基于遠程監(jiān)控的中央空調測控系統(tǒng)

韓驥　 謝延東

摘要：在中央空調的廣泛運用下，傳統(tǒng)的現(xiàn)場控制方法遇到了許多難題?；谧詣涌刂苹A上的遠程調控方法，不僅僅可以實現(xiàn)操作人員與中央空調在空間上的分離、時間上的同步，而且可以大大提高對中央空調管理的效率。鑒于此，本文對基于遠程監(jiān)控的中央空調測控系統(tǒng)進行了分析，旨在為更多相關行業(yè)人士提供幫助。

關鍵詞：遠程監(jiān)控；中央空調；測控系統(tǒng)

在社會經濟不斷發(fā)展的形勢下，各個行業(yè)里都對中央空調有了更大的需求。我國在中央空調的控制系統(tǒng)上經歷了初期、中期這兩個階段，在這一過程中不斷實現(xiàn)了對控制系統(tǒng)結構、功能和通信方式等方面的創(chuàng)新。尤其是近些年來，在科學信息技術的進步下，漸漸實現(xiàn)了對中央空調的自動遠程調控。

一、需求分析

（一）功能需求

（1）實時采集與顯示：指的是能夠對機組在運行中產生的溫度、壓縮機的運行能級以及運行的總時間等數(shù)據(jù)進行收集，并在之后能夠以一定的形式將數(shù)據(jù)輸出，以此實現(xiàn)對機組運行過程的全程監(jiān)控，令用戶能全面、及時對機組的運行情況掌握。

（2）控制：指的是能夠在遠程控制系統(tǒng)下對機組運行的開關機以及壓縮機運行的相關參數(shù)做好設定，以便能及時對機組的運行狀態(tài)掌握并控制[1]。

（3）用戶及數(shù)據(jù)管理：指的是能夠為普通用戶、管理員、高級管理員提供相互區(qū)別的用戶管理權限和相關管理信息。

（4）數(shù)據(jù)管理：指的是對之前設定好的所有運行參數(shù)、設備狀態(tài)以及所采集的相關數(shù)據(jù)有統(tǒng)一的管理，以便能為用戶使用和研究設備運行狀態(tài)提供準確的數(shù)據(jù)。

（5）故障管理：指的是在系統(tǒng)出現(xiàn)不良狀況時，可以通過對數(shù)據(jù)的分析對故障進行一一的排查，將干擾因素逐一排除。此外，系統(tǒng)還可以在對故障做出診斷后，對機組做出相應的保護措施，并對故障信息進行記錄和保存。

（二）監(jiān)測內容需求

系統(tǒng)在對螺桿型水冷冷水機組工作狀態(tài)進行檢測時，主要是依靠對開關量和模擬量信息的分析。其中，開關量包括了對PLC的輸出點和系統(tǒng)工作時的障礙；模擬量包括了對各種溫度信息的記錄。通過實時的對所有溫度信息等模擬量和輸出開關量以及相關故障信息進行反饋，以此對熱泵機組運行狀態(tài)進行掌握。并在對輸出開關量和機組運行時參數(shù)的控制后，確保所有機組的高效率運行[2]。

二、監(jiān)控中心設計

監(jiān)控中心軟件的設計，直接關系到整個監(jiān)控系統(tǒng)運行的效率和穩(wěn)定性，用戶可以在其軟件交互界面中實現(xiàn)對遠程中央空調PLC控制器的實時監(jiān)控。

（一）開發(fā)環(huán)境

（1）用戶界面軟件。

鑒于Visual C#編程語言集合了JAVA和C+兩者的優(yōu)勢，因此將其作為是整個監(jiān)控軟件的開發(fā)環(huán)境?？偟膩碚f，Visual C#編程語言的特點有以下幾個方面：①在Visual C#開發(fā)語言下，用戶可以使用類別多樣的類庫；②由于Visual C#語言有內存自動管理的特點，其可以對內存進行自動化的存放和回收，這不僅僅免去了操作員在內存管理上的工作量，而且還可以使編程員在編程中將主要的精力放在軟件開發(fā)的整體架構上；③Visual C#可以支持多種接口技術，比如NET接口、 Active X控件等等；④在Visual C#下，用戶界面更加的簡便和美觀，同時可以在編程人員對控件的管理下實現(xiàn)對界面的設計和操作[3]。

