（测试计量技术及仪器专业论文）基于web的纸箱印刷包装成套设备远程多参数监测平台.pdf

ad i s s e r t a t i o ns u b m i t t e dt og u a n g d o n gu n i v e r s i t yo f t e c h n o l o g y f o rt h ed e g r e eo fm a s t e ro f e n g i n e e r i n gs c i e n c e r e m o t em u l t i - p a r a m e t e rm o n i t o r i n gp l a t f o r mb a s e d o nw e bf o rt h e p r i n t i n ga n dp a c k a g i n ge q u i p m e n t m a s t e rc a n d i d a t e ：x i nh u a s h e n g s u p e r v i s o r ：p r o f w a n gg u i t a n g m a y 2 0 1 0 f a c u l t yo fi n f o r m a t i o ne n g i n e e r i n g g u a n g d o n gu n i v e r s i t yo ft e c h n o l o g y g u a n g z h o u ，g u a n g d o n g ，p 。r c h i n a ，5 10 0 0 6 肿肿l3舢9 伽5 4舢7i_舢y 摘要 摘要 随着生产力的进步，一方面，工业装备的功能越来越强，结构越来越复杂，维 护维修的专业性越来越强；另一方面，装备生产企业的销售区域越来越广，甚至遍 布全球。为了更好进行维护，工业装备运行过程中大量的物理量、环境参数、工艺 数据、特性参数等都需要实时监测。传统的监控系统已不再能适应远程监测的需 求。基于因特网的远程测控是今后测控技术重要发展趋势之一，能实现多系统和专 家系统协同测试和诊断，为系统运行和维护提供保障。应用在一些特殊的场合，例 如恶劣的自然环境下可以实现无人值守。 本文针对纸箱印刷包装成套设备的的远程监测技术进行了研究。采用基于 a r m 和l i n u x 操作系统的嵌入式技术，开发了数据采集、控制和网络通信模块。 实现采集送纸部、印刷部、开槽部、模切部等四个工部的运行参数，包括工作电 压、电流、功率、辊轴运转速度、辊轴印刷压力等参数，并发送到独立的嵌入式服 务器通信网关中。再通过t c p i p 协议把采集的运行参数发布到网络上。远程的监 控维护中心通过w e b 浏览器与现场的设备进行通信，实现远程监测。 为了减轻客户端的负担，采用了目前流行的三层b s 模式。客户端只需要浏览 器就可以与监测节点数据通信，充分体现了“瘦客户机 的理念，维护方便、扩展 性好。客户端开发采用了w e b 技术、a c t i v e x 控件、数据库访问技术和s o c k e t 通 信技术。客户访问服务器时，通过w e b 页面中包含s o c k e t 通信模块的a c t i v e x 控 件与现场的嵌入式节点进行通信。从而避免了直接访问嵌入式w e b 页面需要每次 更新整个h t m l 页面而产生的大流量问题，提高了系统的实时性。 纸箱印刷包装成套设备的实时运行监测系统的特点是时效性，所采集的参数必 须在较短的时间传输到客户端平台，对系统通信实时性有较高的要求。因此第五章 中针对性地分析了系统的实时性问题及对应的解决策略，在数据传输的各个流程 中，包括数据采集、嵌入式网关中转发、远程客户端访问平台中等的每个阶段中影 响系统实时性的因素，并提出了相应的改进优化策略。提高网络实时性和可靠性， 效果良好。 基于w e b 的面向纸箱印刷包装成套设备远程监测系统具有实时性，可查询历 史记录，支持在线故障维护等功能。 关键词：w e b ；远程监测；嵌入式；拥塞控制 广东工业大学硕士学位论文 a b s t r a c t w i t ht h ep r o g r e s so fp r o d u c t i v ef o r c e s ，o nt h eo n eh a n d , f u n c t i o no ft h ei n d u s t r i a l e q u i p m e n t sb e c a m em o r ea n dm o r ep o w e r f u l ，a n dt h es 仃u c t u r eb e c a m em o r ea n dm o r e c o m p l e x m a i n t e n a n c ea n dr e p a i ro ft h ee q u i p m e n t sg r o w i n gm o r ep r o f e s s i o n a l o nt h e o t h e rh a n d , t h es a l eo fe q u i p m e n tm a n u f a c t u r e r si n c r e a s i n g l yw i d e l y , e v e na r o u n dt h e w o r l d 。