基于Comet技術(shù)的泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)分析

高翔

摘要：近些年來，我國南方地區(qū)洪澇災(zāi)害比較多，此時(shí)泵站運(yùn)行的狀況將會(huì)直接決定排洪效果的好壞。利用網(wǎng)絡(luò)、多媒體以及遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)可以對(duì)泵站的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，這對(duì)于泵站的正常運(yùn)行具有重要意義。Comet技術(shù)屬于數(shù)字時(shí)代的產(chǎn)物，其可以定期更新Web界面，這樣不僅可以將大量數(shù)據(jù)及時(shí)呈現(xiàn)出來，而且還能有效的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，提高泵站系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

關(guān)鍵詞：Comet技術(shù)；泵站；遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）27-6475-02

Abstract： In recent years， the flood disaster in southern China more， at the condition of pumping station operation will directly decide the quality of drainage effect. The use of network， multimedia and remote monitoring technology can be real-time monitoring of the operation of the pumping station， which is very important for the normal operation of pumping station. Result of Comet belongs to the digital era， it can regularly update the Web interface， so that not only large amounts of data can be timely appear， but also effective for data transmission， improve the running efficiency of pump station system.

Key words： comet technology； remote monitoring system of pumping station

泵站在防洪減排方面起著至關(guān)重要的作用，對(duì)其運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行及時(shí)、有效的監(jiān)控可以為維修人員提供有效的數(shù)據(jù)，以便相關(guān)故障能夠得到準(zhǔn)確的維修。Comet技術(shù)已經(jīng)被引入到泵站的遠(yuǎn)程監(jiān)控之中，其能夠?qū)⒁曨l數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行?，然后借助相關(guān)軟件生成Web頁面，相關(guān)技術(shù)人員和領(lǐng)導(dǎo)人員可以通過Internet網(wǎng)頁對(duì)其進(jìn)行監(jiān)督和控制，節(jié)約了大量的成本投入。

1 泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要包括三大部分：即現(xiàn)場監(jiān)控、客戶端和遠(yuǎn)程控制中心，這三大部分是通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相互聯(lián)系的統(tǒng)一整體。下面將會(huì)對(duì)其進(jìn)行一一介紹。

1） 現(xiàn)場監(jiān)控。其主要是由攝像頭、PLC、智能儀表等部件組成，在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中主要負(fù)責(zé)對(duì)相關(guān)信息的收集，并通過特定網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將收集到的數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸?shù)娇刂浦行?。該過程中的通訊管理機(jī)會(huì)對(duì)相關(guān)協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而更好的完成與Local Network相連。

2） 客戶端。其又被稱為瀏覽工作站。瀏覽器工作站通過Javascript來實(shí)現(xiàn)Comet引擎與服務(wù)器交流，從而接收到相關(guān)的數(shù)據(jù)。該過程中通過DOM技術(shù)的表現(xiàn)層，可以將數(shù)據(jù)的處理結(jié)果傳輸給用戶。每個(gè)用戶通過身份驗(yàn)證之后就可以登陸Web服務(wù)器，對(duì)泵站的監(jiān)控信息進(jìn)行查看，主要查看的內(nèi)容有：泵站主機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、水位顯示、電壓的數(shù)字顯示、閥門啟閉、各泵站主機(jī)回路電流、報(bào)警顯示以及用戶日志查看等。

3） 遠(yuǎn)程控制中心。該環(huán)節(jié)主要是由Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器兩部分組成，其中數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上通常會(huì)安裝iFIX軟件，通過該軟件可以及時(shí)將PLC傳輸過來的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，然后還會(huì)將分析結(jié)果進(jìn)行備份，同時(shí)還會(huì)將解析的數(shù)據(jù)結(jié)果通過OPC接口傳送到Web服務(wù)器，通過Web服務(wù)器來判斷傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是否存在變化，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)存在變化，則需要對(duì)數(shù)據(jù)變化的位置進(jìn)行判斷，并及時(shí)對(duì)Comet框架進(jìn)行調(diào)整，然后將處理數(shù)據(jù)傳輸?shù)絎eb頁面上，如果數(shù)據(jù)未發(fā)現(xiàn)變換，則將會(huì)采取措施停止連接返回客戶端。大量的研究結(jié)果表明，Comet技術(shù)不僅可以通過客戶端與服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)流的長距離傳輸，而且還能快速的對(duì)Web界面進(jìn)行更新，從而及時(shí)對(duì)泵站的運(yùn)行情況進(jìn)行反饋。

2 Comet技術(shù)在泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

2.1服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)

服務(wù)器端的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)大體上可以分為三部分，即Web實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的訪問、Web服務(wù)器的功能實(shí)現(xiàn)。Web實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫訪問的實(shí)現(xiàn)：在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中，由于大量監(jiān)測設(shè)備被采納，所以會(huì)產(chǎn)生大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，此時(shí)就要求遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，從而能夠準(zhǔn)確的對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。此時(shí)不僅可以為現(xiàn)場工作人員提供準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)和圖像信息，以反映泵站的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)情況，而且還能為泵站的管理人員提供數(shù)據(jù)報(bào)表，為以后的工作提供借鑒。在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)軟件中，進(jìn)行實(shí)時(shí)處理的對(duì)象主要是各種“點(diǎn)”，也可以叫做“變量”或“標(biāo)簽”。每個(gè)點(diǎn)都是由若干個(gè)參數(shù)組成，而且Comet技術(shù)也是依靠點(diǎn)來保存各類參數(shù)信息。Comet技術(shù)中標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)的類型主要有：數(shù)字I/O點(diǎn)類型、模擬I/O點(diǎn)類型、數(shù)字內(nèi)存點(diǎn)類型、模擬內(nèi)存點(diǎn)類型、累計(jì)點(diǎn)類型等。這些點(diǎn)的共性又被稱為基類，其包含了上述所有點(diǎn)的基本特征，例如點(diǎn)類型、點(diǎn)名稱、點(diǎn)索引等，同時(shí)還包含了一些常用方法，例如：存盤方法、點(diǎn)的拷貝方法、讀取方法等。

