港口起重機械遠程無線實時監控系統研究

王玉海（天津港遠航礦石碼頭有限公司,天津　300450）

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港口起重機械遠程無線實時監控系統研究

王玉海
（天津港遠航礦石碼頭有限公司,天津300450）

摘 要:隨著科學技術的快速發展，國內外大型港口在起重機使用方面逐步實現了遠程控制。遠程控制系統是網絡技術和監控體系共同發展的結果。使用無線技術實現遠程控制是當前經濟和科技發展的必然要求，本文基于遠程監控體系的構成機理進行研究，并對實現遠程控制核心技術進行探討，以求為遠程監控技術的發展和應用提供參考。

關鍵詞:港口；起重機；遠程監控

1　前言

隨著科學技術的快速發展，國內外各大港口機械的自動化程度越來越高。隨著港口貨物噸位和數量的提升，對其中機械的數量和噸位要求也越來越高。想要達到港口具有一定的吞吐貨物量，必須提高其中機械的遠程控制。近年來，對港口機械遠程控制的研究越來越多，無線監控成為實現港口經濟發展的必要突破課題。

2　遠程監控系統概述

2.1主要體系構成

監控系統的種類很多，需要根據用戶的需求進行定制，通常選用的系統是由Web的分布式來建立的遠程無線控制系統。整個體系基于Web的無線控制體系，采取典型的網絡服務技術，來實現該體系的實際應用。其工作原理主要是運用網絡技術將港口現場的實際情況傳遞到Web服務器中，同時運用數據處理技術將信息以便捷、易懂的形式發布給用戶，使得用戶能夠通過遠程控制終端進行信息處理，Web服務器中的數據和用戶處理的結果當前已經能夠實現多方客戶端的共享。港口前端工作設備由控制系統通過邏輯運算和數據采集系統進行數據收集。網絡技術實現操作現場和用戶的直接連接和處理。

2.2系統控制邏輯

實現體系控制必須由特定的邏輯完成。遠程無線監控系統控制邏輯主要包括本地監控體系和網絡服務體系，兩體系都是通過相關的系統通過信息交互來實現的。

2.3系統配置

（1）軟件體系主要由軟件運行的系統環境和應用軟件程序組成，系統環境通常使用的是微軟Windows系統，應用軟件根據用戶需求不同和開發商不同而各不相同；（2）硬件系統。①現場控制執行。現場運行硬件系統設備主要包括設備的電氣自動化控制設備，如變電設備、液壓設備等；②無線網絡設備。網絡設備主要用于實現遠程指令的傳遞和運行，主要無線硬件設備包括：無線網橋、無線基站和無線集線器設備；無線基站是實現無線網絡傳遞的重要硬件設施，它能夠及時地傳遞無線信號。比較常見的基站形式跟蜂窩型基站傳遞相同，通過多個基站傳遞，實現遠程多終端控制；（3）中控室。中控室是完成遠程控制的主要數據處理中心，中控室硬件設備主要包括監控站、數據處理中心、Web服務器和網絡防護設備等。

2.4網絡服務體系

網絡服務系統是遠程控制系統得以實現的重要組成部分，該部分主要分為三個子系統，即為控制站點、Web服務器和遠程監控終端。通常其工作模式是由遠程客戶通過Web瀏覽器進行指令發出，并經由Web服務器進行數據接收、處理和傳送，并經過中間的邏輯數據控系統進行傳遞和翻譯，最終由監控站點對指令進行操作。網絡服務體系構成和工作原理示意圖如圖1所示。

3　系統關鍵技術分析

OPC作為當前遠程監控的重要執行準則，該遠程進程控制準則的出現極大地便捷了遠程控制的實現。通常OP C使用常見的OLE、COM和DCOM作為主要的定制標準，并運用特定的模式，OPC技術僅通過特定的服務器提供進行服務。OPC作為COM的一種特殊形式，要研究遠程監控的核心問題就必須從COM技術入手進行研究。

3.1COM 模型分析

COM模型作為重要軟件應用方式，它主要以某一對象為主要操作機制。通常，在系統模型中，客戶不能夠直接進行軟件操作，必須通過特定的接口，實現對象的指令傳遞。COM特定的服務對象就是用戶和軟件之間的接口，客戶通過接口來獲取軟件程序的服務；COM在軟件應用方面是通過服務器來完成的，服務器組件為用戶提供服務，同時由服務器與用戶之間關系的不同定制了不同的組件。指令傳遞過程中，COM數據庫起到連接用戶和控制終端之間的橋梁作用。

3.2OPC技術分析

OPC技術標準是當前全球范圍內最先進的硬件廠商和微軟公司合作制定的硬件接口標準，它通過了兩種常見的組件模型為應用基礎，并根據客戶和服務器之間的聯系制定了接入標準。用戶使用接口實現軟件與服務器之間的連接和數據共享。通常，服務器面向的用戶不是單一的，多方面用戶需要接入，這就要求必須允許多個滿足協議的設備接入。由于OPC技術開發源于DCOM，這就使得用戶軟件和服務器能夠分布到不同的客戶終端之上，以便于整個監控系統的大規模化。

OPC技術的純熟，使得接入標準普遍化，極大程度便捷了硬件生產的工業化。同時，也為各不同用戶定制符合個體要求的軟件程序和硬件設備提供了必要的前提。當前OPC技術的大范圍應用，為整個遠程無線控制系統提供了極大的便捷，也為其使用范圍的推廣提供了必要的支持。

4　結 論

港口遠程監控系統是港口貨物吞吐量提高的必然產物，它不僅需要先進的網絡技術支持，更需要完善的結構體系來完成用戶的需求。本文介紹了遠程監控系統的主要體系構成、系統控制邏輯、系統配置和網絡服務，并介紹了當前該系統應用的核心技術。未來要實現港口貨運的自動化發展，必須對其網絡、通訊和硬件等關鍵技術進行研究和突破。

參考文獻：

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DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.224