小型工業(yè)加速器遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

楊 君 蘇海軍 郭洪雷 李德明

1（中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所 嘉定園區(qū) 上海 201800）

2（中國(guó)科學(xué)院大學(xué) 北京 100049）

小型工業(yè)加速器遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

楊 君1,2蘇海軍1郭洪雷1李德明1

1（中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所 嘉定園區(qū) 上海 201800）

2（中國(guó)科學(xué)院大學(xué) 北京 100049）

根據(jù)小型工業(yè)電子加速器監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)及需求，采用VC++開(kāi)發(fā)出一套遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程控制、設(shè)備及權(quán)限管理等功能。測(cè)試結(jié)果表明，該系統(tǒng)具有較高的實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性和擴(kuò)展性，便于加速器的使用人員進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)設(shè)備，且可以改變加速器制造企業(yè)的維修方式，降低維修成本。該系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用前景。

小型加速器，遠(yuǎn)程監(jiān)控，VC++

國(guó)內(nèi)外大型加速器實(shí)驗(yàn)室多采用計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，如國(guó)際直線(xiàn)對(duì)撞機(jī)(International Linear Collider, IL C)的全球加速器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(Global Accelerator Network, GAN)，國(guó)內(nèi)基于Web的BEPCⅡ (Beijing Electron Positron Collider Ⅱ)磁鐵電源的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[1]，而小型工業(yè)電子加速器領(lǐng)域的控制系統(tǒng)仍采用基于單臺(tái)計(jì)算機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控模式，所有數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)都在現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)上顯示。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)于加速器管理者來(lái)說(shuō)，其對(duì)查看設(shè)備的運(yùn)行情況提出了更高的需求；對(duì)于加速器制造商來(lái)說(shuō)，數(shù)量眾多的設(shè)備分布在不同的地點(diǎn)，維修任務(wù)量將越來(lái)越大，數(shù)據(jù)量也將成倍增加，而維修人員的數(shù)量卻無(wú)法增加太多。

本文提出的小型工業(yè)加速器遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)旨在通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)視、控制電子加速器，從而使管理或維修人員能隨時(shí)隨地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控加速器，及時(shí)了解加速器運(yùn)行情況并能遠(yuǎn)程操作加速器，從而改變傳統(tǒng)維修的模式，提高維修速度，節(jié)省人力成本。

1 系統(tǒng)描述

小型工業(yè)加速器監(jiān)控系統(tǒng)采用Client/Server (C/S)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程控制方式，具有加速器設(shè)備信息、運(yùn)行狀態(tài)的顯示和控制功能。在系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，工作人員可以在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)組態(tài)程序監(jiān)控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，也可選擇遠(yuǎn)程控制方式即采用遠(yuǎn)控客戶(hù)端進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

系統(tǒng)具有服務(wù)器和客戶(hù)端雙重權(quán)限管理功能，按權(quán)限大小，從大到小依次分為5個(gè)等級(jí)：管理員級(jí)、系統(tǒng)級(jí)、組長(zhǎng)級(jí)、組員級(jí)、客戶(hù)級(jí)。服務(wù)器根據(jù)用戶(hù)權(quán)限發(fā)送相應(yīng)的變量數(shù)據(jù)，客戶(hù)端根據(jù)用戶(hù)權(quán)限訪(fǎng)問(wèn)自己被授權(quán)的資源。系統(tǒng)中用戶(hù)和密碼又緊密地與權(quán)限管理交互統(tǒng)一[2]。

在各個(gè)程序之間有大量數(shù)據(jù)需要交互，因此設(shè)計(jì)了統(tǒng)一的通信協(xié)議，通信內(nèi)容包括報(bào)頭、通信序號(hào)、源名稱(chēng)、目標(biāo)名稱(chēng)、數(shù)據(jù)和結(jié)束符。

