 赵远东, 高超.基于Internet的远程数据采集系统设计与实现[J].微计算机信息.2007.

[2]徐飞, 雷斌.基于LPC2114处理器的远程地温及沉降监测系统的设计[J].电子元器件应用.2007.

[3]郑宇.一种应用于远程医疗的综合电信业务系统的设计与实现[D].北京邮电大学硕士学位论文.2007.

远程数据通信 篇2

1、在的你计算机上安装sql server数据库的软件(注意：相同版本的数据库系统）

2、点击开始 -- 程序 -- Microsoft SQL Server -- 客户端网络实用工具 -- 另名 -- 点击添加 --- 网络库选取TCP/IP;服务器别名:数据库服务器的IP;服务器名称:数据库服务器的IP;端口默认1433 -- 确定

3、点击开始 -- 程序 -- Microsoft SQL Server -- 企业管理器 -- Mouse点 Microsoft SQL Servers -- mouse右键点 Sql Server 组;点新的sql server 注册.... -- 下一步 -- 增加主机IP，下一步---选“系统管理员给我分配的SQL Server登录信息....”.

下一步 -- 登录名:用户名、密码:密码、下一步 -- ……

4、联接成功后；请您找到您的数据库；你就可管理你的数据库，

注：不要越权。一般情况下你是只能看到别的数据库的名称而没有管理权限

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一.设置客户端网络实用工具

点击“开始”－“程序”，在“Microsoft SQL Server”菜单中选择“客户端网络实用工具”，

在“别名”选项中点击“添加”。

在“服务器别名”中，填入您网站域名，在“网络库”区域中点击“TCP/IP”,在“连接参数”区域取消“动态决定端口”，指定“端口号”为2433。填写完毕后，点击“确定”按钮保存配置。

二.企业管理器的使用

点击“开始”－“程序”，在“Microsoft SQL Server”菜单中打开“企业管理器”。在企业管理器中，右键单击“SQL Server组”，选择“新建SQL Server注册”。

此时会出现SQL Server属性窗口，在“服务器”中填入您网站的域名，选择“使用SQL Server身份验证”，“登录名”和“密码”分别填入主机开通邮件中的用户名和密码，然后点击“确定”。

连接成功后，你会看到“SQL Server组”中多了一个名称为您网站域名的服务器。此时，您就可以像操作本地SQL数据库一样管理网站数据库了。

注意事项

如果连接的时候出现超时错误，更改超时时间即可，方法是点击“工具”－“选项”。

论计算机远程通信技术的应用 篇3

关键词：远程通信；技术；应用

中图分类号：TN91文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 05-0000-01

Computer Telecommunication Technology Applications

Huo Yu

(Hebei Handan Qing Hong Highway Management Office,Handan056001,China)

Abstract:Telecommunications (Telecommunication) is the connection between systems,using analog or digital signal modulation technology for voice,data,fax,image,audio,video and other electronic transmission of information.Computer telecommunications technology a wide range,such as remote monitoring,remote education,telemedicine,teleconferencing and so on.

Keywords:Telecommunication;Technology;Application

计算机远程通信技术，是一种通过或其它数据装置与通信线路，完成数据编码信号的传输、转接、存储和处理的通信技术，所以数据通信系统也就是以计算机为中心，用通信线路连接所在地的终端设备，实施数据通信的一种系统。目前计算机远程通信技术广泛应用于生产、生活的各个领域。

一、远程监控

远程监控可以分为“监”和“控”两部分，其中“监”是指通过网络获得信息为主：而“控”是指通过网络对远程计算机进行操作的方法，对远程计算机进行重新启动、关机等操作、还包括对远端计算机进行日常设置的工作。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。随着生产力的进步，监测的范围越来越大，或者监控点越来越多，单一的，各自独立的监测系统已不能适应工业化的需求，需要把监控工作分散进行，然后再进行集中管理，这就是所谓的分布式监控。当要监测的站点较多，且分布不集中时，可以采用远程监控技术。远程监控技术目前主要应用于石油、化工、水处理、工业锅炉等众多的工业场所。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。目前远程监控技术的主流是应用Internet技术，在TCP/IP协议和WWW规范的支持下，合理组织软件结构，使工作人员通过访问网络服务器来迅速获取自己权限下的所有信息并及时做出响应。远程监控技术主要包括两部分：一是主控制中心计算机与监测站计算机的通信过程；二是各监测站和其监测点的通信。在现场设备分布广泛或数据不易采集的场合，要能够及时地监视设备的运行状态并进行有效控制，这就是远程监控技术在工业生产上的需求。远程监控技术大大降低了人们的工作量，节约了成本，实现了自动化管理，对于生产的自动化和生产效率的提高有着很大的作用。但是在通信网络方面，目前还存在着不足之处，传输距离有限，传输质量欠佳，通信费用太高等等。技术不断发展，科技不断进步，未来远程通信技术也会更加完善，最终可以实现低成本、高性能的远程监控系统。

二、远程教育

由于传统的金字塔型的高等教育无法满足所有社会成员的求知需求，早在十九世纪中后期就出现了以邮件形式沟通教师与学生之间解答与提交作业这种远程教育的雏形。终生教育是当今社会发展的必然趋势，远程教育是社会发展的必然。远程教育又称远距教学、远程教育，是指使用电视及互联网等的传播媒体的教学模式，它突破了时空的界线，有别于传统需要往校舍安坐于课室的教学模式。可以随时随地上课。学生可以透过电视广播、互联网、辅导专线、课研社、面授（函授）等多种不同管道互助学习。远程教育根据技术方式的不同可以分为以实时会议电视系统来进行的远程教育和基于Internet网络模式的多媒体课件远程教育。会议电视系统由会议电视终端、多点控制设备（MCU）和传输线路组成。

三、远程医学

远程医学（Telemedicine）从广义上讲是使用远程通信技术和计算机多媒体技术提供医学信息和服务。它包括远程诊断、远程会诊及护理、远程教育、远程医学信息服务等所有医学活动。从狭义上讲，是指远程医疗，包括远程影像学、远程诊断及会诊、远程护理等医疗活动。这里所说的远程医学即狭义的远程医学。上一世纪50年代末，美国学者Wittson首先将双向电视系统用于医疗。美国未来学家阿尔文•托夫功多年以前曾经预言：“未来医疗活动中，医生将面对计算机，根据屏幕显示的从远方传来的病人的各种信息对病人进行诊断和治疗”。美国乔治亚州和俄克拉荷马州的远程医疗网络是目前世界上规模最大、覆盖范围最广的医疗网络。远程医疗，就是借助信息及电信技术来交换相隔两地的患者的医疗临床资料及专家的意见。远程医疗会诊在医学专家和病人之间建立起全新的联系，使病人在原地、原医院即可接受远地专家的会诊并在其指导下进行治疗和护理，可以节约医生和病人大量时间和金钱.远程医疗利用信息处理和电信技术，以声像、图形或其它形式传递医学信息，用于诊断、治疗、研究和培训等工作。远程医疗技术是指电子医务数据通过一定的通讯及计算机技术，从一个地方传输到另一个地方，以利用异地的专家及先进的医疗技术力量来解决当地的医疗难题。这些数据包括高清晰度照片、声音、视频和病历等。远程医学系统技术包含通信、视频会议、多媒体数据库和医学图像等技术。通信技术可采用多种通信网络技术，通信网络的传输速率是制约远程医学技术发展的瓶颈。

