智能化汽油氧化安定性測定儀的設計與研發

聶一帆，王佳健，康佩

（長江大學工程技術學院，湖北荊州，434000）

1 研究背景以及意義、目的

智能化油品分析儀器和系統的研究工作目前主要是大的廠商在進行，例如國外的ABB、西門子、松下、三菱等公司，其研究內容主要體現在現場實驗儀器的智能控制系統上，硬件和軟件都集中在各自廠家的系統上，國內的信捷、和利時、浙大中控等廠商其工作主要體現在大型自動控制系統上，在實驗分析儀器的開發與研究工作上缺少智能化和數據應用在線服務的推進，科研院所的用戶很難有數據在線服務。其主要原因是石油分析儀器、油品分析設備市場規模還沒有引起各大廠商的興趣，研發資金的投入也不如其他大型自動化控制系統，而對于國內或國外的油品分析用戶還是需要互聯網的在線數據服務，這是未來儀器設備行業的研究與設計趨勢。

近年來，各大工具軟件都向著智能化的方向發展，該項目致力于能夠解決儀器的設計、制造、應用、維護等問題。同時，在測定儀的測定過程中，可以有效收集各類測定數據，并且提供給各類用戶使用，有助于改進測定過程，準確有效的提高汽油氧化安定性的測定水平，也是更好的為廣大用戶服務。智能化也是檢測儀器儀表未來革新和發展的趨勢，將各類儀器儀表準確的“上網”是重要的一步，將數據有效存儲和分析是保證制造行業進步的有效思路。

2 遠程監控的實現原理

首先，底層設備在鏈接服務器時，服務器留下底層設備的唯一標識。WEB端訪問服務器獲取這個唯一標識，從而綁定頁面與實驗設備的轉發通路。實驗開始時，實驗設備通過MINA實時給服務器傳遞消息，服務器通過webSocket想獲取了唯一標識的WEB頁面推送數據消息，然后經過解析之后將數據呈現在WEB的頁面上。在實驗過程中監控頁面通過相應的按鈕給服務端發送指令，并且將之前獲得的唯一標識一同發送到服務端，服務端通過這個唯一標識找到對應的會話之后，將指令下發給實驗設備，如此便完成了一次指令的下發。指令下發之后，web會根據之后設備返回的回饋指令進行相應的響應，從而完成一次完整的遠程操作。

圖1 軟件運行步驟時序圖

圖2 終端設備遠程控制模式圖

3 技術要點分析

PLC控制系統與終端Raspberry Pi系統的指令處理，讓測定儀能夠執行控制系統發送的指令，同時控制系統能夠得到測定儀測試的各項數據。制定控制系統與遠程服務系統的通信接口，完成數據的傳輸功能，在硬件和軟件上保證數據通信質量，達到數據準確，不丟包，傳輸時延可控的效果。搭建基于分布式技術的遠程數據處理系統，能夠解決多設備同時并發的問題，也可以有效存儲實時數據，為后期的改進工作提供依據和條件。制定統一的應用系統開放接口，解決用戶大規模應用問題，應用系統的數據可以快速接入第三方終端設備。

底層的實驗設備是通過串口與Android通信的，串口與Android之間實現了全雙工，保證PLC的數據能夠準確的被接收到。在Android與服務器之間通過Mina進行通信。在WEB與服務器之間的數據通信是通過webSocket以及HTTP請求協同完成的。

參考文獻

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