章紅波

（江蘇金恒信息科技有限公司（南鋼信息公司），江蘇南京 210035）

移動(dòng)技術(shù)在流程工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

章紅波

（江蘇金恒信息科技有限公司（南鋼信息公司），江蘇南京 210035）

隨著傳感器、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字圖像處理等技術(shù)的快速發(fā)展和進(jìn)步，人們已經(jīng)研制了許多智能手機(jī)、平板電腦、PDA等移動(dòng)終端設(shè)備，大大提高了工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管效率，進(jìn)一步改善了工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和信息化水平。為此，本文總結(jié)了移動(dòng)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的主要功能包括移動(dòng)監(jiān)控、移動(dòng)巡檢、移動(dòng)檢測(cè)、業(yè)務(wù)審批等，接著分析了視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、交換傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)，以便為移動(dòng)技術(shù)應(yīng)用提供基礎(chǔ)。

移動(dòng)設(shè)備 流程工業(yè)生產(chǎn) 巡檢 監(jiān)控

1 引言

流程工業(yè)生產(chǎn)管理過(guò)程中已經(jīng)引入了許多的自動(dòng)化管理系統(tǒng)，這些系統(tǒng)多部署于臺(tái)式計(jì)算機(jī)設(shè)備、集中監(jiān)控中心等，設(shè)備不具備便攜性，因此對(duì)于流程化很強(qiáng)的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不能夠進(jìn)行操作和處理［1］。傳感器、移動(dòng)通信等智能終端應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，可以為移動(dòng)設(shè)備傳輸信息提供支撐，能夠?qū)崿F(xiàn)流程工業(yè)生產(chǎn)移動(dòng)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)資源的統(tǒng)一監(jiān)控、調(diào)度，構(gòu)建一個(gè)責(zé)任到位、高效運(yùn)轉(zhuǎn)、快捷溝通的監(jiān)督和管理體制，保證工業(yè)生產(chǎn)管理的穩(wěn)定性、安全性和可靠性，提高工業(yè)生產(chǎn)管理效率［2］。

2 移動(dòng)終端在流程工業(yè)中的應(yīng)用功能分析

移動(dòng)終端在流程工業(yè)中的主要功能包括工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境信息采集、設(shè)備維護(hù)巡檢、移動(dòng)設(shè)備檢測(cè)、生產(chǎn)任務(wù)審批等，具體功能應(yīng)用如下所述。

（1）移動(dòng)監(jiān)控。移動(dòng)設(shè)備集成了先進(jìn)的視頻攝像、音頻采集等傳感器設(shè)備，基于移動(dòng)終端的監(jiān)控系統(tǒng)可以利用攝像頭拍攝工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的信息，并且處理信息內(nèi)容，查看和分析數(shù)據(jù)趨勢(shì)，將分析結(jié)果顯示在移動(dòng)設(shè)備終端上［3］。

（2）移動(dòng)巡檢。移動(dòng)設(shè)備可以記錄流程工業(yè)的每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，能夠有效提升現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)管理的透明度，記錄日常流程工業(yè)的相關(guān)內(nèi)容，比如生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、維護(hù)記錄、更換記錄等，同時(shí)可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拍照，實(shí)時(shí)地跟蹤、追溯、解決這些問(wèn)題，審核信息內(nèi)容。

（3）移動(dòng)檢測(cè)。工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備檢查是最為常見(jiàn)的操作，人工檢查工作量大且繁瑣，因此可以利用傳感器技術(shù)來(lái)自動(dòng)化采集工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)，如分布式設(shè)備的轉(zhuǎn)速、震動(dòng)、氣蝕、溫度，通過(guò)ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆?wù)器，記錄設(shè)備運(yùn)行情況［4］。

（4）業(yè)務(wù)審批。工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，一些系統(tǒng)控制命令需要主管領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)骨干審批，但是這些人工作的地點(diǎn)通常分布于辦公室、現(xiàn)場(chǎng)、出差地點(diǎn)等，且許多時(shí)候在不同的地方工作。因此，為了提高工業(yè)生產(chǎn)業(yè)務(wù)審批效率，基于移動(dòng)終端設(shè)備可以登錄客戶(hù)端程序，按照定義好的工作流程，單擊審核業(yè)務(wù)模塊，隨時(shí)隨地審批業(yè)務(wù)流，并且能夠極大地提高審批流程速度，提高生產(chǎn)管理效率。

3 移動(dòng)終端應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究

基于移動(dòng)設(shè)備的智能終端軟件在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中得到廣泛普及和應(yīng)用的主要原因是移動(dòng)通信技術(shù)、傳感器技術(shù)以及智能終端軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的提升。目前，移動(dòng)終端應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)使用的硬件設(shè)備都很多，關(guān)鍵技術(shù)包括視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、交換傳輸?shù)取?/p>