远程通信技术与最新技术的发展息息相关，使用者在不断提出更高的要求，随着科学的不断发展，便捷准确地远程通信技术也将日趋完善，为人类做出更大的贡献。

参考文献：

[1]蒋美仕.科学技术与社会引论[M].长沙:中南大学出版社,2005

[2]曹军义,刘曙光.基于Internet的远程测控技术[J],2001,6:17-21

[3]陈丽霞,范士勇,刘鑫.基于H.323视频会议系统及其组成[J].通信技术,2008,6

[4]吴立钊.基于IP网络的视频会议系统的研究与开发[D].湖南大学,2002

[5]周丽君,杨友春,毛琦敏.远程医疗会诊的适用范围与效果分析[J].金陵医院学报,1999,12(2):1032105

运行数据远程诊断系统 篇4

关键词：汽轮机控制系统,数据远传,远程诊断

0 引言

运行数据远程诊断系统作为实时监测汽轮机控制系统中数据变化的一种新兴的在线监测系统, 正逐步被广大用户所接受。随着汽轮机控制技术越来越成熟, 运行数据远程诊断系统逐步成为保证用户安全生产、提高机组运行效率的一种重要的远程参数监测系统, 该系统不但可以实时监测用户主要数据的运行状态, 而且还可以根据监测得到的各项实时数据, 通过诊断系统工程师的计算后通知用户运行人员修改新的运行参数, 从而使机组的运行效果达到最优模式, 使机组基本上始终处于最优的状态下运行。

1 运行数据远程诊断系统介绍

运行数据远程诊断系统需要在DEH系统或DCS系统中加装采集器, 该采集器有32个模拟量输入通道, 32路开关量输入通道, 与DEH系统或DCS系统备用AO和DO通道相连, 实现对DEH系统或DCS系统中机组重要运行数据的采集, 再通过有线电话网与远程终端相联, 完成DEH系统关键数据远传, 有关专业技术人员可以在远程终端上获得机组实际运行数据, 对机组出现的问题及时提出整改方案, 尤其是机组大、小修后, 阀门流量曲线和最佳阀位点会有改变, 通过从运行数据远程诊断系统获得的数据, 可以修改阀门流量曲线, 寻找出机组运行的最佳阀位点, 通过运行人员的在线更改从而使机组的运行效率始终保持在相对合理的范围内。

图1~图3为运行数据远程诊断系统的原理、组成、结构。

2 运行数据远程诊断系统的技术准备

1) 确定需要采集的DEH系统或DCS系统中的I/O数量。2) 如果运行数据远程诊断系统现场采集器采集的数据通过DCS来实现, 由用户把相关DEH运行数据与DCS系统进行通讯处理。3) 确定DEH系统或DCS系统的AO/DO备用数量 (尽可能把DEH中的相关数据通讯到DCS系统中) 。4) 用户提供220VAC 、2A电源。5) 用户提供一条直拨电话线。6) 用户协助安装远传采集器, 需要300mm长标准端子导轨一根。7) 用户协助对远传采集器的模拟量和数字量的接线。8) 用户协助完成新增加的I/O通道的组态。

3 运行数据远程诊断系统的安全性

通过运行数据远程诊断系统的基本原理可以看到, 在整个数据传输流程中, 信息始终是单向传导, 不存在双向通讯, 尤其是采集装置每个I/O通道具有物理隔离, 充分保证了在数据采集过程中, 不会使实际DEH或DCS系统中的每个I/O有共地的可能, 也不会使实际DEH或DCS系统与数据采集远传系统有共地的可能, 这就保证了运行数据远程诊断系统不可能有任何信息在任何环节进入实际DEH或DCS系统中, 对于整个DCS或DEH系统的自身运行不会有任何影响, 具有极高的系统安全保证。

4 运行数据远程诊断系统的意义

1) 根据对机组的实时的控制参数和运行参数的采集, 由数据远传系统对实际运行的DEH数据进行重新分析计算 (如温度、压力、燃料、工质、阀位等) , 并且对所建立的DEH控制系统模型进行分析验证, 得出精确的系统控制模型。

2) 根据机组的实时控制参数和运行参数的采集, 可以及时修正阀门曲线, 确保阀门重叠度最小, 阀门流量线性。在系统模型的基础上优化DEH控制系统的参数, 确保机组安全、经济运行。

3) 根据机组的实时控制参数和运行参数的采集, 可以实现机组在线分析、故障诊断, 及时提出解决问题的方案。通过系统模型我们可以在线演示或复制现场出现的问题, 对分析和处理现场事故意义重大。

4) 根据机组的实时控制参数和运行参数的采集, 可以及时修正阀门的最佳阀位点, 保证机组在最佳的运行状态, 机组整体效率最高。

5) 根据机组的实时控制参数和运行参数的采集, 可以实现机组的最优控制, 为机组实现两个细则考核达标创造条件, 实现机组远程诊断、远程服务。

5 结论

远程数据通信 篇5

USB口已经成为了计算机最重要的外部接口，几乎可以代替所有外部接口。USB的规范规定USB的通信距离最多5米（用USB-HUB级连）。市场上还有一种用RJ-45线传输的USB远程延长器，据说可以到50米。更远的USB通信目前只能够用光纤实现：多模光纤最远4Km，单模光纤最远40Km。

首先认识一下USB的通用性，也就理解了USB的重要性。按照用途的通用性对几种常用的外部接口进行排队：USB≥以太网口〉串口〉PS/2、打印口等。USB口可以方便地转换出以太网口、串口以及PS/2口、打印口、甚至音频、视频口等。反过来，串口以及PS/2口、打印口等无法生成USB口，因为USB的规范更加复杂。只有以太网口加上电源才可以生成USB口，并且需要专门的软件支持。当然计算机的内部总线接口通用性最好：台式机的PCI口、笔记本的PCMCIA口完全可以生成USB口，而且无须驱动程序。

USB2.0以及USB1.0的规范没有光纤接口，

虽然将来的USB3.0可能会带有光纤接口，但是仔细研究USB3.0规范就知道USB3.0实际上是分为两个部分的：传统的USB2.0部分和延伸的特定USB3.0部分。只有延伸的特定USB3.0部分是可能会有光纤通信功能的，但是这部分并不兼容USB2.0。而USB2.0是完全兼容USB1.0的。

工业通信用的USB-串口光纤通信方案

远程数据通信 篇6

【关键字】无人；监控；海事；通信；TCP/IP

三峡地区成库后，库区航道条件得到明显改善，库区航运呈现繁荣景象。但与之同时库区航运出现了一些新问题，各种水上交通事故也时有发生。为加强长江黄金水道航运安全的监管力度，重庆海事局相继建立了VTS、GPS、AIS、CCTV、电子巡航等一系列监控监管设备，随着现代通信系统的建立，重庆海事局通信信息中心（以下简称通信信息中心）越来越多的基站都采取了无人职守的方式。由于前期重投资建设，轻监控维护，造成了现在无人机房维护困难、效率低下的状况。无人基站能否正常稳定运行已经成为了木桶理论的最短板。为适应长江海事“四化三步走”的战略方针，满足通信信息化，监管现代化的实际需求，库区无人基站的远程综合监控系统建设已经迫在眉睫。

