远程控制系论文大全11篇

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闸门调节是灌区工程中经常采用的手段，闸门控制的探究对于节约能源、确保水利工程的正常运行、提高水资源的利用效率和节约用水具有重要的意义。目前国内大部分灌区已基本实现流量数据的自动采集和监测，并把数据传输到管理部门，但是在根据有关数据进行远程自动监测和控制方面成熟的经验非常少。国外非凡是欧美等先进国家在这方面已经达到较高的水平，如美国的SRP灌区自动化浇灌系统，可以同时采集100多点的水位、闸门开度和其他信息，通过计算机处理后，控制几百座闸门、150多处泵站的运行。本文以国内某大型灌区为例，对闸门的自动监控进行了探究。

1、系统的总体设计

本系统采用无线数据传输技术，分一个主站和若干个子站，通过无线调制解调器构成一个无线通讯网络，对多个断面的数据信息进行采集、传输、处理和控制。系统的总体结构图如图1所示。下位机中的传感器把引水渠中的水位值和各闸门的开度值经转换后送给编码器，编码器对水位及闸门开度信号进行编码，在通过避雷器将编码信号传给数采仪，数采仪将数据进行初步加工和处理后由无线调制解调器传给上位机，上位机即系统主站，可分别和不同的子站建立联系，查询各测点的数据，并按照用户的要求对各闸门进行控制，下位机中的控制箱接收到此信息，经过计算，发出控制信号自动控制闸门到一定的开度，达到自动控制的目的。

图1闸门远程自动监测和控制结构图

2、下位机系统设计

设计下位机重点在于闸门自动控制箱的设计，本文提出闸门的运行控制模式，并进行可靠性处理，然后利用无线传输设备和上位机进行通讯，传输数据。

2.1下位机硬件电路设计

本系统采用AT89系列单片机，采用矩阵式键盘进行输入数据，键盘提供切换键、时间设置键、控制键三个按键，通过三个按键显示水位、流量、闸门开度、日期和时间。切换键实现上述四个功能的转换，时间设置键用于修改日期和时间，控制键用于对电机启停进行控制。

2.2闸门控制系统设计

本系统下位机接收到上位机传来的要求流量值（或水位值），当要求的流量值（或水位值）和系统所测的流量值（或水位值）不一致时，单片机启键闭合，闸门电动装置控制箱自动启动电机，提升或下降闸门，当所要求的流量值（或水位值）和当前所测流量值（或水位值）相等时，单片机闭键闭合，电机自动停止，达到自动控制的目的。

闸门的运行控制模式有实时型控制模式和定时型控制模式两种，在实时型控制模式中，上位机根据用户要求的流量，利用流量—水位关系曲线把要求的流量换算成要求的水位，然后和下位机联系，下位机接到信号后，由电动装置控制箱控制电机的正反转，达到要求时停止转动。定时控制模式要求用户输入所期望的流量值和要求闸门动作的时间，下位机的控制箱在规定的时间里自动开启和关闭闸门，进行控制。

2.3无线通讯设备SRM6100调制解调器

SRM6100无线调制解调器原是美国Data-LincGroup公司生产的军用产品，现应用于民用。它提供最可靠和最高性能的串行无线通讯方法，在2.4GHz-2.483GHz频段应用智能频谱跳频技术，在无阻挡物的情况下，两调制解调器之间的通讯距离可达32.18公里，可实现PLC（可编程控制器）和工作站之间的无线连接。SRM6100应用跳频，扩频和32位误码矫正技术保证数据传输的可靠性。无需昂贵的射频点检测技术。射频数据传输速率为188kbps。并且不需要FCC点现场许可证。SRM6100支持多种组态，包括点对点通讯和多点通讯。多点通讯对子站数目无限制。并且SRM6100可做为中继器工作，以达到扩展通讯距离或克服阻挡物通讯的目的。

2.4下位机可靠性处理

为了精确控制电动闸门的关闭，避免电动闸门在工作中出现过载破坏或关闭不严的现象，本系统在电动轴上安装了转矩传感器，用来监测闸门输出轴的转动力矩，以判定闸门是否关严、是否被卡住。闸门电动装置用于检测和控制闸门的开度，本系统在转动轴上安装了光电码盘，考虑到闸门可能出现频繁的正反转交替，为了避免错位和丢码，采用双光耦技术，光耦输出的两路信号经74221双单稳触发器进行整形，89C51的INT0和INT1对其进行计数、计时，并判定转动方向，计算闸门开度。电动闸门在工作中若出现异常现象，系统会自动报警，切断电机电源并显示故障情况。

2.5下位机软件设计

下位机的软件设计分为闸门自动装置控制箱程序设计和串行口中断服务程序设计两部分。闸门自动装置控制箱程序设计主要完成数据采集、存储、显示、按键操作等功能，串行口中断服务的程序完成下位机向上位机数据的传送和用户设定参数的接收。控制箱程序的主框图如下摘要：

图2、闸门自动控制程序流程图

3、上位机设计

上位机的软件部分采用VB6.0为开发工具，将各个功能模块化，分别解决相应新问题，再将各个模块组装，构成上位机软件系统的核心，上位机软件系统的结构如图3所示，通信模块位于最底层，其余模块功能的实现都直接或间接建立在此模块的基础上，本文利用VB的API函数编写串口通讯程序，程序的框图如图4所示。数据管理模块的主要功能就是为水位、流量、闸位等建立数据库，并对其进行管理。

图3、上位机软件系统结构图

图4、通信模块程序流程图

4、结语

本文以国内某灌区为例，全面分析了灌区闸门自动化控制系统的整体结构及其设计，对其软件开发和硬件选择作了全面阐述，并总结了提高自动化系统可靠性的经验，为提高灌区现代化管理水平提供了有利的工具，具有较高的使用价值和广泛的应用前景。

参考文献摘要：

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1概述

PC机与多台单片机构成小型的分布式测控系统已在工业控制、生产管理中得到了广泛的应用。在这类应用系统中，PC机多作为上位机通过直接查询来控制各从机。由于PC机本身还要进行动态数据显示、数据库实时录入、越限报警、报表打印等任务，因此，当从机数目过多时，上位机频繁地响应从机的中断，并在一定时间内等待和接收数据这极大地影响了PC机的工作效率。为了提高上位机的工作效率，笔者在PC机与各个智能模块间增加了一块用AT89C51作为微控制器的通信控制卡。整个系统构成一个3级分级控制系统，通信控制卡位于中间层，它是系统控制、管理的中枢。

2通信控制卡硬件电路

在本系统中，通信控制卡采用查询方式对下位机的各智能模块进行查询，该智能模块由AT89C51控制的电量、温度、液位、开关量采集板构成，它们分别可独立完成各自的数据采集和处理任务。当处于被查询状态时，系统可采用中断方式与通信卡进行通信。通信卡依次为人机完成各种数据处理任务提供各种数据和控制命令，然后把它们统一打包上传给上位机，从而使上位机可以对其进行显示、加工和处理，并形成各种报表。

该系统的硬件接口电路如图1所示。其中控制卡的核心芯片是AT89C51，它利用本身自带的串口与各智能模块间通过多机通信方式3进行总线式多机通信。为了同时能与PC进行通信，另一端通过8251A的扩展串口与PC相连。即要求8251A芯片的接收数据线RXD（脚3）及发送数据线TXD（脚19）通过MAX232与PC相连这是因为电平转换器8251A的输入、输出均为TTL电平，而通过电平转换器可将TTL电平转换成RS232C标准电平以便与PC进行通信。

8251A芯片的时钟输入线CLK可为其提供定时信号。在异步方式时，CLK的频率至少应大于8251A内接收器或发送器输入频率的4．5倍。其引脚RXC（脚25）为接收器时钟，它的作用是控制字符的发送速率，其时钟可使用8253产生的合适时钟频率。在异步方式中，引脚RXC和TXC（即接收、发送时钟）为波特率的16倍。该控制卡中扩展的8kBRAM可分别开辟4个不同的存储电量采集板的数据，处理时可以将它们一起送到PC。

3软件系统设计

3．1通信协议

通信控制卡的AT89C51串口与各智能模块的通信按自定义的通信协议进行。过程如下：

（1）首先使所有从机SM2位置1，以使其处于只接收地址帧的状态。

（2）控制卡先发一地址信息，其中8位为地址，第9位为地址／数据信息的标志位，该位为1表示该帧为地址信息。

（3）从机接收到地址帧后，会将其接收的地址与本从机的地址相比较。对于地址相符的从机，可置SM2＝0，以接收主机随后发来的所有信息；而对于地址不相符的从机，则置SM2＝1，以继续执行采集任务和其它任务。

（4）当从机发送数据结束后，会发送一帧校验和，并将第9位（TB8）置为1,以作为从机数据传送结束标志。

（5）控制卡接受数据时，先判断数据结束标志（RB8），若RB8＝1，且校验正确，则回送正确信号00H，此信号可令该从机复位以重新采集数据，等待地址帧。若校验和出错，则送0FFH，以令该机重发数据，如果重发5次还不行，则认为失败，并转入其它地址。若接收帧的RB8＝0，则将原数据锁定到缓冲区，并准备接收下帧信息。

（6）从机接收到复位命令后，再回到监听地址状态（SM2＝1）。

3．2程序框图

设主机发送的地址信号01H、02H、03H为从机设备地址，地址FFH是命令各从机恢复SM2为1的状态信号，即复位。从机的命令编码为：

01H—请求从机接收通信卡的数据命令；

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2电话远程控制系统的体系结构

电话远程控制系统接收远端发送来的DTMF信号,并对其进行解码,解码后的信号再由中央处理单元采集处理;为了方便用户使用,系统设计了语音提示界面;电话远程控制系统一般工作在元人值守环境,所以应具有自动离线、上线、复位功能;为了符合智能化要求,系统采用80日作为中央处理器.同时,电话远程控制系统正常工作还需电源供电电路、驱动电路等辅助电路.智能电话远程控制系统的体系结构如图2所示.