i no r d e rt om a i n t e n a n c et h ee q u i p m e n t sb e t t e r , al a r g en u m b e ro fp h y s i c a l ， i n c l u d i n ge n v i r o n m e n t a lp a r a m e t e r s ，p r o c e s sd a t ap a r a m e t e r s h a v et ob er e a l t i m e m o n i t o r i n gd u r i n go p e r a t i o n t r a d i t i o n a ls u r v e i l l a n c es y s t e mc a nn o tm e e tt h en e e d so f r e m o t em o n i t o r i n ga n ym o r e t h es y s t e mb a s e do ni n t e m e ti sb e c a m ea ni m p o r t a n t t r e n do ff u t u r ed e v e l o p m e n t ，t h ef u n c t i o no ft h es y s t e mi n c l u d i n gs y s t e md e t e c ta n d d i a g n o s i s ，a n da l s op r o v i d eo p e r a t i o nb a s i sw h e nt h es y s t e mn e e dm a i n t a i n e d a n dc a n b e u s e di nt h eo c c a s i o n so fh a r s he n v i r o n m e n ta n ds o m ee n v i r o n m e n tw h e r en o ts u i t a b l ef o r h u m a nt ow o r k e di n t h ep a p e rs t u d yt h er e m o t e m o n i t o r i n gs y s t e m f o rp r i n t i n ga n dp a c k a g i n g m a c h i n e r ya n de q u i p m e n tb a s e do nt h ec u r r e n tt e c h n o l o g ya n ds t u d yr e s u l t s d e v e l o pt h e d a t aa c q u i s i t i o n ，c o n t r o la n dn e t w o r kc o m m u n i c a t i o nm o d u l eb ya r ma n de m b e d d e d l i n u xo p e r a t i n gs y s t e mt e c h n o l o g y t h eo p e r a t i o np a r a m e t e r ss u c ha sv o l t a g e ，c u r r e n t , p o w e r , r o l l e rn m n i n gs p e e d a n dr o l l e rp r i n t i n gp r e s s u r eo ft h ef e e dd e p a r t m e n t , p r i n t i n g d e p a r t m e n t , f l u t i n ga n dc u t t i n gd e p a r t m e n t s ，w e r es e n dt oa ni n d e p e n d e n te m b e d d e d c o m m u n i c a t i o ng a t e w a y , a n dt h e nw e r es e n tt om o r n i n gc e n t e r t h r o u g ht c p i p p r o t o c 0 1 t h ec l i e n tc a nv i s i tt h em o r n i n gc e n t e ra n df i e l dm a c h i n e r yb yt h ew e b b r o w s e r t oa l l e v i a t et h eb u r d e no ft h ec l i e n t , t h es y s t e mu s e st h ep o p u l a rt h r e e - t i e rb s m o d et e c h n o l o g y , t h ec l i e n tj u s to n l yu s et h ew e bb r o w s e rc a nc o l i n i l n i c a t i o n sw i t h m o n i t o r