基于Internet的远程测控技术

(4) 网络化仪器仪表技术

微电子技术和Internet技术的发展已使国内外许多厂家正抓紧研制和推广网络芯片，从而这样能使传统的微控制器或工控机(PLC等)在网上被直接控制。基于Internet远程测控系统采用此类现场监控设备，将更加保证信息的快捷实时性，减少不必要的通信控制器，实现系统的完全分散控制。  

由武汉力源电子股份有限公司研制并具有产权的WEB接口芯片Webchip，既具有低成本、易于掌握等优点，又可以使微控制器(MCU)应用系统与Internet实现便捷连接。PS2000是WEB接口芯片中的一种，它主要由核心控制单元、UART、嵌入式Modern接口模块、标准Modern接口模块、RS485收发控制单元、LED显示控制、DS2401接口、SPI接口模块等组成。核心控制单元主要完成通信与协议转换，PS2000片内驻留有网络协议解释与网络协议编译程序模块。它与MCU应用系统的信息交换由17条指令控制；与PC机网关通信时，负责对网络协议进行规范或解释。由于PC机网关能提供HTTP服务，可杂爰扑慊??榔鹘涌冢?蔒CU应用系统通过PS2000上网十分方便。  

网络化技术迅猛发展给仪表技术产生的巨大冲击，将使远程测控系统有坚实的基础。网络化仪表的发展出现了强大势头：测控仪表提供网络接口，允许通过TCP/IP协议进行远程控制和信息共事，将成为仪表性能的重要指标之一，中国国防科技大学设计研究的虚拟数字示波器已充分体现新时代仪表的特性；网络化智能传感器已开始投入研究阳，也将使测控现场产生深刻的变化。  

(5) 故障诊断技术

传统故障诊断技术采用的专家系统的知识库是封闭的或半封闭的，其知识库的构造和知识的输入与修改均需由设计者来进行。而适合远程测控系统的故障诊断专家数据库必须基于WEB数据库开发式的体系结构，专家系统的设计者只需要完成一个简单实用的专家系统框架，不需要设计者去填充专家系统的知识库，知识库的填充是由系统的维护和使用者在使用的过程中不断去充实，从故障诊断的成功经验中提取相关的知识。  

(6) 网络安全技术

随着Internet应用普及，网络安全问题日益突出。基于Internet的远程测控必须把网安全问题放在重要的位置。网络通信的数据安全主要包括：数据传输的安全性，即保证在Internet上传输的数据不被第三方窃取；数据的完整性，即数据传输过程中不被篡改；身份验证，保证交换数据时确认对方的真实身份。  

目前，网络安全已成为数据通信领域的一个重要研究方向，人们研究开发了各种各样的网络安全技术来保证网络通信的安全，采取的安全措施主要有防火墙技术、数据加密技术和身份确认技术等。远程测控可根据不同的网络安全要求采取不同的安全措施，对安全有特殊要求的系统，可以采用专用的网络；对网络安全要求一般的系统，可使用网络防火墙，并对数据进行加密。无论采用何种安全措施，最重要要加强网络安全管理意识。  

3、基于Internet远程测控的应用与前景  

Internet和工业控制技术的结合，给控制技术带来了飞速的发展。国内外已积极地开展了远程控制的应用与研究，并取得良好的效益。  

中国科学院等离子体物理研究所的HT-7超导托卡马克装置规模大、参数多。整个系统采用不同类型的计算机，操作系统也不同，而且各个子系统的控制计算机分布在不同的实验现场，相距甚远。实验的特殊性要求控制系统能完成实时控制，而且各功能子系统间的数据传输量也大。为实现整个系统的实时监控及诊断保护，系统采用了基于交换式快速以太网的网络技术，利用基于TCP/IP协议的Socket网络编程，不仅实现了数据共享、高速可靠的数据传输，而且系统具有组网简单、升级方便和高的性能价格比等优点。

由西安交通大学开发的基于Internet的快速成型和快速加工技术，只要用户安装WWW浏览器，就可以通过HTTP获得远程服务部TSB(Tele-Service Bureau)在线技术支持和数据交换。比如提供3D CAD文件和物理模型，加工测试数据反馈给TSB等。另外此项目得到国家863计划的资助。1998年，Swiss Federal技术学院的P。Saucy博士进行了基于Internet的移动机器人的远程控制实验。  

现在，基于Internet的远程测控系统已投人到实际的应用领域，并取得很好的经济效益，其应用前景是十分广阔的。在广泛的工业领域中，可实现数据网络和控制网络的集成，即现场总线和计算机网络融为一体，实现真正的虚拟工厂(Virtual Plant)和虚拟制造(Virtual Manufacture)。远程测控技术的成熟也将促进其在环境监测、电网监控上巨大作用。另外，基于Internet的远程测控将使机器人完成更多更复杂的任务，如深海探测、井下作业和空间探测等。