可以看出,系统主要由DTMF音频解码电路、语音提示电路、离线/上线/复位电路、中央处理单元、驱动电路、电源电路等组成.

3各部分电路及工作原理

3.1中央控制电路

中央控制电路的主要功能是接收铃流检测电路和DTMF解码电路的中断信号,发送对上线/离线/复位电路和受控设备的控制信号,对语音录放电路进行寻址操作,接收DTMF解码电路的四位二进制数据(见图2).

3.2DTMF音频解码电路

DTMF(DualToneMultiFrequency)双音多频信号解码电路是目前在按键电话(固定电话、移动电话)、程控交换机及无线通信设备中广泛应用的集成电路.它包括DTMF发送器与DTMF接受器,前者主要应用于按键电话作双音频信号发送器,发送一组双音多频信号,从而实现音频拨号.双音多频信号是一组由高频信号与低频信号叠加而成的组合信号,CCITT和我国国家标准都规定了电话键盘按键与双音多频信号的对应关系如表所示.

表电话拨号数字对应的高低频率组合关系

电话远程控制系统采用MITEL公司生产的MT8870DTMF接受器作为DTMF信号的解码核心器件.MT8870主要用于程控交换机、遥控、无线通信及通播系统,实现DTMF信号的分离滤波和译码功能,输出相应16种频率组合的四位并行二进制码.MT8870具有拨号音抑制和模拟信号输入可调功能,所以在设计MT8870DTMF解码电路时,只需外加一些阻容元件即可.DTMF解码电路如图3所示.

远端用户发送的DTMF信号,经搞合电容的隔直流作用后,由MT8870接收并进行译码,输出的四位并行二进制数据直接与8051单片机的P0.0～P0.3连接,MT8870在DTMF信号码变换完成后,由CID端发送中断信号INT1,通知8051数据准备好.

3.3语音提示电路

电话远程控制系统利用语音提示电路实现用户和系统的交流.语音提示电路预先存储若干段系统提示音,8051中央处理单元电路判断用户发送的DTMF信号后,对语音提示电路进行寻址,播放相应的提示音,从而向用户反馈信息提示下一步该如何操作.

本系统选用美国ISD公司的ISD2590单片语音录放集成电路作为语音提示电路的核心部分.ISD2590采用E2PROM存储器,信息可永久保存,零功能存储;它还采用了DA盯直接模拟量存储技术,因而能较好地保留语音信息中的有效成分,提高录放音的清晰度.ISD2590可以存储长达90s的语音,能够实现1～600段语音分段,每段录放音均有一个起始端,该起始端地址选择由A0～A9确定.ISD2590的电路也非常简单,只需少许阻容元件即可,并且它易与单片机接口,实现分段寻址功能.ISD2590的内部功能如图4所示.

系统在接收远端用户发送的DTMF信号以后,根据软件设定,对语音电路进行寻址放音.例如系统收到用户发出的"1234'''',用户密码信号时,若密码正确,则寻址播放语音提示"密码正确",否则,寻址播放语音提示"密码错误".需要提出的是,ISD2590".只有A0～A910根地址线,显然不能对480K模拟存储阵列直接寻址,从图4可以知道,ISD2590的地址线是先经过解码器解码后再对480K模拟存储阵列进行寻址的.

3.4系统上线／离线/复位电路

当DTMF信号解码电路及语音提示电路与用户电话线连通时,我们称系统处于上线(Odine)状态;反之,当DTMF信号解码电路及语音提示电路与用户电话线断开时,我们称系统处于离线(Offline)状态.只有在电话远程控制系统工作时,系统才应处于上线状态.这样做的目的是避免用户呼叫系统时的高压振铃信号(可达120VMS)及线路上其他高压噪声对DTMF信号解码电路及语音提示电路产生危害.上线/离线/复位功能的实现,也是由系统硬件电路和软件共同实现的.

3.4.1系统上线电路

系统上线电路的功能是检测程控交换机发送的振铃铃流信号,然后通过中断方式通知8051单片机,根据软件设定,闭合系统上线/离线/复位开关电路,开启UrMF信号解码电路和语音提示电路与电话用户线的连接.上线电路的主要部分是铃流检测电路.铃流信号是当远端用户呼叫电话远程控制系统时,由程控交换机向电话远程控制系统发送的控制信令.系统采用TCA3385芯片作为铃流检测电路的核心部件.TCA3385是一种性能稳定的振铃信号转换、检测器件,常用于电话机、应答器等仪器仪表.它的PDO端(如图5)是振铃检测输出端,在振铃信号稳定后,此端会变为高电平输出.RDO端可直接与8051单片机相连,作为8051的中断信号INT0.TCA3385的内部功能及外部电路如图5所示.

当电话远程控制系统处于离线状态时,只有铃流检测电路与用户电话线相连,而TCA3385能承受较高电压的冲击,保证了系统的完全稳定性.

3.4.2离线/复位电路

用户对电话远程控制系统操作完成后,发出结束命令,8051单片机断开系统上线/离线/复位开关电路,系统离线.如果用户出现误操作或忘记发送结束命令时,系统根据软件设定,断开系统上线/离线/复位开关电路,使系统离线,并初始化软件设定.

3.5驱动电路

电话远程控制系统对受控设备的控制,要通过8051单片机对继电器的闭合才能实现,因此,在8051单片机与继电器之间必须设置一个继电器驱动电路.本系统采用摩托罗拉公司的MC1413,来关闭与开启继电器开关(图6).

4系统软件

如何利用有限的16种DTMF信号实现多样的系统控制功能,是系统成功与否的关键,借助于软件编程,系统可以对16种DTMF信号的任意组合进行解释,从而大大丰富了系统功能.系统软件的流程结构并不复杂,这里只介绍系统软件主要功能要求:

(1)系统身份认证功能为了保证只有合法用户才能操作系统,电话远程控制系统上线以后,用户必须输入密码,待系统确认后才具有对系统的操作权限.

(2)用户信令解释功能对收到的用户信号,系统按照软件设定加以解释,并决定对语音提示电路寻址,播放相应的系统提示音,实现用户和电话远程控制系统间的交互操作,或者对外部受控设备发出相应的驱动信号.

(3)软件定时功能系统软件设定系统自动复位的软件定时器,定时器的设置值规定了系统一次上线工作的最大时间.若一次工作超时,系统自动离线,进入待机状态.

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A design of glasshouse automatic monitoring system based on LabView

Yang baogui

Liaoning Railway Vocational and Technical college AbstractA glasshouse automatic monitoring system was developed for improving the yeild of glasshouse. Friendly human-machine interface was designed based on LabView. ZigBee wireless communication nodes were established to solve the routing problem of the sensors. In order to access automatic monitoring system form long distance with browser， web communication technology was employed. The tests illustrated the system could monitor multi-factors precisely with high reliability ， and can be access by multi-computers from long-distance at the same time. It is proved the system was suitble for glasshouse automatic monitoring very well. Keywordsglasshouse， LabView， long-distance monitoring， wireless network construction

一、引言

我国是一个农业大国，人多地少，因此提高单位面积的作物产量是现阶段农业发展急需解决的问题。温室是设施农业的重要组成部分，由于温室不受气候和土壤条件的环境影响，是提高产量的重要措施之一[1-4]。农作物在成长过程中需要的环境因子很多，适宜的温度、湿度、光照强度以及CO2浓度是作物实现高产、优质的关键。为加快农作物的生长，达到优质、高产的目的，需对温室的环境进行监测，结合农作物的生长规律，控制温室环境，实现对温室内环境的检测与调控。随着计算机、通信以及传感器技术的飞速发展，现代化温室环境参数监测系统的研究己成为现代农业的一个研究热点[4-7]，研制一套适合我国国情并且具有独立知识产权的蔬菜温室大棚智能控制系统具有非常重要的经济效益和社会意义。论文结合传感器和通信技术，设计了一种成本较低、集温室大棚环境实时监控与记录于一体的控制系统。

二、硬件电路设计

2.1传感器节点设计

温室大棚环境监测系统需要采集空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤含水量、空气中二氧化碳浓度和光照强度等六种环境因素的参数，所以需要很多种类的传感器来采集数据。温度传感器电路连接图如图1所示。

1、温度型节点

温度是提供作物生长的最基本的要素，通过影响酶的活性来可以影响作物的各种生理性活动，对作物生理性改变有着很重要的影响。由于温室大棚温度上限低于150℃，故本设计采用数字式温度传感器，无需校准和标定。

