智能化汽油氧化安定性测定仪的设计与研发

聂一帆，王佳健，康佩

（长江大学工程技术学院，湖北荆州，434000）

1 研究背景以及意义、目的

智能化油品分析仪器和系统的研究工作目前主要是大的厂商在进行，例如国外的ABB、西门子、松下、三菱等公司，其研究内容主要体现在现场实验仪器的智能控制系统上，硬件和软件都集中在各自厂家的系统上，国内的信捷、和利时、浙大中控等厂商其工作主要体现在大型自动控制系统上，在实验分析仪器的开发与研究工作上缺少智能化和数据应用在线服务的推进，科研院所的用户很难有数据在线服务。其主要原因是石油分析仪器、油品分析设备市场规模还没有引起各大厂商的兴趣，研发资金的投入也不如其他大型自动化控制系统，而对于国内或国外的油品分析用户还是需要互联网的在线数据服务，这是未来仪器设备行业的研究与设计趋势。

近年来，各大工具软件都向着智能化的方向发展，该项目致力于能够解决仪器的设计、制造、应用、维护等问题。同时，在测定仪的测定过程中，可以有效收集各类测定数据，并且提供给各类用户使用，有助于改进测定过程，准确有效的提高汽油氧化安定性的测定水平，也是更好的为广大用户服务。智能化也是检测仪器仪表未来革新和发展的趋势，将各类仪器仪表准确的“上网”是重要的一步，将数据有效存储和分析是保证制造行业进步的有效思路。

2 远程监控的实现原理

首先，底层设备在链接服务器时，服务器留下底层设备的唯一标识。WEB端访问服务器获取这个唯一标识，从而绑定页面与实验设备的转发通路。实验开始时，实验设备通过MINA实时给服务器传递消息，服务器通过webSocket想获取了唯一标识的WEB页面推送数据消息，然后经过解析之后将数据呈现在WEB的页面上。在实验过程中监控页面通过相应的按钮给服务端发送指令，并且将之前获得的唯一标识一同发送到服务端，服务端通过这个唯一标识找到对应的会话之后，将指令下发给实验设备，如此便完成了一次指令的下发。指令下发之后，web会根据之后设备返回的回馈指令进行相应的响应，从而完成一次完整的远程操作。

图1 软件运行步骤时序图

图2 终端设备远程控制模式图

3 技术要点分析

PLC控制系统与终端Raspberry Pi系统的指令处理，让测定仪能够执行控制系统发送的指令，同时控制系统能够得到测定仪测试的各项数据。制定控制系统与远程服务系统的通信接口，完成数据的传输功能，在硬件和软件上保证数据通信质量，达到数据准确，不丢包，传输时延可控的效果。搭建基于分布式技术的远程数据处理系统，能够解决多设备同时并发的问题，也可以有效存储实时数据，为后期的改进工作提供依据和条件。制定统一的应用系统开放接口，解决用户大规模应用问题，应用系统的数据可以快速接入第三方终端设备。

底层的实验设备是通过串口与Android通信的，串口与Android之间实现了全双工，保证PLC的数据能够准确的被接收到。在Android与服务器之间通过Mina进行通信。在WEB与服务器之间的数据通信是通过webSocket以及HTTP请求协同完成的。

参考文献

[1]杨传辉.大规模分布式存储系统原理解析与架构实践[M].机械工业出版社.

[2]Andrew S.Tanenbaum 著,辛春生,陈宗斌译.分布式系统原理与泛型（第二版）[M].清华大学出版社.

[3]Eben Upton Gareth Halfacree著,张静轩,郭东,许金超,王伟译.树莓派用户指南[M].人民邮电出版社.

[4]宋伯生编著.PLC编程实用指南[M].机械工业出版社.

[5]Paul DuBois 著,杨晓云,王建桥译.MySQL技术内幕（第四版）[M].人民邮电出版社.