系統(tǒng)由PLC硬件平臺(tái)、數(shù)據(jù)采集程序、服務(wù)器和遠(yuǎn)程客戶(hù)端程序組成，如圖1所示。

該系統(tǒng)的檢測(cè)和控制對(duì)象是小型工業(yè)加速器，本身具備控制器和組態(tài)程序，可以滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)操作的需求。組態(tài)程序直接獲取電子加速器的所有運(yùn)行數(shù)據(jù)；而遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)需要從組態(tài)程序那里獲取這些運(yùn)行數(shù)據(jù)，并上傳到遠(yuǎn)程服務(wù)器上。OLE for Process Control (OPC)通信協(xié)議的出現(xiàn)為基于Windows的應(yīng)用程序和現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制應(yīng)用建立了橋梁，通過(guò)OPC實(shí)現(xiàn)與電子加速器組態(tài)程序的數(shù)據(jù)交互，可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備本地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制及故障提示等功能[3]。

服務(wù)器采用高性能的計(jì)算機(jī)，能處理多個(gè)數(shù)據(jù)采集程序發(fā)來(lái)的命令請(qǐng)求并存儲(chǔ)其上傳的數(shù)據(jù)流，同時(shí)響應(yīng)多個(gè)遠(yuǎn)控客戶(hù)端的連接請(qǐng)求并發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流。

軟件系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集程序、服務(wù)器和遠(yuǎn)控客戶(hù)端程序，其中數(shù)據(jù)采集程序通過(guò)OPC通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)與多種組態(tài)程序通訊[4]，數(shù)據(jù)采集程序、遠(yuǎn)控客戶(hù)端程序都是通過(guò)TCP/IP (T ransmission Contr ol Protocol/Internet Pro tocol)和UDP (Us er Datag ram Protocol)等協(xié)議實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器通訊，在整個(gè)軟件系統(tǒng)中，遠(yuǎn)控客戶(hù)端程序可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的在線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控以及運(yùn)行狀態(tài)的調(diào)整。

圖1 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)示意圖Fig.1 Network diagram of remote monitoring system.

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)采集程序、服務(wù)器和遠(yuǎn)控客戶(hù)端程序。

傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)采取DES (Data Encr yption Standard)對(duì)稱(chēng)加密技術(shù)，其中數(shù)據(jù)采集端到服務(wù)器建立VPN (Virtual Private Network)通道（虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)），并采用防火墻控制，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?/p>

2.1 數(shù)據(jù)采集程序

數(shù)據(jù)采集程序在Visual S tudio 2008（簡(jiǎn)稱(chēng)VS 2008）開(kāi)發(fā)環(huán)境下基于C++語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，隨組態(tài)程序同時(shí)啟動(dòng)，采用OPC協(xié)議與本機(jī)上的組態(tài)程序?qū)崟r(shí)通訊，獲取實(shí)時(shí)變量值后存儲(chǔ)在本地Access數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)與服務(wù)器連接并接受時(shí)間校準(zhǔn)，通過(guò)較可靠的基于UDP協(xié)議的Enet開(kāi)發(fā)包將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流上傳給服務(wù)器[5]。

數(shù)據(jù)采集程序采用通用接口OPC技術(shù)，使得系統(tǒng)適用于不同類(lèi)型的加速器，具有一定的擴(kuò)展性。數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì)流程圖如圖2所示。

其中Socket通信采用的是非阻塞模式，本地?cái)?shù)據(jù)變量表中儲(chǔ)存電子加速器相關(guān)的開(kāi)關(guān)量、模擬量。以1 s為時(shí)間間隔實(shí)時(shí)讀取相關(guān)的變量值并上傳給服務(wù)器。循環(huán)發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流程序偽代碼見(jiàn)圖3。

2.2 服務(wù)器

服務(wù)器在基于C/S模式的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中尤為重要，要求運(yùn)行性能穩(wěn)定和高效，安裝運(yùn)行的操作系統(tǒng)采用Windows Server 2003企業(yè)版，數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL Server；它接收的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)來(lái)自于現(xiàn)場(chǎng)加速器數(shù)據(jù)采集程序，要求滿(mǎn)足數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收，保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，并響應(yīng)客戶(hù)端對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的請(qǐng)求；允許遠(yuǎn)控客戶(hù)端的遠(yuǎn)程控制請(qǐng)求后，可以向現(xiàn)場(chǎng)加速器的組態(tài)程序監(jiān)控界面發(fā)送參數(shù)修改指令，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作現(xiàn)場(chǎng)加速器的功能。

圖2 數(shù)據(jù)采集程序流程圖Fig.2 Flow chart of data acquisition program.