此电路即可以测量空气温度，也可以接保护外壳后测量土壤温度。为消除温度漂移的影响，设计将稳压二极管，热敏电阻，可调电位器接到运放电路，该放大电路负端与电路输出端相连。采用差温控制法控制温度。

2、湿度型节点

土壤的湿度直接决定着农作物在生长过程中的水分供应状况。土壤湿度超过正常范围，作物的光合作用不能正常进行，农作物根系呼吸、生长基本活动受到阻碍，作物的产量和品质下降。本设计采用HS1101解决湿度测量方案。

传感器对土壤水分进行定点的长期监测。土壤含水量通过自变量为电压的三次多项式计算得到：

兹v=0.0337・ΔV3-0.0426ΔV2+0.2008ΔV-0.0041

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其中ΔV=VH-VL，单位：v

3、光照强度型节点

光照条件直接影响着作物的生长发育，是作物生长的决定要素之一，尤其是在反季节生产中，直接影响作物的营养生长，对作物叶片的排列方式、形态结构以及生理性状有明显的作用。

本文选用的是LT/G光照传感器，可实现对环境光照度的测量，测量上限超过1×106lux，测量下限低于0.2lux，安装方便，线性度好，抗干扰能力强，可输出电流或者电压信号。

4、二氧化碳浓度型节点

光合作用是绿色植物生命活动的基本特征，是种植的作物生长发育的物质和能量的基础，作物周围空气中CO2浓度高低直接影响着作物光合作用的效率也就是有机物的合成，进而影响作物果实的品质。对此，我们选择了一种高性价比COZIR红外二氧化碳传感器。

为提供电路的抗干扰能力，本设计将数字电路和模拟电路分隔开，并在连接点处加上磁珠。为除去芯片内部信号对电源的干扰，在每个芯片最靠近电源和地的地方，添加一个0.luF的电容。为消除瞬间大电流对电路的影响，每8个芯片配置一个10uF的充放电电容，保证信号的稳定性。

2.2无线传输与组网

ZigBee是一种低成本、低功耗、简化标准的开放式系统互联无线通信技术[8，9]。每种节点都有10个同类型传感器，并采用拓扑结构组成星型网络，利用Chipcon CC2430射频芯片实现数据的无线传输。

本设计将4个ZigBee模块组建成一个星型的无线传感器网络，网络中有一个FFD协调器节点，4个RFD子节点。当传感器控制芯片收到来自ZigBee无线通信RFD子节点发送数据的请求标志时，将温度、湿度、CO2浓度和光照强度数据通过SPI串行方式发送给RFD子节点，子节点以无线方式向FFD主协调器传递数据。主协调器解析接收数据后将信号打包处理通过UART传输给计算机，上位机软件LabView分析、控制并显示相应环境参数。硬件连接框图如图2所示。

三、软件设计

LabVIEW是一种程序开发环境，由美国NI公司研制开发，类似于C和BASIC开发环境，与C和BASIC一样，LabVIEW也是通用的编程系统，有一个完成任何编程任务的庞大函数库。但是与其他计算机语言不同，LabVIEW使用G语言编写程序，通过图形符号描述程序的行为，易于实现友好的人机交互界面[10-12]。

3.1数据解析

计算机通过过串口从FFD协调器接收数据，计算机在对这些数据进行处理前，首先要根据UART通信协议对数据进行解析。但是由于FFD传送的是字符型数据，因此提取数据帧之后还需要对数据进行字符-数值转换。程序框图如图3所示，为增加程序的可读性，将数据解析过程用子VI的形式表述，并提供输入输出接口。

程序的主控制界面如图5所示。

3.3程序远程控制

由于LabView简洁的控制界面、便捷的操作、内嵌web服务器，因此LabView广泛的用于系统的远程控制研究中[10-15]。为了实现系统远程控制，本系统采用基于web技术的远程访问技术。访问过程中直接在浏览器内输入服务器地址，就可以远程访问控制系统前面板。为增强系统安全性，远程请求VI控制权时首先需要键入密码，密码匹配后方可远程控制服务器前面板。系统采用8000端口发送和接收远程数据，并遵循http传输协议，系统远程控制界面图如图6所示。

四、结论

系统采用NI公司LabView软件编程，实现了温室大棚实时监控，图形界面友好，可以对多个参量同时监控，出现异常系统自动发出报警信号。采用基于internet网页的远程控制模式，无需额外设备与软件，该系统经济实用，具有较的应用推广价值。

参考文献

[1]董文国.蔬菜温室大棚智能控制系统的设计. 2012，曲阜师范大学.

[2]高倩，温室大棚环境参数控制. 2012，沈阳工业大学.

[3]刘力，et al.，温室大棚内环境自动化控制方案设计.农机化研究，2013（01）：p.90-93.

[4]高玲，赵海瑞.温室大棚设施农业装备使用现状及发展趋势.江苏农机化，2013（02）：p.28-30.

[5]狄敬国，李秀美.基于PLC、变频器和触摸屏技术的温室大棚控制系统设计.农业装备技术，2012（05）：p.39-41.

[6]姚蕾，基于USB接口温室大棚温湿度监测系统的设计.农机化研究，2013（07）：p.110-114.

[7]陈利江，徐凯，王峻.温室大棚无线监控系统的设计与开发.江苏农机化，2013（02）：p.19-22.

[8]李立扬，王华斌，白凤山.基于ZigBee和GPRS网络的温室大棚无线监测系统设计.计算机测量与控制，2012（12）：p. 3148-3150.

[9]沙国荣，et al.，基于ZigBee无线传感器网络的温室大棚环境测控系统设计.电子技术应用，2012（01）：p.60-62+65.

[10]吴建，et al.，基于LabVIEW的多通道数据采集系统设计.电子测试，2013（Z1）：p.52-54.

[11]丁宗玲，基于LabVIEW的数据采集卡控制和温度采集方法研究.大学物理实验，2013（01）：p.81-84.

[12]徐小华，基于labview远程控制系统的设计与实现.仪器仪表用户，2008（01）：p.30-31.

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中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 16-0046-01

本文以远程监控液体混合机为例，运用ifix上位机组态软件制作界面，采用OPC技术对数据进行采集，实现监控现场液体混合机设备运行参数的检测、报警数据的显示、相应报表的生成，并对系统做了优化，为了避免意外的发生，提高系统稳定性，用户可以通过登录WEB浏览器，就可以轻松方便地查看并控制液体混合机的工作状态，根据用户的需求对液体混合机中水泵的抽水量、设备运行状态、运行效率等进行调整和控制。

一、内容

二、液体混合机控制系统的功能分析

本控制系统由五大部分组成：流水灌部分、混合灌部分、抽水机组(电机、水泵)部分、传感器部分、测速计量部分。控制系统中要求对三种液体混合比例进行较为准确的控制，因此第一种液体流入混合灌中，液体搅拌机工作，搅匀液体，等液位达到一定高度，液面传感器，检测到停止第一种液体继续流入，第二种液体开始流入混合灌中，达到一定高度，关闭第二个流体灌，开始流入第三种液体，搅拌机一直出入工作状态，搅匀液体直到混合灌满结束，此时水泵开始工作，将混合灌混合好的液体抽水，输送到目标地。在此过程中对每个流体灌温度、流速、电磁阀的状态、混合灌液位、搅拌机运行状态、水泵转速等进行监控，对于水泵的转速可以进行远程控制，写入PLC控制模块，来调节适当的转速，满足控制要求。

三、制作的部分控制画面

四、总结

本论文通过“液体混合机控制系统”项目，将现场的各类实时数据、画面等信息接入网络服务中。实现工控组态软件的动态实时监控。系统实现了实现远程用户通过标准Web浏览器对实验现场组态画面的监测，并具有操作简单，维护方便等优点。

参考文献：

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中图分类号：U495 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0310024－02

1 GPRS闸位联控系统研究的理论意义及应用价值

水闸是水利系统最基础的工程，在防洪排涝抢险过程中扮演着重要角色，对保护工农业生产和人民生命财产安全以及环境保护等诸多方面都发挥着巨大的积极作用，但是我国的水利自动化技术比较落后，每年会由于洪涝灾害造成巨大的经济损失[1]，因此闸门的即时合理控制问题，是关系到水利工程的安全，关系到保护工农业生产和人民生命财产安全，以及综合利用水资源的问题，因此GPRS闸位联控系统具有极高的应用价值。

2 系统构成及功能描述

GPRS闸位联控系统主要功能为：水闸现场监控平台是基于产品化、模块化、通用化思想而研制开发出来的新一代水闸远程监控系统，该系统主要用于水库、灌区、河道、供水渠的闸门现地控制和远程控制，可在现地单控、群控，也可在异地远程遥控。

GPRS闸位联控系统由水利系统的流域管理中心、各县市设立的分中心监测站、以及水闸现场的水文遥测单元构成的三级网络组成。通过建立GPRS闸位联控系统，将可以改善水文信息的采集、传送和信息处理的手段，缩短数据采集和信息处理所需的时间，还可以提高信息采集和传输的可靠性，提高流域各种监测信息的处理能力。

