李會穎

朝陽市計量測試所 遼寧朝陽 122000

物聯(lián)網(wǎng)技術利用傳感、網(wǎng)絡與通信等多種技術，實現(xiàn)了物與物、物與人之間的智能化連接與溝通，已被公認為是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)之后寰球信息產(chǎn)業(yè)的第三波浪潮，其廣泛的M2M（machine-to-machine）應用，驅(qū)使著當今社會的各個行業(yè)走向信息的數(shù)字化和商業(yè)流程的自動化。依靠互聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展而來的智能家居技術則是一種家用電子設備的系統(tǒng)解決方案，集成了網(wǎng)絡、監(jiān)控、安防、通信、家電以及能源管理等多種電子技術與產(chǎn)品，提供家電控制、紅外識別、防火報警、遠程操控等各種功能，引領未來家電的智能化發(fā)展方向。如何將如此龐大的系統(tǒng)（傳統(tǒng)的家電設備）聯(lián)合到一起進行控制，對智能家居的建設來說至關重要，所以建設一個兼容性優(yōu)良的智能平臺十分必要。本文基于系統(tǒng)監(jiān)控平臺的建設考慮，提出了一種基于嵌入式設備、適用于智能家居系統(tǒng)管理的解決方案?？紤]到Android系統(tǒng)的主流應用和其強大的開源性，引入Android系統(tǒng)作為嵌入式平臺的操作系統(tǒng)更方便使用和管理，而針對遠程控制的需求，Web瀏覽器作為當前兼容性比較高的一種數(shù)據(jù)訪問形式，使用簡便、設計靈活。本文通過在嵌入式主控制器中搭建一個AndroidWeb服務器平臺，將復雜的任務程序封裝成應用管理接口，在服務器端集中處理，簡化了客戶端程序的設計，也降低了對終端設備的要求。本文設計的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、使用方便、兼容性強，便于后續(xù)其他智能家居模塊開發(fā)工作的開展。

1 技術實現(xiàn)

1.1 主要研究內(nèi)容

在生產(chǎn)線衡器設備上加裝視頻監(jiān)控、間隙、垂直度等檢測設備。安裝視頻、信號傳輸?shù)染W(wǎng)絡設備，把視頻圖像及檢測信號傳送到硬盤錄像機和點檢數(shù)據(jù)服務器。設計和開發(fā)遠程衡器管理軟件，實現(xiàn)遠程點檢、故障自動報警。

1.2 預期達到的目標及效果

通過遠程圖像及檢測實現(xiàn)衡器設備點檢，不需要停產(chǎn)即可查看設備狀況?？呻S時檢查設備狀況，提高故障預防能力，確保計量準確無誤。減少職工惡劣環(huán)境工作時間，杜絕安全事故。

1.3 系統(tǒng)總體思路

充分運用公司信息化網(wǎng)絡和視頻監(jiān)控平臺，實現(xiàn)衡器設備的遠程智能化點檢。通過運用監(jiān)控、位置檢測對在線設備遠程點檢，提高故障預防能力，為設備維檢探索出一條新思路。對于距離較遠和環(huán)境惡劣的設備，實時在線監(jiān)測，出現(xiàn)故障實時預警，而不必局限于傳統(tǒng)的兩周一點檢。系統(tǒng)從設備的基礎檔案、點檢、檢修、備件、運行故障統(tǒng)計和維護費用統(tǒng)計等模塊對每一臺衡器設備進行精細化管控。系統(tǒng)能夠進行故障查詢、統(tǒng)計和分析功能[1]。維檢人員可以通過觀察設備的故障狀態(tài)和故障周期進行事故分析、故障先兆處理。

2 系統(tǒng)功能

2.1 衡器設備點檢

衡器設備點檢功能模塊包括點檢任務分配、設備點檢主界面、點檢部位、設備異常記錄填寫和點檢記錄查詢等功能界面。衡器設備點檢前專業(yè)組長首先進行點檢任務分配，將責任落實到人，分配好任務后，點檢人員到達現(xiàn)場后按照任務的分配對所管設備進行點檢。點檢部位界面中對各個點檢部位的設備型號、技術參數(shù)、點檢標準、正常狀態(tài)和異常狀態(tài)等均提供詳細的說明，操作人員可以參照部位的正常、異常狀態(tài)，來確認點檢部位是否正常，并按照點檢標準逐條進行點檢。如果設備點檢時，發(fā)現(xiàn)了異常設備，則對異常設備須填寫設備異常記錄，記錄設備詳細異常狀態(tài)。點檢記錄可以實現(xiàn)條件查詢，方便操作人員使用。

2.2 視頻監(jiān)控模塊

視頻模塊的采集部分選用中星微的USB攝像頭，分辨率為640*480，超CCD感光效果，VGA格式，Video數(shù)據(jù)格式為8/16bit，速率30fps/s。主控制器的ARM11芯片同時作為圖像信息的處理芯片，其CPU內(nèi)部集成了強大的多媒體處理單元，能夠快速的處理圖像信息。攝像頭將采集到的信息通過USB接口傳遞給ARM11處理器，處理器利用H.264格式對視頻圖像信息進行編碼、壓縮處理，采用DM9000網(wǎng)絡芯片進行以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸。模塊設計支持B/S（瀏覽器/服務器）模式，瀏覽器可以直接載入Web頁面在線播放視頻。

2.3 衡器檢定

衡器檢定模塊包括周期管理、檢定計劃和檢定管理功能界面。系統(tǒng)根據(jù)國家和計量標準進行衡器檢定周期管理，根據(jù)周期管理中設定的檢定周期自動生成檢定計劃，對于近期要進行檢定的衡器，檢定計劃模塊會每日進行系統(tǒng)提示。當前檢定完成后，檢定管理功能模塊可備份如下檢定參數(shù)：稱臺類型、序列號和儀表型號；當前角差系統(tǒng)及稱臺零點；時間及檢定周期。根據(jù)管理要求，管理人員可以讀取檢定參數(shù)并進行對比。在更換傳感器或者儀表備件時，可以將檢定參數(shù)輸入儀表，減少設備的故障時間。

2.4 系統(tǒng)應用軟件設計

搭建完成平臺后進行整個系統(tǒng)的應用程序的設計主要包括Zigbee的應用程序設計、嵌入式Web服務器程序設計以及視頻監(jiān)控程序設計，Zigbee節(jié)點分為設備節(jié)點和協(xié)調(diào)器節(jié)點兩種應用節(jié)點，針對不同的應用環(huán)境設計不同的程序。設備節(jié)點的程序主要負責自組網(wǎng)、對控制器命令的響應、數(shù)據(jù)的采集和傳輸以及報警，協(xié)調(diào)器節(jié)點的程序主要負責自組網(wǎng)、對命令的響應以及數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)[2]。視頻傳輸模塊程序的設計主要包括攝像頭的開關、圖像信息的處理以及網(wǎng)絡傳輸，視頻的傳輸經(jīng)過采集、H.264編碼、RTP打包、網(wǎng)絡傳輸以及解碼播放幾個流程。

3 結(jié)語

智能化遠程衡器管理系統(tǒng)的開發(fā)和應用，對我們提高衡器維護效率與維護水平可以起到巨大的推進作用。同時，該系統(tǒng)也大大縮短了電子衡器故障的停機處理時間并極大地減小了故障的發(fā)生率，為穩(wěn)產(chǎn)、順產(chǎn)提供確切的保證。