一种利用手机实现无线工业监控的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开的是一种利用手机实现无线工业监控的方法及系统。方法是利用手机支持的Ｊａｖａ功能，将监控终端子系统下载到手机内存中，运行于手机的Ｋ－Ｊａｖａ虚拟机之上，从而通过下述数据流程完成数据监控：１）用户下载安装手机端的监控子系统并完成初始化；２）手机监控子系统提交注册请求，工业监控数据服务器通过身份认证完成权限分配；３）手机监控子系统通过无线数据网络提交监控指令；４）工业监控数据服务器完成指令处理，并返回结果。本工业监控方法采用被广泛使用的手机作为基本的远程监控终端，具有系统组建便捷、成本低、使用和维护方便的特点，能实现远距离移动监控、图形界面交互、权限控制。本发明专利技术还提供了一种应用该方法实现的系统，由手机监控子系统、移动通信网络、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ、工业监控数据服务器组成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业自动化领域，特别涉及一种利用手机实现无线工业监控的方法及系统。
技术介绍
传统的工业监控信息集成(SCADA，Supervisory Control And DataAcquisition System)一般在企业局域网范围内进行。由于有线局域网的限制，监控终端只能局限于有线网络所能覆盖的工业现场附近。而现代工业监控的特点要求监控技术满足如下要求1)远程监控工业生产制造系统一般是全年全天候不间断运转。而技术主管、生产主管、经营决策人员由于种种原因，无法保持对生产数据的持续、实时监视。远程监控就是指，以上人员既便在工业现场以外也能通过现代通讯技术和监控技术，掌握工业现场的关键运行数据，进行及时的决策和调整。2)多客户端性对于一个大型的工业现场，往往具有多项监控指标，如生产运行数据、设备运行数据等。不同的工作人员出于不同的工作分工，对每个监控指标的侧重点也有所不同，并且有可能同时对一项重要指标同时进行监控。3)弱实时性要求工作人员对监控现场的数据进行实时跟踪，掌握关键生产过程和关键设备的运行数据，以及最近时间段数据的变化趋势。但必须指出的是，此类监控技术是对工业现场的监控设备的一种补充，而非替代。这样的监控要求，其实时性要求相对较弱。4)可视化图形用户操作可以向监控现场一样，对工业位号的选择，察看，信息更改等操作实现可视化，这样易于学习和使用。5)权限控制工业现场数据涉及企业的核心业务，权限控制要求赋予不同的职责和不同的人员以不同的权限。对企业级的应用来说，目前针对上述远距离、多用户、弱实时性的监控需求尚没有一个廉价、易用、高效的解决方案。移动通信网络的发展和JAVA手机的普及为解决此类具有宽广覆盖面的信息集成问题提供了一个全新的、有效的方法。无线通信网络是无线监控系统的一个重要组成部分，可分为无线专网和公用的无线通信网络两大类，而公用的移动通信网络是目前最普遍、最廉价，也是技术最成熟的。众所周知，手机是现代社会最普及的移动通信工具。作为用户随身的通讯工具，手机具有天然的用户亲和力，利用手机实现远程监控，其普及性、便利性是任何其它技术手段无法比拟的。无线JAVA又叫K-JAVA，是Sun公司专门用于嵌入式设备的无线JAVA软件平台技术，作为一种更为先进安全的编程语言，它与手机的关系犹如软件与电脑，内建J2ME版本的Java平台的手机称为Java手机。随着越来越多Java手机的推出，将Java手机应用于工业行业，利用手机的Java扩展功能来实现无线工业监控成为一种切实可行的方案。通过以上介绍，可以将监控客户端子系统嵌入手机，通过对手机监控子系统上进行监控数据的轻量级逻辑运算和数据显示，通过移动通信网络与工业监控服务器进行数据交换。本专利技术基于以上原理，为解决此类具有宽广覆盖面的信息集成问题提供了一个具有无线远程监控、多客户端并发处理、图形界面交互、实时性强、权限等级可控等特点的工业监控方法，并开发了基于该方法的系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用手机实现无线工业监控的方法及系统。本方法的数据处理流程包括以下部分(如图一所示)1)用户下载安装手机端的监控子系统并完成初始化2)手机监控子系统提交注册请求，工业监控数据服务器通过身份认证完成权限分配3)手机监控子系统通过无线数据网络提交监控指令4)工业监控数据服务器完成指令处理，并返回结果利用手机实现无线工业监控的系统具有依次连接的手机监控子系统、无线数据网络、Internet、工业监控数据服务器，手机监控子系统通过移动通信网络与Internet连接，工业监控数据服务器通过数据专线与Internet连接。