3 总体设计方案

3.1 闸位控制原理

1）GPRS闸位联控系统原理：GPRS闸位联控系统主要工作原理将各种传感器的流量、水位、雨量模拟量和闸门、水泵的开关量数据传送到各监测站，通过 WLB-268型远程测控终端机完成数据的采集，并把采集的数据通过 GPRS网络无线数据传输方式主动传输至调度中心，调度中心控制机能够实时监测水闸泵站现场的情况，并可以远程控制闸门、水泵的开关，实现监测点的自动化控制。

2）GPRS闸位联控系统特点：

① 技术先进：系统采用了当今最先进的无线高速数据分组传输技术，在数据采集和传输方面具有无可比拟的先进性，可以实时在线运行任意查询、加报、自动传送信号。

② 安全可靠：系统采用了多级管理和权限控制，强大的系统安全管理和数据保护措施，对水利设施的日常监控提供了安全保障。

③ 实用耐久：GPRS闸位联控系统适应性极强，功能完善，性能稳定可靠。

④ 管理方便：系统采用C++语言开发的大型检测软件，操作界面充满人性化；可用于现地显示与控制，还可以异地远程集中显示，测量准确，操作简单，工作可靠，维修方便。

3.2 组成原理

GPRS闸位联控系统主要由传感器检测模块、控制模块、执行模块、远程监控通信模块等部分组成，各部分具体原理分析如下：

3.2.1 传感器检测模块

1）传感器检测的要求

GPRS闸位联控系统的控制对象为水位，由于水位参数的特性，使它受环境影响比较大，如果采用一般方法测量水位流量等，将无法达到精度要求；而且由于水闸现场工作环境较为复杂，单个传感器独立使用的场合很少，更多的是有多个传感器同时应用，来实现多参数的测量和多对象的控制。

因此，在GPRS闸位联控系统中，传感器检测模块采用了多组多种传感器进行数据采集，为了防止采集的数据信号出现失真，由多个传感器组成的检测网络应满足以下要求：① 能够协作地实时监控、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息，并对信息进行处理，获得详尽准确的信息，并传送这些信息到控制中心。② 为了增强操作性，传感器网络建立了开放的、分层的体系结构。

2）数据采集PLC

① 可编程序控制器PLC的功能

数据采集的核心为PLC，由PLC进行所有采集数据的处理，由传感器网络采集的数据送入PLC输入单元，经过转换模块进行数据处理[4]；PLC按照设置的程序完成对水位流量的自动测量控制，实现水闸的自动控制、数据信息的传送；系统能实时记录数据。

② 可编程序控制器PLC的优势

采用PLC装置进行数据采集，操作简单，系统运行安全、可靠、稳定；通过可编程控制器为核心组成的传感器数据采集系统，自动化程度高、功能齐全，能够实现自动控制、自动保护及信息传递等功能，能可靠地实现系统自身故障诊断，判断设备故障的状况，出现故障时可及时发出警报信息；数据显示功能为检查和分析设备的运行情况提供依据，从而提高了综合管理水平。

3）传感器检测模块的组成

主要由浮子式水位计、压力式水位计、雨量计、水位差计、XZK-3型无线闸门开度检测仪、XHZ-3型闸门开度荷重测控仪、闸门开度传感器、闸门荷重传感器、闸门数据采集终端等组成，数据采集方面使用三菱PLC可编程控制器。

3.2.2 控制模块

1）控制原理

GPRS闸位联控系统闸门控制的是水位和流量，由于水位流量值是具有较大滞后时间常数的控制对象，以往采用的位式或者连续控制等技术，控制质量不高，存在很多问题，如超调量 大、稳定时间 长等。为避免控制质量不高的问题，在GPRS闸位联控系统中，采用了PID控制器来加强对水闸的控制。

PID控制器具有稳定性好、工作可靠、调整方便、结构简单等优点，当水位流量数据不准确时，即其它控制技术难以应用时，水位流量数据参数必须依靠经验和现场调试来确定时，采用PID控制技术最为方便，PID控制器中比例项的主要作用是纠正偏差；积分项用于消除系统的稳态误差，提高控制精度；微分项的作用是减小系统的超调量，增加系统的稳定性。

2）PID控制器的参数整定

① 利用临界比例法进行 PID控制器参数的整定，步骤如下：

首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作；

仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期；

在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。

在实际调试中，只能先大致设定一个经验值，然后根据调节效果修改：

对于液位系统： （%）20-80， （分）15；

对于流量系统： （%）40-100， （分）0.11；

对于压力系统： （%）30-70， （分）0.4-3。

② GPRS闸位联控系统PID控制器主要是由研华工控机WLB-268型远程测控终端机来实现的，主要包括AT89S51单片机、1片RAM6264、1片EEPROM2861A、用于8位LED显示和键盘接口的可编程I/O接口芯片8255A，以及其他的必要的逻辑器件组成。

3.2.3 执行模块

1）执行模块工作原理

GPRS闸位联控系统的执行模块主要是控制连接水闸的电动机，当控制系统的运行指令发出后，执行模块根据指令操作，完成水闸的启闭控制，执行模块的好坏是直接影响整个系统的质量的关键因素。

① 闸门控制采用闭环控制方式，是应用最为广泛的控制方式，这种控制方式的控制精度较高，只要被控量偏离了给定值，系统就会自行纠偏，具有抑制内外干扰对被控量的影响的能力，因此，闸门控制采用了闭环控制方式。

② GPRS闸位联控系统的执行模块工作原理：采用单片机作为智能控制器件，利用其精确定时能力，根据水闸行程 等于速度 与时间 的乘积关系，在预先设定控制高度 条件下，根据上升、下降、定位、锁定等信息，计算出定时时间，自动完成水闸升降定位控制。

2）执行模块的组成

执行模块主要由一个12位的 转换器、功率放大电路和电机组成。 转换器接收来自单片机的控制信号，并转换为模拟信号，经放大控制电动机的运行，从而达到控制水闸的目的。为提高转换精度，采用分辨率为12的DAC1230，其输出电流稳定时间为 ，非线性误差为0.018%FSR，功耗为20mW。

3.2.4 远程监控通信模块

监控中心通过移动网络实现远程数据通信，采集的数据通过GPRS网络主动传输至水利调度中心，调度中心的控制机可以监测现场的实时情况，并可以远程控制现场水闸的开关，如果通信线路出现故障，能够自动发出报警提示，采用GPRS无线数据传输的通讯方式，很好地解决了制约水利控制系统的远程数据传输问题。通过GPRS远程设置和短信息设置功能，可以方便地对水情要素如水位、雨量、流量等环境数据的采集读取，真正实现了远程监测和数据共享的功能。

GPRS模块主要用于数据的发送、接收以及短消息的接收；ARM模块完成传感器数据的编码和TCP/IP封装，控制GPRS模块将数据发送到监控中心，并接收和执行监控中心发送的控制命令；监控中心为通过以太网卡连入Internet中的一台具有固定IP的计算机，采用开发工具调用Winsock控件编写监控软件，用于接收、处理和显示各个监控点发送的数据，并对监控点发送控制命令。

GPRS模块采用MC35，MC35模块主要由射频天线、内部Flash、SRAM、GSM基带处理器、匹配电源和一个40脚的ZIF插座组成。GSM基带处理器用来处理外部系统通过串口发送AT指令。射频天线实现信号的调制和解调，以及外部射频信号与内部基带处理器之间的信号转换[5]。

4 结论

本文通过对GPRS闸位联控系统总体框架的研究和分析，在此基础上，进行了系统的软硬件的设计，包括现场数据采集传感器模块，逻辑控制模块，以及数据通信网络等，通过研究，实现了一个完整的水闸监控系统的设计，减轻了运行人员的现场监控量，提高了泵站自动化水平，GPRS闸位联控系统系统将发挥其更加积极的社会经济效益。

参考文献：

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[4]张宇、杨彬、张远、肖文栋、许勇军，GPRS移动通信网管系统研究[J].北京联合大学学报，2005.02.

