簡介
遠程監控是建立在現代的計算機技術、通信技術、控制技術以及圖形技術上的一個新的套用。遠程監控是指利用計算機通過網路系統實現對遠程工業生產過程控制系統的監視和控制,能夠實現遠程監控的計算機軟硬體系統稱為遠程監控系統。遠程監控技術是遠程監測與控制技術的結合是本地計算機系統通過網路系統特別是對遠端的控制系統進行監測與控制。
遠程實時監控系統必須要在控制網路和信息網路集成環境中完成原先在工業控制系統中的各種要求,其主要特點有實時性、安全性和可擴展性等幾方面。
遠程監控原理
遠程監控最早來自於醫療系統中的遠程診斷系統。監控系統的演變,是一個從集中監控向網路監控的發展歷史。監控技術大致經過了如下三個階段第一個階段是單機監控系統,主要是針對單台或者單一類型的設備進行監控,系統是封閉的,狀態信息僅僅供內部使用第二個階段是集中式監控系統,由多台計算機組成,其中一台計算機控制其他多台計算機進行監控第三個階段是網路範圍內的遠程監控系統。
遠程監控系統可以劃分為遠程監控終端系統、遠距離數據傳輸系統、現場設備監測與控制系統三部分。各部分分工協作,共同實現對設備的遠程控制。遠程監控系統模型如圖所示。
遠程實時監控系統遠程監控系統分類
保持型的遠程監控方式
遠程監控僅僅向設備控制系統發出控制命令,而由設備自主的完成這個命令,監控設備只對設備進行監視,在必要時對設備進行干預。這樣就要求設備不斷向遠程監控系統傳送設備運行信息,遠程監控系統保持對設備的監控能力。這種模式可實現遠程設備的無人控制,可套用於危險環境和人力不能到達的地方等。
完成型的遠程監控方式
遠程監控系統僅僅向設備控制系統發出控制命令,而由設備自主的完成這個命令,遠程監控系統不對設備的具體實現過程進行監控,設備完成任務後向遠程監控系統報告。設備的操作控制完全在本地進行,設備在本地操作人員的監控下完成任務。
完全型的遠程控制方式
設備的本地控制系統僅僅控制設備的執行機構,全部的操作控制由遠程監控系統完成。在這種方式中,設備控制系統和設備是分離的,而在設備控制系統內信號的傳遞速度要求很高,要求系統能夠立刻對現場做出反應。這種控制方式用在一些特殊的行業。
人機互動式遠程監控方式
設備在本地操作人員和遠程監控系統的協同控制下工作,即設備在遠程監控系統的指揮下工作,由本地操作人員對設備進行控制和維護工作。在任務執行過程中,可隨時建立連線,進行設備之間和人員之間的互動,設備的狀態信息可隨時在遠程監控端採集。這是目前使用比較多的一種監控方式。
系統功能分析
遠程監控系統有兩種類型,一種是生產現場沒有現場監控系統,而是將數據採集後直接送到遠程計算機進行處理另一種是現場監控與遠程監控並存。由於建立了基本的網路信息基礎結構,設備監測、維護技術進入了集成系統階段,在一個單位的內部基本上實現了資源和信息共享。遠程監控所實現的功能如下：
採集與處理功能
主要是對生產過程的各種模擬或數字量進行檢測、採樣和必要的預處理,並且以一定的形式輸出,如列印報表、顯示屏和電視等,為生產人員提供詳實的數據,幫助他們進行分析,以便了解生產情況。
監督功能
將檢測到的實時數據、還有生產人員在生產過程中發出的指令和輸入的數據進行分析、歸納、整理、計算等二次加工,並分別作為實時數據和歷史數據加以存儲。
管理功能
利用己有的有效數據、圖像、報表等對工況進行分析、故障診斷、險情預測,並以聲光電的形式對故障和突發事件報警。
控制功能
在檢測的基礎上進行信息加工,根據事先決定的控制策略形成控制輸出,直接作用於生產過程。
系統結構
基於網路的遠程監控系統通常可以分為三層現場智慧型設備層、SCADA層(數據採集和監控)、遠程監控層。
現場智慧型設備層
現場智慧型設備層位於監控系統的下層,是現場級管理系統,是整個監控系統性能保障的基礎。通過該層系統可以獲得系統性能和狀態的原始數據,滿足了原始數據準確、可靠和實時的需要。
SCADA監控層
遠程監控系統的第二層結構是SCADA監控層,是處理數據的部分,系統的主要分析處理工作在此完成,同時這部分還應能提供信息管理,信息發布的功能。這一層從現場設備中獲取數據,完成各種控制、運行參數的監測、報警和趨勢分析等功能,另外還包括控制組態的設計和下裝。可以說SCADA監控層是整個基於網路的設備遠程監控系統的核心,體現了信息的互動和資源的共享,它的完善程度直接影響著整個系統的靈活性、有效性和可靠性問題。
遠程監控層
遠程監控層位於整個系統的上層部分,是整個系統面向世界的視窗。這一部分提供給管理人員一個方便的管理手段,使管理人員能從任一地點實現對控制設備的管理。它要與各個現場監測系統進行通訊,將各現場監測系統的信息進行處理和存貯,為遠程控制提供依據。通過該中心,控制整個系統的工作過程,實現對設備控制整個過程中各個信號採集及為其他人員提供資料庫中適當信息。這一部分的實現使得監控系統的功能得到延伸和完善。遠程監控層的主要目的是在分散式網路環境下構建一個安全的遠程監控系統。
套用及意義
在Internet遍布全球,各種先進網路技術日新月異的今天,使用網路技術實現遠程監控自然成為首選。遠程監控技術可以提高企業的勞動生產率,加強企業競爭力可以對各監控對象進行全天候,全方位監控,及時發現甚至提前預測設備問題,保證企業生產安全使用遠程監控技術還可以獲得監控現場數據,這對於需要獲得第一時間數據的工程來說是極為重要的遠程監控技術的實現，也意味著各種異地資源通過網路連線的方式,實現了資源共享。總之,遠程監控向人們提供了一個更高效、更全面、更安全、更快捷的服務模式,改變了傳統的監控模式。