（2）數(shù)據(jù)庫軟件。

SQL Server是目前運用較為廣泛的一種數(shù)據(jù)庫軟件，其主要有以下幾點優(yōu)勢：①兼容性好，在Windows操作系統(tǒng)中有十分不錯的兼容性和擴展性；②操作簡便，可以為用戶們提供一個與 Windows操作一樣的可視化操作界面；③訪問靈活，在多種開發(fā)工具的支持下，可以實現(xiàn)對ADO、ODBC等多種數(shù)據(jù)訪問接口；④集成度高，融合了數(shù)據(jù)庫引擎、數(shù)據(jù)分析、報表等領域的技術；⑤伸縮性能佳，可以在硬件設備下實現(xiàn)對大數(shù)據(jù)和負荷的處理[4]。

（二）監(jiān)控界面及功能

（1）登錄界面：監(jiān)控中心設置了不同等級的用戶，且每級用戶在登入時都需要填入用戶名和用戶密碼，只有通過認證時才能進入監(jiān)控界面，否則將不被允許進入監(jiān)控系統(tǒng)或者需要在管理員解鎖后才能登陸。

（2）監(jiān)控機組界面：此界面提供了監(jiān)控機組的位置、編號、終端地址等基本信息，使操作人員可以隨時了解到各監(jiān)控設備的運行狀態(tài)。

（3）監(jiān)控界面：主要分為工具欄、數(shù)據(jù)界面、狀態(tài)欄三個組成部分，是監(jiān)控中心與數(shù)據(jù)終端交互的接口，可以對機組基本運行信息，設備的狀態(tài)、溫度等等數(shù)據(jù)進行顯示。

（4）參數(shù)設置界面：由于參數(shù)設置分為普通參數(shù)和高級參數(shù)兩類，因此參數(shù)設置的界面也分為運行參數(shù)設置和高級參數(shù)設置，其目的在于能夠幫助用戶實現(xiàn)遠程控制空調機組的運行狀態(tài)。

（5）查詢界面：包括了故障查詢界面和歷史運行數(shù)據(jù)查詢界面，其中，故障查詢界面可以為用戶提供所有的故障信息，歷史運行數(shù)據(jù)查詢界面則可以為用戶提供之前在正常運行狀態(tài)時的所有信息記錄。

三、系統(tǒng)測試

在對系統(tǒng)測試過程中，運用到的工具有PLC、本地PLC文本顯示器、數(shù)據(jù)終端、PC機等等。測試流程為：監(jiān)控中心先對PLC控制器發(fā)送指令，然后PLC控制器對指令進行操作，過程中將相關數(shù)據(jù)顯示在本地PLC文本顯示器和監(jiān)控中心界面上，最后再通過對控制指令及其顯示的相關數(shù)據(jù)信息對系統(tǒng)的通信狀況進行分析。以開機控制功能的測試為例：監(jiān)控中心發(fā)送對應的控制幀后，PLC進行相應執(zhí)行；若PLC正確執(zhí)行開機命令，則PLC文本顯示器會顯示啟動類話語，之后會再通知機組開機成功。

四、討論

隨著中央空調在人們生活和生產中的廣泛使用，其測控系統(tǒng)越來越為人們所重視了起來?；谶h程監(jiān)控的中央空調測控系統(tǒng)，不僅僅可以為人們提供更加簡便、高質量的服務，而且能夠提高監(jiān)控人員在工作時的效率。本文在論述中從功能需求和監(jiān)控內容需求兩方面對系統(tǒng)展開了分析，并在Visual C#編程語言和 SQL Server下完成了對監(jiān)控中心軟件和數(shù)據(jù)庫的設計。

參考文獻：

[1]王麗萍.基于遠程監(jiān)控的中央空調測控系統(tǒng)的研究[D].杭州電子科技大學，2012，12.

[2]石磊.基于GPRS的中央空調遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計[J].微型電腦應用，2012，01.

[3]張瑞卿.基于Android手機客戶端的中央空調遠程數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)研究[D].廈門大學，2014，05.

[4]孫佶.中央空調遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].東北大學，2014，10.