i n gs y s t e m t h e t h i nc l i e n t c o n c e p tw a se m b o d i e df u l l ya n dt h es y s t e mw a s e a s yt om a i n t a i na n de x p a n dw e l l t h ea c t i v e xc o n t r o lw a sd e v e l o p e db yw e b ，a c t i v e x c o n t r o l ，d a t a b a s ea c c e s sa n ds o c k e tc o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g y , a v o i d i n gu p d a t ea l lt h e w e bp a g ee a c ht i m ew h e nt h ec l i e n tv i s i tt h ew e bs e r v e ra n dr e d u c et h el a r g ef l o w p r o b l e m s ，i m p r o v i n gt h er e a lt i m ep r o p e r t yo f t h es y s t e m c o m p a r e dt ot h en o r m a li n f o r m a t i o ns y s t e m , t h es y s t e mn e e dh i g h e r ，p e r f o r m a n c e o fr e a lt i m e s ow ea n a l y s i st h er e a s o n so f t h en e t w o r kt r a f f i ca n dt h en e t w o r kc o n g e s t i o n o ft h es y s t e mi nt h i sp a p e r t h er e m o t em o n i t o r i n gs y s t e mf o rt h ep r i n t i n ga n dp a c k a g i n gm a c h i n e r yh a st h e w e l lr e a lt i m ep e r f o r m a n c ea n df u n c t i o n so fo nl i n em o r n i n g , h i s t o r i c a ll o gq u e r ya n d r e m o t em a i n t e n a n c es u p p o r t , t h es y s t e mh a sab r o a da p p l i c a t i o na n dh a sab r o a d a p p l i c a t i o na n dw e l lm a r k e tp r o s p e c t s k e y w o r d ：w e b ，r e m o t em o n i t o r i n g ，e m b e d d e d , c o n g e s t i o n c o n t r o l 目录 摘要 a b s t r a c t 目录 目录 i v c o n t e n t s 第一章绪论l 1 1 课题的目的和意义l 1 1 1 面向纸箱印刷包装成套设备的远程监测平台介绍2 1 1 2 面向纸箱印刷包装成套设备的远程监测平台的研究意义3 1 1 3 课题来源4 1 2 网络化远程监控平台的国内外研究现状4 1 2 1 国外研究现状4 1 2 2 国内研究现状。5 1 2 3 纸箱印刷包装成套设备监测研究现状5 1 3 本论文主要研究内容及组织结构7 第二章基于b s 模式的远程多参数监测平台总体规划 9 2 1 系统的主要功能。9 2 2 系统的总体设计9 2 2 1 设备数据采集和监测模块。l o 2 2 2 嵌入式通信网关。1 0 2 2 3 监测中心数据库服务器1 l 2 2 4 监测中心w e b 服务器。1 2 2 2 5 远程客户端访问平台。1 2 2 3 硬件总体组成结构1 3 2 4 数据采集系统芯片选型1 3 2 5 嵌入式处理器核心电路设计。15 v 广东工业大学硕士学位论文 2 6 本章小结。1 6 第三章无线通信网络与嵌入式通信网关设计 1 7 3 1 常用的各种无线通信系统1 7 3 2 无线通信模块介绍18 3 3 无线通信网络协议设计1 9 3 3 1 系统需要监测的数据1 9 3 3 2 通信协议设计与实现2 0 3 4 嵌入式通信网关的软件设计2 3 3 4 1t c p 协议移植2 3 3 4 2 通信网关中数据的转换2 5 3 5 本章小结2 8 第四章基于b s 模式监测系统访问平台设计 2 9 4 1 网络化远程监测平台体系结构2 9 4 2w e b 应用程序开发技术3 0 4 3 数据库访问技术3 2 4 4 数据动态更新技术3 3 4 5 基于b s 模式的远程访问系统设计3 4 4 6 本章小结3 7 第五章系统实时性分析与解决方案 5 1 系统中数据流传输途径3 8 5 2 数据传输过程中影响系统实时性的因素3 9 5 3 提高系统实时性的策略和解决方案3 9 5 3 1 数据优先程度分级及分开发送。