徐挺

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數(shù)據(jù)通信在遠程監(jiān)控系統(tǒng)中的研究及應(yīng)用

徐挺

中郵建技術(shù)有限公司，江蘇 南京 210012

在企業(yè)的實際生產(chǎn)中，建立遠程監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)從遠端進行直接聯(lián)系與控制。這種模式帶來了許多便利之處，一方面為生產(chǎn)活動提供了安全保障；另一方面，監(jiān)控的加強帶來了工作效率與生產(chǎn)質(zhì)量的提升。實際上，這一監(jiān)管模式主要依賴于數(shù)據(jù)的即時傳輸。結(jié)合在城市供熱站的一段工作經(jīng)驗，憑借供熱站的遠程監(jiān)控系統(tǒng)對數(shù)據(jù)通信進行簡要闡述。

數(shù)據(jù)通信；遠程監(jiān)控系統(tǒng)；城市供熱站

引言

現(xiàn)在的信息技術(shù)相當成熟，在我國的各行各業(yè)也有著不同的運用?？梢哉f，它為我國經(jīng)濟的發(fā)展、人們生活質(zhì)量的提高都做出了巨大的貢獻。以城市供熱站的運行作為研究載體，對數(shù)據(jù)通信在遠程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用做出闡述。希望能夠給讀者帶來靈感，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信在更多應(yīng)用場景下的監(jiān)控工作。

1 城市供熱站的基本監(jiān)控情況概述

現(xiàn)在的許多熱力企業(yè)在進行供熱作業(yè)時，仍然采用傳統(tǒng)的工作模式[1]。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、設(shè)施配置、工作環(huán)境等各個方面都不一定能夠滿足現(xiàn)代社會的要求。一方面降低了工作效率，另一方面也無法保證工作質(zhì)量，甚至有可能發(fā)生安全問題。比如，換熱站各個部門管理相當混亂，甚至可能出現(xiàn)一些關(guān)鍵崗位沒有人值班的現(xiàn)象，這對于保證作業(yè)的正常進行非常不利。此外，攝像頭配置不夠，無法保證百分百地監(jiān)控覆蓋整個工作環(huán)境。兩方面的因素造成了整個換熱站的混亂，工作無法得到落實，監(jiān)控不充分導致責任的明確劃分難以實現(xiàn)。如此看來，主要癥結(jié)就在于監(jiān)控的力度不夠。如果建立一個遠程監(jiān)控系統(tǒng)，讓管理者能夠?qū)崟r了解實際工作的狀態(tài)，即使是換熱站某一個角落出現(xiàn)一點點小小的問題，也能夠被及時發(fā)現(xiàn)，相關(guān)人員采取對應(yīng)措施進行管制，那么這些問題將能夠得到改善。其中，數(shù)據(jù)通信技術(shù)為這一系統(tǒng)提供了技術(shù)保障，并且成本不算很高。根據(jù)實際情況來看，無線通信方式顯得更具優(yōu)勢。

2 基于GPRS的遠程監(jiān)控系統(tǒng)

2.1 GPRS技術(shù)

這種技術(shù)通過端對端進行信息的分組與傳輸，用戶可以通過終端獲取實時而豐富的數(shù)據(jù)。它的技術(shù)基礎(chǔ)是GSM網(wǎng)絡(luò)，因此具有可以隨時獲取信息的優(yōu)點。在按需分配資源的模式下，這種技術(shù)能夠在保持高速率信息傳輸?shù)那疤嵯?，切實降低費率，因此顯得經(jīng)濟而實用。

