对空调系统远程监控平台的建设分析

张新昌+++邹胜文+++王杰+++丁爱国+++沈梦圆

摘 要：我国工业自动化程度不断提高，信息化程度也越来越发达，但是目前我国工程项目上仍然存在自动化与信息化没能很好融合的问题。二十一世纪，随着劳动力成本的不断提升，建立以信息化为核心的远程监控平台日益能够凸显其价值。文章在常用工控软件的基础上结合ODBC数据源、数据库技术以及WEB技术开发一套完整地针对空调系统远程监控系统，并成功应用于工程。

关键词：空调系统；远程监测；关键技术；系统硬件设计

引言

就目前空调系统工程而言，工程施工完成以后除现场的控制系统外很少有企业能够实现对于其已实施项目整个系统的远程监控，对于工程实际运行过程中有无按照设计的最优节能工况运行，并不能实时监控，这种情况对于节能服务公司与用能方之间采用能源合同管理方式合作，空调系统运行方式直接关系到双方收益的影响更加凸显。

1 系统框架分析

为了使系统具有充分的灵活性和可扩展性，建设本系统时采用了“层”的基本思想，将系统划分为三个层次，在对每一个层次进行设计时，侧重点各有不同。每层各自完成一定的功能且每层内部的改变不影响其他层的功能；层与层之间通过接口连接。如图1所示，本系统大致分为数据层、应用服务组件层、应用层。

数据层主要包含两部分，分别是现场上位机与数据库之间通过ODBC数据源的数据传输以及数据库内部的分类、存储。

应用服务组件层为应用层提供了空调系统远程监测相关的基础组件，是在数据层的基础之上开发的通用功能的集合，其主要包含参数设置、设备故障及查询、节约额计算以及查询、系统用户管理、历史数据查询等功能模块。

2 采用關键技术

2.1 ODBC数据源

ODBC是微软公司开放服务结构中有关数据库的一个组成部分，它提供了一组对数据库访问的标准的API，通过此APIODBC可以以统一的方式处理Access、SQL、Oracle等数据库，为工业组态控制平台向异地数据库传输工程现场数据提供便捷接口。

2.2 数据库应用技术

采用SQLServer2008R2数据库管理软件，其安全性高：公司可以以高安全性、可靠性和可扩展性来运行最关键的应用程序；其性能高：降低公司开发与管理数据基础设施的成本与时间；其智能化程度高：提供全面的数据监测平台，可根据自身需求让其发送数据信息。该数据库可以与同是微软产品的Windows系统实现无缝对接，并且对常用的C/C++、C#等编程语言具有很好的兼容性。

2.3 WEB技术

WEB在网页设计中被称为网页，其具体表现为三种形式，即超文本、超媒体、超文本传输协议。其是互联网应用技术的总称，一般包括服务端技术与客户端技术。其客户端技术一般用于展示信息内容，其主要技术包括HTML、CSS、js等；服务器端一般用于构建数据存储的服务器，其主要技术包括ASP、ASP.NET等。

2.4 层级管理

层级管理实际上是将一个复杂的系统按照功能或者结构将监控功能分属于不同的层级去管理，各级完成其上级指派的任务，并将反馈信息发送给上一级管理。层级管理是由最高级决策执行相关事件，对各层级信息进行汇总统计处理，使各层级之间工作相互协调。在空调系统远程监测平台中角色权限的设置是该思想最直观的体现。

3 系统硬件设计

系统硬件设计主要包含传感器设计与网关设计。传感器节点具有数据采集、处理、中转以及打包上传等功能。空调系统远程监控平台所需的传感器主要包含温度、压力、电磁流量、能量以及室外温湿度传感器。温度与压力传感器可分别采用西门子QAE与QBE系列；流量传感器与室外温湿度传感器可采用恩普EPLD-200与EPW-231B系列；能量计可采用艾科AK-C03P系列。

网关设计是实现现场工业控制平台向异地服务器数据库数据传输的桥梁，且可设计成支持多种接入方式，例如以太网、3G/4G无线网络等等。在本远程监控平台中有线与无线接入方式可自由选择。

4 工程实例

武汉华灿光电有限公司水蓄冷空调工程已成功使用此套远程监控平台，其思路为：通过项目现场上位机组态软件中集成的数据库函数（连接数据库函数；数据插入函数；数据库断开链接函数）以及网关设计由ODBC数据源接口将设备状态、故障、运行、以及系统的压力、温度、流量等信息传输至异地服务器上数据库中，之后通过WEB前端以及服务器端的设计，实现数据前端化，再由IIS网络发布，实现工程的异地监控。

平台的首页为空调系统管道图，其中各设备的运行状态以及管道上各温度、压力、流量传感器的数值均实时展示。

平台的参数监测功能模块页，可根据时间以及实际需求灵活选择可监控的参数，实时可滚动监测与定时监测相结合，有完善的参数曲线绘制功能并可提供功能强大的数据对比功能。

平台的设备故障及查询功能模块页，实时追踪设备故障情况，故障一旦发生，监控平台可通过多种手段，例如短信、邮件、电话等将故障设备以及故障可能类别发送给相关责任人，故障信息实时存入数据库，后续可根据时间或类型查询设备历史故障情况。

平台的节约额计算以及查询功能模块页，此功能模块主要是针对于能源合同管理项目，业主与工程承包方均可快捷查询某月或者某日双方的收益情况。

平台的历史数据查询功能模块页，可提供历史数据的查询与下载，此项目的数据类型主要包括：设备运行状态、设备故障状态、主机运行参数、PLC电量数据、OPC电量数据以及温度，压力，流量等数据信息。

平台的系统及用户管理功能模块页，主要是系统使用人员的管理，主要包括人员的增、删、查、改以及人员的权限设置。

5 结束语

总之，基于工业控制平台、ODBC数据源、数据库以及WEB技术的空调系统远程监控平台已在工程项目中投入使用，并且取得良好的效果。远程监控平台可以给设备维护人员带来极大的便利，具有很大的工程实用价值，对于推动我国工程项目信息化有一定的意义。