本发明专利技术公开了一种基于DCS操作站的远程控制系统，涉及工业控制技术领域。所述系统包括有远端作业设备、无线通信设备、互联网络、防火墙设备和分散控制系统DCS操作站，其中，所述无线通信设备包括有接口板、网络切换开关、4G/5G路由器、调制解调模块、卫星天线和控制模块，所述控制模块可根据对4G/5G路由器和卫星天线的工作信号检测结果，通过切换控制使所述远端作业设备能够实时接入互联网络，而所述DCS操作站通过防火墙设备也接入所述互联网络，使得可利用所述互联网络通信连接所述远端作业设备，进而即使出现无移动信号的情况，也可以自动通过卫星通信来实现工业控制子系统与DCS系统的无线传输，确保数据通讯实时性。确保数据通讯实时性。确保数据通讯实时性。
【技术实现步骤摘要】
一种基于DCS操作站的远程控制系统
[0001]本专利技术属于工业控制
，具体涉及一种基于DCS操作站的远程控制系统。
技术介绍
[0002]工业控制(Factory Control)主要是指使用计算机技术、微电子技术和电气手段，使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化和精确化，并具有可控性及可视性。在现有工业控制系统中，工厂分散控制系统(Distributed Control System，DCS)一般需要与工业控制子系统(如基于可编程逻辑控制器PLC的作业系统)建立链接，例如中水泵等子系统需与工厂DCS系统进行实时的数据通讯，但是，目前建立实时数据通讯的方式都是采用有线传输方式，如公开号为CN209469566U的且名称为《一种基于DCS的多种水泵控制系统》的现有专利，其中，水泵与主控柜之间均采用有线连接方式，只能适应于近距离的系统链接场景，无法满足新的远程控制需求。
[0003]针对上述的远程控制需求，目前也有基于地面移动通信系统来实现工业控制子系统与DCS系统的无线传输目的，但是所述地面移动通信系统仍然存有一定局限性，即在一些地区，由于所处环境恶劣，导致宏基站无法在短时间内建设，并且存在建设成本巨大等问题，进而导致这些区域为无信号覆盖区域或无本地电信运营商来提供地面移动通信网络的区域。例如在海洋、山区或沙漠等地理区域，由于宏基站架设困难，地面移动通信网络几乎不存在；又例如在偏远村庄、偏远居民点、生态区或小岛等区域，由于网络建设成本巨大，导致无本地电信运营商来提供地面移动通信网络；又例如在突发地震等自然灾害的区域，由于宏基站可能出现损害等事故，导致临时无移动信号。因此仅靠地面移动通信系统，存在因无移动信号而无法进行数据通讯/临时中断数据通讯的风险，使得无法完全确保工业控制子系统与DCS系统的数据通讯实时性。
[0004]由此考虑卫星通信具有覆盖面积广的特点，如何提供一种基于卫星通信技术和4G/5G通信技术的且实现工业控制子系统与DCS系统无线传输的远程控制方案，使得可以确保工业控制子系统与DCS系统的数据通讯实时性，是本领域技术人员亟需研究的课题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种基于DCS操作站的远程控制系统，用以解决现有基于地面移动通信系统的远程控制方案存在因无移动信号而无法进行数据通讯/临时中断数据通讯的风险，使得无法完全确保工业控制子系统与DCS系统的数据通讯实时性的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，提供了一种基于DCS操作站的远程控制系统，包括有远端作业设备、无线通信设备、互联网络、防火墙设备和分散控制系统DCS操作站，其中，所述无线通信设备包括有接口板、网络切换开关、4G/5G路由器、调制解调模块、卫星天线和控制模块，所述接口板上布置有第一控制接口、第二控制接口、第一网络接口和第二网络接口，所述网络切换开关具有受控接口、第三网络接口、卫星通信网络接口和4G/5G网络接口；
[0008]所述远端作业设备通信连接所述第一网络接口，所述第一网络接口通信连接所述第二网络接口，所述第二网络接口通信连接所述第三网络接口，所述卫星通信网络接口通信连接所述调制解调模块，所述4G/5G网络接口通信连接所述4G/5G路由器，所述调制解调模块通过信号收发链路通信连接所述卫星天线，所述控制模块通过所述第一控制接口通信连接所述4G/5G路由器，所述控制模块通过所述第二控制接口通信连接所述受控接口，所述控制模块还分别通信连接所述调制解调模块和所述卫星天线；
[0009]所述网络切换开关，用于根据从所述受控接口输入的控制信号，二选一地切换导通所述第三网络接口与所述卫星通信网络接口或者所述第三网络接口与所述4G/5G网络接口；
[0010]所述控制模块，用于实时地根据对所述4G/5G路由器和所述卫星天线的工作信号检测结果，基于预先设置的网络优先规则，实时控制所述网络切换开关执行二选一地切换导通动作，以便使所述远端作业设备能够通过所述卫星天线或所述4G/5G路由器接入所述互联网络；
[0011]所述DCS操作站通过所述防火墙设备接入所述互联网络，以便利用所述互联网络通信连接所述远端作业设备。
[0012]基于上述
技术实现思路