圖3 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集處理程序偽代碼圖Fig.3 Pseudo-code chart of real-time data acqusition and processing.

服務(wù)器是在VS 2008開(kāi)發(fā)環(huán)境下基于C++語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，采用多線(xiàn)程技術(shù)處理多個(gè)客戶(hù)端同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)請(qǐng)求，利用消息機(jī)制來(lái)處理相關(guān)命令，服務(wù)器的相關(guān)功能模塊如圖4所示。父類(lèi)建立非阻塞套接字后，創(chuàng)建兩類(lèi)子線(xiàn)程分別管理UDP服務(wù)器線(xiàn)程和套接字TCP線(xiàn)程，并監(jiān)測(cè)客戶(hù)端的連接請(qǐng)求，當(dāng)有新的客戶(hù)端連接請(qǐng)求，創(chuàng)建子類(lèi)，子類(lèi)創(chuàng)建收、發(fā)線(xiàn)程，利用收線(xiàn)程獲取數(shù)據(jù)采集程序上傳的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，通過(guò)數(shù)據(jù)處理函數(shù)處理后，利用發(fā)線(xiàn)程，下載給已連接的客戶(hù)端，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流通信。

圖4 服務(wù)器的基本功能模塊圖Fig.4 Block diagram basic function modules on server end.

通過(guò)Socket與數(shù)據(jù)采集程序和客戶(hù)端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和網(wǎng)絡(luò)通信，其中操作命令采用TCP/IP協(xié)議通信[6]，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流傳輸采用UDP協(xié)議通信，實(shí)現(xiàn)如下功能：

(1) 數(shù)據(jù)同步和存儲(chǔ)

通過(guò)連接認(rèn)證后，可以接受現(xiàn)場(chǎng)加速器數(shù)據(jù)采集程序發(fā)送過(guò)來(lái)的運(yùn)行參數(shù)、報(bào)警參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)等內(nèi)容，并保存到SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)中；同時(shí)響應(yīng)客戶(hù)端實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的請(qǐng)求，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流發(fā)送給客戶(hù)端。

(2) 數(shù)據(jù)補(bǔ)缺

在出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失的情況下，向指定現(xiàn)場(chǎng)加速器數(shù)據(jù)采集程序發(fā)送相關(guān)命令請(qǐng)求，要求上傳缺失的數(shù)據(jù)。

(3) 數(shù)據(jù)查詢(xún)

具有查詢(xún)權(quán)限的技術(shù)人員通過(guò)遠(yuǎn)控客戶(hù)端訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器，通過(guò)查詢(xún)?cè)O(shè)備的歷史數(shù)據(jù)參與分析普通加速器的運(yùn)行情況和故障原理，做出維修方案。

(4) 權(quán)限管理

針對(duì)不同權(quán)限的用戶(hù)，服務(wù)器授予相應(yīng)的訪(fǎng)問(wèn)資源。

(5) 專(zhuān)家指導(dǎo)

針對(duì)普通客戶(hù)端提出的意見(jiàn)請(qǐng)求，專(zhuān)家或維修人員利用遠(yuǎn)控客戶(hù)端，提交反饋建議對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程指導(dǎo)[7]。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流通信因?yàn)閭鬏敂?shù)據(jù)量大且要求一定的實(shí)時(shí)性，故采用Enet開(kāi)發(fā)包，Enet是一個(gè)易用的、可移植的UDP網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)包，主要功能包括連接和管理可靠的按順序的多通道包傳輸機(jī)制、包分解和重新打包、避免堵塞機(jī)制等[8]。

2.3 遠(yuǎn)控客戶(hù)端

遠(yuǎn)控客戶(hù)端程序基于C++編寫(xiě)，采用TCP/IP協(xié)議與服務(wù)器實(shí)現(xiàn)通訊，同時(shí)采用Enet開(kāi)發(fā)包從服務(wù)器獲取現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流。同時(shí)也將要修改的變量值發(fā)送給服務(wù)器，服務(wù)器發(fā)送給數(shù)據(jù)采集程序，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)加速器設(shè)備變量的遠(yuǎn)程控制功能。設(shè)計(jì)流程圖如圖5所示。

