四川省川南煤业有限责任公司鲁班山北矿 四川 宜宾 645251
【摘 要】随着我国社会经济的快速发展以及科学技术的不断进步，在现代化生产的过程中机电一体远程监控系统发挥的作用越来越突出，并在工业生产等领域中得到广泛的应用。因此，对机电一体远程监控系统的结构设计方案以及网络结构体系进行探究具有十分重要的现实意义。
【关键词】机电一体；远程监控；结构设计；网络结构体系
1.引言
现代生产模式的不断深入发展，使得在社会各个领域中对于网络技术的应用越来越多，因而，信息基础设施建设的作用越来越重要。机电一体化技术融入了机械技术、微电子技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术、信息技术以及电工电子技术等多种技术，并在实际中将其进行综合地利用，现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。同时，远程监控技术结合了信息网与控制网，从而使得生产运营状况以及企业的经营管理策略实现紧密的结合，使企业综合自动化的目标得以实现。在社会经济水平日益提高的今天，对机电一体远程监控系统进行研究具有非常重要的理论意义与实践意义。
2.机电一体远程监控系统简析
工业生产控制所具有的高实时性、高环境适应性和高可靠性的特点决定了自动控制与监测系统一直以来使用的技术都各成体系，导致许多通信协议都不开放和不统一。为了适应自动检测与控制系统愈来愈复杂的要求和满足多功能系统的需要，出现了监督系统和直接数字系统等，但这些系统因采用集中控制的方式使得系统抗干扰性和可靠性较差。随着现代生产力和科学技术的发展，全球性互联网的出现为自动监控系统开辟出新天地，使现场远程监控系统开始出现。它能在现场数据不易采集或者设备分布较广泛的场合，及时监测并有效控制设备运行状态。远程监控系统的应用将控制网与信息网有效连接，管理者能够随时掌握生产运营情况，把公司生产运营的实际情况与企业的管理经营政策紧密结合到一起以实现企业在综合层次的自动化。另外，通过远程监控系统，可以方便利用丰富的软件和硬件资源对对象进行高级控制来维护相关设备的正常工作，实现远程的少人甚至无人值守，达到增加效率减少人员的目标。
3.机电一体远程监控系统的结构设计方案
为了确保工程质量和安全生产，就需要测量、监控生产工作面的各项数据。因此，采用合理的结构设计方案构建机电一体化远程监控系统，是非常必要的。目前，机电一体远程监控系统大多采用基于Web的远程控制系统结构，该结构由客户端、监控中心和现场监控三个子系统构成。现场监控，即智能终端，主要负责采集现、传输现场设备的各项数据，并接受监控中心的控制，以完成相应的任务。监控中心由Web服务器、数据库服务器和通信模块三部分组成。通信模块负责数据传输服务，数据库负责存储各类数据，Web服务器负责和现场子系统、客户子系统的互动和信息传递。客户端子系统用于实现与用户的交互，向监控中心发送信息或从监控中心获取数据。目前，多用户同时监控成为了机电一体远程监控结构设计的重点。为了实现多用户同时监控，采用较多的方案是多线程异步TCP/IP网络套接字，判断监听连接请求的lP地址是否合法。只有合法的IP地址，才能够在服务器端创建客户通信套接字。机电一体化远程监控采用的结构模式主要有两种：C/S架构的远程监控（客户机/服务器模式）和B/S架构的远程监控（浏览器/Web服务器/数据库服务器模式）。
4.机电一体远程监控系统的基本结构选择
远程监控是指本地计算机通过网络系统对远程活动进行监视和控制，以完成对分散控制网络的状态监控及设备的诊断维护等功能。远程监控有利于在设备分布较广以及难以采集数据的场合对设备的运行状态进行有效的监控和合理控制。基于Web的机电一体远程控制系统结构大致可分为现场监控、监控中心和客户端3个子系统。目前，远程监控的结构模式主要有两种：一种是客户机/服务器模式（C/S模式），另一种是数据库服务器（B/S）模式，而第二种（B/S）模式实际上属于三层C/S模式的一种。
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4.1C/S架构的机电一体远程监控模式
