【正文】 通信，兩者可以通過問答方式來實(shí)現(xiàn)通信，總控制中心計(jì)算機(jī)是發(fā)問方，可以任何時刻提出和任何一個監(jiān)測站的通信，可以要求監(jiān)測站提供其需要的數(shù)據(jù)，具有很強(qiáng)的靈活性。監(jiān)測站和主控制中心計(jì)算機(jī)的通信方式可以分為命令式和輪詢式。當(dāng)它們之間的距離較近時，通信線路可以選擇比較便宜的，當(dāng)它們之間的距離較遠(yuǎn)時，就要考慮選擇價格稍微貴點(diǎn)，但是通信質(zhì)量較好的通信線路。監(jiān)測站和其監(jiān)測點(diǎn)的通信是把用傳感器、轉(zhuǎn)換器等芯片器件檢測到的數(shù)據(jù)傳到監(jiān)測站。 遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)目前主要應(yīng)用于石油、化工、水處理、工業(yè)鍋爐等眾多的工業(yè)場所。從上面對遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的簡單介紹我們可以看出來，采用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)可以大大降低人們的工作量，節(jié)約了成本，還可以實(shí)現(xiàn)自動化的管理，使得我們可以把更多的精力放在需要的地方，不必為了監(jiān)視機(jī)器的工作而浪費(fèi)大量的人力物力。若每個監(jiān)測點(diǎn)都派有專人看守，或是配人到處查看，肯定要消耗大量的人力物力，倘若發(fā)生意外情況卻又無法及時報告給主管人員，耽誤了決策的最佳時間，那將會帶來嚴(yán)重的后果，輕者影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，重者可能造成人員傷亡。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)主要應(yīng)用于監(jiān)測站分布廣泛的情況。在監(jiān)測的范圍較大，或監(jiān)控點(diǎn)較多的情況下，就需要把監(jiān)控工作分散進(jìn)行，然后再進(jìn)行集中管理，這就是所謂的分布式監(jiān)控。 基于PSTN的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的研究及應(yīng)用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)及應(yīng)用畢業(yè)論文目錄1. 引言………………………………………………………………………1 遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)及應(yīng)用 ………………………………………………1 遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展……………………………………… 2 課題的研究內(nèi)容…………………………………………………… 32. 遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)……………………………………………………………4 遠(yuǎn)程監(jiān)控的一般結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)………………………………… 4 PSTN通信網(wǎng)絡(luò)………………………………………………………6 常見的通信網(wǎng)絡(luò)……………………………………………… 6 PSTN網(wǎng)絡(luò)的通信………………………………………………8 串行通信技術(shù)……………………………………………………… 9 數(shù)據(jù)傳送……………………………………………………… 9 通信的種類…………………………………………………… 9 串行通信……………………………………………………… 10 數(shù)據(jù)的存儲與管理技術(shù)…………………………………………… 11 編程技術(shù)…………………………………………………………… 143. 給予PSTN的變電所遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)…………………………………… 16 變電所遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………… 16 調(diào)制解調(diào)器及AT指令………………………………………………17 調(diào)制解調(diào)器…………………………………………………… 17 AT命令………………………………………………………… 19 軟件功能設(shè)計(jì)……………………………………………………… 20 數(shù)據(jù)的存儲與管理技術(shù)…………………………………………… 24 Access數(shù)據(jù)庫簡介…………………………………………… 24 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)………………………………………………… 25 VB與Access數(shù)據(jù)庫的連接……………………………………27 通信程序的設(shè)計(jì)………………………………………………………33 串行通信端口及其初始化………………………………………33 通信協(xié)議設(shè)計(jì)……………………………………………………36 通信過程的設(shè)計(jì)…………………………………………………39 輔助界面的設(shè)計(jì)…………………………………………………474. 