遠(yuǎn)控客戶(hù)端引入了權(quán)限管理功能，權(quán)限級(jí)別如上文所述，只有系統(tǒng)級(jí)及以上的用戶(hù)才可以進(jìn)行遠(yuǎn)控端的管理。

加速器設(shè)備管理中具有對(duì)加速器設(shè)備變量的實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制功能，引用多線(xiàn)程和消息機(jī)制，并結(jié)合Enet開(kāi)發(fā)包進(jìn)行數(shù)據(jù)流的實(shí)時(shí)更新顯示和相關(guān)變量的遠(yuǎn)程控制。其中遠(yuǎn)程控制功能需要經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)采集程序的手動(dòng)確認(rèn)后才可用。

網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(Network Address Translation, NAT)是一種把多個(gè)私網(wǎng)IP地址映射到一個(gè)或多個(gè)公網(wǎng)IP地址，使經(jīng)過(guò)“偽裝”后的私網(wǎng)IP可以順利訪(fǎng)問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)的方法。為實(shí)現(xiàn)不同私網(wǎng)主機(jī)之間（端點(diǎn)到端點(diǎn)）通訊，采用穿透NAT技術(shù)[9]。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能設(shè)計(jì)流程見(jiàn)圖6。

圖5 遠(yuǎn)控客戶(hù)端程序的基本功能模塊圖Fig.5 Block diagram of basic function modules on the remote client side.

圖6 遠(yuǎn)控客戶(hù)端實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊流程圖Fig.6 Flow chart of real-time monitor modules on the remote client side.

3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)的功能，本文采用兩種數(shù)據(jù)庫(kù)：一種是Access數(shù)據(jù)庫(kù)，用于數(shù)據(jù)采集程序存儲(chǔ)本地實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流；另一種是微軟SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)[7]，用于服務(wù)器存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流、客戶(hù)端操作記錄、故障和產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)、設(shè)備管理、專(zhuān)家維修指導(dǎo)記錄等。

數(shù)據(jù)采集程序?qū)?shí)時(shí)數(shù)據(jù)流存儲(chǔ)在本地Access數(shù)據(jù)庫(kù)，以便在斷網(wǎng)等原因所造成的數(shù)據(jù)缺失的情況下，將指定時(shí)間內(nèi)的缺失數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器。由于Access數(shù)據(jù)庫(kù)表單大小的限制，這里采用每一個(gè)月保存一個(gè)表單。

服務(wù)器需要存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)[10]可靠性和性能要求較高，故采用SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)。根據(jù)服務(wù)器功能，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)很多表，其中最重要的包括加速器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流表和操作權(quán)限表。

對(duì)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流監(jiān)測(cè)功能，主要用到加速器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流表，每一臺(tái)加速器都對(duì)應(yīng)一張實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流表，為方便實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的傳輸，數(shù)據(jù)流表包含時(shí)間和數(shù)據(jù)兩個(gè)字段，分別代表實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的采集時(shí)間和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的變量值串，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的變量值串格式為：變量值+變量值+…+變量值。

因權(quán)限不同，各級(jí)人員可操作不同資源。比如只有管理員級(jí)和系統(tǒng)級(jí)才可以遠(yuǎn)程操作加速器。

4 系統(tǒng)測(cè)試與結(jié)果

系統(tǒng)通過(guò)穿透NAT技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集程序、服務(wù)器和遠(yuǎn)控客戶(hù)端在廣域網(wǎng)內(nèi)的通信[9]。測(cè)試的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如圖7所示。服務(wù)器程序放在商用的云服務(wù)器上，后臺(tái)和客戶(hù)端在實(shí)驗(yàn)室的局域網(wǎng)內(nèi)。

圖7 測(cè)試的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱DFig.7 Network topological graph of test environment.

首先，連接好硬件設(shè)備后，給可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller, PLC)模擬仿真平臺(tái)上電，準(zhǔn)備就緒后，打開(kāi)組態(tài)程序，運(yùn)行如圖8所示本地監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)打開(kāi)數(shù)據(jù)采集程序，實(shí)時(shí)讀取組態(tài)程序中的設(shè)備變量值，向服務(wù)器請(qǐng)求連接通過(guò)后，數(shù)據(jù)以統(tