張新昌+++鄒勝文+++王杰+++丁愛國+++沈夢圓

摘 要：我國工業(yè)自動化程度不斷提高，信息化程度也越來越發(fā)達，但是目前我國工程項目上仍然存在自動化與信息化沒能很好融合的問題。二十一世紀，隨著勞動力成本的不斷提升，建立以信息化為核心的遠程監(jiān)控平臺日益能夠凸顯其價值。文章在常用工控軟件的基礎(chǔ)上結(jié)合ODBC數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及WEB技術(shù)開發(fā)一套完整地針對空調(diào)系統(tǒng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)，并成功應(yīng)用于工程。

關(guān)鍵詞：空調(diào)系統(tǒng)；遠程監(jiān)測；關(guān)鍵技術(shù)；系統(tǒng)硬件設(shè)計

引言

就目前空調(diào)系統(tǒng)工程而言，工程施工完成以后除現(xiàn)場的控制系統(tǒng)外很少有企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)對于其已實施項目整個系統(tǒng)的遠程監(jiān)控，對于工程實際運行過程中有無按照設(shè)計的最優(yōu)節(jié)能工況運行，并不能實時監(jiān)控，這種情況對于節(jié)能服務(wù)公司與用能方之間采用能源合同管理方式合作，空調(diào)系統(tǒng)運行方式直接關(guān)系到雙方收益的影響更加凸顯。

1 系統(tǒng)框架分析

為了使系統(tǒng)具有充分的靈活性和可擴展性，建設(shè)本系統(tǒng)時采用了“層”的基本思想，將系統(tǒng)劃分為三個層次，在對每一個層次進行設(shè)計時，側(cè)重點各有不同。每層各自完成一定的功能且每層內(nèi)部的改變不影響其他層的功能；層與層之間通過接口連接。如圖1所示，本系統(tǒng)大致分為數(shù)據(jù)層、應(yīng)用服務(wù)組件層、應(yīng)用層。

數(shù)據(jù)層主要包含兩部分，分別是現(xiàn)場上位機與數(shù)據(jù)庫之間通過ODBC數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的分類、存儲。

應(yīng)用服務(wù)組件層為應(yīng)用層提供了空調(diào)系統(tǒng)遠程監(jiān)測相關(guān)的基礎(chǔ)組件，是在數(shù)據(jù)層的基礎(chǔ)之上開發(fā)的通用功能的集合，其主要包含參數(shù)設(shè)置、設(shè)備故障及查詢、節(jié)約額計算以及查詢、系統(tǒng)用戶管理、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能模塊。

2 采用關(guān)鍵技術(shù)

2.1 ODBC數(shù)據(jù)源

ODBC是微軟公司開放服務(wù)結(jié)構(gòu)中有關(guān)數(shù)據(jù)庫的一個組成部分，它提供了一組對數(shù)據(jù)庫訪問的標準的API，通過此APIODBC可以以統(tǒng)一的方式處理Access、SQL、Oracle等數(shù)據(jù)庫，為工業(yè)組態(tài)控制平臺向異地數(shù)據(jù)庫傳輸工程現(xiàn)場數(shù)據(jù)提供便捷接口。

2.2 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)

采用SQLServer2008R2數(shù)據(jù)庫管理軟件，其安全性高：公司可以以高安全性、可靠性和可擴展性來運行最關(guān)鍵的應(yīng)用程序；其性能高：降低公司開發(fā)與管理數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的成本與時間；其智能化程度高：提供全面的數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺，可根據(jù)自身需求讓其發(fā)送數(shù)據(jù)信息。該數(shù)據(jù)庫可以與同是微軟產(chǎn)品的Windows系統(tǒng)實現(xiàn)無縫對接，并且對常用的C/C++、C#等編程語言具有很好的兼容性。

2.3 WEB技術(shù)

WEB在網(wǎng)頁設(shè)計中被稱為網(wǎng)頁，其具體表現(xiàn)為三種形式，即超文本、超媒體、超文本傳輸協(xié)議。其是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的總稱，一般包括服務(wù)端技術(shù)與客戶端技術(shù)。其客戶端技術(shù)一般用于展示信息內(nèi)容，其主要技術(shù)包括HTML、CSS、js等；服務(wù)器端一般用于構(gòu)建數(shù)據(jù)存儲的服務(wù)器，其主要技術(shù)包括ASP、ASP.NET等。