1、现状调查与研究

通信信息中心现有无人基站包括泸州南溪、重庆黑石子、涪陵南沱、万州水厂、云阳侗村、奉节大麦沱、巫山青石等10余个基站。分布在川江近千公里航道的两边，点多线长，交通不便，管理与维护困难。通信设备众多，各个监控独立运行，互不相通，而且很多设备没有监控，基站情况不能及时发现和处理：有的基站曾经出现过有油机房被洪水淹没的情况；还有的基站出现过市电缺相导致蓄电池放电完毕后，所有设备停机，SDH干线传输中断的重大事故。

综合现状分析，没有机房远程综合监控系统会出现以下问题：（1）维修人员巡检过程无法规范管理，维护工作没有客观的记录；（2）电源系统没有监控，市电异常、停电后电池过放电损坏等状况时有发生；（3）没有视频及门禁安防系统，在机房出现故障及盗窃事件时，无法有效监控；（4）机房空调常年打开，造成运行成本过高；（5）机房环境没有监控，出现水浸、起火等无法及时处理。

由于通信信息中心以前试点建设过的监控系统规模小，节省人力效果不明显，使用效果有限，管理功能没有体现。甚至出现误告、错告、漏告的情况，而且由于监控系统自身稳定性差，后来不得不拆除。所以，系统先进性、可靠性、性价比、可扩展性、安全性、使用及维护性都是需要考虑的地方。

2、系统设计

2.1网络方案

传统的监控系统是各个子系统单独工作，相对独立。随着网络化的发展，机房监控系统已经由第二代C/S工作模式转向第三代B/S网络体系，机房设备管理将向着大集中方向发展。由于通信信息中心在2011年已经实现了重庆地区数据网络的升级改造，各个接入点都能达到10-100M的接入速率，为实现数字化和網络化的机房监控创造了很好的条件。

本次设计的综合监控系统采用基于现有网络结构，拥有一个新型数据中心管理平台，以服务器为载体，通过内置的数据库和应用软件实现对机房动力环境基础设施的实时监测及动态管理。监控系统由两个部分组成：端局的数据、视频采集部分RDU-A；对各端局的采集数据进行处理的主控部分RDU-M。系统支持HTTP、TCP/IP、STMP、等多种网络协议；所有设备通过RJ45接口连接；监控界面友好，硬件化设计，不依赖终端，各种数据可以通过浏览器查询。

2.2软件架构

整个监控系统按照控制管理分为监控接入层、承载交换层、控制管理层和应用层四个层次：（1）监控接入层：负责把视频源、环境变量转换并编码压缩成IP数据流通过IP网络传送；（2）承载交换层：采用开放式的TCP/IP协议的IP承载网，并利用组播/单播协议把不同的数据码流传送到实际目的地址；（3）控制管理层：负责整个系统的控制与管理；（4）应用层：主要由客户端负责把监控图像、数据进行实时查看，并把历史数据进行回放，系统功能及实现。

3、系统功能及实现方式

系统主要功能模块包括：监控中心管理、告警管理、视频监控管理、门禁管理、报表查询和系统管理。具有声光等多种报警方式。通过购置和对现有设备进行改造，可以实现数据的采集、分析与监控。

（1）视频监控：对于机房及安保视频监控，可以使用自带的USB摄像机或者用硬盘录像机挂接多个IP摄像机来采集信号。

（2）UPS电源的监控：现有易事特UPS电源标配RS485接口，可以通过485接口实时采集电压、电流、频率、功率等参数，并有直观的图形界面显示。

（3）机房精密空调的监控：换装精密空调，使用空调RS485接口卡，将空调信息直接接入采集器。系统可全面诊断空调状况，监视及设置空调的各种参数。

（4）配电柜的监控：现有设备为洲际配电柜，需要做数模转换改造，在配电柜前面加装数字电表，通过数字电表采集三相电压、相电流、线电流等数据。也可以通过动力源电源控制模块上的RS485接口进行数据采集。

（5）温湿度监控：采集器监控模块上设有温湿度、烟感、门磁等传感器接口，只需将机房内的传感器接入采集器，就可以很好监控机房内的环境。

（6）机房漏水监控：机房内空调会有产生漏水的隐患。采集器内有专门的水浸接口，将漏水传感器接入，可以检测空调四周的水患情况。

（7）对于现有VHF系统：现在使用MODEN进行远程拨号联结，监控信号不稳定且容易中断，可以通过协议转换器采集信号通过网络传回。

（8）对于油机机房：最好换装青石基站采用的开普系列智能柴油机，通过柴油机组的数据接口可以采集数据，并采用高清防爆摄像头采集视频信号。

（9）对于SDH、PDH、等主要通信设备：可以通过联系生产厂家开放接口进行接入，对于老旧设备还可以加装独立摄像头来解决。

4、系统特点

整个系统基于TCP/IP网络协议，主控及监控界面不依托于任何软件，只需一台电脑就可以随时随地的了解机房信息，同时支持短信、电话、邮件告警功能；无人基站采用综合数据采集单元实现对设备量、安全量、环境量的监控，连接方式全部采用RJ45网口连接，易于建设实施，工程量小，综合数据采集单元通过一个IP地址完成对“供电/散热/环境/配电（甚至不同品牌设备）”的一站式监控，节省带宽资源。而且该系统具有扩展和与其他系统联网的能力，可实现系统自动化管理，真正达到无人机房无人值守。

5、结束语

远程数据通信 篇7

1 基于GPRS的远程监控系统

1.1GPRS技术

GPRS (General Packet Radio Service) 是通用分组无线业务的简称。它是在GSM网络基础上发展的一种分组交换技术, 采用端对端的分组传输和交换方式为移动用户提供丰富的数据业务。它具有“始终在线, 始终连接”的特点, 其数据传输速率高达171.2kbps, 并能根据移动用户需求动态分配资源, 与传统的电路交换相比, 在费用方面更具优势。

1.2 模块划分及功能设计

我市热力企业在2008 年对其直管换热站进行第一次改造, 完成了从人工现场控制管理到智能控制管理换热站的硬件升级, 并建立远程监控系统。远程监控系统按照“够用能用能扩展”的原则进行设计, 主要包括以下模块:就地控制采集系统、中心控制监控系统、GPRS数据通信系统、远程控制执行模块和应急处理系统。就地控制采集系统主要是由换热站中的各路传感器对现场的温度、热量、压力、液位、流量等信息进行采集、编码, 并对进行A/D转换做出分析、判断和处理。中心控制监控系统, 是整个供热系统运行调度和管理的中心, 能够完成数据的处理和监测控制。GPRS数据通信系统是依托现有的移动数据网络为传输媒介, 实现换热站与控制中心的通信连接, 能够完成数据采集、数据控制及数据信息的传递与交换。远程控制执行模块主要是完成中心控制室对就地换热站的远程控制, 进行现场的流量、液位等控制设备的启停操作。应急处理系统主要是利用操作控制平台进行调节、调度等处理, 比如在热量不足或过剩等报警情况下进行应急处理。

1.3 软件系统设计

远程监控系统的软件系统由驱动程序和应用软件组成。其中应用软件具有收集、处理、存储、管理和实时监控等功能, 能够完成换热站的现场处理、远程数据传输、参数收集分析与处理等操作。考虑到应适应未来各种业务的发展需要, 在进行GPRS网络设计时, 具有良好的适应性和可扩展性, 为能够承载更多业务搭建平台, 还应包含系统应用系统的远程更新等更多功能, 为此, 基于GPRS网络的软件系统主要包括驱动程序模块、数据采集模块、开关量输入数据采集模块、开关量输出管理模块、数据库管理模块、通信模块、系统远程更新模块等模块。

