智能型康明斯发电机组远程监控系统的优势

　　摘要：云计算是继PC、互联网之后信息技术发展的最新趋势。以云计算为重要支撑的云服务正为柴油发电机用户带来更加大概方便的信息运用方法。移动互联网终端和数量的加载延迟，伴随而来的是移动互联网上的云服务需求日益凸现，而移动宽带覆盖和网络云服务的在柴油发电机功用上实现成为可能。所谓云计算，是柴油发电机供电装置分布式排查、并行清除、网格计算、网格存储及大参数中心的进一步发展和商业实现，基本原理是将参数计算分布在互联网的大规模服务器上，而非本地计算机或远程服务器中，数据中心的运转与互联网相似，用户根据需求访问计算机和存储系统。

　　      云服务具备可靠和安全的云端数据存储；开放的云端软件开发和大量软件服务；云端与终端设备的自动同步，不必下载软件，软件可以动态升级；无所不在、无限强大的云计算，基于云端的大规模服务器集群物理位置与用户无关，用户只需通过互联网登录即用，十分方便，服务器集群相互协作，计算能力将远超过任何个人计算机；终端硬件配置需求减小。只要终端通过浏览器软件打开云端网站，就可使用云端提供的服务。

　　      移动云服务是通过移动互联网来将服务从云端推送到终端的一种云服务。而移动互联网是将移动通信装置和传统互联网两者结合起来的互联网络，因移动终端与传统互联网终端的区别性，使得移动云服务具备了一些新特点。

　　      移动云服务终端装置一般较为轻便，具有高便携性，其以远高于传统互联网终端的操作时间与用户体感直接接触。这个优势决定了移动云服务可以实现24h的贴身服务，并且移动云服务的获取远比传统云服务方便。

　　      移动云服务中终端用户的隐私性要点远高于传统云服务用户，其决定了移动互联网数据分享时既要保障认证客户的高效性，又要保证信息的安全性。这是不同于传统互联网公开透明的优势。

　　      通过移动通信网络，移动终端可以访问传统互联网信息，这就决定了传统云服务可扩展到移动云服务中。

　　      “五遥”是柴油发电机组智能化遥测、遥信、遥控、遥调和遥视的简称。云监控通信模块是一种4G版本数据通信采集模块，具体作用是采用无线方法将柴油发电机组控制模块连入互联网，无需敷设专用通信线G网络的地方，均可通过手机App和电脑PC端远程实时监控发电机网，实现远程控制发电机组、远程参数监控、远程故障解除、发电机组位置GPS实时定位以及维保维护管理等功用。模块登录云服务器后，云服务器将传送相应的康明斯发电机组控制屏通信协议到模块。云监控模块可通过RS485接口连接到发电机组进行参数读取和写入使用。五遥自动化装置具有诸多特点：

　　（2）具备和多种发电机组控制界面进行通信的接口，如RS485和USB（Host），可监控国际一流品牌的大多数柴油发电机组操作系统。

　　（3）安全可靠。DTU模块选取加密的网络参数通信协议定时上传发电机组数据，当网络不稳定期可自动重连，保证数据传输不丢包。

　　（4）费用低廉。采用专业压缩算法，流量消耗比传统JSON格式数据降低70%以上，大大降低了网络流量。

　　（5）方便易用。系统采用阿里云服务器，装置软件装配在服务器上，无需单独安装控制软件，能上网的电脑均可操作，而手机或平板电脑通过安装APP应用程序即可操作。

　　（6）友好的人机界面。通过装置列表可实时了解所有发电机组的运转状态。第八，通过视频监控让现场发电机组如同近在咫尺。

　　（8）模块具有GPS定位和基站定位功能，可获取发电机组的位置信息，实现发电机组实时定位，图5为装置的电子地图界面。

　　（9）优秀的扩展作用。不仅可根据用户需要接入环境监测模块和门禁模块等，还可以扩展检查环境温度、环境湿度、一氧化碳浓度以及门禁状态等。

　　（10）黑匣子作用。可通过发电机组故障发生时的历史曲线图查询数据明细，为保养人员判断损坏提供依据，以便准确定位剖析事故原因，为检查做好准备，节省维护时间。

　　（11）检修维护管理作用。可将每次修理保养状况录入系统，并可查询指定时间段的修理维保记录，方便客户管理维护维护成本。

　　（12）运行统计功用。可通过本装置查询指定期间段发电机组运转参数，如开机时间、停机时间、负荷功率、电压以及电流等数据，并可导出EXCEL报表。

　　      云服务是指选择云计算技术的大规模服务器集群（云端）为用户供应不必下载、不必安装、上网即用、使用方便、用途丰富、价格低廉的互联网服务。在云计算时代，在云端有专业人员对数据、平台合肥康明斯发电机、软件进行维保，而用户只需在浏览器中键入运用的网址，登录后即可在浏览器中做以前在个人电脑上所做的一切事情。

