淺談基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的工業(yè)遠(yuǎn)程控制技術(shù)

賀干　錢樂　陸永耕

摘 要 進(jìn)入第二十一世紀(jì)以來，隨著感知識別技術(shù)的快速發(fā)展，從一個單一的渠道模式產(chǎn)生發(fā)展為雙通道模式產(chǎn)生，即能同時滿足人工和自動兩種方式來生成信息。自動生成裝置可以準(zhǔn)確地進(jìn)行認(rèn)知，測量傳感器和終端智能識別系統(tǒng)可以幫助人類監(jiān)測物理世界的所有信息。世界上大約有數(shù)十億的微處理器和微控制器來實(shí)現(xiàn)人類的通信任務(wù)。低成本的芯片制造促使網(wǎng)絡(luò)終端數(shù)量的激增，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使信息得以綜合利用，從而催生了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的誕生。

關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 工業(yè)遠(yuǎn)程控制技術(shù) 感知識別技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) M2M技術(shù)

中圖分類號：TP27 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的工業(yè)遠(yuǎn)程控制技術(shù)簡介

1.1工業(yè)遠(yuǎn)程控制簡介

工業(yè)遠(yuǎn)程控制是指通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度中心來進(jìn)行生產(chǎn)，對遠(yuǎn)程所有的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過程進(jìn)行控制。隨著世界經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，企業(yè)規(guī)模不斷壯大，產(chǎn)業(yè)規(guī)模的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的市場需求逐年大幅增長。目前，工業(yè)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到集計算機(jī)技術(shù)，傳感器技術(shù)，自動控制技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通信技術(shù)等為一體，充分實(shí)現(xiàn)了本地控制生產(chǎn)車間的功能要求。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)可以通過工業(yè)自動控制和無人值守遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)對于不同的區(qū)域，包括子生產(chǎn)車間與監(jiān)測站互聯(lián)?，F(xiàn)有的工業(yè)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的總體框架是：根據(jù)實(shí)時運(yùn)行參數(shù)以及各種先進(jìn)的生產(chǎn)控制命令與控制原理，通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)調(diào)整生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)，從而將參數(shù)與生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)調(diào)度中心和相關(guān)的用戶。毫無疑問，工業(yè)企業(yè)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)可以互聯(lián)和控制所有設(shè)備與生產(chǎn)車間。然而，生產(chǎn)和大型操作系統(tǒng)是需要維護(hù)的，隨著企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，生產(chǎn)線維修成本的降低是相當(dāng)緊迫的。生產(chǎn)企業(yè)和研究人員已經(jīng)認(rèn)識到，只有在現(xiàn)有的工業(yè)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備和設(shè)備的互聯(lián)，將設(shè)備維修人員，生產(chǎn)調(diào)度和控制網(wǎng)絡(luò)連接，使其相互作用，才能更有效地降低生產(chǎn)線的維修成本，減少故障時間，擴(kuò)大空間維度的過程管理和維修，進(jìn)一步提高工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化控制水平，提高遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的工作效率。

遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的工業(yè)發(fā)展到目前為止，已完成了分布在不同的子區(qū)域，相互關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)車間，調(diào)度中心監(jiān)控站和企業(yè)信息的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了集中控制，使得生產(chǎn)車間中所有的設(shè)備互聯(lián)與控制。

1.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡介

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是以網(wǎng)絡(luò)的核心感知作為基礎(chǔ)的，來達(dá)到無處不在的綜合信息處理技術(shù)的目標(biāo)。物聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)機(jī)器間的互感以及交互式的信息交換。參考物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，基于現(xiàn)有的工業(yè)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)設(shè)備和設(shè)備的互聯(lián)，設(shè)備維修人員的信息交互以及網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)調(diào)度與控制。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的M2M技術(shù)