2.4 層級管理

層級管理實際上是將一個復雜的系統(tǒng)按照功能或者結(jié)構(gòu)將監(jiān)控功能分屬于不同的層級去管理，各級完成其上級指派的任務(wù)，并將反饋信息發(fā)送給上一級管理。層級管理是由最高級決策執(zhí)行相關(guān)事件，對各層級信息進行匯總統(tǒng)計處理，使各層級之間工作相互協(xié)調(diào)。在空調(diào)系統(tǒng)遠程監(jiān)測平臺中角色權(quán)限的設(shè)置是該思想最直觀的體現(xiàn)。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計

系統(tǒng)硬件設(shè)計主要包含傳感器設(shè)計與網(wǎng)關(guān)設(shè)計。傳感器節(jié)點具有數(shù)據(jù)采集、處理、中轉(zhuǎn)以及打包上傳等功能?？照{(diào)系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺所需的傳感器主要包含溫度、壓力、電磁流量、能量以及室外溫濕度傳感器。溫度與壓力傳感器可分別采用西門子QAE與QBE系列；流量傳感器與室外溫濕度傳感器可采用恩普EPLD-200與EPW-231B系列；能量計可采用艾科AK-C03P系列。

網(wǎng)關(guān)設(shè)計是實現(xiàn)現(xiàn)場工業(yè)控制平臺向異地服務(wù)器數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄?，且可設(shè)計成支持多種接入方式，例如以太網(wǎng)、3G/4G無線網(wǎng)絡(luò)等等。在本遠程監(jiān)控平臺中有線與無線接入方式可自由選擇。

4 工程實例

武漢華燦光電有限公司水蓄冷空調(diào)工程已成功使用此套遠程監(jiān)控平臺，其思路為：通過項目現(xiàn)場上位機組態(tài)軟件中集成的數(shù)據(jù)庫函數(shù)（連接數(shù)據(jù)庫函數(shù)；數(shù)據(jù)插入函數(shù)；數(shù)據(jù)庫斷開鏈接函數(shù)）以及網(wǎng)關(guān)設(shè)計由ODBC數(shù)據(jù)源接口將設(shè)備狀態(tài)、故障、運行、以及系統(tǒng)的壓力、溫度、流量等信息傳輸至異地服務(wù)器上數(shù)據(jù)庫中，之后通過WEB前端以及服務(wù)器端的設(shè)計，實現(xiàn)數(shù)據(jù)前端化，再由IIS網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，實現(xiàn)工程的異地監(jiān)控。

平臺的首頁為空調(diào)系統(tǒng)管道圖，其中各設(shè)備的運行狀態(tài)以及管道上各溫度、壓力、流量傳感器的數(shù)值均實時展示。

平臺的參數(shù)監(jiān)測功能模塊頁，可根據(jù)時間以及實際需求靈活選擇可監(jiān)控的參數(shù)，實時可滾動監(jiān)測與定時監(jiān)測相結(jié)合，有完善的參數(shù)曲線繪制功能并可提供功能強大的數(shù)據(jù)對比功能。

平臺的設(shè)備故障及查詢功能模塊頁，實時追蹤設(shè)備故障情況，故障一旦發(fā)生，監(jiān)控平臺可通過多種手段，例如短信、郵件、電話等將故障設(shè)備以及故障可能類別發(fā)送給相關(guān)責任人，故障信息實時存入數(shù)據(jù)庫，后續(xù)可根據(jù)時間或類型查詢設(shè)備歷史故障情況。

平臺的節(jié)約額計算以及查詢功能模塊頁，此功能模塊主要是針對于能源合同管理項目，業(yè)主與工程承包方均可快捷查詢某月或者某日雙方的收益情況。

平臺的歷史數(shù)據(jù)查詢功能模塊頁，可提供歷史數(shù)據(jù)的查詢與下載，此項目的數(shù)據(jù)類型主要包括：設(shè)備運行狀態(tài)、設(shè)備故障狀態(tài)、主機運行參數(shù)、PLC電量數(shù)據(jù)、OPC電量數(shù)據(jù)以及溫度，壓力，流量等數(shù)據(jù)信息。

平臺的系統(tǒng)及用戶管理功能模塊頁，主要是系統(tǒng)使用人員的管理，主要包括人員的增、刪、查、改以及人員的權(quán)限設(shè)置。

5 結(jié)束語

總之，基于工業(yè)控制平臺、ODBC數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)庫以及WEB技術(shù)的空調(diào)系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺已在工程項目中投入使用，并且取得良好的效果。遠程監(jiān)控平臺可以給設(shè)備維護人員帶來極大的便利，具有很大的工程實用價值，對于推動我國工程項目信息化有一定的意義。