基于物联网的自动控制系统的研究

赵景彩，杨秀芬

（1.威海中玻光电有限公司；2.威海威高采血耗材有限公司，山东 威海 264200）

物联网技术是在人们使用具备射频识别、全球定位控制系统等功能的信号传感装备的基础上，根据一定的信息技术协议进行物体和网络之间的消息链接，从而进行物体和物品、物体与人等各种形式的消息交换。物联网技术的出现，对人们的产品生活有着相当大的影响。生产生活中使用的所有末端装置或设施，采用无线或有线等信号传输，进行互通互联，完成对某一对象的定位与监视等功能。把各类信号传感器装备配置在供电、路网、水网、建筑等信息技术设施中，将整个物联网系统和互联网集成在一起，进而达到社区和物理控制间的高效联系，使用大型计算机系统群对整个物联网与互联网集成体系中的各类人、物理装备、信息技术设施等进行即时监视控制，这样可以有效提升信息系统网络资源的效率，使自动控制系统得到完美的展现，还可以进一步强化人类经济活动和大自然之间的关系。

1 物联网技术应用

1.1 物联网技术应用架构

就目前来看，物联网信息技术发展构架大致包括使用层、通信层、信息理解层三级，各个层次的功能：使用层主要是衔接使用计算机监视信息系统和物联网信息技术的关键中枢，分为中央公司和用户运行管理两个部门，而使用层功能则是针对各种领域的差异性需要，为其进行各种数据信息整合、数据分析工作，以及进行信息定位等信息监控、信息系统的功能；通信层主要管理连接信号，分为各种各样的连接单元。

1.2 物联网技术主要运行程序

物联网信息技术的主要工作程序，可粗略总结如下：

（1）对客观环境的信息属性进行辨识的阶段，在这个阶段中，人们主要通过感知层对外部信息进行快速辨识和检索，并将其引入传输层。

（2）通过传输层对信息的加工和处理，传输层的有关数据被转换成易于被理解的相关语句，并暂时地被存放于传送层中。

（3）将这些信息经由接口网络和接口单元被送入应用级，而应用程序层则是指导物联网信息技术运用于实际的关键层，它既能够将所接收的数据进行深入分析，又同时具有获取重要信息的能力，对信息进行处理后，会产生不同的指令，从而引导整个应用流程展开工作，以实现应用的相关要求，此时，信息将被正确处理并应用成功，从而实现了计算机监控信息系统工作的完整过程。

1.3 物联网技术的主要应用

将物联网技术引入计算机监控系统，可以更加完善计算机监控系统的功能，加快数据的处理速度，信息在应用层、传送层、感知层的处理速度都非常快速，能够确保应用程序及时收到计算机发出的指令。物联网技术的应用，不仅实现了数据共享化，还提高了传统计算机检测系統的处理速度以及效率，用户可以通过计算机监测系统实时监测数据终端使用情况，了解程序的运行状态，在遇到相关问题时，可以及时发现并且做出相应调整。此外，物联网技术能进一步改进计算机检测系统的数据收集、分析、整理以及计算机的存储功能，用户获取信息更加方便快捷，信息传输更加通畅。值得一提的是，引入物联网技术后，计算机检测系统会增加视频音频等其他丰富的功能，以完善用户的需求，提高用户的满意程度。

2 物联网技术在计算机监控系统中的整体应用

2.1 构建视频监控子系统

在计算机监控系统的使用流程中，最常用的便是视频监控，因而运用物联网信息技术与视频设备来建立视频监控子系统，即把视频监控装置设置到需要监视的地方，然后，视频监控子系统就能够利用对图像信号的收集、传递、反馈来完成一定的监视功能。利用计算机或其他相关装置对图像信号进行辨识与管理，这样才能有效减少监测流程中的人工成本。

2.2 构建报警监控子系统

各种报警功能都需要一定功能的传感器才能完成，例如，烟雾警报的实现，就需要烟雾感应器协助，通过系统控制线、烟雾感应器就能够获取环境中的烟气数据，然后，进行信息交换后，相关数据被传送给中央控制设备，中央控制设备在对数据做出诊断分析后，如果出现了数据异常，系统就会进行适当的反应，从而启动相应的报警器，该报警器就会把相关的数据信息传送给中央控制器，进而完成有关数据的保存、警报提示等功能。

2.3 构建本地控制系统

本地管理系统主要是将不同功能的监测子系统汇集一起，建立综合性的信息处理系统，将该信息系统和相关的指挥系统、信息显示系统等联系在一起，就能够对相应地区实施全方位监测，进而有效提高监测管理的效能和服务质量。当本地管理系统建立完成后，在对所有的监测子系统产生预警信息时，指挥系统均可及时指派相应工作人员实施准确高效的处置，以此确保地方民众生产生活的安全，并同时进行相应的信息反馈。本地管理系统的成功运作，物联网技术起到了十分关键的作用。

2.4 连接远程监控系统

在人们日常生活中，电脑监测体系最普遍的应用便是灭火器告警控制系统与物联网应急报警控制系统。灭火器告警控制系统主要是运用物联网信息技术，将楼宇中的消防灭火用具以及各种消防灭火报警系统传感器连进网络中，当报警探测器所传输的温度、光、烟气等有关信息内容发生非常规时，本地的监测信息系统就会对有关信息内容进行分类，同时，提供相应的反映与处置信息内容，并将有关信息内容反映给设备管理，调用与消防制度联网的各设备实施联动处理，同时，信息系统还要将有关信号传送给消防工作相关主管部门，由其实施进一步的灾情处理。互联报警系统和传统灭火告警管理系统的实施过程有一定的相似性，如果遇到威胁，互联报警系统就会把有关统计消息及时采集、数据传输给公安，以便于进行远程的互联网告警。