結(jié)論………………………………………………………………………49參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………… 51 遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)及應(yīng)用在自動化領(lǐng)域，人們總是希望用機(jī)器來代替人做某些事情，尤其是大量簡單的重復(fù)性的操作，或是危險的工作。但是機(jī)器無論多先進(jìn)，能幫人們多大的忙，它還是有可能會失控的，因此還是需要有相應(yīng)的設(shè)備來監(jiān)視這些機(jī)器的工作情況，這就是所謂的監(jiān)控。[1]當(dāng)要監(jiān)測的站點(diǎn)較多，且分布不集中時，可以采用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，即：將總控制中心設(shè)在其他地方，各監(jiān)測站還是采用分布式監(jiān)測技術(shù)，再采用一定的通信方式將總控制中心計(jì)算機(jī)和各監(jiān)測站計(jì)算機(jī)聯(lián)系起來。當(dāng)一個系統(tǒng)包括若干個子系統(tǒng)，且各子系統(tǒng)分布不集中時，采用這種技術(shù)尤為廣泛。可見，對于這種監(jiān)測站分布廣泛的情況，有必要用監(jiān)測器來代替人的工作，監(jiān)視機(jī)器的工作情況，并將這些時時資料傳送到控制中心的計(jì)算機(jī)上，人們只要坐在辦公室里就可以查看各個監(jiān)測點(diǎn)的工作情況，此外，再借助一定的通信手段，人們完全可以把辦公室搬到遠(yuǎn)離廠區(qū)的地方，并且可以隨時查看當(dāng)前，甚至以前的關(guān)于系統(tǒng)工作情況的數(shù)據(jù)資料。這對于生產(chǎn)的自動化和生產(chǎn)效率的提高有很大的作用。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)主要包括兩部分：一是主控制中心計(jì)算機(jī)與監(jiān)測站計(jì)算機(jī)的通信過程；二是各監(jiān)測站和其監(jiān)測點(diǎn)的通信。一般來說，是采用專用的通信線路或是總線將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)測站計(jì)算機(jī)的。在具體的實(shí)現(xiàn)過程中，我們還要編寫通信程序，進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)，解決采取什么樣的方法通信、發(fā)送數(shù)據(jù)的方式、接收數(shù)據(jù)的方式、如何管理這些數(shù)據(jù)等問題。輪詢式是指監(jiān)測站1～監(jiān)測站n按一定的算法輪流不停的向總控制中心計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，總控制中心計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)接收和管理這些數(shù)據(jù)，但是它無法主動和各監(jiān)測站聯(lián)系，只能被動的接收。無論是命令式還是輪詢式的通信，在其具體的實(shí)現(xiàn)過程中，都要涉及到用軟件編程來實(shí)現(xiàn)通信功能。雖然說如果一直讓主控制中心計(jì)算機(jī)和監(jiān)測站計(jì)算機(jī)之間保持通信關(guān)系就可以使雙方隨時通信，但是這就會大量增加通信費(fèi)用。在通信網(wǎng)絡(luò)方面，目前的幾種選擇都存在著不足之處，有的傳輸距離有限，有的傳輸質(zhì)量不好，有的通信費(fèi)用太高等等。 課題的研究內(nèi)容下面以徐州鐵路分局給水所變電所為例，把遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)用在變電所的運(yùn)行管理中。因此，這里僅介紹一個監(jiān)測站和主控制中心計(jì)算機(jī)間的點(diǎn)到點(diǎn)的連接通信問題，通過這個最簡單的監(jiān)控系統(tǒng)，來說明遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的工作情況。通過借助一定的通信網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)其連接，比如：PSTN網(wǎng)絡(luò)，它可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的通信，其實(shí)現(xiàn)簡單成本低。論文將在以下幾方面進(jìn)行設(shè)計(jì)研究：⑴遠(yuǎn)程監(jiān)控的一般結(jié)構(gòu)⑵PSTN網(wǎng)絡(luò)通信的特點(diǎn)⑶調(diào)制解調(diào)器的作用⑷串行通信的過程⑸數(shù)據(jù)的存儲和管理技術(shù)⑹遠(yuǎn)程通信過程 遠(yuǎn)程監(jiān)控的一般結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)一般是由總控制中心計(jì)算機(jī)、監(jiān)測站計(jì)算機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、通信網(wǎng)絡(luò)以及設(shè)備間的連接線路等組成的。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)涉及到的幾個關(guān)鍵技術(shù)在前面對遠(yuǎn)程監(jiān)控的介紹中已經(jīng)有了初步的介紹，下面將具體的分析遠(yuǎn)程監(jiān)控的過程，看看遠(yuǎn)程通信是怎樣實(shí)現(xiàn)的。監(jiān)測站的計(jì)算機(jī)可以查看數(shù)據(jù)、打印數(shù)據(jù)、進(jìn)行報警處理、實(shí)現(xiàn)工作記錄等常見的一些功能。主控制中心的作用主要作用在于，它可以在監(jiān)測站以外的任何地方，隨時和監(jiān)測站的計(jì)算機(jī)取得聯(lián)系，獲得想要的數(shù)據(jù)資料，比如在家里也可以實(shí)現(xiàn)與監(jiān)測站的連接。每個監(jiān)測站都應(yīng)該有唯一的一個可以和其他監(jiān)測站區(qū)分的號碼，比如可以是電話號碼，還可以是手機(jī)號碼等等。然后，當(dāng)主控制中心計(jì)算機(jī)和監(jiān)測站計(jì)算機(jī)建立連接了，兩者要進(jìn)行通話，比如主控制中心計(jì)算機(jī)要求傳送當(dāng)天的數(shù)據(jù)，監(jiān)測站要能夠正確的接收到這個命令，并把當(dāng)天的數(shù)據(jù)傳回去，接收數(shù)據(jù)的主控制中心計(jì)算機(jī)也能正確的接受數(shù)據(jù)，并做出相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。這里面就是一個通信協(xié)議的制定問題，要定義一個雙方都能遵守和應(yīng)用的通信協(xié)議，在通信過程中，雙方都按照這個協(xié)議進(jìn)行通信，這樣才能實(shí)現(xiàn)有效的控制。這個和監(jiān)測站計(jì)算機(jī)的功能基本相似。 PSTN通信網(wǎng)絡(luò) 常見的通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)的選擇實(shí)際上就是在現(xiàn)有的通信媒介中選擇一種適合遠(yuǎn)程監(jiān)控需求的媒介。有線傳輸又包括：光纖通信、電力線的載波傳輸、電話網(wǎng)PSTN傳輸、專線傳輸?shù)?。光纖通信的研究工作在我國的起步較早，在70年代初就已經(jīng)開始了研究工作。其載波位于電磁波譜的近紅外區(qū)，頻率非常高且范圍寬，因而通信容量極大。此外，光纖通信還具有不導(dǎo)電、耐高溫、重量輕、纖細(xì)、低損耗等特點(diǎn)。電力線的載波傳輸技術(shù)可取性高、投資少、建設(shè)維護(hù)方便，是目前唯一不需要線路投資的有線通信方式。但目前就我國情況而言還需要花大力氣開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品并致力于提高可靠性和穩(wěn)定性，且電力線載波通信在和其他通信方式結(jié)合中接口問題還存在很大問題，隨著通信距離的增加通信質(zhì)量會隨之下降。專線的好處是數(shù)據(jù)傳遞有較好的保障，帶寬恒定；專線傳輸意味著時時連接，長期可用，帶寬固定，在應(yīng)用速率低于1 kit/s 的范圍內(nèi)有廣泛的市場，如銀行的POS機(jī)、GPS系統(tǒng)、煙草銷售、彩票銷售、企業(yè)辦公等等，但是這種通信方式成本很高，距離愈長價格也就愈貴，而且點(diǎn)到點(diǎn)的結(jié)構(gòu)不夠靈活。衛(wèi)星通信可以在地球上任意兩點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)通信，既快捷又準(zhǔn)確，不受通信兩點(diǎn)地面自然條件惡劣程度的影響，且費(fèi)用與通信距離無關(guān)，是未來進(jìn)行遠(yuǎn)程通信的一個良好的傳輸媒介。尤其是對人煙稀少地區(qū)、受天災(zāi)待援助地區(qū)、遠(yuǎn)洋船只及對遠(yuǎn)航飛機(jī)等更能顯示它的優(yōu)越性。這類通信受空間限制較少，時時性好，其主要代表為GSM技術(shù)。還有就是陸地蜂窩移動通信系統(tǒng)的基地站受天線高度限制，增設(shè)基地站需要較大投資，故迄今一些發(fā)達(dá)國家的陸地蜂窩移動通信系統(tǒng)的覆蓋范圍僅限于城市及主要公路沿線。PSTN公用電話網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)應(yīng)用的非常廣泛?？梢允褂谜{(diào)制解調(diào)器并借助電話網(wǎng)將兩臺遠(yuǎn)距離的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連，以傳送數(shù)據(jù)。所以下面將以PSTN網(wǎng)絡(luò)作為通信網(wǎng)絡(luò)。