3 9 5 3 2 嵌入式处理器中的零拷贝技术4 1 5 3 3 网络拥塞分析及控制4 2 5 3 4 传输数据量的精减5 2 5 4 本章小结5 3 结论 参考文献。 攻读学位期间发表的论文及获奖情况 v l 5 4 5 6 5 9 目录 独创性声明 致谢 附录 v i i 6 0 6 1 6 2 。；。，；。；三至：三当苎：釜丝三二耋竺兰耋兰。，。一 c o n t e 】n t s a b s t i a c t i t a b l eo fc o n t e n t s ：v i i i c h a p t e r1i n t r o d u c t i o n l 1 1p u r p o s ea n ds i g n i f i c a n c eo f t h es u b j e c t ；l 1 1 1r e m o t em o n i t o r i n gp l a t f o r mf o rt h ep r i n t i n ga n dp a c k a g i n gm a c h i n e r y 2 1 1 2r e s e a r c hs i g n i f i c a n c ef o rr e m o t em o n i t o r i n gp l a t f o r m ”3 1 1 3s u b j e c ts o u r c e s 4 1 2r _ e s e a r c hs t a t u so ft h er e m o t em o n i t o r i n gp l a t f o r m 4 1 2 1r e s e a r c hp r e s e n ts t a t ea b r o a d ”4 1 2 2r e s e a r c hp r e s e n ts t a t ei nd o m e s t i c 5 1 2 3r e s e a r c hp r e s e n ts t a t eo ft h ep r i n t i n ga n dp a c k a g i n gm a c h i n e r ym o n i t o r 5 1 3c o n c l u s i o n s 7 c h a p t e r2p l a t f o r mf o rr e m o t em u l t i - p a r a m e t e rm o n i t o r i n gs y s t e mb a s e do nb s m o d e 。一9 2 1t h em a i nf u n c t i o no f t h es y s t e m 9 2 2t h eo v e r a l ld e s i g no f t h es y s t e m 9 2 2 1d a t ac o l l e c t i o nd e v i c e si nf i e l d 1 0 2 2 2e 瑚【b e d d 。dc o m m u n i c a t i o n sg a t e w a y ll 2 2 3d a t a b a s es e l v e ri nt h em o n i t o r i n gc e n t r e ll 2 2 4w e bs e r v e ri nt h em o n i t o r i n gc e n t r e 1 2 2 2 5c l i e n tp l a t f o r mf o rr e m o t ea c c e s s 1 2 2 3t h ec o m p o s i t i o no fh a r d w a r eo v e r a l ld e s i g n ”1 3 2 4d a t aa c q u i s i t i o ns y s t e mc i r c u i t 1 3 2 5i n t r o d u c t i o no f t h ee m b e d d e dp r o c e s s o r ；1 5 2 6c o n c h 塔i o n s 。1 6 v i i i c o n t e n t s c h a p t e r 3d e s i g no f 丽r e l e s s n e t w o r kc o m m u n i c a t i o ns y s t e ma n de m b e d d e d c o m m u n i c a t i o ng a t e w a y 1 7 3 1c o m m o n l yu s e dw i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n s y s t e m s 1 7 3 2d e s c r i p t i o nf o rw i r e l e s sc o m m u n i c a t i o nm o d u l e 18 3 3w i r e l e s sc o m m u n i