3 物联网技术在工业领域计算机监控系统中的具体应用

3.1 物联网技术在工业领域生产制造方面的智能监控

物联网信息技术广泛应用于生产线流程监测、现场参数收集、制造设备和质量监控管理、原材料耗费监测等，并能够提高企业制造的智能化水平。在钢铁行业，利用物联网技术，公司能够在制造流程中即时监测加工商品的长度、厚薄、温度等技术参数，提升服务质量，优化工艺流程。

3.2 物联网技术在工业生产经营管理方面的智能监控

在纺纱、食物饮料加工、油气化学等制造过程类产业，物联网技术也已在制造车间设备、工业生产机械设备管理领域中有所运用。比如，无锡一棉开发公司建设了网络在线监测管理系统，可对企业生产、品质、机器状况等9类共168个参数进行监测，并利用与公司的ERP管理系统相连接，完成了工业生产监测统一和品质跟踪，有效提高了企业生产管理水平和产品档次。又比如，某家纺纱公司的制造车间设备湿度监测物联网技术应用体系，由前段装备、产品监测装备和信息管理后台构成。前段装备一般是各种温湿度传感器，完成即时收集制造车间设备周围环境各种数据信息，并上传到信息管理装备；测控装置负责将各传感器数据经由GPRS互联网上传给管理后台，并透过LED屏幕即时指示温湿度传感器数值。一旦环境数据达到了一定的阀位，管理后台随即采用短信等方法提示有关人员，以求适时进行必要措施调整。

3.3 物联网技术在工业领域安全生产方面的智能监控

物联网技术已经成为中国煤矿、钢铁、有色金属加工等行业维护安全生产的关键手段。通过建设采用物联网技术的矿山井下人、机、环状态监测和调度指挥的综合网络系统，能够对挖掘、提升、搬运、通气、给排水、电源等重要生产装置实施状态监测和故障诊断，并能够监控气温、湿度、气体含量等。如果感应器检测到瓦斯保护层含量超标，系统就会自动拉响警告，以提示有关工作人员及时采取相应的安全措施，从而降低了瓦斯保护爆炸和透水事件的发生率。同时，利用井下人员定位系统，也能够对井下的作业人员实施定位与追踪，从而确定他们的身份，从而在矿难出现时进行有效救援。

4 物联网技术在工业自动化控制中的应用

4.1 在安全生产中的应用

通过云访问技术，首先，将生产设备进行相互之间的联网设置，在原始数据的参照下，工作人员可以更直观地进行各项生产环节的勘察，一般出现严重的偏离，错误数据便能迅速地反馈给相关工作人员，工作人员能够及时地监控，并进行更正，保证设备的正常运行。此外，除了对设备的监控外，还能实现对人员的实时监控，一旦发生危险，能够提前预警，保证工作人员的人身安全。

4.2 在生产制造环节的应用

物联网技术应用在生产制造环节，能够节约生产资源，提升生产效率。随着现代化科技的不断进步，对工厂的生产要求越来越高，进而导致生产环节越来越复杂，能源消耗比以往也是只增不减，为了提升资源的全面应用，可以利用物联网技术实现对生产环节的监控功能，以及对数据的进一步跟踪，进行实践模拟，在模拟中能够找到最佳的生产方案，避免走弯路，减少了实验中的资源浪费，加快了生产的进度。

4.3 在产品监控中的应用

监视系统的其他设备负责其生产过程监视组件的任务，一旦出现问题，就可以及时发现并行问题的处理。监控系统是充分保证工厂生产经营和稳定产品生产的关键，有利于提高各行各业的生产速度和效率，并最大程度地减少发生故障时的大规模停产。事件的发生极大地影响了产品的正常生产和使用。自动智能监控系统由监控摄像头系统功能，通讯平台，短距离视频监控其他终端、测量方法、引导设备及部件组成。一旦生产过程中各种设备出现故障，警报电话软件系统将被激活，气体警报器将发出声音警报。在接收和发送信号后，无线电视接收信息控制器可以控制计算机将其转换为各种信号，并将其发送到平台进行管理。日常管理其他人员可以对信息显示设备进行远程攻击，观察系统功能的整体运行情况，及时处理问题。

5 计算机监控系统与物联网技术的自动化发展趋势

计算机监控系统的功能十分强大，采集数据需要配置以足够数量的终端数据采集设备，转换数据又需要借助物联网模块化平台。运算方式好像平平无奇，实则背后支撑的技术水平十分高超。例如，重点信息采集设备具有一定的多样性，物联网自动控制在计算机监控系统中可以针对性地制定解决方案，适用于各种不同的场合、不同的定位和不同的服务，使自动控制系统更加人性化。

同时，在计算机监控系统中，大数据技术的运行还可以实现对信息的采集、传递分析以及提取。并且大数据技术的应用实现了信息应用的多元化，提升了信息提取的效率。究其原因，大数据系统可以进行信息特点的有效分析与总结归纳，并将分析结果呈现给用户。所以，物联网自动控制系统在电脑监控系统中的广泛运用，促进了电脑监控系统的应用越来越全面、直接、广泛，使自动控制系统更加智能化。

6 结语

物联网的自动控制技术在计算机监控系统中的广泛运用，实现了自动控制技术及计算机监控系统的网络化和智能化，大大拓展了计算机监控信息系统的使用范围，增强了计算机监控信息系统的时效性和规范性，高端的自动化控制大大加强了工作效率，使自动控制系统更加完善。所以，我们需要进一步地加大对物联网自动控制系统的关键技术及其计算机监测体系的分析和研究，并把物联网自动控制系统的核心技术很好地运用于计算机监测体系中。