2.1 M2M技術(shù)簡介

目前，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的M2M產(chǎn)品已被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和居民生活。為了確保機(jī)器與機(jī)器，人與人之間的正常通信，必須要確保實(shí)時監(jiān)測整個M2M系統(tǒng)的所有方面。當(dāng)面臨工業(yè)現(xiàn)場故障時，可以準(zhǔn)確地確定哪些鏈路傳輸故障，并在第一時間對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和修復(fù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)具有非凡的意義。

2.2 M2M技術(shù)的功能

M2M技術(shù)能夠增強(qiáng)通信和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的互聯(lián)度。M2M感知網(wǎng)絡(luò)終端，不僅是機(jī)器和機(jī)器之間的數(shù)據(jù)傳輸，更重要的是利用無線通信模塊和一個標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議來建立一個自組織的網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，通過運(yùn)行不同協(xié)議的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)關(guān)，來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息的共享與集成。

M2M技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器設(shè)備，人員和流程之間的互聯(lián)、互通和互動。傳統(tǒng)的工業(yè)遙控器只能用于機(jī)械設(shè)備之間的互聯(lián)，工作人員作為機(jī)械設(shè)備的監(jiān)管員，其位置一般是在中控室或工業(yè)用地之間，使得互聯(lián)通信非常有限。當(dāng)人員分開，以單獨(dú)的形式存在于集體之外時，并沒有實(shí)現(xiàn)人員和設(shè)備信息之間的互動互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以改變這種狀況，人們不再是獨(dú)立的外部生產(chǎn)線個人，而是一個移動的生產(chǎn)線的節(jié)點(diǎn)。隨時隨地能夠參加生產(chǎn)線以及機(jī)械設(shè)備的交互信息。

通過人與機(jī)器設(shè)備，工作人員和車間現(xiàn)場操作規(guī)范流程的互聯(lián)，從而能在短時間內(nèi)減小事故的發(fā)生范圍，降低了由于設(shè)備故障而造成的經(jīng)濟(jì)損失，因此間接地降低了生產(chǎn)成本。在工業(yè)領(lǐng)域中，當(dāng)生產(chǎn)車間發(fā)生故障報警時，專業(yè)維修工人可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的故障排查，從而節(jié)約了大量的寶貴時間，大大提升了工作效率，可以將工業(yè)事故的損失降到最低。

2.3 M2M技術(shù)的發(fā)展形勢

不同于計算機(jī)技術(shù)，我國在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的M2M技術(shù)研究和開發(fā)具有世界領(lǐng)先地位，有著重大的影響，是能將M2M技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的少數(shù)國家之一。雖然我國在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)取得了一些成績，但仍存在一些問題。

網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制技術(shù)在國內(nèi)已經(jīng)是一項(xiàng)非常成熟的技術(shù)，特別是應(yīng)用于石油化工，環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，礦山和其他領(lǐng)域中顯得格外有效，但在工業(yè)遠(yuǎn)程控制和組網(wǎng)技術(shù)的研究與應(yīng)用的融合方面仍然不夠成熟。

雖然目前的遠(yuǎn)程工業(yè)控制系統(tǒng)已經(jīng)和大型企業(yè)的子生產(chǎn)線互聯(lián)，但還沒有實(shí)現(xiàn)維修人員和過程控制網(wǎng)絡(luò)形成互聯(lián)，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成為了企業(yè)非常緊迫需要的技術(shù)，它不僅能夠提高工作效率，降低生產(chǎn)成本，還能提高自動化水平，形成企業(yè)運(yùn)作模式最新的管理框架。

在遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將是工業(yè)自動化技術(shù)發(fā)展方向。智能設(shè)備與技術(shù)互聯(lián)將是未來的發(fā)展趨勢。最終實(shí)現(xiàn)機(jī)器和機(jī)器之間以及人和機(jī)器之間的互聯(lián)，機(jī)器運(yùn)行信息通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給設(shè)備維修工程師或生產(chǎn)調(diào)度部的移動電話上，也可以發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)信息的共享。

參考文獻(xiàn)

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