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随着自动化技术的发展,我国的电力系统也在广泛的引入自动化技术。因此,越来越多的无人值守电站被广泛的应用于生产工作当中。因此,要确保变电设备正常运行性,就要求做好智能化系统的维护工作,确保智能化系统的正常运行。

下文将围绕着自动化系统以及自动化系统的维护工作展开,详尽的介绍这方面的内容。

1.智能化系统

变电运行设备自动化系统是确保变电系统安全运行,提高变电设备运行经济运行水平的重要技术手段,变电运行设备的自动化系统的运行状况将直接影响变电的安全、经济、优质运行。

1.1系统构架

变电运行设备的自动化系统是以现代化的信息技术的各种智能型装置的应用为基础的,为实现设备的状态检修提供了技术支持,不过,由于国内外的各中变电站设备和监控设备的差异,这就导致了综合管理设备运行信息的难度特别大。文中的自动化系统主要涵盖了远程维护和管理的功能,其设计的基础是设备状态检修,并结合了信息处理技术和现代通信网络技术,使电力自动化设备拥有了故障示警、诊断、维护、检修等功能,有效的降低了设备维护的资金投入,同时缩短了维护周期,从而使变电设备能够更多的用于正常运行。该自动化系统能够运用现代专业通讯手段完成远程控制和在线监控、系统维护以及程序升级等,管理方便的功能有故障预警和故障诊断等自动化功能,确保了变电设备的自动化系统的稳定运行。

该变电设备自动化运行设备采用了多层结构体系,本系统的特点是开放性、灵活性和可扩展性,具体系统结构可以参考下图。

图1

本系统充分考虑了变电设备以及后台设备的复杂性,因此采用了维护界面,通信方式可以是数据网和专用光纤,支持各种应用协议。这样就能够实现数据查看、运行状况监测、设备故障预警,还有相应的诊断和维修功能。其实系统的配置是可以根据具体的情况进行不同的配备的,配置还是比较灵活的。

变电运行设备的运程维护部分主要包括了两个大部分,即通信处理和业务后台管理两部分。这里前置机和通信设备之间是有物理连接关系的,所以要有固定处理,但是数据库服务器则可以有选择的与前置机放置在一台,也可以放置在不同计算机上。该系统能够通过专线和电力数据网等网络连接方式,对厂家提供的软件进行统一管理和维护,从而实现无人作业的远程维护。

1.2系统设计

该系统主要有以下五个部门组成:网络平台、数据库、前置子系统、后台分析子系统、web服务子系统等。由于篇幅限制这里就不在对这五个部分进行一一的阐释。不过,相关内容的研究都已经比较成熟,可以参见相关的参考资料。

1.3系统功能

系统的功能主要包括了八个功能:规约处理功能、通信处理功能、异常报警功能、设备管理功能、WEB服务功能、设备健康状况分析功能、知识库管理功能、设备故障诊断分析功能等。

(1)规约处理

系统的规约处理功能是通过前置子系统实现的,前置子系统中的规约库是独立存在的,不受其他数据库的影响,规约通过独立动态库方式实现规约。

(2)通信处理功能

系统的通信软件是我们日常生活中经常见到的商业通信软件,但是由于设备运行的需要系统的,通信软件是独立于平台软件的。该系统具有独立的通信处理能力,该系统没有特殊的串口要求,也支持各种流行的网络协议。数据通信方式非常多,通信部件通常采用服务器和终端服务器结合的形式,系统连接是直接通过TCP/IP协议与前置子系统的连接。

(3)设备管理

变电设备的自动化职能系统可实现基本应用管理,主要有信息调度、参数修改、状态监测、数据存储等功能,同时还能通过信息采集板实现维护功能和后台系统维护功能。

信息采集板维护功能包括查看工作状态、内存查看修改、运行库参数修改、实时数据查看、子模块和处理器的通信转台查询和一些特殊维护,如系数整定和修改参数等。

(4)Web服务

系统的Web服务功能是以HTTP等应用协议作为基础的,系统的人机界面简明清楚,界面的编程语言和操作系统的菜单风格是一致的,操作简洁,菜单也非常清楚明晰。该系统能够实现分级管理和分权限管理的功能,无论是查询、维护或系统参数修改等权限,都可以设置密码,避免泄漏设备的数据信息,确保变电设备运行系统的安全运行。系统的知识库管理功能实现了诊断数据格式和规范的共享,大大增加了数据库的开发性。

(5)知识库管理

该系统中的专家系统是不同于传统的专家系统的,系统的知识库管理功能能够对设备运行故障和相关的数据参数进行收集,从而不断的丰富数据库的内容。

2.状态分析及故障诊断策略

系统之所以具有故障诊断处理和状态分析等功能,主要是结合了专家系统、人工智能网络系统、粗糙集理论、多智能体系同等多种诊断手段,从而实现对智能设备的运行状况分析。同时可以利用多种预算方式实现智能化设备运行状况进行预警,还能综合分析诊断故障产生的原因,并结合相关的数据信息实现最佳维护方案的设计功能。系统能够将各中不同的故障案例存入数据库,以便作为后续工作的参考依据。

我们都知道,智能化系统之所以能够实现自动处理功能,就是通过对相关的数据收集和状态监测,并以此为基础,并结合相关技术,从而实现了该系统的上述功能。系统采用的技术以及其主要环节可以参照下图。

图2

对于一些常规故障,系统能够根据相关的方案实现自动恢复功能;如果故障是其他一些故障,系统也能够提供相关的维护处理方案。不过,维护工作还是需通过专门的设备维护人员来进行确认,确保变电系统的稳定安全运行。

结论:随着我国计算机技术的不断进步和发展,越来越多的电力系统引进了职能化系统。变电运行设备的职能化技术也被广泛的应用于变电站中,实现了无人作业的 远程控制和监督功能,在很大程度上满足了现代变电站和变电系统的需求。本文通过对变电运行设备的自动化技术与维护工作的分析,比较详尽的介绍了系统的设计和其具备的系统维护功能,该系统有效的保障了变电运行设备的稳定运行。

参考文献:

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[3] 郭创新,单业才,曹一家,韩祯祥. 基于多智能体技术的电力企业开放信息集成体系结构研究[J]. 中国电机工程学报, 2005,(04) .

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机电一体化技术是面向应用的跨学科的技术，它是机械技术、微电子技术、信息技术和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。

1机电一体化技术的发展状况 1.1 数控机床的问世,为机电一体化技术的发展写下了历史的第一页; 1.2 微电子技术为机电一体化技术的发展带来了勃勃生机; 1.3 可编程序控制器、'电力电子'等的发展为机电一体化技术的发展提供了坚强基础; 1.4 激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使机电一体化技术的发展跃上新台阶.

2机电一体化技术发展方向

机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 2.1 数字化

微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 2.2 智能化

即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。论文参考网。随着模糊控制、神经网络、灰色理论 、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 2.3 模块化

由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 2.4 网络化

由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 2.5 人性化

机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受。

2.6 微型化

微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro ElectronicMechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。

2.7 集成化

集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。 2.8 带源化

是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。论文参考网。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 2.9 绿色化

绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。

3 典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化基础元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。论文参考网。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。

4 机电一体化的技术应用

在重工业企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。

4.1 智能化控制技术(IC)

由于重工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经 网络等，智能控制技术广泛应用于重工业企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、冷连轧等。 4.2 分布式控制系统(DCS)

分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能将越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性，是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 4.3 开放式控制系统(OCS)

开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。 4.4 计算机集成制造系统(CIMS)

重工业企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前重工业企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代重工业生产的要求。未来重工业企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。

4.5 现场总线技术(FBT)

现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4～20mA，DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器和现场就地控制站等的发展。 4.6 交流传动技术

传动技术在重工业中起着至关重要的作用。随着电力、电子、技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用，同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。

综上，我们不难发现机电一体化技术在现在的社会生产中占据了越来越多的行业和领域，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。

【参考文献】

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4唐怀斌． 工业控制的进展与趋势 [J]．自动化与仪器仪表，1996（4）

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引言

随着计算机技术和通信技术的迅速发展，将众多的计量点数据进行采集、传输、处理已经成为现实。自动抄表（the Automatic Meter Reading）技术，简称AMR，得益于八十年代的计算机技术，正成为抄表技术的发展趋势。

1 电力集中抄表系统的构成

本文提出的电力集中抄表系统采用三层体系结构如图1所示：第一层是主站服务器，其主要作用是负责存储多功能电表的数据、实现对仪表的远程监控、远程控制等功能。服务器安装在客户服务中心的抄表主站通过GPRS/GSM来查收各个多功能电表的相关数据和参数。第二层是集中器，集中器通过GPRS/GSM与主站服务器相连，通过CAN总线与第三层的采集终端相连。主要有两项任务：一是完成与采集器的数据通信工作，向采集器下达电量数据冻结命令，定时循环接收采集器的电量数据，或根据系统要求接收某个电表或某组电表的数据。另外的任务就是根据系统要求完成与主站服务器的通信，将用户用电数据等主站需要的信息传送到主站数据库中。第三层是采集器。在采集器中嵌入了各种标准通信规约，可实现对各种各样电表的采集。采集器可同时采集、存储64块电表的数据，采集器除了完成电表的电量数据采集工作以外，还要根据系统的要求完成与集中器之间的数据通信，将需要传送的电量数据送到集中器中。系统信道包括GPRS/GSM 无线通信、CAN 总线。主站服务器与集中器之间的GPRS/GSM 无线通信，集中器与采集器之间采用CAN 总线通信。通过GPRS/GSM无线通信，能够及时、方便地进行系统的远程信息传输，与主站服务器实现信息交换；每台集中器通过CAN总线，可以管理最多110 个采集器(CAN 节点)。

图1 基于ARM 的CAN 总线的电力集中抄表系统示意图

2 CAN 总线通信系统设计

2.1 CAN 总线简介

CAN(ControllerArea Network)即控制器局域网，CAN总线是国际上应用最广泛的现场总线之一。它最早是由德国Bosch公司推出的，CAN通信协议是一种用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信协议。作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的远程网络通讯控制方式，CAN总线已被广泛应用于各个自动化控制系统中。论文参考网。例如，在汽车电子、自动控制、智能大厦、电子系统、安防监控等各领域中，CAN总线具有不可比拟的优越性。本设计给出CAN总线节点方案。它采用内置多路CAN总线控制器LPC2294作为主控制器，使得该节点体积小、功耗低、抗干扰性好，因而特别适用于汽车、工业控制以及医疗系统和容错维护总线中。