2.2 模塊劃分及功能設(shè)計

建立遠程監(jiān)控系統(tǒng)，首先需要對硬件設(shè)施進行常規(guī)升級，保證性能夠用。另外就是在人員管理方面進行優(yōu)化，實現(xiàn)無需大量工作人員就能夠保證全部工作流程的正常運行。一般來說，一個遠程監(jiān)控系統(tǒng)主要由就地控制采集系統(tǒng)、中心控制監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)及遠端的控制執(zhí)行系統(tǒng)組成。除此之外，最好再配備一套應(yīng)急方案。在換熱站中配備許多傳感器，它們負責收集工作現(xiàn)場的溫度、壓力、液位等各類信息[2]。收集好的信息也需要進行整理與轉(zhuǎn)碼。這些操作都是由就地控制采集系統(tǒng)進行的。之后中心控制系統(tǒng)對信息數(shù)據(jù)進行分析，并采取相應(yīng)的手段對整個工作環(huán)境做出調(diào)整，以保持其穩(wěn)定性。除了中心控制之外，管理者也可以通過遠端的控制臺對現(xiàn)場做出調(diào)控，比如某些器械發(fā)生錯誤或者出現(xiàn)損壞的情況，現(xiàn)場還沒有反應(yīng)過來。這個時候則需要從遠端進行管理，比如采取直接切斷電源的措施，這都是可行的。當然話說回來，要讓遠端的監(jiān)督管理人員及時看到現(xiàn)場的畫面并做出應(yīng)急處理，信息的高速傳輸顯然是不可或缺的。這項工作由數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)負責。它利用當前的網(wǎng)絡(luò)信息傳輸方式，將作業(yè)現(xiàn)場的信息向遠端控制臺傳送，而控制臺的處理信息也通過它再傳回來，實現(xiàn)遠端對現(xiàn)場的有效監(jiān)督與管理。

2.3 軟件系統(tǒng)設(shè)計

從上文的闡述中可以知道，遠端監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行，主要涉及數(shù)據(jù)的收集、傳輸與各類設(shè)備的正常控制。以上工作都需要監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用程序。在應(yīng)用程序的控制下，作業(yè)現(xiàn)場的傳感器按時按量地從外界環(huán)境直接進行測量或者獲取樣品進行分析等方式得到需要的信息數(shù)據(jù)，并在編碼之后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h端監(jiān)控室，做出反饋和處理，借此來控制換熱站作業(yè)現(xiàn)場。監(jiān)控系統(tǒng)除了應(yīng)用程序以外還有一個驅(qū)動程序。它是各類設(shè)施有效獲取編碼信息的基本保障。如果驅(qū)動系統(tǒng)出現(xiàn)問題，許多信息就無法得到正常讀取，整個遠程監(jiān)控系統(tǒng)也將處于癱瘓狀態(tài)。另外，企業(yè)在搭建GPRS網(wǎng)絡(luò)時，應(yīng)考慮未來更多功能的拓展，并優(yōu)化相關(guān)配置，讓它的兼容性更強，以便滿足以后的業(yè)務(wù)開發(fā)。一般來說，在構(gòu)建GPRS網(wǎng)絡(luò)時，最好具備驅(qū)動管理、數(shù)據(jù)采集、輸出管理、數(shù)據(jù)庫管理、通信以及系統(tǒng)更新等模塊。

2.4 應(yīng)用總結(jié)

GPRS的優(yōu)勢與功能特點自然是非常明顯的。實際上，相比于其他種類的監(jiān)控系統(tǒng)，通過GPRS實現(xiàn)的遠程監(jiān)控系統(tǒng)顯得非常經(jīng)濟[3]。它不需要建設(shè)許多硬件設(shè)施，很多操作都是通過服務(wù)器實現(xiàn)的。因此這套系統(tǒng)造價低廉，且不需要很長的開發(fā)時間。另外，在長期的運行中，很少會出現(xiàn)故障，即使有問題也可以通過簡單的技術(shù)手段進行維修。當然，它也不是完美無缺的，由于網(wǎng)絡(luò)的復雜性，這套系統(tǒng)難免出現(xiàn)信息的泄露問題。對此，系統(tǒng)的開發(fā)者和運營者都需要對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、計算機操作系統(tǒng)以及相關(guān)人員的操控等方面進行嚴加管控。

3 基于VoIP技術(shù)的遠程監(jiān)控系統(tǒng)

3.1 VoIP技術(shù)概述

如果用中文表述，它就是我們所熟知的IP網(wǎng)絡(luò)電話。這是一種將音頻文件轉(zhuǎn)換成IP數(shù)據(jù)并進行語音通話的技術(shù)，其中具體的轉(zhuǎn)換主要是以IP協(xié)議作為標準進行的。企業(yè)如果應(yīng)用這種系統(tǒng)，則可以對業(yè)務(wù)管理進行優(yōu)化，不再需要同時承擔PSTN語音和LAN數(shù)據(jù)兩種業(yè)務(wù)帶來的成本壓力。利用VoIP技術(shù)，上述的兩種業(yè)務(wù)既可以完美融合，又增加了應(yīng)用場景。