1.4 应用总结

GPRS作为一种移动数据通信技术, 能够实现数据分组的发送和接收, 可为换热站的远程控制提供灵活可靠的网络连接。从实际应用角度, GPRSDTU在建设费用、建设周期、运行成本、系统稳定性、实时性等方面都具有极大优势, 同时, 由于GPRS网络本身包括GPRS骨干网、公众移动数据IP网等多种组成部分, 各种网络的结构和安全要求各不相同, 因此存在安全问题。在安全方面要综合考虑, 比如, 接入方式的安全因素、计算机系统的安全因素、操作规程上的安全因素等。

2 基于VOIP技术的远程监控系统

2.1VOIP技术

VOIP (Voice Over IP) 是IP网络电话简称, 是将语音集成在IP协议中, 通过对语音信号进行数字化编码、压缩处理, 转换为IP数据包, 使其在IP网络完成传输, 从而实现利用IP网络进行语音通信。VOIP技术可以将传统企业PSTN语音业务与企业LAN数据业务进行合并, 利用一个网络实现语音与数据的融合传递。该技术可以在原有企业网络基础上升级改造, 对增强企业LAN网络扩展功能、丰富语音呼叫业务、提升网络信息服务和降低企业运营成本都有极其重要意义。

2.2 模块划分及功能设计

基于以上服务, 将该系统按照功能划分为以下模块, 即语音包处理模块、市话网关处理模块、协议转换模块和控制管理模块。语音包处理模块主要是通过数字信号处理芯片进行语音的编码及解码、噪声检测、回音处理和语音打包与拆包处理, 从而达到保障语音通信的目的。市话网关处理模块主要是指将原有传统电话设备上的业务及增值业务 (如来电显示、企业彩铃、呼叫等待等) 作为电话信令, 实现其在通信设备与网络协议处理器之间的协议转换。协议转换模块主要是对电话信令的相关信息进行处理和将信令信息转换成特殊网络对应的信令协议, 实现信令在交换网络中的传输, 采用的协议标准主要有SIP协议、MGCP和H.323协议。控制管理模块主要是实现VOIP的配置及维护, 为语音管理提供接口服务。

2.3 网络结构

网络结构主要有中心管理模块、客户端模块和存储模块三部分。中心管理模块是整个网络的核心和控制中心, 在结构设计中, 包括用户注册管理、语音数据管理、协议转换、接入认证、网络融接、呼叫请求处理。

2.4 应用总结

VOIP技术在换热站远程监控系统中的应用, 是将语音通信技术与数字通信技术进行融合的典型应用。它解决了利用IP通信网络进行语音通信, 拓展了服务功能, 在实际应用中有很多优势。比如, 在原有网络基础上提供语音增值业务, 提高网络带宽的利用率。

摘要：远程监控系统在工业控制领域中应用十分广泛, 它对提升工业控制的智能化和信息化有着十分重要的意义。以城市供热企业的换热站为研究载体, 为实现其远程监控功能, 结合当前的数据通信方式进行分析和研究, 为实现具有自动控制功能的换热站系统设计提供远程通信方案。

关键词：数据通信,远程监控系统,研究,应用

参考文献

[1]党力.无线数据通信在远程监控中的应用[J].石油化工自动化, 2014, (03) :119-120.

远程维护系统串口通信协议研究 篇8

1 分析并建立串口通讯协议

1.1 分析

整体上来看, 串口通讯协议设计主要是在面向连接服务的基础之上的。任何装备对于通信协议的标准都是不同的, 这是因为各个研制装备的单位往往都会结合自身的需求以及实际设计型号来制定的, 对于信息帧结构也有较多不同的种类, 同时在通讯协议中, 各个部分内容当中位数也有一定的差异, 对数据进行编码的方式自然也不一样。所以, 并不能实现不同装备之间信息共享的操作。另外, 还有一部分装备并没有设置信息接口, 导致设备数据无法进行传输, 自然就无法实现远程控制设备。

1.2 建立

结合装备运行的实际情况, 制定通讯协议需要令其能够实现对远程设备进行控制以及维护的功能, 还要在此基础之上确保空间充足, 以便设备进行功能扩展, 在通讯协议当中, 还需要拥有控制设备、监视参数、设置参数等有一定关联的内容。对现有装备所拥有的通讯协议进行分析和设计的基础之上, 构建出能够满足装备的实际情况的一个通讯协议规范, 它可以比较严格地对信息帧格式和其他的帧格式之间位数展开规定, 按照协议, 可以将其分成五类不同的帧结构, 不同的帧结构设计类型都会和硬件间优化融合综合起来进行考虑。

2 设计分析五种帧结构

2.1 握手类

这种帧结构直接将设备和接口连接起来, 信息接口会定时传送询问帧到设备当中, 假如此时装备处于开启状态, 装备就会将回应帧传输给接口, 在接口收到回应帧之后, 双帧联动, 就能够实现数据的传输, 达到远程控制的目的。

2.2 控制类

这种帧结构将控制功能的实现作为主要目的, 它可以对设备进行诸如开机或者关机等控制操作, 在进入到这种状态下的时候, 接口需要先向整个设备输送控制帧, 在设备收到之后, 就可以立刻执行这些控制类帧当中的指定命令, 并且发送回应帧给接口, 待接口收到之后, 就可以标记这项操作任务已经完成了。

2.3 检测类

这种帧结构能够很好地实现检测类的相关功能, 正确利用检测帧, 我们能够对设备的各项系统参数以及运转状态展开系统的检测, 在被控制的设备收到接口所传输的监测帧之后, 结合信息帧当中的请求, 向信息接口传输拥有监测内容的对应帧。在设备接收了这一对应帧之后就会在短时间内立刻进行信息整合, 与此同时对其进行分析, 保证数据信息高度的安全以及稳定。

2.4 维护类

这种帧结构针对的是拥有维护性能的设备所适用的, 它能够对受到控制的设备参数进行必要的设置, 进而实现远程维护设备。其具体的操作流程如下:信息接口先向对应设备传输要进行读取的设备参数的信息帧, 设备收到了信息帧后, 结合信息帧当中所涵盖的内容, 传输响应帧到接口当中, 这一过程当中, 响应帧当中包括信息帧当中全部消息内容, 在接口收到了响应帧之后, 结合响应帧当中的消息, 对消息进行适当的修改以及设置, 全部完成之后, 可以向设备传输维护类的帧, 在设备收到维护帧后, 就可以依照维护帧当中的一些信息来对设备进行适当的维护以及设置操作。

2.5 补充类

通常来说这种帧结构都是在设备以及接口间进行信息帧传输的过程当中, 结合传输的信息帧长度、帧结构以及数据的字节数来进行精准判断。不过, 假如数据长度太大, 不能通过一帧来进行传输的时候, 就需要借助补充帧结构的作用。先发送并没有进行校验的帧, 随后自动传送, 在接口收到包含在补充信息帧当中的命令后, 就可以标记这次数据通讯活动完毕。