2.2 CAN节点硬件电路组成

CAN节点硬件电路如图2所示，由ARM微控制器LPC2294、CAN总线收发器TJA1050T、高速光耦6N137和电源隔离模块B0505S等组成。

图2 CAN节点硬件电路原理框图

(1)控制器特点

本设计选用的LPC2294是PHILIPS公司新推出的一款功能强大的超低功耗的具有ARM7TDMI内核的32位微控制器。论文参考网。论文参考网。144脚封装、两个32位定时器、八路10位ADC、四路CAN通道和PWM通道以及多达九个的外部中断，内部嵌入256K字节高速Flash存储器和16K字节静态RAM，包含76（使用了外部存储器）～112（单片）个GPIO口。如此丰富的片上资源完全可以满足一般的工业控制的需要，同时还可以减少系统硬件设计的复杂度。另外，LPC2294支持JTAG实时仿真和跟踪、128位宽度的存储器接口和独特的加速结构，使32位代码能够在高达60MHz的操作频率下运行。LPC2294内部集成有四路CAN控制器：符合CAN规范CAN2.0B,ISO 11989-1标准：总线数据波特度均可达1Mbps；可访问32位的寄存器和RAM；全局验收过滤器可识别几乎所有总线的11位和29位Rx标识符；验收过滤器为选择的标准标识符提供了FullCAN-style自动接收功能。作为本设计的核心部件，LPC2294不仅担起主控制器的作用，同时还作为CAN网络的节点控制器，与网络中的其它节点实现数据传输与交换。

(2)收发器特点

收发器TJA1050T是CAN协议控制器和物理总线之间的接口，它与“ISO 11898”标准完全兼容。CANH和CANL理想配合，可使电磁辐射减到更低。除此之外，TJA1050T不上电时，总线呈现无源特性，这使得TJA1050T在性能上大大优于以前的CAN总线收发器。TJA1050T有两种工作模式：高速模式和静音模式（它们由引脚“S”来控制）。在高速模式中，总线输出信号有固定的斜率，并且以尽量快的速度切换。高速模式适用于最大位速度和最大总线长度的情况，而且此时其收发器循环延迟最小。静音模式时发送器是禁能的。它不管TxD的输入信号。静音模式可以防止CAN控制器不受控制时对网络通讯造成堵塞。

3 CAN 总线通信系统软件设计

对于LPC2294微处理器来说，CAN控制器完全是基于事件触发的，即在本身状态发生改变时，CAN控制器会把状态变化的结果告诉微处理器。因此中心微处理器可以采用中断的方式或者轮询的方式对CAN控制器做出相应的处理。各CAN节点按规定格式和周期发送数据到总线上，同时根据需要各取所需报文。对于接收数据，本系统采用中断的方式实现，一旦中断发生，即将接收的数据装载到相应的报文寄存器中。此时利用屏蔽滤波寄存器对接收报文的标识符和预先在接收缓冲器初始化时设定的标识符进行有选择地逐位比较，只有标识符匹配的报文才能进入接收缓冲器，那些不符合要求的报文将被屏蔽于接收缓冲器外，从而减轻CPU处理报文的负担。

3.1 CAN 控制器初始化

初始化CAN控制器的操作包括：硬件使能、软件复位、设置报警界限、设置总线波特率、设置中断工作方式、设置验收滤波器工作方式、设置工作模式并启动CAN等。初始化程序如下：

HwEnCAN(CanNum)；//硬件使能，CanNum=0～3，指四路CAN控制器

SofiRstCAN(CanNum)；//软件复位寄存器

CANEWL(CanNum).Bits.EWL_BIT=USE_EWL_CAN[CanNum]；//设错误警告界限

CANBTR(CanNum).Word=USE_BTR CAN[CanNum]；//初始化波特率

VICDefVectAddr=(UINT32)CANIntPrg；//初始化中断为非向量中断

VICIntEnable |=(1<<19)|(1<<(20+CanNum))|(1<<(26+CanNum))；

CANIER(CanNum)．Word= USE_INT_CAN[CanNum]；

CANAFMR.Bits.AccBP_ BIT=1；//配置验收滤波器(旁路状态，即屏蔽验收滤波器)

CANMOD(CanNum).Bits.TPM_BIT=USE_TPMCAN[CanNum]；//初始化工作模式

CANMOD(CanNum).Bits.LOM_BIT=USE_MOD_CAN[CanNum];

SoftEnCAN(CanNum)；//启动CAN

3.2 数据发送

将待发送的数据打包成符合CAN协议的帧格式后，便可写入发送缓冲区，并启动发送。在写发送缓冲区前必须查询其状态。LPC2294中的每个CAN控制器有三个发送缓冲区，它们的状态可通过查询CANSR得知。只有当其中有空闲的发送缓冲区时才可将数据写入。在发送大量数据时，这一步显得尤其重要，否则发送可靠性将不能保证。启动发送成功后，只能通过查询CANGSR的TCS位或配合发送成功中断来判断数据是否发送成功。

3.3 数据接收

接收数据可采用查询方式或中断方式。在某一段时间内，CAN总线并不总是在活动，为了提高效率，可采用中断方式。在初始化程序中必须使能接收中断。在中断服务子程序中，读取CANICR，判断是否有接收中断标志，有则读取接收缓冲区数据。为了防止接收缓冲区数据溢出，可开辟一个循环接收数据队列来暂时存储数据，主程序则通过查询该队列来获得总线数据。

4 总结

基于ARM 的CAN 总线的电力集中抄表系统的数据通信具有很强的实时性、可靠性和抗干扰性，该系统的样机正在进行挂网测试，以期通过研究和改进，进一步提高程序的通信处理、纠错和容错能力。

参考文献

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[4]周立功.ARM 嵌入式系统基础教程[M]. 北京：北京航空航天大学出版社,2005.

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中图分类号:TP302.1文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)26-7444-03

A Gryphon Robot Based on-line Remote Training Method of New Human-computer Interaction

QIANG Lin

(Baoji University of Arts and Sciences, Baoji 721007, China)

Abstract: In this aticle, the establishment of the project's original intention, Gryphon robot remote operating environment, as well as remote control software have done a summary introduction. On this basis, the author combines actual situation in China, made a number of their views.

Key words: gryphon robot; internet; remote control; localize

本论文通过毛里求斯大学工程系的一个 “新型机器人网络接口”项目,介绍了一种机器人基础学习的简单方法。

机器人技术是集机械学、电子学、电脑智能控制技术以及网络通讯技术等多项技术于一身的前沿科技。该技术广泛应用于工业、勘探、公共服务和医学领域。通过采用某种管理控制模式,人们可以远程控制机器人系统,从而避免使用者直接接触危险环境和去到从前难以到达的地方。随着计算机网络和Internet的发展,利用远程设备,人们在世界上任何地方都能够实现与机器人的连接。此项目立项的初衷是想利用毛里求斯大学工程系的现有设备,用较少的花费,让学生学习机器人技术,对机器人进行远程编程,进而远程操作机器人。

如今,一旦人们需要信息时,万维网则是获取信息、并且能方便显示在电脑屏幕上的有效工具。随着互联网使用者的增加,加上那些实用、易用且相对廉价的技术,万维网已经成为用于通讯交流的强大媒体。

远程教育已经成为教授多种学科而广泛使用的教学方法。在本项目中,WWW的主要特征――如通讯,已经被广泛使用。该项目的问题之一是如何通过万维网把初学者引入机器人技术领域,还有如何选择呈现模式以及交互模式。另外,不要忘记计算机和Gryphon机械设备要通过网络相连,实现控制。

1 新型远程培训方法介绍

1.1 Gryphon精密机器人

Gryphon机器人网络接口的界面部分由意大利的Italtec公司的Walli机器人小组设计。Gryphon是主要模仿人类上肢运动的传统机器人,并且具有让处于前部平台的肩、手肘、手腕旋转的轴,其中腕部具有两个有效轴,分别用于旋转和升降。机器人身上总共有五个轴和一个爪子(钳子)。两指钳为真空装置,更换容易。其内部需要约5~8巴的空气压力支持。钳子由0和1表示开与关。

机器人有一个控制箱支持其工作。任何其他兼容设备都可以经由控制箱的连接协同工作。每个轴由一个步进马达提供动力,这种步进马达具有光学解码反馈器,可以对轴进行闭路控制。机械臂由四个微处理器控制,如果程序处理得当,机械臂确实能在工作单元(workcell)中和各部分精确配合工作。子处理器经由串行接口和主处理器进行通信,主机通过RJ45和控制板相连。控制板主要用于主机和控制盒的通讯,也用于所有的数控系统通讯。当然在Gryphon机器人中,控制板主要用于主机和机器人之间的通讯。RJ45接口是为串行通讯的专利设计,由一条专用线和RJ45头构成。

我们可以多种方式完成编程。每个轴的数据都可以用名为WALLI3的软件通过屏幕直接编辑输入。Gryphon机器人可以用教学式悬架操纵,也可以人工直接操纵。

1.2 键盘控制的WALLI3系统

WALLI3(Workcell Amalgamated Logical Linguistic Instructions第三版)是专为Windows环境设计的WALLI软件的升级版。正如该软件名称显示的那样,该软件是有关在自动或机械工作单元中的协同工作的(workcell)。该软件能够支持独立的(stand alone)机器人设备,或者是工作单元中设备与零部件的组合,工作单元起到自动产品的组织示范作用。工作单元的内容非常灵活,它可以包括任何数量设备的组合,并根据用户意愿指定和更改这些组合,以满足不同的教学需求。

1.3 基于网络的系统

以下几个部分简要描述了为远程用户使用Gryphon机器人而开发的基于网络的接口系统:

1.3.1 Mircosoft IE6.0作为前台浏览器

该机器人控制端网站是用HTML、DHTML和ASP等技术开发的,当然本系统也有一些自己独有的特性,如可根据浏览器性能自动选择不同的浏览器。当前较流行的浏览超文本文档的浏览器有微软的IE和Netscape的Communicator。微软的IE浏览器是一款功能强大的浏览器,在Windows操作系统的所有版本中都带有IE浏览器。它支持多媒体、图形和ActiveX组件,非常适合ASP的需求。Netscape运行于基于Windows的操作平台,也支持多媒体和图形。但Netscape缺乏对ASP的某些支持,如它不能识别VBScript的所有语法,但能识别JavaScript的所有语法。解决方法当然是选择IE6.0,因为他能有效支持ASP技术和VBScript。何况,既然它是网上最流行、使用最广泛的浏览器,这种选择显然也合乎逻辑。

1.3.2 IIS 6.0作为网络服务器

像处理HTML请求和按请求给客户端浏览器发送静态网页这种关键任务都是由网络服务器实现的。除此以外,网络服务器还能执行能明显加强网站内容的软件。选择某个网络服务器的因素有:执行网络应用程序的速度、安全性、是否支持虚拟目录、是否有能力限制访问一些IP地址。微软Internet Information Server(IIS)就是一个安全的服务器,它的安全系统和Windows NT相连。IIS和windows NT一同提供了一定数量的安全层,在用户到达网站时必须经过这些安全层。参照最苛求的网站所要求的安全特征,它的安全性也是具有一定深度和广度的。Personal Web Server (PWS)是为Windows95/98设计的服务器。它不具有IIS的所有特征,它更便于开发离线程序而非作为提供健壮、灵活、安全功能的网络服务器。PWS支持虚拟目录,能允许并发访问的用户数量有限。此外,它缺乏安全性。当然PWS无法也无意同IIS竞争,因此,很明显,IIS是健壮、灵活、安全的服务器的首选。

1.3.3 VBScript作为服务器端的脚本语言、客户端的确认

VBScript是一个允许把函数嵌入HTML文档中的脚本语言。VBScript使创造丰富的、动态的、交互的网页内容成为可能。VBScript拥有丰富的特征集,为开发客户端和服务端应用程序提供了非常好的环境。很多过去要求在服务器端处理的任务现在也能在客户器端处理。这样既减少了客户访问服务器的请求,也减少了服务器上需要为这些请求开辟的空间。但是,由于VBScript是解释型的,服务器上必须要有能正确执行代码的软件。在客户端,网页浏览器必须支持VBScript。IE有这项内建功能,但是很多其它浏览器则需要安装插件才能支持VBScript。

1.3.4 JavaScript和HTML作为客户端的编程语言

JavaScript是由网景公司开发的面向对象程序设计语言。在语法上,JavaScript与Java相当像,但它并非Java的子集。JavaScript非常适合开发相对规模较小的程序,这样也易于维护。JavaScript是内嵌于HTML文档的脚本语言,也能用来编写程序。所以服务器或者网页浏览器必须要有能执行这些代码的JavaScript引擎。IE和网景的Navigator都支持JavaScript。

1.3.5 作为编程技术的Microsoft ASP3.0(Active Server Pages)

到目前为止,因为有客户端程序的帮助,一些的页面也有某种程度的交互,这都该归功于客户端脚本。但是,一些应用程序则需要访问数据库进行查询。ASP可以描述为服务器端的脚本环境,它可以用于创建和运行动态的、交互的、高性能的网络服务应用程序。ASP综合了HTML、脚本、ASP代码,这样能比只结合HTML有更高程度的交互。ASP可以在HTML文件里直接包含可执行脚本。微软ASP是一个服务器端的脚本环境,允许程序员创建和运行动态的、交互的、高性能的网络服务应用程序。ASP脚本在服务器上运行,而非客户机,而后网页服务器再给客户机送出HTML页。ASP是一个独立浏览器,并且只浏览服务器端处理HTML页之后的结果。ASP应用程序的特点是,完全整合了HTML文件;不需要手工汇编和链接,易于创建;既然脚本和服务器组件在服务器端执行,对用户而言不可见,因而ASP应用程序是灵活和安全的。ASP可以使程序员使用任何提供ASP支持的脚本语言。ASP为微软Visual Basic Scripting Edition(VBScript)和JavaScript提供脚本引擎,这个项目我们使用的脚本语言是VBScript。

1.3.6 作为后台数据存储器的Microsoft Access

系统的表现很大程度上依赖系统后台。SQL server的首要目标是允许数据以多种格式存在,并且能用不同的方式获取。微软不仅想用SQL server提供更强大的关系数据库管理系统,还想要提供一种机制,来收集存储对比性信息,和用一致的有用的方式呈现数据。数据库进行复制时是顺向进行的。SQL server复制技术包括拷贝数据、把拷贝的数据移动到不同的位置、同步数据使拷贝具有相同的数值。相对于其他桌面数据包,ACCESS可以创建更好的后台数据包。ACCESS的巨大优势是用户很可能使用WINDOWS作为操作系统,Microsoft Office作为其基本的应用程序。由于Access是Microsoft Office的一部分,因而Access能很好的整合这些数据包,数据在Access和其他Office组件之间传递也相对容易。除此之外,Access对于各个层次的用户而言都是比较容易使用的。ASP也支持Access,作为其有效数据源。Access一个相当大的益处可能是它提供的移植性,这表示在不改变功能和设置的情况下,它可以从一个服务系统移动到另一个服务系统。Microsoft Access是一个合适的解决方法,因为它包括了系统要求的所有特征,何况,该项目的设计也没有要求使用大型、复杂的数据设备。

1.3.7 作为与机器人连接的VNC

由ATM Network Computers开发的虚拟网络计算(The Virtual Network Computing)技术是一个远程显示系统,它不仅允许人们在运行着的本地计算机上,还可以在网上任何地方运行着的、各种不同体系结构的计算机上对一个运算的“桌面”环境进行观察。因此VNC非常理想被称作WALLI3软件,用于给远程机器人编程,对其进行控制。

2 结论

我国的远程教育在经历了函授教育、广播电视教育后,已经进入网络教育,即现代远程教育阶段。

近年来,我国远程教育在硬件、软件、潜件三件建设方面发展迅速,已经取得了显著成绩。但不足也是明显的,如建设资金不足、网上资源不足、技术支持不足、理论指导不足等,都是制约我国远程教育发展的因素。以上提到的国外这种远程教育形式当然是值得充分肯定的,这种教学形式形象生动,以几乎接近真实的方式,极大的锻炼了学生动手能力和实际操作能力。它比较类似民航训练飞行员的模拟座舱,座舱里的仪器设备是和真实飞机中一一对应的,这种模拟训练能在某种程度上代替真实飞行,而且相对真实飞行训练,模拟培训费相对低廉,安全系数也高。对我国现阶段的远程教育而言,笔者认为,实现这种方式的主要障碍是一个是资金问题,另一个是教育机构和产业界深度合作的问题。

虽然我国国民经济的飞速发展为教育事业的进步起到了巨大的推动作用,但基础设施建设资金不足依然是我们面临的现实问题。特别是一些西部高校、非重点培训机构,即使是和国内一些重点高校相比,差距都相当大。所以要想搭建本文所述的学习平台,筹集足够的资金难度很大。另外,要想有效采用这种培训方式,产业界的支持是必不可少的,培训的学生要面向职场,他们最好在培训阶段就接触当前他们所学专业的前沿,知道这个专业具体都在做什么,怎么做?培训机构和企业的合作笔者认为是最有效的途径。但产学研一体化或者和企业合作办学正是很多高校的劣势所在。这也是阻碍我们采用这种先进教学模式的另一因素。

另外,这种方法善于用在操作性较强的工科课程培训上,文理科是否也有借鉴价值,值得思考。

参考文献:

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[2] 王丽萍,杨鼎,张伟.高校招生信息化研究[J].湖南株洲工学院学报,2006(3).