c a t i o nn e t w o r kp r o t o c o ld e s i g n 1 9 3 3 1t h ed a t an e e dt om o n i t o ri nt h et h es y s t e m 1 9 3 3 2d e s i g no f t h ew i r e l e s sc o m m u n i c a t i o np r o t o c o l 2 0 3 4s o f t w a r ed e s i g nf o re m b e d d e dc o m m u n i c a t i o ng a t e w a y 2 2 3 4 1i n t r o d u c t i o na n dt r a n s p l a n t a t i o no f t h et c p i pp r o t o c o l 2 3 3 4 2d a t ac o n v e r s i o ni nt h eg a t e w a yo f t h ec o m m u n i c a t i o ns y s t e m 2 5 3 5c o n c l u s i o n s 2 8 c h a p t e r 4a c c e s s p l a t f o r mb a s e do nb sm o d ed e s i g no f t h em o n i t o rs y s t e m 2 9 4 1s o f t w a r es t r u c t u r eo f t h er e m o t en e t w o r km o n i t o r i n gp l a t f o r m 2 9 4 2d e v e l o p m e n to f w e bt e c h n o l o g y 3 0 4 3i n t r o d u c eo f t h ed a t a b l ea c c e s st e c h n o l o g y 3 2 4 4d y n a m i cd a t au p d a t et e c h n o l o g y 3 3 4 5d e s i g no ft h er e m o t ea c c e s ss y s t e mb a s e do nb sm o d e 3 4 4 6c o n c l u s i o n s 3 7 7 c h a p t e r 5r e a l - t i m ea n a l y s i so ft h ec o m m u n i c a t i o ns y s t e m 3 8 5 1t h ew a yo ft h ed a t af l o wi nt h es y s t e m 3 8 5 2t h ea f f e c tf a c t o r so ft h ed a t at r a n s f e rp r o c e s si nt h es y s t e m 3 9 5 3h o wt oi m p r o v et h es y s t e mr e a l - t i m es t r a t e g y 3 9 5 3 1p r i o r i t yc l a s s i f i c a t i o na n ds e p a r a t i o ns e n do f t h ed a t a 3 9 5 3 2z e r o c o p yt e c h n o l o g yi nt h ee m b e d d e dg a t a w a y 4 1 5 3 3n e t w o r kc o n g e s t i o na n a l y s i sa n dc o n g e s t i o n 4 2 5 3 4t h er e d u c eo f t h et r a n s m i td a t a 5 2 5 4c o n c l u s i o n s 5 3 c o n c l u s i o n s 3 8 r e f e r e n c e 5 6 p u b l i c a t i o nd u r i n gt h ep e r i o d so fs t u d yf o rm a s t e rd e g r e e 5 9 i x 一。l 。一。，。二变：竖查耋窒里圭! 耋鎏兰二，。一 o r i g i n a lc r e a t i o nd e c l a r e 6 0 a c k n o e l e d g e m e n t s 6 1 a p p e n d i x 6 2 x 第一章绪论 1 1 课题的目的和意义 第一章绪论弟一早珀下匕 随着计算机网络技术、通信技术和传感器技术的发展，网络从单纯的计算机之 间的互联发展到了物与物之间互联，从而使物体设备等都可以接入到网络，通过互 联使得本身的信息共享【l 】。 在工业生产应用中的互联网包括很多种形式，从自定义数据协议的无线模块传 输，到现阶段常用的现场总线，都是将设备互联成一个网络，把工业现场的生产数 据和参数汇集到一个共享的网络平台上，从而消除企业内部的各种自动化孤岛。 