利用現(xiàn)有的電話網(wǎng)，只要在PC或終端設(shè)備進(jìn)入電話網(wǎng)的前端裝入Md(Modem，調(diào)制解調(diào)器)，將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號變換成模擬信號進(jìn)入電話交換網(wǎng)即可公用電話網(wǎng)一般由本地電話網(wǎng)和長途電話網(wǎng)組成。長途電話網(wǎng)由一、二、三級長途交換中心與五級交換中心(端局)構(gòu)成網(wǎng)狀與匯接相結(jié)合的復(fù)合型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在長途電話網(wǎng)五級交換中心服務(wù)范圍內(nèi)可組織開放長途數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，也可經(jīng)國際出口局開放國際數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。電話的記費(fèi)是按從摘機(jī)開始直到掛機(jī)所花費(fèi)的時間計(jì)算的，只有當(dāng)兩個電話間建立連接時采用占用到電話線路，當(dāng)通話結(jié)束時，會自動釋放線路的使用權(quán)。[2]當(dāng)PSTN網(wǎng)絡(luò)作為語音的傳輸媒介時，它的工作過程如下：首先打電話的一方摘機(jī)；看有無撥號音，無則等待撥號音，等不到撥號音就掛斷電話重新摘機(jī)，有則撥號；撥完號等待有無應(yīng)答音，無則掛斷重新摘機(jī)，有則等待對方應(yīng)答；當(dāng)對方接聽電話，則整個撥號過程結(jié)束，進(jìn)入通話過程。通話過程結(jié)束，則應(yīng)該掛斷電話，當(dāng)一方首先掛斷后，另一方也應(yīng)該把電話掛斷，這樣才能保證下次通話的正常進(jìn)行。這其實(shí)就是我們?nèi)粘Ｉ钪写螂娫挼倪^程。 串行通信技術(shù) 數(shù)據(jù)傳送通信的主要目的是將數(shù)據(jù)從一端傳送到另一端，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的變換。一般說來，發(fā)送與接受的節(jié)點(diǎn)稱為數(shù)據(jù)終端設(shè)備（Data Teriminal Equipment ,DTE），如個人計(jì)算機(jī)工作站。這些中間節(jié)點(diǎn)稱為數(shù)據(jù)交換設(shè)備（Data Switching Equipment,DSE）。終端設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時，必須先將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電氣信號，以便在線路上傳輸，而負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)與電氣信號轉(zhuǎn)換的設(shè)備稱為數(shù)據(jù)通信設(shè)備（Data Communication Equipment,DCE），如調(diào)制解調(diào)器。DTE與DCE間的數(shù)據(jù)傳輸線路通常使用RS232，而DCE與DSE間的媒介則包括了雙絞線、同軸電纜、光纖或無線電等。并行通信一次的傳輸量為8個位（1個字節(jié)）；而串行通信則是一次只傳輸1個位（也就是一個標(biāo)準(zhǔn)電位的狀態(tài)）。但是并行通信有其缺陷：在數(shù)據(jù)電壓傳輸?shù)倪^程中，容易因線路的因素而使標(biāo)準(zhǔn)電位發(fā)生變化，（最常見的是電壓衰減問題，以及信號間相互干擾問題（CrossTalk）），因而使傳輸數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤。[1]相比較之下，串行通信一次只傳1位，處理數(shù)據(jù)的電壓只有一個標(biāo)準(zhǔn)電位，因此不太容易把數(shù)據(jù)漏失，再加上一些防范措施，要漏失就更不容易了。下面主要分析一下RS232和RS485的串行通信。工業(yè)領(lǐng)域大量使用串行通信來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，但是工業(yè)環(huán)境會有噪聲干擾傳輸線路，在用RS232進(jìn)行傳輸時，就經(jīng)常回受到外界的電氣干擾而使得信號發(fā)生錯誤。RS485信號將被發(fā)送出去時會分成正負(fù)的兩臺線路，當(dāng)?shù)竭_(dá)接收端后，再將信號相減，就可以把干擾的影響抵消掉。而RS232更適合于短距離的簡單通信用，如：連接計(jì)算機(jī)和調(diào)制解調(diào)器用。為了解決這個問題，就需要使每個數(shù)據(jù)都始終保持著它所代表的含義。隨之而來的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的產(chǎn)生完全的解決了上述的問題，采用數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)，可以方便的調(diào)出記錄中的任何數(shù)據(jù)，查找起來非常方便，且速度很快。其中，大量是指數(shù)據(jù)的數(shù)量；持久是指數(shù)據(jù)的保持時間；可靠是指數(shù)據(jù)的安全性；共享是指數(shù)據(jù)對不同人的使用權(quán)。表（Table）是一種數(shù)據(jù)庫對象，它包含一種具有相同屬性集合的記錄(Re