3 传输数据和远程维护系统具体实现

3.1 传输数据的流程

微机传输请求信息, 到达设备之后, 被控制的设备会先对信息帧进行解码处理, 结合协议当中的有关规范, 在存储器当中适当地抽取需要的消息, 再通过ARM来进行适当的处理, 结合规定当中的格式, 借助串口, 通过信息帧的形式来发送需要的数据信息, 到达微机之后, 微机接收信息帧, 借助其中远程维护软件和协议当中所规定的格式来解码信息帧, 从中提取有效的信息, 在相应的区域当中显示指定的数据信息。

3.2 实现远程维护系统

整体上来说, 远程维护控制这一系统的主要结构包括远程维护中心、网络组成软件以及设备接口信息终端这样的三个部分所组成, 它可以很好地实现对各个被控制的设备进行监视以及维护的目的, 通过信息之间的相互传输以及对彼此信息进行破解的过程来实现信息分析, 进而能够及时且有效地实现对被控设备进行远程监控的目的, 继而对已经有的问题进行适当的预警和提示, 继而实现远程维护设备和远程控制设备的最终目的, 这一系统的组成可以用图1 来展示。

4 结语

设计串口通讯协议, 可以起到规范化通讯协议, 并统一提供理论支持的作用, 可以将装备当中的串口通讯协议进行统一, 与此同时, 还给装备远程维护的控制系统打造了比较理想的理论平台, 针对装备使用和发挥正常效能来说拥有比较现实的意义和价值。

参考文献

[1]杨光, 雷志雄.远程维护控制系统串口通信协议研究[J].电子技术, 2009 (01) .

[2]张海滨.浅谈远程维护控制系统的串口通信协议[J].硅谷, 2010 (24) .

[3]何先波, 钟乐海, 芦东昕.远程串口调试通信协议在嵌入式软件调试器设计中的应用[J].西华师范大学学报:自然科学版, 2004 (01) .

[4]耿铁柱.基于GPRS的控制与保护的远程监控系统的研究[D].沈阳工业大学, 2012.

RDS远程数据访问技术研究 篇9

随着网络的普及应用,计量测试业务中已逐渐将远程数据访问技术应用到测量系统中。使用Microsoft ActiveX Data Objects (ADO)通过 OLE DB 提供者对在数据库服务器中的数据进行访问和操作。其主要优点是易于使用、高速、内存消耗低和占用磁盘空间较少。ADO 支持基于客户端/服务器和浏览器/服务器模型的应用。

RDS是ADO的组件,它提供快速且高效的数据连接,并为基于IE浏览器的应用程序提供数据发布框架。它采用C/S架构和分布式技术,使用HTTP,HTTPS和DOCM应用协议。通过 RDS 可以实现将数据从服务器移动到客户端应用程序或Web 页、在客户端对数据进行处理然后将更新结果返回服务器的操作。RDS改善了客户端性能和灵活性。

2 三层应用程序模型

远程数据服务技术建立在3层应用程序模型基础上。该模型包括客户端层、中间层和数据源层。

客户端层 运行Web 浏览器或单独编译的前端应用程序。Web 浏览器显示的Web 页面可以显示并处理来自远程数据源的数据。或者由前端应用程序显示并处理来自远程数据源的数据。

中间层 运行封装了组织业务规则的组件。中间层组件可以是在 Internet Information Server 上执行的 Active Server Pages 脚本,或者是单独编译的可执行文件。

数据源层 运行数据库管理系统 (DBMS),该管理系统可以是 Microsoft SQL Server 数据库或者其他的SQL数据库。

这些层不必对应网络上的物理位置。所有三层可只存在于2台计算机上。一台计算机运行Web浏览器,另一台计算机运行 Internet Information Server 和 Microsoft SQL Server;或者,一台计算机运行前端应用程序,另一台计算机运行中间层组件和 Microsoft SQL Server。

3 RDS对象模型

RDS对象模型包括3个主要的对象: RDS Server.DataFactory,RDS.DataSpace,RDS.DataControl。如图1所示。

3.1 服务器端对象RDSServer.DataFactory

RDSServer.DataFactory对数据源执行 SQL 查询并返回 Recordset 对象,或从客户端获得 Recordset 对象并更新数据源。RDS.DataFactory 不进行任何验证,也没有建立业务规则。如果需要具备验证和业务规则功能,则必须创建自定义业务对象来取代RDS.DataFactory对象。Visual Basic 6.0 企业版是创建自定义业务对象(ActiveX DLL)的一个很好用的工具。创建ActiveX DLL后,必须在服务器上注册,还必须在中间服务器上添加 DLL 的 PROGID 到系统注册表入口中给予 DLL 启动的权限:

[HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServicesW3SVCParametersADCLaunch]

3.2 客户端对象RDS.DataSpace和RDS.DataControl

RDS.DataSpace 是一个非可视的客户端对象。它允许用 RDS 通过 HTTP,HTTPS 或 DCOM 创建一个位于远程服务器上的业务对象实例。RDS.DataSpace 为业务对象创建一个客户端代理。客户端代理帮助在不同的机器之间压缩、传送 (组织)和解压缩ADO记录集。

DataSpace对象负责与服务器进行通信,同时也是数据传输的通道。DataSpace对象由客户端脚本语言或用HTML语言中的

RDS.DataControl数据控件负责数据的存储及管理。它与HTML元素绑定在一起才能显示数据。数据控件为HTML元素提供数据,由HTML元素将数据显示在Internet Explorer 的 Web 页上。

绑定数据控件与HTML元素,需要设置HTML元素2个属性DATASRC和DATAFLD。DATASRC,确定包含数据的数据控件。在数据源名称前总是要加一个“#”。DATAFLD,确定绑定数据控件中的哪个字段。这些字段是数据控件管理的数据中的列名。对于一个数据库,就是表中的列名。

RDS.DataControl 对象也有其自己的方法用于定位、排序和筛选记录。这些方法与ADO Recordset 对象的方法相似。

3.3 RDS事件

RDS支持2个独立于ADO事件模型的自身事件:onReadyStateChange,onError。

在RDS.DataControl 的ReadyState 属性更改时调用onReadyStateChange事件,以此对异步操作的完成、结束或出现错误等发出通知。

当发生错误时,包括在异步操作执行的过程中发生错误时,调用onError事件。

4 RDS编程模型

RDS通过 Internet Information Server访问和更新数据源。编程模型则指定为完成这个目的所必需的活动序列。

RDS实现三层应用程序环境中的数据远程访问:客户端应用程序指定将在服务器上执行的程序,并指定用来返回相应信息的参数。服务器上被调用的程序访问指定的数据源、检索信息、对数据进行相应处理,然后将结果信息返回给客户端应用程序。

RDS 按照以下编程模型工作:

(1) 创建DataSpace对象,并指定服务器上运行的程序(DataFactory或自定义业务对象)。

(2) 将参数传送到服务器程序并调用服务器程序(DataFactory或自定义业务对象)。服务器程序通过ADO 访问数据源。

(3) 服务器程序从数据源获得Recordset 对象。DataFactory可以对Recordset 对象进行处理。

(4) 服务器程序与DataSpace对象协作将Recordset 对象返回客户端DataControl对象。

(5) DataControl对象与HTML可视化控件绑定,Recordset 对象被转换成为便于可视化控件使用的格式。

(6) 对客户端Recordset对象所做的修改都将通过DataSpace对象返回给服务器程序DataFactory或自定义业务对象,服务器程序用这些修改后的记录集更新数据源。

RDS运行流程如图2所示:

4.1 RDS对象的创建顺序

先创建DataSpace对象:

4.2 Recordset对象的使用

Web 页上的可视控件无法直接访问Recordset对象。但可以通过 DataControl访问Recordset对象。当 DataControl的SourceRecordset属性设置为Recordset对象时,DataControl 便可被可视控件使用。将可视控件对象的DATASRC参数设置为 RDS.DataControl,并将 DATAFLD 属性设置为 Recordset 对象字段。

5 RDS的安全问题

在创建DataControl对象时,如果使用Connect和SQL属性,连接服务器的名称以及数据库的相关细节就暴露出来,获得DSN、用户标识符和密码信息的外部用户可以编写将任何查询发送到该数据源的页面。安全的做法是使用URL属性。这样,用户所见到的是一个ASP网页的URL地址,没有任何有关服务器和数据库的详细信息。

"URL" VALUE="DataPage.asp">

如果希望对数据源有更多的限制访问,可以取消注册并删除 DataFactory对象 (msadcf.dll),用自定义业务对象取代DataFactory对象。

6 结 语

RDS采用基于SSL(Secure Sockets Layer)的HTTPS协议,将记录集透明地缓存到客户端,在客户端处理数据后将修改的记录集提交给服务器更新数据源。避免反复访问服务器数据,节约了服务器资源,使得开发以数据为中心的基于网络的数据库应用程序更简单,提高了远程数据访问的安全水平,从而为计量测试业务中利用该技术进行远程数据访问提供了技术支持。

参考文献

[1]John V Petersen.ADO Jumpstart for Microsoft Visual Fox-Pro Developers,1999.

[2]Kamaljit Bath.Using the Customization Handler Feature inRDS 2.1,1999.

[3]Kamaljit Bath.Remote Data Service in MDAC,1998.

[4][美]Rob Thayer.Visual Basic 6揭秘[M].北京:电子工业出版社,1999.

[5]习胜丰.基于RDS与MTS的N层事务性Web数据库应用程序的构造与实现[J].计算机系统应用,2003(11):19-21.

[6]李宁,许林英.MTS资源管理深入分析及应用[J].计算机应用研究,2002,19(5):30-40,48.

[7]丁鹏,刘莉.C/S,B/S模式中的分布式计算与MTS解决方案[J].计算机应用研究.2000,17(12):60-62.

[8]彭江平,谢勇.利用RDS实现浏览器环境下的批量数据修改[J].微型机与应用,2000,19(6):55-58.

[9]刘福明,顾文涓,李莉,等.基于MTS的三层结构的研究与实现[J].计算机应用研究,2002,19(5):92-94.

[10]邓亚玲,王新房,潘永湘,等.RDS在Web基信息管理系统开发中的应用[J].计算机工程与应用,2002,38(3):135-137.

[11]赖学成,张薇薇.基于B/S结构的数据绑定技术及远程数据服务应用的构筑[J].计算机工程,2001,27(1):130-132.

远程数据通信 篇10

城市电力、热力部门,以及气象、河流污染管理等行业,监控站点之间距离远、分布分散,往往需要布置大量的人力、物力用于管理、监控及与中心管理站的联络,网络自动管理程度不高,运行成本贵、效率低。

GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线业务英文缩写。GSM网络覆盖范围广并且通信可靠,GPRS网络在现有的GSM网络的基础上引入分组交换功能,支持TCP/IP协议,可以与分组数据网(Internet等)直接互通,随时在线(always online),计费采用比较合理的按流量计费方式,特别适合于需频繁传送小流量数据的应用场合。

GPRS网络的出现,为无线远程监控的实现提供了可能。目前,设计的以89C58单片机和PIML GPRS-MODEM(GPRS模块)为核心的远程监控系统,能够实现8路传感器数据采集,本地实时显示,远程数据通信,执行远程监控中心(基于Internet)的命令等功能。本文侧重论述监控中心采用套接字(socket),基于TCP/IP协议通信的实现办法。

1 系统简介

系统由四部分组成:一是基于89C58单片机为核心的嵌入式前端采集系统、二是基于GPRS模块的通信系统、三是基于Internet的监控中心、四是远程执行单元。

系统结构如图1,简要过程过程是:采集前端对分布式站点多路传感器信息(辐射度、报警信号、光、磁、温度、气压、流量、速度等)实时采集,编码;通过GPRS信道将实时监测到的数据编码,发送到WEB服务器(固定IP地址或有固定域名的网站),监控中心接收包含时间、站点编码、数据等信息;同时嵌入式微控采集前端实时接收监控中心发送来的前端重启、立即上传数据、更改上传周期、时间校准、控制执行单元执行某种动作等命令,根据命令做出响应。

2 监控中心数据通信实现

监控中心与采集前端的通信程序是在VC++6.0编程环境下,使用套接字网络编程接口,基于客户端/服务器模型实现的。

Windows Sockets,它是从Berkeley Sockets扩展而来的,以动态链接库的形式提供给我们使用。Windows Sockets在继承了Berkeley Sockets主要特征的基础上,又对它进行了重要的扩充。这些扩充主要是提供了一些异步函数,并增加了符合Windows消息驱动特性的网络事件异步选择机制。套接字有流式套接字(SOCK_STREAM))、数据报式套接字(SOCK_DGRAM)和原始套接字(SOCK_RAM)三种模式,本文使用流式套接字,实现可靠、无差错数据传输,即TCP协议传输。

图2是使用套接字实现客户端/服务器通信流程图。

服务器端,通过调用Socket()建立一个套接口,然后调用bind()将该套接口和本地网络地址联系在一起,再调用Listen()使套接口做好侦听的服备,并规定它的请求队列的长度。然后就调用accept)来接收连接。客户机在建立套接口后就可以调用connect()和服务器建立连接,连接一旦建立,客户机和服务器之间就可以通过调用recv()和send来接收和发送数据。最后,等待数据传送结束后,双方调用closesocket()关闭套接口。

在具体的实现中,socket之间的连接可以分为三个过程:

(1)客户端连接:即客户端的Socket提出连接请求,要连接的目标即是服务器端的socket。为此,客户端的Socket通过对服务器的Socket地址和端口号进行探测,如果找到定位服务器端的Socket,并向服务器提出连接请求。如此时服务器端Socket正处于就绪状态,则立即向客户端Socket发出“允许连接”信号。至此客户端Socket与服务器端Socket的连接建立就绪。

(2)监听连接:服务器端如监听到客户端Socket的连接请求时,即响应客户端Socket的请求而建立一个新的Socket句柄与客户端连接。而服务器端Socket则继续处于监听状态。准备接收其他客户端Socket的连接请求。

(3)服务器端连接:当服务器端Socket接收到客户端Socket的连接请求后,若它己经处于就绪状态,就把服务器端Socket的描述信息发给客户端,一旦客户端确认了此描述,连接就建立了。

下为监控中心(服务器端)使用套接字实现网络通信基于Win32控制台核心源码。

基于GPRS的远程监控系统,客户端的网络接口程序,是通过单片机使用AT指令与GPRS模块通信实现的,在此不做论述,详情参见发表的其他文章。

3 结论

在理解套接字编程原理的基础上,网络编程也可以使用VC++提供的CAsynSocket,CSocket,Csocket File等类,它们封装着有关Socket的各种功能,使编程变得更加简单。图3为监控中心试验服务程序界面。

在此基础上,根据具体应用行业,结合数据库应用技术便可实现完善的自动化管理。

摘要：基于GPRS的远程监控系统中,监控中心实现与前端采集系统的网络数据传输是整个系统的重要的组成部分。本文提出了采用套接字(socket),基于TCP/IP协议实现远程数据收发的办法。简要介绍了基于GPRS的远程监控系统的组成功能,详细论述了基于套接字的编程技术,给出了基于Win32控制台的部分源码。

关键词：套接字,网络编程,远程监控,GPRS

参考文献

[1]钟章队等.GPRS通用分组无线业务[M].北京:人民邮电出版社.2001.