本专利技术与现有同类专利技术比较具有以下优点1)本专利技术直接利用被广泛使用的手机作为无线监控子系统，用K-Java进行功能扩展。由于手机作为用户随身通讯工具，具有天然的用户亲和力。因此采用本专利技术描述的方法实现远程监控，其普及性、便利性是任何其它技术手段无法比拟的。2)监控子系统通过移动通信无线网络进行数据传输。随着移动通信无线网络的进一步发展，将进一步增加其带宽，从实用角度保证了本专利技术方法的可行性。同时，可开通移动通信网的包月制服务，保证了实时在线的无时限性，从成本角度保证了本专利技术方法的可行性。3)本系统可用手机号码作为识别用户的唯一id，同时服务器采用多用户并发处理功能，可保证多客户端同时对工业现场进行监控。附图说明图1是利用手机实现无线工业监控系统方框图；图2是本专利技术中工业监控数据服务器功能模块方框图；图3是本专利技术中无线工业监控指令格式示意图；图4是本专利技术中手机监控子系统功能模块方框图。具体实施例方式一个利用手机特别是内嵌手机的Java功能实现无线工业监控的方法，其所涉及的监控指令被用于远程监控计算机向数据服务器提出监控应用请求，例如向OPC服务器查询实时数据、向历史数据库查询历史数据等。数据服务器执行客户的请求，并把结果返回用户无线工业监控系统的客户端，并最终以在手机屏幕显示的方式反馈给用户。该方法综合采用了无线通信技术、JAVA技术、Internet技术，数据库技术能够通过手机实现用户对企业内部数据的超远程的授权访问，方便迅速地查询实时生产数据和设备数据。手机端的无线工业监控子系统是Java的标准字节码，可以被K-Java虚拟机解释执行，这个代码被压缩成标准JAR格式后通过如下方式等待手机下载1)红外线方式手机的红外线接口对着带有红外线功能的电脑的接口，然后激活手机的红外线功能和PC的红外线功能完成下载。2)数据线方式将传输线一端正确连接到计算机的接口，另一端接上手机。连接后，安装好驱动，程序会自动侦测传输线端口所在位置。利用手机的下载功能完成下载。3)OTA方式也叫空中下载(Over-the-Air)。通过OTA，用户可以像在因特网浏览器中下载程序一样方便地下载无线工业监控子系统至手机指定内存中。通过手机中可执行JAVA字节代码的K-JAVA虚拟机完成无线工业监控子系统的初始化操作。手机监控子系统首先检测手机内存空间，在确保内存空间充足的情况下建立如下三个功能模块单元界面逻辑单元(GUI)、记录存储系统单元(RMS)、数据传输逻辑单元(DTI)。此工作由子系统自动完成。其中手机监控子系统的工作原理由图三表示。GUI处理与用户交互的低级操作。首先通过初始化用户注册屏、用户登陆屏、实时数据监控屏、历史数据监控屏、用户信息修改屏、用户注销屏六个图像输入屏响应用户信息的输入的数据，同时确认用户输入的有效性。例如当用户注册时两次输入的密码不一致时，将显示出错信息，要求用户重新输入有效数据。确认数据信息有效之后有效信息编译成字节数据存入RMS。GUI也负责将RMS中的数据读出显示在手机屏幕上；对于满足其他监控需求的扩展功能子系统中留有功能扩展功能接口用于未来的功能扩展。RMS是建立于手机存储器中的一个简单的数据存储的记录管理系统。他类似于一个建立在手机端的小型数据库系统，对应数据库的每一个表(Table)被称为一个Record Store(RS)，Record Store中的每一项被称为一个Record。Record Store是一个由Record组成的文件，它的完整性是由手机平台的K-Java虚拟机维护。将GUI得到的字节数据以记录表的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用手机实现无线工业监控的方法。其特征在于，通过下述步骤完成无线远距离的监控任务：１）用户下载安装手机端的监控子系统并完成初始化；２）手机监控子系统提交注册请求，工业监控数据服务器通过身份认证完成权限分配；３）手 机监控子系统通过移动通信网络提交监控指令；４）工业监控数据服务器完成指令处理，并返回结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邵之江，蒋维，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]