c a n 总线、p r o f i b u s 等总线在工业的广泛应用可以把生产中的各种设备互联组 成一个测控网路，但是由于开放性和互操作性等诸多问题，现场总线并不能满足所 有网络化监测平台的需求。因此，i n t e m e t 渐渐的从人们的日常生活中引入到了工 业生产应用中了，也就是物联网的概念。本质上看，物联网是互联网在形式上的扩 展，它继承了互联网所有的普遍性特征，也并非只是将传感器联成网这样简单。 不仅可实现人与物体的对话，也可实现物体与物体互相间的沟通和对话。主要 功能有智能识别、智能监测、定位跟踪，在智能监测中，可集成多种传感器，具有 不依赖基础设施、组网灵活、免布线、免维护、低功耗等特点，可广泛应用的环境 信息、能源消耗状况和各种设备运行状态的监测等领域嘲。 现场总线相比，互联网技术在工业监测应用中，有很多优点，基于t c p p 协 议的网络传输速率更高、功耗低、兼容性好、易扩展维护等。同时随着嵌入式技术 的发展，越来越多的性价比较高的高端微处理器应用到了工业监测中，可以嵌入式 处理器可以移植t c p i p 协议接入i n t e r n e t 网络。 通信技术和电子技术的快速发展使得工业信息可以得到共享，工业上在线远程 监测服务成为可能。基于因特网的远程测试技术已逐渐成为工业自动化和测控网络 的主要发展方向，是今后工业网络发展重要发展趋势之一p l 。 广东工业大学硕士学位论文 1 1 1 面向纸箱印刷包装成套设备的远程监测平台介绍 随着生产力的进步和市场的全球化，设备的分布越来越离散，但是大量的物理 因此单一的、各自独立的监测系统已不能适应工业应用的需求。基i n t e r a c t 的远程 监测技术可以实现现场的设备运行数据的实时采集和汇集，并对数据进行预处理和 分析，为系统运行和维护提供依据。在一些重要的场合采用远程监测技术，可以在 恶劣的环境或者不适宜工作人员的环境下实现无人值守。网络化远程监测可以对所 有的设备进行集中监控，促进企业资源管理效率提高。当设备发生故障，还可以通 过在线维护提供远程故障的诊断。建立网络化远程监测系统对生产设备在线监测， 可以对设备进行7 * 2 4 小时的监测值守，及时发现响应故障，并记录下设备工作运 行记录。 现代社会生产已经从过去的生产型转变为质量服务型。产品用户比过去更为关 注产品的售后维护质量，尤其是大型的机械产品，组成结构较为复杂，故障也不易 排出。而客户要求在短时间内修复好，恢复生产，最大程度减少经济损失。因此生 产厂家不仅要在产品质量、成本上要有竞争优势，而且在售后维护服务上也要方便 快捷。由于产品往往是销往全国各地，甚至是海外市场，因此地域上分布广，技术 人员维护不方便，成本也较高。人员维护不方便，成本也较高。 纸箱印刷包装成套设备顺应经济发展要求，市场需求快速增长；随着商品经济 发展和人们生活水平的提高，纸箱不再是单纯的外包装，而是要展示商品的个性， 要求印刷图案精美，这对印刷设备提出更高的精度要求，需要稳定的运行状态，出 现故障的维护要更为方便快捷，网络化远程监测和在线维护能够实现这一功能。 大型机械控制系统的故障诊断技术正向信息化、网络化、智能化和集成化的方 向发展，使得诊断技术从客户的单个行为向着智能化方向发展。由于产品本身结构 的复杂性，其故障的多样性和不可预测性，使得远程监测和诊断维护将成为现代机 械装备研究开发的热点。 在现有研究成果的基础上，运用基于a r m 的嵌入式技术，移植嵌入式l i n u x 操 作系统，开发网络通信模块，通过t c p i p 协议把采集的纸箱印刷包装机械设备的 运行参数发布到网络上。远程的监控维护中心通过w e b 浏览器与全球各个不同地域 的客户设备应用现场进行通信，不仅可以实时监测设备当前的运行状况，还可以通 2 第一章绪论 过建立一个专家库系统，为各种设备故障提供一个维护向导。在出现较复杂故障 时，监控维护中心的技术人员可以远程指导现场的客户进行维修，大大减少了出差 维护的成本。 1 1 2 面向纸箱印刷包装成套设备的远程监测平台的研究意义 研究开发面向纸箱印刷包装成套设备的远程监测系统。目的是提高纸箱包装印 刷机械控制系统的信息化、网络化、智能化等功能。符合现代信息技术的发展趋 势，能很好地满足我国现阶段传统机械装备进行信息化改造的需要，对其他行业的 发展具有促进作用。 远程监测平台有两种类型，一种是现场没有监测平台，只是单纯的把数据采集 后直接送到远程的计算机进行处理，这种情况下和一般的现场监测没有本质的区 别，只是数据传输的距离更远。另外一种是除了现场设备的实时监测外，还把经过 现场监测节点预处理过的数据发送到一个远程服务器监测中心，进行数据分析，对 设备运行使用状况进行评价和总结，在设备发生故障时，还可以提供远程维护向 导。设备运行的参数可以存入到数据库中，以供查询和生产分析。 基于w e b 的纸箱印刷包装机械远程多参数监测平台中包括对远程数据的采 集、现场监控和远程维护向导等功能。对本系统的深入研究意义有。 1 可以方便企业资源管理系统相连接，方便企业安排生产，提高企业竞争力。 2 采用远程监测平台，企业管理人员可以方便的对生产设备的工作情况进行实 时监测，对相关参数进行设置和修正。 3 在工作环境恶劣或者不适宜人工作环境的情况下，可以实现对生产设备的无 人值守，对生产设备进行自动监测和控制，节约人工成本，提高生产效率和企业经 济效益。 