李會(huì)穎

朝陽(yáng)市計(jì)量測(cè)試所 遼寧朝陽(yáng) 122000

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)利用傳感、網(wǎng)絡(luò)與通信等多種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了物與物、物與人之間的智能化連接與溝通，已被公認(rèn)為是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信網(wǎng)之后寰球信息產(chǎn)業(yè)的第三波浪潮，其廣泛的M2M（machine-to-machine）應(yīng)用，驅(qū)使著當(dāng)今社會(huì)的各個(gè)行業(yè)走向信息的數(shù)字化和商業(yè)流程的自動(dòng)化。依靠互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展而來(lái)的智能家居技術(shù)則是一種家用電子設(shè)備的系統(tǒng)解決方案，集成了網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控、安防、通信、家電以及能源管理等多種電子技術(shù)與產(chǎn)品，提供家電控制、紅外識(shí)別、防火報(bào)警、遠(yuǎn)程操控等各種功能，引領(lǐng)未來(lái)家電的智能化發(fā)展方向。如何將如此龐大的系統(tǒng)（傳統(tǒng)的家電設(shè)備）聯(lián)合到一起進(jìn)行控制，對(duì)智能家居的建設(shè)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，所以建設(shè)一個(gè)兼容性?xún)?yōu)良的智能平臺(tái)十分必要。本文基于系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)的建設(shè)考慮，提出了一種基于嵌入式設(shè)備、適用于智能家居系統(tǒng)管理的解決方案?？紤]到Android系統(tǒng)的主流應(yīng)用和其強(qiáng)大的開(kāi)源性，引入Android系統(tǒng)作為嵌入式平臺(tái)的操作系統(tǒng)更方便使用和管理，而針對(duì)遠(yuǎn)程控制的需求，Web瀏覽器作為當(dāng)前兼容性比較高的一種數(shù)據(jù)訪問(wèn)形式，使用簡(jiǎn)便、設(shè)計(jì)靈活。本文通過(guò)在嵌入式主控制器中搭建一個(gè)AndroidWeb服務(wù)器平臺(tái)，將復(fù)雜的任務(wù)程序封裝成應(yīng)用管理接口，在服務(wù)器端集中處理，簡(jiǎn)化了客戶(hù)端程序的設(shè)計(jì)，也降低了對(duì)終端設(shè)備的要求。本文設(shè)計(jì)的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、使用方便、兼容性強(qiáng)，便于后續(xù)其他智能家居模塊開(kāi)發(fā)工作的開(kāi)展。

1 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

1.1 主要研究?jī)?nèi)容

在生產(chǎn)線衡器設(shè)備上加裝視頻監(jiān)控、間隙、垂直度等檢測(cè)設(shè)備。安裝視頻、信號(hào)傳輸?shù)染W(wǎng)絡(luò)設(shè)備，把視頻圖像及檢測(cè)信號(hào)傳送到硬盤(pán)錄像機(jī)和點(diǎn)檢數(shù)據(jù)服務(wù)器。設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)遠(yuǎn)程衡器管理軟件，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程點(diǎn)檢、故障自動(dòng)報(bào)警。

1.2 預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)及效果

通過(guò)遠(yuǎn)程圖像及檢測(cè)實(shí)現(xiàn)衡器設(shè)備點(diǎn)檢，不需要停產(chǎn)即可查看設(shè)備狀況。可隨時(shí)檢查設(shè)備狀況，提高故障預(yù)防能力，確保計(jì)量準(zhǔn)確無(wú)誤。減少職工惡劣環(huán)境工作時(shí)間，杜絕安全事故。

1.3 系統(tǒng)總體思路

充分運(yùn)用公司信息化網(wǎng)絡(luò)和視頻監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)衡器設(shè)備的遠(yuǎn)程智能化點(diǎn)檢。通過(guò)運(yùn)用監(jiān)控、位置檢測(cè)對(duì)在線設(shè)備遠(yuǎn)程點(diǎn)檢，提高故障預(yù)防能力，為設(shè)備維檢探索出一條新思路。對(duì)于距離較遠(yuǎn)和環(huán)境惡劣的設(shè)備，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，出現(xiàn)故障實(shí)時(shí)預(yù)警，而不必局限于傳統(tǒng)的兩周一點(diǎn)檢。系統(tǒng)從設(shè)備的基礎(chǔ)檔案、點(diǎn)檢、檢修、備件、運(yùn)行故障統(tǒng)計(jì)和維護(hù)費(fèi)用統(tǒng)計(jì)等模塊對(duì)每一臺(tái)衡器設(shè)備進(jìn)行精細(xì)化管控。系統(tǒng)能夠進(jìn)行故障查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)和分析功能[1]。維檢人員可以通過(guò)觀察設(shè)備的故障狀態(tài)和故障周期進(jìn)行事故分析、故障先兆處理。