　　      移动云服务的柴油发电机组远程监控系统构成如图1所示。系统由康明斯发电机组、柴油发电机组状态监测各类传感器、康明斯发电机组监控系统、嵌入式装置为基本的参数采集终端、GPRS无线数传模块、天线模块、服务器、监控系统平台等构成。一是实现远程后台与现场装置间的通信和参数交互，进而完成基本的远程测控功能；二是建立易于随时随地访问、便于数据解决、服务业务拓展的后台服务装置，以及建立或选用相适应的运转环境平台吉林康明斯发电机。

　　      选用无线传输程序接入互联网，可以远程实时监控柴油发电机组：可以对发电机相（线）电压、电流、频率、速度、功率、温度、压力等状况进行实时监控。对过速、油压低、水温高、过电压、欠电压、过频、欠频、过电流、短路、启动等损坏能实时报警。可通过对柴油发电机组输出电压及频率与设定值的比较进行自动调整，能自动维持柴油发电机组的准启动状态，能实现康明斯发电机组的急起、自起，能实现康明斯发电机组与大电的自动切换、柴油发电机组运行情况、燃油情况、市电状况等，发送短信通知相关保养人员，实现了柴油发电机组的全方位维护保养管理和发电量管理。特别是在平时维护管理中，监控人员根据手机收到的实时监控的损坏或告警信息（机油压力、水箱温度、燃油量、发电电压）及时汇报并处置，保障康明斯发电机组始终处于良好的运转状态。

　　     引入移动互联网的交互式访问模式利用移动终端接入的便捷性，可以让装置在任何时间、任何地点获取监控信息和系统服务。手机作为移动互联网的接入终端上海康明斯发电机，在无线通信网络覆盖的区域，可以便捷地接入系统进行访问，采取Web访问形式，手机通过Web程序获取云端服务只需手机端有合适EB浏览器即可，云端的交互通过网页的形式被手机获取，利用浏览器的输入框、按钮等控件，用户完成与服务器的交互步骤。另外，Web访问形式对装置的扩展约束较小，当服务器端添加新的作用、增加新的业务逻辑时，整个装置只需要在服务器端增加相应的Web页面即可，而不需要手机端进行复杂的更新使用，当用户再次通过手机浏览器接入系统时即可访问更新后的装置服务。

　　      核心用途为数据的上传与下联，以及不一样通信方式间的协议切换。主要用途和任务包括：

　　      兼容多种柴油发电机组现场总线或点对点的通信步骤，实时获取现场被监控对象的运转参数及操作记录的功能，实时下发远程控制与使用命令的功用。

　　      采用适于柴油发电机组远程后台装置连接的多种广域通信步骤，实现现场参数的参数包转发、协议切换以及网络互连等功能。

　　      如康明斯发电机组控制使用的安全处理逻辑、普通数据与报警数据的分级转发管理、报警参数的过滤规则等。

　　      如柴油发电机组任务警示、告警提醒的信道拓展，现场管理装置的网络互连等。

　　      装置的监控对象，通常包括康明斯发电机组及其智能管理模块、机房环境及配套装备。其具体的监控参数包括：

　　      康明斯发电机组运行环境温湿度及其报警设置与输出，柴油发电机组运行环境的烟感、门禁和水淹等数据。

　　      （通过智能管理模块获得的）柴油发电机组运转状态（开／关机）、柴油发电机组运行模式（手动或自动）、以及各项运转数据（速度、油温、油压、电压、电流、容量因数、负荷变化等）；运转数据及状态的设置及设置记录；报警参数与报警记录；事故参数与事故记录；维护保养记录与维保维保提示等。

