基于遠程監控的中央空調測控系統

韓驥　 謝延東

摘要：在中央空調的廣泛運用下，傳統的現場控制方法遇到了許多難題。基于自動控制基礎上的遠程調控方法，不僅僅可以實現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，本文對基于遠程監控的中央空調測控系統進行了分析，旨在為更多相關行業人士提供幫助。

關鍵詞：遠程監控；中央空調；測控系統

在社會經濟不斷發展的形勢下，各個行業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上經歷了初期、中期這兩個階段，在這一過程中不斷實現了對控制系統結構、功能和通信方式等方面的創新。尤其是近些年來，在科學信息技術的進步下，漸漸實現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據進行收集，并在之后能夠以一定的形式將數據輸出，以此實現對機組運行過程的全程監控，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下對機組運行的開關機以及壓縮機運行的相關參數做好設定，以便能及時對機組的運行狀態掌握并控制[1]。

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

（4）數據管理：指的是對之前設定好的所有運行參數、設備狀態以及所采集的相關數據有統一的管理，以便能為用戶使用和研究設備運行狀態提供準確的數據。

（5）故障管理：指的是在系統出現不良狀況時，可以通過對數據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）監測內容需求

系統在對螺桿型水冷冷水機組工作狀態進行檢測時，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進行掌握。并在對輸出開關量和機組運行時參數的控制后，確保所有機組的高效率運行[2]。

二、監控中心設計

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

（一）開發環境

（1）用戶界面軟件。

鑒于Visual C#編程語言集合了JAVA和C+兩者的優勢，因此將其作為是整個監控軟件的開發環境。總的來說，Visual C#編程語言的特點有以下幾個方面：①在Visual C#開發語言下，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對界面的設計和操作[3]。

（2）數據庫軟件。

SQL Server是目前運用較為廣泛的一種數據庫軟件，其主要有以下幾點優勢：①兼容性好，在Windows操作系統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，在多種開發工具的支持下，可以實現對ADO、ODBC等多種數據訪問接口；④集成度高，融合了數據庫引擎、數據分析、報表等領域的技術；⑤伸縮性能佳，可以在硬件設備下實現對大數據和負荷的處理[4]。

（二）監控界面及功能

（1）登錄界面：監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控界面，否則將不被允許進入監控系統或者需要在管理員解鎖后才能登陸。

（2）監控機組界面：此界面提供了監控機組的位置、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控設備的運行狀態。

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

（4）參數設置界面：由于參數設置分為普通參數和高級參數兩類，因此參數設置的界面也分為運行參數設置和高級參數設置，其目的在于能夠幫助用戶實現遠程控制空調機組的運行狀態。

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

三、系統測試

在對系統測試過程中，運用到的工具有PLC、本地PLC文本顯示器、數據終端、PC機等等。測試流程為：監控中心先對PLC控制器發送指令，然后PLC控制器對指令進行操作，過程中將相關數據顯示在本地PLC文本顯示器和監控中心界面上，最后再通過對控制指令及其顯示的相關數據信息對系統的通信狀況進行分析。以開機控制功能的測試為例：監控中心發送對應的控制幀后，PLC進行相應執行；若PLC正確執行開機命令，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，其測控系統越來越為人們所重視了起來。基于遠程監控的中央空調測控系統，不僅僅可以為人們提供更加簡便、高質量的服務，而且能夠提高監控人員在工作時的效率。本文在論述中從功能需求和監控內容需求兩方面對系統展開了分析，并在Visual C#編程語言和 SQL Server下完成了對監控中心軟件和數據庫的設計。

參考文獻：

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

[2]石磊.基于GPRS的中央空調遠程監控系統設計[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據監控系統研究[D].廈門大學，2014，05.

[4]孫佶.中央空調遠程監控系統的設計與實現[D].東北大學，2014，10.