移動技術在流程工業生產中的應用

章紅波

（江蘇金恒信息科技有限公司（南鋼信息公司），江蘇南京 210035）

移動技術在流程工業生產中的應用

章紅波

（江蘇金恒信息科技有限公司（南鋼信息公司），江蘇南京 210035）

隨著傳感器、移動互聯網、數字圖像處理等技術的快速發展和進步，人們已經研制了許多智能手機、平板電腦、PDA等移動終端設備，大大提高了工業生產現場監管效率，進一步改善了工業生產質量和信息化水平。為此，本文總結了移動技術在工業生產中的主要功能包括移動監控、移動巡檢、移動檢測、業務審批等，接著分析了視頻監控、數據存儲、交換傳輸等關鍵技術，以便為移動技術應用提供基礎。

移動設備 流程工業生產 巡檢 監控

1 引言

流程工業生產管理過程中已經引入了許多的自動化管理系統，這些系統多部署于臺式計算機設備、集中監控中心等，設備不具備便攜性，因此對于流程化很強的工業生產現場不能夠進行操作和處理［1］。傳感器、移動通信等智能終端應用技術的發展，可以為移動設備傳輸信息提供支撐，能夠實現流程工業生產移動管理系統，實現生產資源的統一監控、調度，構建一個責任到位、高效運轉、快捷溝通的監督和管理體制，保證工業生產管理的穩定性、安全性和可靠性，提高工業生產管理效率［2］。

2 移動終端在流程工業中的應用功能分析

移動終端在流程工業中的主要功能包括工業生產環境信息采集、設備維護巡檢、移動設備檢測、生產任務審批等，具體功能應用如下所述。

（1）移動監控。移動設備集成了先進的視頻攝像、音頻采集等傳感器設備，基于移動終端的監控系統可以利用攝像頭拍攝工業生產現場的信息，并且處理信息內容，查看和分析數據趨勢，將分析結果顯示在移動設備終端上［3］。

（2）移動巡檢。移動設備可以記錄流程工業的每一個生產環節，能夠有效提升現場作業管理的透明度，記錄日常流程工業的相關內容，比如生產設備運行狀態、維護記錄、更換記錄等，同時可以對現場進行拍照，實時地跟蹤、追溯、解決這些問題，審核信息內容。

（3）移動檢測。工業生產設備檢查是最為常見的操作，人工檢查工作量大且繁瑣，因此可以利用傳感器技術來自動化采集工業生產設備的狀態數據，如分布式設備的轉速、震動、氣蝕、溫度，通過ZigBee無線網絡傳輸的服務器，記錄設備運行情況［4］。

（4）業務審批。工業生產過程中，一些系統控制命令需要主管領導、技術骨干審批，但是這些人工作的地點通常分布于辦公室、現場、出差地點等，且許多時候在不同的地方工作。因此，為了提高工業生產業務審批效率，基于移動終端設備可以登錄客戶端程序，按照定義好的工作流程，單擊審核業務模塊，隨時隨地審批業務流，并且能夠極大地提高審批流程速度，提高生產管理效率。

3 移動終端應用軟件開發關鍵技術研究

基于移動設備的智能終端軟件在工業生產過程中得到廣泛普及和應用的主要原因是移動通信技術、傳感器技術以及智能終端軟件開發技術的提升。目前，移動終端應用軟件開發使用的硬件設備都很多，關鍵技術包括視頻監控、數據存儲、交換傳輸等。

（1）視頻監控。目前，移動終端視頻監控關鍵技術是攝像機，其作為工業生產現場環境視頻采集的前端設備，可以采集高清晰的視頻、音頻監控信號，能夠抑制工業生產環境中大功率照明設備發出的強光，即使在夜間也能夠準確拍攝車輛、行人等信息，同時可以錄制攝像頭周圍的聲音。攝像機可以使用MPEG-4或H.264等數字壓縮技術采集視頻信號，支持720×576（FULL D1）、352×288（CIF）、176×144（QCIF）圖像分辨率，并且可以根據視頻監控需要縮放視頻圖像，通過IP網絡、無線網絡傳輸至數據存儲中心，控制中心可以進行軟件解碼，然后將圖像釋放到顯示器上。

（2）數據圖像保存。存儲管理功能可以完成音視頻數據信息的存儲、管理功能。隨著移動設備智能系統應用的改進，工業生產管理常采用720P、1080P等攝像頭采集現場環境音視頻信息，產生的數據量非常大，需要在數據庫中保存很長一段時間，以便客戶端進行訪問，因此存儲管理功能需要采用陣列存儲器和管理軟件，加強數據的自動化、完整性保護。工業生產管理系統采用光纖陣列等大容量存儲器保存視頻監控信息，并且至少可以保存15天，對于特別重要位置的視頻數據進行轉存。

（3）數據交換。移動設備在完成工業生產管理時需要進行數據傳輸和交換。系統為了滿足多媒體視頻、音頻信息的傳輸，引入了先進的三層交換機技術，利用三層交換機構建一個高質量、高帶寬、安全接入、QoS保障和組播支持的存儲轉發網絡，實現音視頻流的無阻塞傳輸和交換，確保工業生產現場環境圖像、音頻信息采集，具有較高的安全性、靈活性和可擴展性。視頻監控數據傳輸、交換過程中采用三層交換機，其可以實現一次路由、多次轉發的功能。三層交換機數據包路由轉發采用硬件器件完成，路由表維護、路由信息更新、路由確定和路由計算等功能可以使用軟件完成，可以高速、安全、可靠地轉發數據包。三層交換機具有QoS（服務質量）的控制功能，可以給不同的用戶訪問程序獨立分配帶寬資源，保證音視頻多媒體傳輸的穩定性、流暢性和完整性，可以改善用戶的訪問體驗效果，更好地普及工業生產管理系統建設應用。

4 結語

隨著移動技術的快速發展和進步，移動技術已經在多個領域得到應用。工業生產管理系統可以集成傳感器、移動通信、視頻監控、智能終端等多種設備，利用攝像頭、存儲器、交換機、電視墻等安防設備拍攝、傳輸、存儲工業生產信息，進一步實現工業生產管理的信息化、智能化和共享化，提高工業生產管理水平，保證工業生產管理的穩定和順利。

［1］楊銳.移動互聯技術在電力生產實時監控應用的研究［J］.信息技術與信息化，2015， 24（4）∶58-59.

［2］王冰.移動技術在流程工業生產中應用的探討［J］.科技與企業，2013，24（24）∶161-162.

［3］覃一寧，王偉，劉全利.流程工業生產計劃與調度系統的組態平臺技術［J］.計算機集成制造系統，2012，13（1）∶93-98.

［4］梁辰.移動設備將圍繞人體構建成一個立體網絡［J］.通信世界，2013，13（9）∶16-16.