工业远程控制与物联网技术

分类号：____________密级：______________ＵＤＣ：____________单位代码：______________硕士学位论文论文题目：工业远程控制与物联网技术—基于RFID_GSM技术的远程测控系统学号：_________________________作者：_________________________专业名称：_________________________2012年04月16日TP24内蒙古科技大学硕士学位论文论文题目：作者：_________________________指导教师：单位：协助指导教师：单位：单位：论文提交日期：2012年04月16日学位授予单位：工业远程控制与物联网技术——基于RFID_GSM技术的远程测控系统工业远程控制与物联网技术——基于RFID_GSM技术的远程测控系统IndustrialRemoteControlandInternetofThingsTechnology——TheRomoteMeasurementandControlSystemBasedonRFID_GSMTechnology研究生姓名：指导教师姓名：包头014010，中国Candidate：Supervisor：SchoolofInnerMongoliaUniversityofScienceandTechnologyBaotou014010，P.R.CHINA独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得内蒙古科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。签名：___________日期：____________关于论文使用授权的说明本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵循此规定）签名：___________导师签名：___________日期：____________I摘要随着我国工业自动化水平的发展，现有的工业远程控制系统完成了企业涵盖范围内所有设备或生产车间（线）的互联与控制。但是，庞大的生产运行系统是需要维护的，随着企业规模的扩大，生产线维护成本的降低愈加迫切，生产企业和科研人员已经意识到，只有在现有工业远程控制系统设备与设备互联的基础上，实现设备维修人员、生产调度人员与工控网络的互联、互动，才能更有效的降低生产线维护成本，降低故障时间，拓展流程管理和维护空间维度，进一步提升流程工业自动化水平，提高工业远程控制系统运行效率。本文深入分析了物联网核心技术和主要特点，在此基础上针对传统工业远程控制系统存在的故障处理滞后、故障设备与维修工人之间没有信息交流、故障范围不能及时隔离等问题，提出一种融合M2M技术的新型工业远程控制系统。论文以城市供热管网运行控制为应用背景，研制完成了融合M2M技术的城市热网监控系统。该系统传输层采用移动通信网络，管理层中引入M2M逻辑业务管理技术，将感知识别层、网络构建层以及管理服务层信息有机集成，实现了设备与设备、设备与人之间信息互动，论文主要研究的内容包括：1.研究远程工业控制中人（设备维护工人和生产调度管理者）与物（设备或生产流程）互联、互动的模式；2.采用嵌入式技术完成了基于ISO14443TypeA的新型热网RFID巡检终端采集单元的工程化设计；3.研究、开发远程工业控制中人与设备、人与工艺流程信息互动软件；4.基于M2M、RFID_GSM技术的供热管网运行控制工程化设计；物联网技术具有全面感知、可靠传递、智能计算等优点，是自动化应用领域的新兴热点。文中注重阐述了融合M2M技术实现工业现场RFID数据采集控制器的硬件、软件设计；讨论了人与设备互联、互动的模式；详细论述了远程工业控制中人与设备、人与工艺流程互联、互动软件开发。本课题提出工业运行控制与设备维护技术集成的一种全新思路，可用于电力、石油、化工、环境监测等工业远程控制领域。关键词：物联网；M2M；远程控制；RFID终端；IIAbstractWiththedevelopmentofChina'sindustrialautomation,industrialremotecontrolsystemcompletedinterconnectionandcontrolbetweentheequipmentofthebusinessscopeandtheofproductionworkshop(line).However,thehugeproductionrunsystemsneedtomaintain.Withtheexpansionofbusinessscale,thereductionoftheproductionlinemaintenancecostisevenmoreurgent.Productionenterpriseandscientificresearchpersonnelhaverealizedthat,onlyonthebasisoftheinterrelationbetweenequipmentandequipmentintheexistingindustrialremotecontrolsystem,itistoachievetheinterrelationandinteractionwithintheequipmentmaintenancepersonnel,productionschedulingpersonnelandindustrialnetworksthatwecanmoreeffectivelyreducethemaintenancecostofaproductionline,reducefaulttime,expandtheprocessmanagementandmaintenancespacedimensiontofurtherimprovetheprocessindustryautomationlevelandimprovetheefficiencyoftheindustrialremotecontrolsystem.Thisdesigndeeplyanalyzedthecontentnetworkingcoretechnologyandthemaincharacterfortheproblemoffailuretreatmentlagexistinginthetraditionalindustrialremotecontrolsystem,withoutinformationexchangebetweenthefaultequipmentandmaintenanceworkers,andthatcannotbeisolatedthefaultarea,toputforwardanewtypeofindustrialremotecontrolsystemfusingtheM2Mtechnology.Thispaper,withtheapplicationsbackgroundoftheurbanheatingnetworkoperationcontrol,completedthecityheatingnetworkmonitoringandcontrollingsystemfusingtheM2Mtechnology.Thissystem,withthetransportlayertheusingmobilecommunicationnetworkandthemanagementlayerintroducingtheM2MlogicalbusinessmanagementtechniquesmanagementbusinessmanagementtechnologyM2Mlogic,Willperceivetherecognitionlayer,theorganicintegrationofnetworkconstructionlayerandserviceinformationlayer,toachievetheInformationinteractionbetweentheequipmentanddevices,equipmentandpeople.Thecontentsofthepaperinclude:1)AstudyoftheInterrelatedandinteractivemodebetweenhuman(equipment,maintenanceworkersandproductionschedulingmanager)andmaterial(equipmentorproductionprocess)intheremoteindustrialcontrol;2)AstudyoftheacquisitionunitengineeringdesignofthenewheatingnetworkRFIDdataloggingterminalbasedontheISO14443TypeAusingembeddedtechnology;3)Astudyanddevelopmentoftheinformationinteractivesoftwareofhuman,equipmentandprocessintheremoteindustrialcontrol;III4)AengineeringdesignheatingpipenetworkcontrolbasedontheM2M,RFID_GSMtechnology;Theinternetofthingstechnologyhasmanyadvantages,forexample,overallperceptionofThingstechnology,reliabledelivery,intelligentcomputing,etc.Sothatitisaemerginghotspotforautomationapplications.ThispaperinfocusdescribedthehardwareandsoftwaredesignoftheindustrialfieldRFIDdataacquisitioncontrollerwiththeintegrationofM2Mtechnology;Anditdiscussedtheconnectionandinteractionmodebetweenpeopleandequipment,gaveadetaileddiscussionofthesoftwaredevelopmentoftheinteractiveandinterrelationwithinequipment,technologicalprocessandhumanontheremoteindustrialcontrol.Thistopicproposedanewthoughtoftheintegrationoftheindustrialoperationcontrolandmaintenanceoftechnology,sothatitcanbeusedforelectricpower,petroleum,chemical,environmentalmonitoringandotherindustrialremotecontrolfield.KeyWords：Internetofthings;M2M;Theremotecontrol;RFIDterminal;1目录摘要..........................................................