（1）視頻監(jiān)控。目前，移動(dòng)終端視頻監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)是攝像機(jī)，其作為工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境視頻采集的前端設(shè)備，可以采集高清晰的視頻、音頻監(jiān)控信號(hào)，能夠抑制工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中大功率照明設(shè)備發(fā)出的強(qiáng)光，即使在夜間也能夠準(zhǔn)確拍攝車(chē)輛、行人等信息，同時(shí)可以錄制攝像頭周?chē)穆曇?。攝像機(jī)可以使用MPEG-4或H.264等數(shù)字壓縮技術(shù)采集視頻信號(hào)，支持720×576（FULL D1）、352×288（CIF）、176×144（QCIF）圖像分辨率，并且可以根據(jù)視頻監(jiān)控需要縮放視頻圖像，通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，控制中心可以進(jìn)行軟件解碼，然后將圖像釋放到顯示器上。

（2）數(shù)據(jù)圖像保存。存儲(chǔ)管理功能可以完成音視頻數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)、管理功能。隨著移動(dòng)設(shè)備智能系統(tǒng)應(yīng)用的改進(jìn)，工業(yè)生產(chǎn)管理常采用720P、1080P等攝像頭采集現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境音視頻信息，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量非常大，需要在數(shù)據(jù)庫(kù)中保存很長(zhǎng)一段時(shí)間，以便客戶(hù)端進(jìn)行訪問(wèn)，因此存儲(chǔ)管理功能需要采用陣列存儲(chǔ)器和管理軟件，加強(qiáng)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化、完整性保護(hù)。工業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)采用光纖陣列等大容量存儲(chǔ)器保存視頻監(jiān)控信息，并且至少可以保存15天，對(duì)于特別重要位置的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)存。

（3）數(shù)據(jù)交換。移動(dòng)設(shè)備在完成工業(yè)生產(chǎn)管理時(shí)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和交換。系統(tǒng)為了滿(mǎn)足多媒體視頻、音頻信息的傳輸，引入了先進(jìn)的三層交換機(jī)技術(shù)，利用三層交換機(jī)構(gòu)建一個(gè)高質(zhì)量、高帶寬、安全接入、QoS保障和組播支持的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)音視頻流的無(wú)阻塞傳輸和交換，確保工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境圖像、音頻信息采集，具有較高的安全性、靈活性和可擴(kuò)展性。視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸、交換過(guò)程中采用三層交換機(jī)，其可以實(shí)現(xiàn)一次路由、多次轉(zhuǎn)發(fā)的功能。三層交換機(jī)數(shù)據(jù)包路由轉(zhuǎn)發(fā)采用硬件器件完成，路由表維護(hù)、路由信息更新、路由確定和路由計(jì)算等功能可以使用軟件完成，可以高速、安全、可靠地轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。三層交換機(jī)具有QoS（服務(wù)質(zhì)量）的控制功能，可以給不同的用戶(hù)訪問(wèn)程序獨(dú)立分配帶寬資源，保證音視頻多媒體傳輸?shù)姆€(wěn)定性、流暢性和完整性，可以改善用戶(hù)的訪問(wèn)體驗(yàn)效果，更好地普及工業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著移動(dòng)技術(shù)的快速發(fā)展和進(jìn)步，移動(dòng)技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。工業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)可以集成傳感器、移動(dòng)通信、視頻監(jiān)控、智能終端等多種設(shè)備，利用攝像頭、存儲(chǔ)器、交換機(jī)、電視墻等安防設(shè)備拍攝、傳輸、存儲(chǔ)工業(yè)生產(chǎn)信息，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)管理的信息化、智能化和共享化，提高工業(yè)生產(chǎn)管理水平，保證工業(yè)生產(chǎn)管理的穩(wěn)定和順利。

［1］楊銳.移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)在電力生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控應(yīng)用的研究［J］.信息技術(shù)與信息化，2015， 24（4）∶58-59.

［2］王冰.移動(dòng)技術(shù)在流程工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的探討［J］.科技與企業(yè)，2013，24（24）∶161-162.

［3］覃一寧，王偉，劉全利.流程工業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度系統(tǒng)的組態(tài)平臺(tái)技術(shù)［J］.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2012，13（1）∶93-98.

［4］梁辰.移動(dòng)設(shè)備將圍繞人體構(gòu)建成一個(gè)立體網(wǎng)絡(luò)［J］.通信世界，2013，13（9）∶16-16.