[2]朱洪波等.通用分组无线业务(GPRS)技术与应用.人民邮电出版社.2004.

远程数据通信 篇11

关键词:光伏电站;远程数据中心系统;结构设计

中图分类号:TP274.2 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 12-0083-01

现今我国已有的光伏电站本地区监控系统,其关键是在电站中收集一切设备信息,少数逆变器生产商针对本企业逆变器产品的具体特点建立了远程监视系统,其基本功能是采集电量等数据信息。目前规模化是光伏产业的主要发展趋势,结合光伏电站实际分布特点进行综合考虑,要求进行远程数据中心的建立,这样的话有利于对光伏电站的全部数据进行全面评估、统计,更重要的是利用数据。

一、系统架构问题

(一)电站层方面

太阳能光伏并网发电系统相当于光伏电站,其主要有逐日系统以及气象数据,站内要做到工作就是针对全部数据实现采集转发功能。此外还包括这些设备即蓄电池,电能表,电池阵列,逆变器,环境检测设备,升压站以及汇流箱,这些都是关键设备。

(二)主站层方面

(1)主站层软件的主要由四个方面构成,首先是操作系统,该操作系统采取了Unix/Linux结构,是一种混合结构。其次是数据收集模块,采集数据是数据模块的主要功能。再次是应用功能,主要负责监管数据、统计全部数据等。最后是支持平台,支撑平台的任务是为系统提供支撑环境,其主要服务有报表,历史库,网络,图形,实时库等内容。(2)主站系统选择了双网模式,并为其配置了Web服务器一台,应用分析工作站三台,此外还包括主备前置以及主备历史数据服务器。关键设备都选择了冗余配置,以使系统顺利运转。

(三)通信层方面

1.电站所在地通信环境以及条件:现今本地区的对外通信情况主要包括三种:(1)有该地区的监控系统。该种电站具有很大的容量,监控中心是独立设置的,仅仅于监控中心侧面实施扩展就能与外界相互通信。(2)本地区未配置监控系统,可是逆变器设置了转发接口。该种电站具有较小的容量,可以将所有逆变器信息进行综合后将其转发。(3)本地区未配置监控系统,与此同时逆变器也没有设置转发接口。该种电站具有极小的容量,必须对外界传输数据时,要进一步增加通信模块数量。关于金太阳示范项目,其光伏电站建议选择前面2种模式,针对对外通信设计了端口。

2.选取通信协议:现今建议选择目前较为成熟的在电力系统中使用比较广泛的网络传输协议IEC 104,可是要进行一定程度的扩充:(1)添设直接控制模式。首先是选点,接着是返校,最后是遥控,这个过程是电力系统实施控制的基本程序,光伏电站中的大部分设备选择的遥控方式都是直接的。如需控制电站,就务必要对直接控制方式进行描述。(2)关于数字量的描述由专门的功能码负责。数字量其实是一个整型值,数值有自己特殊的意义,该数据一般在设备状态方面较为常见。它和IEC 104所说的标准数据类型是不一样的,所以有必要进行扩充。

3.选择通信方式:金太阳远程数据中心关于通信通道的确定,选择了VPDN,也就是电信无线虚拟专用拨号网。VPDN属于无线业务,由中国电信负责提供,其基础是2G/3G网络,它通过规范的网络L2TP技术帮助单位客户以及政府部门的无线移动用户设计的和公众互联网相互独立的虚拟专用网络,可以符合以上全部要求。在建设过程中其处于主站层负责防火墙以及路由器的配置,并于所在地电信设有特定的域名,使用专线将其与所在地电信VPDN平台连接。

二、数据模型问题

可以参考CIM标准处理电站中的升压站模型问题,此外,汇流箱以及逆变器等设备也可以针对不同的安装方式将其分布在各个单元中。气象数据要独立于逐日系统的数据,将其划分给光伏电站。关于升压站,可把低压侧进线的全部设备归为相同单元,作为间隔。

一个单元内的主要设备通常有这些情况:(1)逆变器一台,不存在箱变,直流侧设备有很多电池阵列以及汇流箱。(2)逆变器和箱变各一台,将二者连接在一起,直流侧设备有很多电池阵列以及汇流箱。(3)箱变一台,很多逆变器在这个位置汇集后开始首次升压;直流侧设备有很多电池阵列以及汇流箱。

由上面分析可以得出,相同间隔中的设备能根据直流侧与交流侧划分,与此同时还必须于设备模型内进行“父节点”描述,来说明上下级相互连接。此外,为了在后期阶段更好的统计以及分析,还必须对关键设备的所有属性进行描述,主要有型号参数以及厂商等内容,与此同时根据动态以及静态数据进行统计模型的建立。

三、应用功能问题

(1)数据对比。根据方式的不同转换为相同单位面积实施数据对比。主要有发电变化趋势以及效率和发电量等,并按照优劣有否给出排序。(2)分析环境数据,根据环境条件的区别,针对光伏电站比较相关数据,按照优劣次序给出各种环境条件中的发电效率。(3)数据统计。根据统计地区来开展数据统计工作,统计量主要有电量、元件数以及功率等。(4)数据监视。主要有升压站数据,箱变数据以及通信结构数据等。

四、结语

关于太阳示范工程,其远程监视中心是金太阳远程数据中心,使用这个数据中心,能对示范工程内一切与光伏电站有关的信息实施有效监控并对有关数据进行分析以及对比。现今在国家电网企业试验机构中,金太阳远程数据中心已开始运行,这对光伏电站来说,对其标准化研究具有重要的借鉴意义。

参考文献:

[1]李晶,许洪华,赵海翔.并网光伏电站动态建模及仿真分析[J].电力系统自动化,2008,32(24):83-87

[2]丁明,张征凯,毕锐.面向分布式发电系统的CIM扩展[J].电力系统自动化,2008,32(20):83-87

[基金项目]本文得到江苏省科技支撑计划(工业部分)资助,项目编号:BE2010166

远程数据采集与交互系统设计 篇12

在科学技术发展过程中, 资源信息的共享对科学研究水平的提高具有重要的意义。目前, 在一些企业、高等院校和科研机构中, 由于管理体制与设备使用机制的局限性, 大型实验仪器的使用率极为有限, 造成了大量的资源浪费现象。如果针对大型实验仪器使用远程控制实验, 一方面用户可以在任何时间, 任何地点通过网络进行实验, 有利于用户合理地安排自己的学习、工作计划, 而不再受时间和地点的约束;另一方面则可以提高实验室资源的利用率。因此, 构建大型实验仪器共享平台是符合科学技术发展要求的。

1远程实验系统总体方案设计

1.1 系统的功能及需求分析

对大型实验共享平台而言, 由于构建的是一种新型的实验仪器资源共享平台, 希望能从各种不同设备中获取其各自的实验数据或结果, 以平台通用的格式来传输和存储数据, 便于进入平台的各个用户共享这些实验数据或结果。

通常实验仪器由于功能的不同、生产厂商的不同, 使得获取数据的方式、数据的存储格式等均不相同, 各种实验仪器基本上采用的都是自己专用的数据采集装置, 不能满足大型实验共享平台的要求。因此, 在构建大型实验仪器共享平台中, 如何完成平台中各种不同设备数据信息的采集及处理是实现远程数据交流与共享的关键。

1.2 系统总体结构

根据需求分析, 远程实验系统结构如图1所示。

在实验室本地, 利用FPGA体积小, 速度快, 内部延时小, 可自由编程, 灵活性高等优点[1,2], 以FPGA为核心辅以A/D转换器等设备, 设计出可提供多种接口的数据采集箱。数据采集箱接口多样化, 便于同各种不同型号的实验仪器相联, 并且数据采集箱可以转发简单的控制指令 (如:启动、停止) 。数据采集箱采集到的数据, 在FPGA中完成数据格式化过程 (将数据按照约定编码成统一的格式) 后, 暂存到缓存中, 然后经传输线路将格式化的数据发送到服务器端存储到数据库中永久保存。数据库中数据主要按时间段存储, 时间段的划分由实验用户设置决定, 可以用一次完整实验过程来划分时间段, 也可以用同一个实验分割成几个时间片段来存储数据, 这样有利于日后数据比较分析。

在异地, 用户可以使用PC机通过互联网登录到服务器, 发出控制指令或将数据库中的实验数据下载到客户端。用户即可以用表格的形式显示数据, 也可以将数据导入到Matlab中, 利用Matlab强大的绘图和分析功能, 对实验数据进行更为高效的分析。

2基于FPGA的数据采集箱设计

数据采集箱主要完成对实验数据进行采集和初步处理的功能。数据采集箱可采集的数据种类包括温度、电压、电流、转速等。为了达到“万能”数据采集效果, 数据采集箱还提供了多种接口, 不仅提供了高效、方便的USB接口, 也提供了工业通用的RS 232接口、IDE接口。数据采集箱有温度传感器、电流传感器、旋转编码器、霍尔传感器、A/D等外部器件, 如果由普通的单片机实现, 需要很多的扩展芯片, 而且单片机的时序性强, 它很难同时实现这些功能, 或者以降低系统精度作为代价。所以, 在数据采集箱中采用FPGA 芯片来并发处理系统的各位部分信号, 这样不仅可减少PCB板的面积, 增加抗干扰能力, 同时也减少了成本。数据采集箱结构如图2所示。

数据采集箱的核心:XC2VP30[3]是工业级Virtex-II Pro FPGA器件之一, 逻辑单元Slice有13 696个, RAM为2 448 Kb, 136个18×1乘法器以及8个数字时钟管理模块和644个用户I/O端口, 以及2个工作在350+MH4, 基于FPGA开发平台的BLDCM模糊PI控制器IBM PowerPC 405 RISC 处理器和8个3.125 Gb/s RocketIO收发器, 能提供多达120 Gb/s全双工数据传输。Xilinx的FPGA是基于SRAM工艺, 因此它们是易失的[4], 数据采集箱采用3块FLASH XCF04S ISP PROM来存储FPGA的配置文件。

电流采集利用ADS807完成。ADS807是带采样/保持的高速12位A/D转换器, 采用流水线技术并行处理模拟量。数据采集箱中通过电流传感器采集到电流值, 然后通过ADS807将其转换为12位数字信号传送给FPGA。为了降低噪声的影响, 采用了平均滤波方法对A/D输出进行滤波。基于大型实验平台的特殊性, 本设计采用两个独立工作的转换器构成两通道的模式。

为了得到高精度的速度信号, FPGA对E6B2-CWZ6C增量式旋转编码器的A相脉冲信号进行采集, 被测对象每旋转一周, A相将发出1 000个脉冲信号。

由于各种设备、接口的传输数率不相同, 在FPGA内部为每一种设备或接口开辟独立的缓冲区[5,6]。FPGA对读入的数据, 先编码, 依据读入设备, 添加设备编号和接收时间;然后将读取数据放入缓冲区;当缓冲区满, 接收到清空缓冲区或者发送指令后, 缓冲区数据经网卡发送到服务器端。

3基于J2EE的软件设计

J2EE作为业界开发企业级电子商务的标准技术, 其组件不仅继承了Java 2平台的优点, 如平台无关性、安全性等, 还增加了一系列的企业应用程序编程接口, 如Java消息服务 (Java Messaging Service, JMS) 、企业Java组件 (Enterprise Java Bean, EJB) 、Java命名和目录服务 (Java Naming and Directory Interface, JNDI) 、公共对象请求代理体系结构 (Common Object Request BrokerArchitecture, CORBA) 、远程方法调用 (Remote Method Invocation, RMI) 、Java事务服务 (Java Transaction Service, JTS) 、Java数据库连接 (Java DataBase Connectivity, JDBC) 等[7,8,9]。

本系统服务器端应用基于Struts和Hibernate的MVC (Model View Controller) 设计模式。该设计模式把数据库封装起来, 对业务层提供统一API访问, 节省开发人员的工作量, 它可使整个管理系统的结构层次清晰, 并实现了层之间的解耦, 使开发过程中层与层之间的工作几乎是完全独立的, 极大的提高了系统的开发效率[10], 同时也提供了系统的可重用性和灵活性, 为日后的扩展和维护留有很大的余地。

在服务器端, 主要设计了用户管理模块, 实验数据管理模块, 通信模块。用户管理模块的主要功能是实现用户权限分级, 防止恶意访问。实验数据管理模块主要对接收到的实验数据进行分类、分时间入库, 并建立相应的数据日志和备份。通信模块一方面负责与采集箱通信, 另一方面负责与远程客户端交流, 完成按用户指令采集实验数据、将实验数据提交给用户等工作。

远程实验系统的数据查看页面示意图如图3所示。当用户通过互联网远程登录后, 根据用户权限, 可以自由选择查看特定时间段时内的某个端口数据, 还可以删除冗余的数据。

通常, 数据库中存储的实验数据比较庞大, 单纯的表格有时难以形象地反映实验效果。Matlab是常用的仿真软件, 广泛应用到各种科研领域, 具有强大的绘制曲线功能, 利用这一功能, 本文编写.m文件, 将服务器端的实验数据下载到本地, 然后利用Matlab绘制出图形, 进一步帮助用户对实验结果进行分析。图4是经转换后, 由Matlab绘制出的电机转速波形样图。

4结语

在此对建设远程实验系统的意义进行了探讨, 并设计了远程实验系统结构:以FPGA为核心设备的数据采集箱, 利用J2EE平台以B/S模式对实验数据进行远程读取。今后将在远程实验系统设计方案中设备可靠性进行进一步研究。例如:多用户并发控制实验设备时, 指令发出的先后顺序控制;用户发出错误指令可能导致设备工作异常的处理措施等方面, 还待进一步研究。

摘要：为了提高大型实验设备的利用率, 在此提出利用Matlab、数据库、FPGA和服务器等软硬件设施, 实现远程实验系统数据采集的方案。该方案中设计了基于FPGA的数据采集箱, 利用数据采集箱将大型实验设备和基于J2EE平台的服务器相连接。服务器将采集到的实验数据存储到数据库软件中, 当用户需要时, 可通过网络访问服务器获取数据。在客户机端, 用户还可以采用Matlab还原实验数据, 画出实验数据曲线。