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1集成化的楼宇电气设备监控系统的现状

自上世纪八十年代，楼宇电气设备监控系统在国内得到广泛应用。此系统的构建机制是依附于差异化功能系统予以区分，也就是电气设备的构建及管理分为两个体系，同时设计以及施工直到完成所有过程，即经差异化的施工单位所完成。这就导致了下述问题：（1）因为生产商存在差异，造成设备间出现不兼容现象，因此造成系统交互过程出现问题；（2）因为子系统的功能存在差异，同时系统之间存在独立特性，造成资源在予以互换时出现问题。此类构建举措致使楼宇的电气设备在使用环节存在隐患。所以集成化的楼宇电气设备需要每一个子系统结构互同，协议与接口也要有统一的指标，因此规避子系统互联与硬件设施互操作所存在的弊病，达到资源与信息共享的目的。

2集成化的楼宇电气设备监控系统结构

集成化的楼宇电气设备监控系统的功能室能够控制管理楼宇中的给排水、空调以及照明等电气设施。为确保楼宇的电气设备可靠运行，我们要深化软硬件的稳定性。举例说明，为楼宇实施最简单的供电及配电过程中，我们要保障电路与电流的稳定。同时对升降压设施温度指标，电流的稳定性等因素都要予以实时的管理及检测。为匹配于可持续发展的相关需要，楼宇要侧重于节能减排，楼宇能耗主要来源于空调、照明以及供暖等电气设施，为控制资源浪费，对集成化的楼宇电气系统控制的研究势在必行。举例说明在楼宇内，我们要对卫生间、走廊以及停车场等地予以电路设计，可以择取声控传感设备；同时拟定相匹配的电路监测，予以各水位及压力的控制，达到节能控制的基本要求；针对空调系统，设计完善的启动与停止控制系统，不但可以减少楼宇的负荷，同时可以达到节能减排的要求。

3集成化的楼宇电气设备监控系统设计

集成化楼宇电气设备监控系统，是把电气监控系统与智能化控制进行有机的结合，自动检测楼宇的基础电气设施，同时予以控制及保护，举例说明，供配电系统的监测，检测过程可以利用通信系统的综合性以及自动性，为信息与资源的共享奠定良好的基础；而且，通过互联网，对网络内外的资源与予以全面利用，因此达到自动化与集成化的要求，可以很好的为信息集成提供依据；经上述举措，能够实现电气设施的集成化管理，而且最大化的节能。在监督合控制功能的基础上，达到全面监视楼宇内电气设备的工作情况，我们要予以参数采集。因为在实施参数收集与监控要经通信对参数予以传输，此措施不但有远程通信的优势，同时还具有一定的广度。在此环节，要予以大量的参数处理。因为具有一定的监控广度，参数存在繁琐的特性，所以不能只追求响应速度，在求得响应速度的基础上要确保全硬件的监控有效性，而且，要保障系统的稳定性。

4集成化的楼宇电气设备监控系统设计的一些建议

站在行业角度来分析，全面利用现前沿的技术，对常规技术实施改造。举例说明，把信息技术与集成化技术进行有机结合，对常规的电气产业予以智能化的改造。空调与配电设施经改进后会有自动监测及控制功能；综合建筑内，把一些设备予以联网改造，能够达到集成化管理的要求。为匹配于科技的发展，一些生产厂房在予以楼宇电气设备的生产过程中，进行了一系列功能完善，其中包括空调的生产。在配电设施的智能化功能方面，能够在常规的基础上，深化智能化的检测控制系统，这样不但能够具备基础功能，还可以传输相关电量参数，同时予以远程控制设备。常规的空调设施以及配电设施等加装智能化系统，所生产的产品本身具备智能化的监控功能，在楼宇应用过程，无需设置BA系统，仅将设备予以联网，就能够实现集中管理的电气设备自控系统。现阶段一些大型的楼宇电气设备生产企业已经以此为侧重点予以研究，比如空调冷机厂商，目前的产品大部分均为具有智能化控制系统的设施，其控制设施能够对所有设备予以整体的监控，所控制的设备其中涵盖冷水出口温度、压缩机、冷却水出口温度、冷水入口温度、阀门开度、冷却水入口温度与冷冻泵等设施，经整体开、停控制，达到启动速度快与停机时间缩减的目的，可以解决耗能，深化了中央空调系统的稳定性。而且实施各机组间设备的启、停具有连锁及时间顺序控制、相关机组运行时间自动调节，同时可以确保机组的稳定运行，对相关数据予以了保护。对相关参数予以长久的在线储存，构建历史报表以及历史趋势指标。重要的参数能够经网络传输至控制中心，在控制中心予以遥控等操作，具有智能化特点，具备BA系统所有的监控及管理功能，同时较之常规的楼控系统对设备的管理更为全面。举例说明，智能化的开关配电设施，是在常规的开关柜上，予以智能化系统的完善，在常规配电柜的先决条件上架设了智能化的监控模式，不仅能够实现常规BA系统的电量参数传输以及交流接触设备远程控制等功能，同时还具备常规BA系统所没有的管理功能，其中包括故障录波等，使设施趋于全智能化，同时使配电柜本身具备远程监控能力，这样就能够在中心控制室内对配电设施予以整体性管理。在柜电柜、冷冻机以及电梯等设备上，现阶段很多产品都已具有一定程度的智能化控制，不过在相关动力以及组合式空调机控制等，自身具备智能化系统的设施现阶段还较少，如一台组合式的中央空调机组，其予以室内温度以及湿度收集，同时和设定的温度与湿度进行对比，依附于公式，对相关加热器、调节阀以及加湿器等设施予以控制，调节温度、湿度，以达到相关需要，上述功能已然要利用加装的BA系统完成。而很多空调及电气设施在一幢大厦内，具有分布零散的特性，所以，需要加装安装的BA系统对其予以整体的管理。空调以及电气设施制造企业在此类产品中，已然有一定的开发空间，所以要深化智能化系统在上述设备中的应用价值。目前各厂商所开发具有智能化控制系统的楼宇电气设备，在应用环节，怎样将相关电气系统集中至一个建筑设施监控体系的平台中，是亟待解决的一个内容。要达到相关电气设备的集成，那么就要在研发智能楼宇电气设备过程中，全面顾及到设备要具备一个指标化的终端接口。例如产品接口支持微软OPC功能，这是一类相对理想的解决措施。OPC功能能够经软件在中央控制系统上对下属系统OPC接口予以参数交互，仅需向集成用户出示接口技术的相关规格以及说明即可，在此基础上用户经接口软件通过监控系统对系统予以网络监控。只要在产品研发过程中顾及到此类接口功能，那各厂家的设施就可以十分方便的集成到一起，进而达到建筑设备监控系统的相关需要。择取指标化的现场总线技术实施楼宇电气设备及集成，这也是未来发展的大趋势。在研发楼宇电气设备过程中，各电气系统全部依附于指标的现场总线技术予以设计，这样能够便捷各厂商的设备的集成。如通过LONWORKS技术的智能楼宇电气设备，只要匹配于LONMARK认证指标，则相关系统就能够很便捷的集成至一个平台，进而达到建筑设备监控系统的相关需要。近年来有一些产品匹配于LONMAR论证，空调设备与配电系统等厂商在研发产品的过程，要尽可以应用此技术。

5总结

综上所述，为确保楼宇的电气设备可靠运行，我们要深化软硬件的稳定性。举例说明，为楼宇实施最简单的供电及配电过程中，我们要保障电路与电流的稳定。同时对升降压设施温度指标，电流的稳定性等因素都要予以实时的管理及检测。为达到可持续发展的相关需要，楼宇要侧重于节能减排，楼宇能耗主要来源于空调、照明以及供暖等电气设施，为控制资源浪费，对集成化的楼宇电气系统控制的研究势在必行。把电气监控系统与智能化控制进行有机的结合，自动检测楼宇的基础电气设施，同时予以控制及保护，举例说明，供配电系统的监测，检测过程可以利用通信系统的综合性以及自动性，为信息与资源的共享奠定良好的基础；而且，通过互联网，对网络内外的资源与予以全面利用，因此达到自动化与集成化的要求，可以很好的为信息集成提供依据；经上述举措，能够实现电气设施的集成化管理。因为在实施参数收集与监控要经通信对参数予以传输，此措施不但有远程通信的优势，同时还具有一定的广度。在此环节，要予以大量的参数处理。因为具有一定的监控广度，参数存在繁琐的特性，所以不能只追求响应速度，在求得响应速度的基础上要确保全硬件的监控有效性。现阶段很多产品都已具有一定程度的智能化控制，不过在相关动力以及组合式空调机控制等，自身具备智能化系统的设施现阶段还较少，如一台组合式的中央空调机组，其予以室内温度以及湿度收集，同时和设定的温度与湿度进行对比，依附于公式，对相关加热器、调节阀以及加湿器等设施予以控制，调节温度、湿度，以达到相关需要，上述功能已然要利用加装的BA系统完成。空调与配电设施经改进后会有自动监测及控制功能；综合建筑内，把一些设备予以联网改造，能够达到集成化管理的要求。为匹配于科技的发展，一些生产厂房在予以楼宇电气设备的生产过程中，进行了一系列功能完善，其中包括空调的生产。而很多空调及电气设施在一幢大厦内，具有分布零散的特性，所以，需要加装安装的BA系统对其予以整体的管理。在柜电柜、冷冻机以及电梯等设备上，现阶段很多产品都已具有一定程度的智能化控制，不过在相关动力以及组合式空调机控制等，自身具备智能化系统的设施现阶段还较少。要达到相关电气设备的集成，那么就要在研发智能楼宇电气设备过程中，全面顾及到设备要具备一个指标化的终端接口。

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