2 系統(tǒng)功能

2.1 衡器設(shè)備點(diǎn)檢

衡器設(shè)備點(diǎn)檢功能模塊包括點(diǎn)檢任務(wù)分配、設(shè)備點(diǎn)檢主界面、點(diǎn)檢部位、設(shè)備異常記錄填寫(xiě)和點(diǎn)檢記錄查詢(xún)等功能界面。衡器設(shè)備點(diǎn)檢前專(zhuān)業(yè)組長(zhǎng)首先進(jìn)行點(diǎn)檢任務(wù)分配，將責(zé)任落實(shí)到人，分配好任務(wù)后，點(diǎn)檢人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后按照任務(wù)的分配對(duì)所管設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)檢。點(diǎn)檢部位界面中對(duì)各個(gè)點(diǎn)檢部位的設(shè)備型號(hào)、技術(shù)參數(shù)、點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)、正常狀態(tài)和異常狀態(tài)等均提供詳細(xì)的說(shuō)明，操作人員可以參照部位的正常、異常狀態(tài)，來(lái)確認(rèn)點(diǎn)檢部位是否正常，并按照點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)逐條進(jìn)行點(diǎn)檢。如果設(shè)備點(diǎn)檢時(shí)，發(fā)現(xiàn)了異常設(shè)備，則對(duì)異常設(shè)備須填寫(xiě)設(shè)備異常記錄，記錄設(shè)備詳細(xì)異常狀態(tài)。點(diǎn)檢記錄可以實(shí)現(xiàn)條件查詢(xún)，方便操作人員使用。

2.2 視頻監(jiān)控模塊

視頻模塊的采集部分選用中星微的USB攝像頭，分辨率為640*480，超CCD感光效果，VGA格式，Video數(shù)據(jù)格式為8/16bit，速率30fps/s。主控制器的ARM11芯片同時(shí)作為圖像信息的處理芯片，其CPU內(nèi)部集成了強(qiáng)大的多媒體處理單元，能夠快速的處理圖像信息。攝像頭將采集到的信息通過(guò)USB接口傳遞給ARM11處理器，處理器利用H.264格式對(duì)視頻圖像信息進(jìn)行編碼、壓縮處理，采用DM9000網(wǎng)絡(luò)芯片進(jìn)行以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸。模塊設(shè)計(jì)支持B/S（瀏覽器/服務(wù)器）模式，瀏覽器可以直接載入Web頁(yè)面在線播放視頻。

2.3 衡器檢定

衡器檢定模塊包括周期管理、檢定計(jì)劃和檢定管理功能界面。系統(tǒng)根據(jù)國(guó)家和計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行衡器檢定周期管理，根據(jù)周期管理中設(shè)定的檢定周期自動(dòng)生成檢定計(jì)劃，對(duì)于近期要進(jìn)行檢定的衡器，檢定計(jì)劃模塊會(huì)每日進(jìn)行系統(tǒng)提示。當(dāng)前檢定完成后，檢定管理功能模塊可備份如下檢定參數(shù)：稱(chēng)臺(tái)類(lèi)型、序列號(hào)和儀表型號(hào)；當(dāng)前角差系統(tǒng)及稱(chēng)臺(tái)零點(diǎn)；時(shí)間及檢定周期。根據(jù)管理要求，管理人員可以讀取檢定參數(shù)并進(jìn)行對(duì)比。在更換傳感器或者儀表備件時(shí)，可以將檢定參數(shù)輸入儀表，減少設(shè)備的故障時(shí)間。

2.4 系統(tǒng)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)

搭建完成平臺(tái)后進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)主要包括Zigbee的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)、嵌入式Web服務(wù)器程序設(shè)計(jì)以及視頻監(jiān)控程序設(shè)計(jì)，Zigbee節(jié)點(diǎn)分為設(shè)備節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)兩種應(yīng)用節(jié)點(diǎn)，針對(duì)不同的應(yīng)用環(huán)境設(shè)計(jì)不同的程序。設(shè)備節(jié)點(diǎn)的程序主要負(fù)責(zé)自組網(wǎng)、對(duì)控制器命令的響應(yīng)、數(shù)據(jù)的采集和傳輸以及報(bào)警，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的程序主要負(fù)責(zé)自組網(wǎng)、對(duì)命令的響應(yīng)以及數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)[2]。視頻傳輸模塊程序的設(shè)計(jì)主要包括攝像頭的開(kāi)關(guān)、圖像信息的處理以及網(wǎng)絡(luò)傳輸，視頻的傳輸經(jīng)過(guò)采集、H.264編碼、RTP打包、網(wǎng)絡(luò)傳輸以及解碼播放幾個(gè)流程。

3 結(jié)語(yǔ)

智能化遠(yuǎn)程衡器管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，對(duì)我們提高衡器維護(hù)效率與維護(hù)水平可以起到巨大的推進(jìn)作用。同時(shí)，該系統(tǒng)也大大縮短了電子衡器故障的停機(jī)處理時(shí)間并極大地減小了故障的發(fā)生率，為穩(wěn)產(chǎn)、順產(chǎn)提供確切的保證。