Web服務(wù)器功能實(shí)現(xiàn)：在Comet技術(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，Web服務(wù)器屬于傳統(tǒng)C/S結(jié)構(gòu)的中間層，其主要負(fù)責(zé)形式傳統(tǒng)客戶端的一些功能。主要的功能是接受客戶端的響應(yīng)，通過對(duì)數(shù)據(jù)設(shè)備中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)狀態(tài)的讀取，然后將這些信息發(fā)送到Web瀏覽器上來供用戶進(jìn)行查看，同時(shí)還要將這部分信息存儲(chǔ)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中，來確保OPC應(yīng)用服務(wù)器的順利提取。Comet技術(shù)采用了JSP技術(shù)來對(duì)Web服務(wù)器進(jìn)行研發(fā)，可以生成交互的、高性能的、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的Web服務(wù)器應(yīng)用程序。Web服務(wù)器只有從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，然后對(duì)這些信息進(jìn)行判斷，查看其是否存在改變，對(duì)于存在數(shù)據(jù)變化的信息可以通過打包XML的格式經(jīng)過Comet引擎發(fā)布到Web頁面。Web服務(wù)器不僅可以為用戶提供嵌入到HTML文件和可供下載的HTML文件，而且還能為管理者提供泵站的現(xiàn)場監(jiān)控信息。

2.2客戶端實(shí)現(xiàn)

2.2.1 SVG圖形信息實(shí)時(shí)發(fā)布

SVG可縮放矢量圖形主要用于描述二維矢量圖形，并且是基于可擴(kuò)展標(biāo)記語言（XML）而形成的一種圖形格式。SVG通常是由W3C制定，與圖形的分辨率無關(guān)，具有相對(duì)開放的標(biāo)準(zhǔn)，但是卻嚴(yán)格按照XML語法執(zhí)行。SVG圖像格式具有多方面的特點(diǎn)，具體包括了以下幾個(gè)方面：

1） 圖行文件具有可讀性，可以輕松的對(duì)其進(jìn)行修改和編輯。

2） SVG圖形格式可以通過相關(guān)的圖像搜索來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也便于建立文字索引。

3） SVG圖形融合了可以進(jìn)行互動(dòng)的技術(shù)，其本身就存在動(dòng)態(tài)部分，而且其中的時(shí)序和動(dòng)畫控制部分也是基于SMIL標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的。除此之外，ECMAScript也可以順利的嵌入到SVG圖像中，同時(shí)還能夠?qū)VG對(duì)象進(jìn)行有效的控制。

4） SVG圖形格式可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)圖形的生成，比如，SVG動(dòng)態(tài)可以生成具有一定交互功能的圖形，并能夠嵌入到網(wǎng)頁之中供用戶查看。

5） SVG圖形格式支持多種濾鏡和特殊效果功能，其在保持原有圖像的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)文字陰影的效果，與位圖格式中的效果比較相似。

與其它方案相比，SVG在跨平臺(tái)性、實(shí)時(shí)性、可交互性等方面具有明顯的優(yōu)勢，所以Comet技術(shù)中選用了SVG作為泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的圖形格式。SVG不僅可以支持文字的搜索，而且還能夠顯示出較高質(zhì)量的矢量圖形。XML語言的選用可以說是SVG最大優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)閄ML文檔在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中具有明顯的優(yōu)勢，而且還具有較高的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)速度?？蛻舳丝梢酝ㄟ^Comet引擎來向Web網(wǎng)頁服務(wù)器發(fā)送用戶的相關(guān)HTTP請(qǐng)求，服務(wù)器接受到響應(yīng)之后會(huì)及時(shí)發(fā)送一個(gè)XML數(shù)據(jù)，客戶端可以通過操作DOM來實(shí)現(xiàn)對(duì)SVG文檔的及時(shí)更新。

2.2.2 DOM技術(shù)調(diào)整實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示

DOM對(duì)操作文檔對(duì)象的接口API給予了準(zhǔn)確的定義。在該模型中，文檔通常被看做是結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)XML來說就像一棵樹的結(jié)構(gòu)，其中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)都會(huì)對(duì)應(yīng)唯一的XML標(biāo)記。DOM技術(shù)一般與語言無關(guān)，其主要是為了在網(wǎng)頁和程序語言之間建立一個(gè)橋梁，用于相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸。幾乎所有Web的開發(fā)人員都可以對(duì)其方法、屬性及事件進(jìn)行有效的訪問。

DOM技術(shù)可以促使SVG圖像生動(dòng)化，如圖層控制、平行移動(dòng)、屬性查詢以及投影變化等。SVG圖像不僅可以獨(dú)立顯示，而且也能插入到HTML網(wǎng)頁中進(jìn)行顯示。除此之外，SVG中使用的DOM技術(shù)也存在外部腳本和內(nèi)部腳本兩種不同方式。SVG格式屬于一個(gè)XML文檔，同時(shí)也可以代表一種矢量圖，SVG圖像提供了