4 当生产设备发生故障时，可以通过网络远程的获得异地专家的远程维护帮助 和技术支持，通过网络对监测的数据进行分析和判断，给出维护的建议和指导，提 高了工作效率。 广东工业大学硕士学位论文 1 1 3 课题来源 广州科盛隆纸箱包装机械有限公司是具有十多年专业生产纸箱成套设备的厂 家，是省、市高新科技企业，获得i s 0 9 0 0 系列认证及i s 0 1 4 0 0 0 认证。该公司和 广东工业大学合作完成了“包装机械嵌入式数控系统设计”( 2 0 0 7 2 2 d 3 1 6 1 ) ，该 项目是研发基于机械轴的瓦楞纸包装机械成套设备嵌入式数控系统，目前已通过项 目验收。 在现有的研究基础上，提出进一步研究，研究一个面向纸箱印刷包装成套设备 的网络化远程多参数监测平台，提供基于w e b 的对现场设备的远程实时监测和故 障在线维修的辅助。 1 2 网络化远程监控平台的国内外研究现状 1 2 1 国外研究现状 国外很早就已经开始了远程监测诊断技术方面的研究。1 9 9 3 年美国国家航空 航天局( n a s a ) 与t e x a sa & m 大学、t e x a s 大学a s u t i o n 分校等高校成功进行了 基于i n t e m e t 的远程机器人分布式控制试验。1 9 9 4 年美国南加州大学完成一个基于 w e b 浏览器的远程机械手控制试验 4 1 。1 9 9 7 年1 月，斯坦福大学和麻省理工大学主 办了第一届基于i n t e m e t 的工业远程监控会议，谈论了有关远程监控的体系、规 程、传输协议等，并对发展趋势作了展望，制定了系统示范标准和格式。在远程监 测领域比较出名的有英国c e g b 电厂故障集控监测系统，对英国中北部地区几个 较大的电厂进行监测；美国西屋公司在其诊断操作系统中心可以远程在线监测和诊 断全美2 0 多个电厂的运行情况。 在设备的远程故障诊断领域，美国波音公司的设备维护系统中，采用了基于 w e b 技术的数据分析系统，使用以太网t c p i p 和w e b 浏览器进行远程探测和检修 机器的故障。加拿大g r a n b y 公司使用基于w e b 浏览器计数的远程机床故障诊断、 维修和排除，通过i n t e m e t 连接w e b 进行数据传输。 4 第一章绪论 很多大公司都在其产品中加入了网络发布的功能，如：美国n a t i o n a l i n s t r u m e n t s 公司在其虚拟仪器产品l a b v i e w 中加入了i n t c m e t 模块，使得现场监测 的实时画面可以通过w e b 发布。西门子等公司的组态软件如w i n c c 也包含了网 络发布的功能。 1 2 2 国内研究现状 国内对于网络化远程监测的研究应用也较广泛，例如吴磊的基于b s 模式的流 变仪远程监测系统p 1 ，汪娟的基于w e b 的油罐区远程监控系统 6 1 ，贾智平研究的基 于w e b 浏览器的电力监控系统【_ 7 ，吕浩杰等开发的基于b s 模式的油田监控系统 等【8 1 。 国内各高校研究机构对基于w e b 的远程监测也确定了较好的成效，例如华中 科技大学开发的“汽轮机工况监测和诊断系统k d t g m d ，哈尔滨工业大学的 “微计算机化机组状态监视与故障诊断专家系统i v i m m d e s 。南京理工大学 c 1 m s 研究所的长春f m s 实验中心检测监控系统项目，都有较高的实际应用价值 和研究学习价值。 同时国内一些组态软件厂商如北京亚控科技公司的组态王软件都加入了支持 w e b 浏览的功能，它不需要任何第三方特殊软件和应用程序的支持，只要把系统 中监控页面发布到i n t o n e t 上，远程用户通过w e b 浏览器就可以以h t m l 页面的 方式实时监控生产现场，但是该产品的缺陷只能发布已经已经组态好的画面，而且 不能在浏览器端改变m 显示的任何变量。 1 2 3 纸箱印刷包装成套设备监测研究现状 因此我国i n t e m e t 应用在工业领域的远程监控起步虽然较晚，在各方面都取得 了一定的成就。 有结合虚拟现实技术实现基于传感器数据驱动的港口机械群远程监控系统嗍， 面向移动式工程机械的“g p s 远程监控系统t l o 。这种类型的设备主要是基于运营 商的现有无线网络，来传输所监测的参数及设备运行状态n n 。这些类型的机械主要 也是采用监控中心端与多客户端的实时通信的解决方案，应用网络编程技术。但 5 广东工业大学硕士学位论文 是大多数设备都是应用在工程机械，铁路机车运行监测n 3 1 和机械车辆“町等的监测 中，一般都是负责基本的地理位置信息的跟踪，及简单的运行记录的监测。所需要 监测的参数比较少，相对简单。 国内的许多机械产品尽管也开展了这方面的研究，但是在真正应用大型机电设 备运行监测的案例并不多，而且其实际应用性能还有待改进，尤其在印刷包装机械 成套设备上，更加落后，主要停留在使用故障测试仪的阶段，远远不能满足“数字 化智能印刷包装设备 的要求。 委托广东省科学技术情报研究所做的国内查新表明，国内还没有相关面向大型 印刷包装成套设备的网络化远程监测系统的研究和应用报道，本系统的研究将填补 国内这方面的空白，具有重大的意义。 2