，提供了一种融合卫星通信技术和4G/5G通信技术的且实现工业控制子系统与DCS系统无线传输的远程控制方案，即包括有远端作业设备、无线通信设备、互联网络、防火墙设备和分散控制系统DCS操作站，其中，所述无线通信设备包括有接口板、网络切换开关、4G/5G路由器、调制解调模块、卫星天线和控制模块，所述控制模块可实时地根据对所述4G/5G路由器和所述卫星天线的工作信号检测结果，基于预先设置的网络优先规则，实时控制所述网络切换开关执行二选一地切换导通动作，以便使所述远端作业设备能够通过所述卫星天线或所述4G/5G路由器接入所述互联网络，而所述DCS操作站通过所述防火墙设备也接入所述互联网络，使得可利用所述互联网络通信连接所述远端作业设备，进而即使出现无移动信号的情况，也可以自动通过卫星通信来实现工业控制子系统与DCS系统的无线传输，使得可以确保数据通讯实时性，便于实际应用和推广。
[0013]在一个可能的设计中，所述控制模块，还用于在所述远端作业设备通过所述卫星天线或所述4G/5G路由器接入所述互联网络时，从所述互联网络上获取所在地区在下一个单位时期的天气预报数据，然后将所述天气预报数据输入基于神经网络的且已完成训练的预测模型，输出得到用于指示所述下一个单位时期是否为移动信号非稳定期的预测结果，最后当所述预测结果指示所述下一个单位时期为移动信号非稳定期时，在所述下一个单位时期始终控制所述网络切换开关导通所述第三网络接口与所述卫星通信网络接口，以便使所述远端作业设备能够稳定地依次通过所述调制解调模块、所述卫星天线和卫星通信运营商网络接入所述互联网络。
[0014]在一个可能的设计中，当所述远端作业设备为基于Modbus RTU协议进行对外通信的作业设备时，所述远程控制系统还包括有用于进行Modbus RTU协议与Modbus TCP/IP协议互转的协议转换设备；
[0015]所述协议转换设备通过RS485串行接口通信连接所述远端作业设备，所述协议转换设备还通过RJ45网线接口通信连接所述第一网络接口。
[0016]在一个可能的设计中，实时地根据对所述4G/5G路由器和所述卫星天线的工作信
号检测结果，基于预先设置的网络优先规则，实时控制所述网络切换开关执行二选一地切换导通动作，包括：
[0017]实时地根据来自所述4G/5G路由器的且通过所述第一控制接口采集的在线状态灯工作信息，判断是否有4G/5G网络信号；
[0018]若有4G/5G网络信号，则控制所述网络切换开关执行用于导通所述第三网络接口与所述4G/5G网络接口的切换动作，以便使所述远端作业设备能够通过所述4G/5G路由器接入所述互联网络，否则控制所述网络切换开关执行用于导通所述第三网络接口与本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于DCS操作站的远程控制系统，其特征在于，包括有远端作业设备、无线通信设备、互联网络、防火墙设备和分散控制系统DCS操作站，其中，所述无线通信设备包括有接口板、网络切换开关、4G/5G路由器、调制解调模块、卫星天线和控制模块，所述接口板上布置有第一控制接口、第二控制接口、第一网络接口和第二网络接口，所述网络切换开关具有受控接口、第三网络接口、卫星通信网络接口和4G/5G网络接口；所述远端作业设备通信连接所述第一网络接口，所述第一网络接口通信连接所述第二网络接口，所述第二网络接口通信连接所述第三网络接口，所述卫星通信网络接口通信连接所述调制解调模块，所述4G/5G网络接口通信连接所述4G/5G路由器，所述调制解调模块通过信号收发链路通信连接所述卫星天线，所述控制模块通过所述第一控制接口通信连接所述4G/5G路由器，所述控制模块通过所述第二控制接口通信连接所述受控接口，所述控制模块还分别通信连接所述调制解调模块和所述卫星天线；所述网络切换开关，用于根据从所述受控接口输入的控制信号，二选一地切换导通所述第三网络接口与所述卫星通信网络接口或者所述第三网络接口与所述4G/5G网络接口；所述控制模块，用于实时地根据对所述4G/5G路由器和所述卫星天线的工作信号检测结果，基于预先设置的网络优先规则，实时控制所述网络切换开关执行二选一地切换导通动作，以便使所述远端作业设备能够通过所述卫星天线或所述4G/5G路由器接入所述互联网络；所述DCS操作站通过所述防火墙设备接入所述互联网络，以便利用所述互联网络通信连接所述远端作业设备。2.如权利要求1所述的远程控制系统，其特征在于，所述控制模块，还用于在所述远端作业设备通过所述卫星天线或所述4G/5G路由器接入所述互联网络时，从所述互联网络上获取所在地区在下一个单位时期的天气预报数据，然后将所述天气预报数据输入基于神经网络的且已完成训练的预测模型，输出得到用于指示所述下一个单位时期是否为移动信号非稳定期的预测结果，最后当所述预测结果指示所述下一个单位时期为移动信号非稳定期时，在所述下一个单位时期始终控制所述网络切换开关导通所述第三网络接口与所述卫星通信网络接口，以便使所述远端作业设备能够稳定地依次通过所述调制解调模块、所述卫星天线和卫星通信运营商网络接入所述互联网络。3.如权利要求1所述的远程控制系统，其特征在于，当所述远端作业设备为基于Modbus RTU协议进行对外通信的作业设备时，所述远程控制系统还包括有用于进行Modbus RTU协议与Modbus TCP/IP协议互转的协议转换设备；所述协议转换设备通过RS485串行接口通信连接所述远端作业设备，所述协议转换设备还通过R...
【专利技术属性】
技术研发人员：李广杰，许长伟，宋新磊，郑榕，杨召锋，
申请(专利权)人：郑州华泰联合工业自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：
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