3.2 模塊劃分及功能設(shè)計

相比于通過GPRS進行控制的系統(tǒng)，此類系統(tǒng)的模塊并不多，主要包括語音處理、網(wǎng)關(guān)處理、協(xié)議轉(zhuǎn)換與控制模塊。其中語音處理模塊主要負責語音的轉(zhuǎn)碼和降噪[4]。網(wǎng)關(guān)處理和協(xié)議轉(zhuǎn)換兩個模塊是用來讓傳統(tǒng)電話以特定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實現(xiàn)通話的。最后的控制管理模塊的任務(wù)是保證進行網(wǎng)絡(luò)電話時的所需設(shè)施能夠不出故障，其中還包括了各類接口。

3.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

中心管理、客戶端、存儲三個結(jié)構(gòu)組成了整個網(wǎng)絡(luò)。顧名思義，中心管理模塊負責控制網(wǎng)絡(luò)的正常通信。技術(shù)人員在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時，應(yīng)保證用戶管理、語音的轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)榷鄠€因素。如有一方缺失，輕則造成通話質(zhì)量不佳，重則整個系統(tǒng)都無法進行工作，另外還可能造成信息的向外泄露等安全問題。

3.4 應(yīng)用總結(jié)

VoIP技術(shù)的應(yīng)用使得遠程監(jiān)控系統(tǒng)以較低的成本就能夠獲得豐富的應(yīng)用場景與業(yè)務(wù)[5]。不管是對于網(wǎng)絡(luò)的多方面利用，還是在電話呼叫的功能拓展上，VoIP技術(shù)都有著明顯的優(yōu)勢。在原有的電話通信的基礎(chǔ)上，引進了數(shù)字通信設(shè)施，這不可不謂是一種奇妙的結(jié)合方式，其效果也令人贊嘆。

4 結(jié)束語

近些年來，許多行業(yè)都面臨著新的改革機遇。要想獲得更好更快的發(fā)展，每一個企業(yè)都應(yīng)從自身做起，嚴格把關(guān)每一個生產(chǎn)項目。就拿供熱企業(yè)來說，一方面應(yīng)保證足夠的工作效率，避免斷熱的情況發(fā)生；另一方面還應(yīng)保證工作與生產(chǎn)安全。這些方面都可以通過強有力的監(jiān)管得以實現(xiàn)。隨著技術(shù)的不斷進步，筆者相信，未來在遠程監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建工作中還會發(fā)掘出更加優(yōu)秀的方案。

[1]王義春. 數(shù)據(jù)通信在遠程監(jiān)控系統(tǒng)中的研究及應(yīng)用[J]. 黑龍江科學，2016（3）：76，79.

[2]孫海峰. 數(shù)據(jù)通信在遠程監(jiān)控系統(tǒng)中的研究及應(yīng)用[J]. 消費電子，2014（24）：511.

[3]彭可，馮準，鄭懷鵬，等. 城市LED照明系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺設(shè)計與開發(fā)[J]. 計算機測量與控制，2016（9）：103-106.

[4]趙鵬. 基于GPRS網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計[J]. 中國新通信，2017（7）：50-51.

[5]郭銳，徐玉斌. 一種基于GPRS的遠程監(jiān)控系統(tǒng)[J].太原科技大學學報，2006（5）：352-356，374.

Research and Application of Data Communication in Remote Monitoring System

Xu Ting

China Post Construction Technology Co., Ltd., Jiangsu Nanjing 210012

In the actual production of a company, a remote monitoring system is established to achieve direct contact and control from the far end. This model has brought a lot of convenience. On the one hand, it provides security for production activities, on the other hand, the strengthening of monitoring has brought about improvements in work efficiency and production quality. In fact, this regulatory model mainly depends on the immediate transmission of data. Combined with the work experience of the urban heating station, the remote monitoring system of the heating station will briefly explain the data communication.

data communication; remote monitoring system; urban heating station

TN919；TP277

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