通过智能化方式实现远程衡器管理

2018-12-06李会颖

商品与质量 2018年50期

李会颖

朝阳市计量测试所辽宁朝阳 122000

物联网技术利用传感、网络与通信等多种技术，实现了物与物、物与人之间的智能化连接与沟通，已被公认为是继计算机、互联网和移动通信网之后寰球信息产业的第三波浪潮，其广泛的M2M（machine-to-machine）应用，驱使着当今社会的各个行业走向信息的数字化和商业流程的自动化。依靠互联网技术发展而来的智能家居技术则是一种家用电子设备的系统解决方案，集成了网络、监控、安防、通信、家电以及能源管理等多种电子技术与产品，提供家电控制、红外识别、防火报警、远程操控等各种功能，引领未来家电的智能化发展方向。如何将如此庞大的系统（传统的家电设备）联合到一起进行控制，对智能家居的建设来说至关重要，所以建设一个兼容性优良的智能平台十分必要。本文基于系统监控平台的建设考虑，提出了一种基于嵌入式设备、适用于智能家居系统管理的解决方案。考虑到Android系统的主流应用和其强大的开源性，引入Android系统作为嵌入式平台的操作系统更方便使用和管理，而针对远程控制的需求，Web浏览器作为当前兼容性比较高的一种数据访问形式，使用简便、设计灵活。本文通过在嵌入式主控制器中搭建一个AndroidWeb服务器平台，将复杂的任务程序封装成应用管理接口，在服务器端集中处理，简化了客户端程序的设计，也降低了对终端设备的要求。本文设计的智能家居监控系统结构清晰、使用方便、兼容性强，便于后续其他智能家居模块开发工作的开展。

1 技术实现

1.1 主要研究内容

在生产线衡器设备上加装视频监控、间隙、垂直度等检测设备。安装视频、信号传输等网络设备，把视频图像及检测信号传送到硬盘录像机和点检数据服务器。设计和开发远程衡器管理软件，实现远程点检、故障自动报警。

1.2 预期达到的目标及效果

通过远程图像及检测实现衡器设备点检，不需要停产即可查看设备状况。可随时检查设备状况，提高故障预防能力，确保计量准确无误。减少职工恶劣环境工作时间，杜绝安全事故。

1.3 系统总体思路

充分运用公司信息化网络和视频监控平台，实现衡器设备的远程智能化点检。通过运用监控、位置检测对在线设备远程点检，提高故障预防能力，为设备维检探索出一条新思路。对于距离较远和环境恶劣的设备，实时在线监测，出现故障实时预警，而不必局限于传统的两周一点检。系统从设备的基础档案、点检、检修、备件、运行故障统计和维护费用统计等模块对每一台衡器设备进行精细化管控。系统能够进行故障查询、统计和分析功能[1]。维检人员可以通过观察设备的故障状态和故障周期进行事故分析、故障先兆处理。

2 系统功能

2.1 衡器设备点检

衡器设备点检功能模块包括点检任务分配、设备点检主界面、点检部位、设备异常记录填写和点检记录查询等功能界面。衡器设备点检前专业组长首先进行点检任务分配，将责任落实到人，分配好任务后，点检人员到达现场后按照任务的分配对所管设备进行点检。点检部位界面中对各个点检部位的设备型号、技术参数、点检标准、正常状态和异常状态等均提供详细的说明，操作人员可以参照部位的正常、异常状态，来确认点检部位是否正常，并按照点检标准逐条进行点检。如果设备点检时，发现了异常设备，则对异常设备须填写设备异常记录，记录设备详细异常状态。点检记录可以实现条件查询，方便操作人员使用。

2.2 视频监控模块

视频模块的采集部分选用中星微的USB摄像头，分辨率为640*480，超CCD感光效果，VGA格式，Video数据格式为8/16bit，速率30fps/s。主控制器的ARM11芯片同时作为图像信息的处理芯片，其CPU内部集成了强大的多媒体处理单元，能够快速的处理图像信息。摄像头将采集到的信息通过USB接口传递给ARM11处理器，处理器利用H.264格式对视频图像信息进行编码、压缩处理，采用DM9000网络芯片进行以太网数据的传输。模块设计支持B/S（浏览器/服务器）模式，浏览器可以直接载入Web页面在线播放视频。

2.3 衡器检定

衡器检定模块包括周期管理、检定计划和检定管理功能界面。系统根据国家和计量标准进行衡器检定周期管理，根据周期管理中设定的检定周期自动生成检定计划，对于近期要进行检定的衡器，检定计划模块会每日进行系统提示。当前检定完成后，检定管理功能模块可备份如下检定参数：称台类型、序列号和仪表型号；当前角差系统及称台零点；时间及检定周期。根据管理要求，管理人员可以读取检定参数并进行对比。在更换传感器或者仪表备件时，可以将检定参数输入仪表，减少设备的故障时间。

2.4 系统应用软件设计

搭建完成平台后进行整个系统的应用程序的设计主要包括Zigbee的应用程序设计、嵌入式Web服务器程序设计以及视频监控程序设计，Zigbee节点分为设备节点和协调器节点两种应用节点，针对不同的应用环境设计不同的程序。设备节点的程序主要负责自组网、对控制器命令的响应、数据的采集和传输以及报警，协调器节点的程序主要负责自组网、对命令的响应以及数据的转发[2]。视频传输模块程序的设计主要包括摄像头的开关、图像信息的处理以及网络传输，视频的传输经过采集、H.264编码、RTP打包、网络传输以及解码播放几个流程。