　　      模块的参数管理用途应能满足上述数据内容中的不一样类别需求：

　　（1）区分状态信息、设置信息、使用（包括运转使用和维保使用）信息，区分开关量、模拟量，建立实用的数据结构，同时具有相应的信息项增减接口或界面。

　　（2）在满足可检索性前提下，满足部分参数的短期历史性需求，提供一定的短期跟踪性逻辑（如门限监控、高效平均等）。

　　      上传通信及下传通信均通过GPRS无线数传模块，即内嵌GSM/GPRS核心单元的无线Mo-dem，具有完备的电源管理系统，标准的串行数据接口，具备针对不同参数实时性和安全性需求的上层通信管理能力和广域网互连能力。考虑适应不同的作业现场，具备工业现场总线接口及点对点通信接口，同时应支持业内操作较广的MODBUS等上层协议，具备基于TCP/IP的局域网互连RJ45接口。

　　      具体面向汇集后的柴油发电机组运行参数的存储、查询、呈现、访问以及现场数据的门限设置等传统的管理用途，配合售后服务业务，建立设备检修、维保的管理系统。

　　（1）在康明斯发电机组传统参数管理功用之上，通过参数的积累和挖掘，为服务内容的拓展提供数据基础和使用平台。

　　（2）对于发电机等生产厂商，供应按期维保提示，作用性失效及故障预测，事故起因解析与排障支持，配件产能判定等支持。

　　      应在满足功用性需求的基础上，突出强调通信性能（数据可靠性、实时性）、终端的广泛分布性、网络功率和功能模块的可扩充能力，不建议企业自建后台服务系统。软件升级及功能模块的扩展支持能力。

　　（1）以嵌入式系统为基本的数据采集终端，配置在柴油发电机组的各个运用现场，通过无线数传模块实现现场与远程后台的网络连接和数据互连。

　　（2）以数据库为基本的软件装置，通过服务器装置，可以遍布于任何地点数据访问与操作管理装置，实现总汇后数据的各种排除，形成排查后数据的访问和操纵界面。

　　      依照对上述用途实现的支持程度差别，以及系统架构的技术实现方式上的不同，在广域网环境下，存在以下可选择的系统架构模式。基于GPRS的参数传输信道和后台参数清除结果发布步骤，在以下架构中的工作模式基础相同；现场终端的下连架构相同；后台的处置内容具有相同的弹性。

　　① 下连选取以MODBUS为默认协议的业内标准化通信（对应不同通信连接分别选取MODB-US-RTU、MODBUS-TCP等），通过RS232远传、诸如RS485等现场总线、工业以太网等通信连接步骤，建立与具有数据通信用途的被监控对象间的数据信道。

　　② 针对不具备数据通信功能的被监控对象（如某些电源模块），通过扩充模块，实时获取对象参数数据、安全输出对象控制输入。

　　③ 相对于被监控对象，现场终端既是TCP-Server或TCP-Client（详细取决于被监控对象在现场以太网中的角色），又是总线网络的控制器和测控扩展模块的调度器。

　　④ 关于系统整体架构下现场终端的用途定位，承担网络路由、协议切换、Web访问服务、MA运转等不一样任务。

　　      基于云平台和移动代理的智能架构，在该架构中，现场模块详细完成对被监控对象参数的获取和控制输出，并具有一定的数据管理作用。现场模块作为webserver，支持包括以Web文本挖掘为详细功能的后台参数前置机以及其他广域网上合法客户端在内的webclient的随时访问；前台参数前置机及运用服务器作为DBclient操纵参数库；后台运用服务器对参数进行加工解除，其结果供应给后台局域网客户进行访问，并经过Web服务器，为外部广域网客户提供浏览访问服务，同时支持MA的运行；MA作为作用性智能体，详细面向设置性任务、控制性任务的完成，也可取代Web服务，进行常规参数的定期传递。

　　      康明斯云计算远程监控管理装置安装在备用柴油发电机上，可以通过实时参数监控发电机的性能解析指标。远程监控技术可以检修到发电机组运行环境如柴油、机油不足、电源故障等问题，有可能造成发电机组无法正常运转，甚至烧毁发电机组时，康明斯云计算远程监控管理系统向用户发现紧急预警，清除掉大部分可预防的问题。用户可以及时选取相应的举措。该方案具有技术上的先进性，更详细的是适于集监测控制于一体的网络化应用，云平台的架构，可有效应对分布范围更广的现场终端的服务响应，有效解除后台服务其装置的多机集成、任务优化分配、数据挖掘提升功能的扩充；智能体技术，不仅具有网络带宽小、配置灵活的技术优势，更为逐步开展的涉及现场终端、现场被监控对象的售后服务内容的拓展，奠定了技术基础。

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