C/S架构，即客户机/服务器模式，其工作过程为客户机发送工作请求至服务器系统，服务器响应后再提供相应的服务。C/S架构在硬件上表现为在多台机器之间分配给定的处理任务，其中硬件服务器负责提供客户机所需的各种使用资源，客户机负责提供用户接口。硬件服务器，如文件服务器、打印服务器等就是服务提供的一方。C/S在软件上的表现为按照逻辑功能将应用系统或软件系统分成若干组成部分，部分负责服务功能，部分负责客户功能，即服务器软件与客户软件。服务器软件主要用于处理客户请求，软件服务器主要提供应用程序服务、过程调用、数据库服务等类型的服务。而客户软件主要负责请求服务器软件提供相应的服务。基本的C/S架构的远程监控，具有简单易用的优点，但是在这种模式下客户机需要承担过程的任务，导致数据库服务器性能较低，不利于维护、修改系统功能。而三层C/S构架的远程监控，能够较好地克服基本的C/S架构的不足。
4.2B/S架构的机电一体远程监控模式
从本质上来说，B/S结构是三层C/S结构的一个特例。B/S结构分为浏览器、Web服务器和数据库服务器三层结构。浏览器行使客户服务程序的功能，通过接收从服务器传送来的超文本标记语言（HTML），将其生成页面作为系统的客户界面显示出来；同时根据资源的统一资源定位符（Uniform/UniversalResourceLocator，URL）向网络服务器提出服务请求。Web服务器程序对服务请求做出处理后，将结果通过超文本标记语言发送给客户浏览器。若Web服务器需要对数据进行查询或要请求其他的数据操作服务时，可通过通用网关界面（CommonGatewayInterface，CGI）、ASP以及Internet服务器扩展（ISAPI）等技术途径对数据库服务器提出服务申请。
5.远程监控系统的网络结构体系
远程监控系统基于网络的结构基础为国际互联协议/结构控制体系，而此体系的基础是开放系统互联网通信模型。这里所谓的开放系统是指对用户们开放的结构系统。如今随着计算机网络的发展，各个厂商想要在不同联网形式不同型号的计算机中实现网络信息的共享，必须具备相同的联网标准，才能实现各个系统的互联，而开放系统满足这一要求。开放系统具有支持各种不同通信媒体、支持多种业务处理、支持高级人机之间的接口、和支持不同计算机之间的通信和互联的特点。
5.1ISO/OSI开放体系结构
ISO/OSI开放系统体系结构是一种七层结构，由国际化标准组织提出，其基本的构造技术是分层，主要包括物理层、网络层、会话层、运输层、数据链路层、应用层和表示层。物理层是各个分层结构中的最底层，是物理媒介与开放系统之间的接口；网络层提供维持、释放和建立互联网连接的相关方法给运输层；会话层用来给表述层提供相关服务；运输层将底运费、高可靠的透明数据传输给OSI高层；数据链路层能够给网络层提供服务并在源开放系统的网络层和开放系统的网络层之间传送数据；应用层为体系的最高层，在能够实现多个进程通信的同时完成一系列处理业务需要的服务功能；表示层具有给用户提供会话服务方式、确定复杂的数据结构方法等四个功能。
5.2TCP/IP网络协议体系
此协议中含有网络协议，而网间协议和传输控制协议是其中最具基本性和最重要的两个协议。IP服务为计算机及互联网提供通信传输服务，TCP协议为网络程序提供基本通信连接服务。此协议分为四层，遵循的原则是对等实体通信，即在两台计算机之间利用网络进行数据传输的时候，通信功能可以是相同的。
6.结语
现阶段，在工业生产的各个领域中，包括工程建设、水电部门以及煤矿企业中对于机电一体远程监控系统的应用越来越多，这是由于机电一体远程监控系统具有硬件结构简单明了，软件开放方便快捷等优点决定的，其在现代社会中的作用越来越突出，因此，对于机电一体远程监控系统进行一定的探究具有十分重要的现实意义。
参考文献
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论文作者:谢祥树
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第3期
论文发表时间:2016/8/18
标签：服务器论文; 机电论文; 监控系统论文; 结构论文; 系统论文; 远程监控论文; 网络论文; 《低碳地产》2015年第3期论文;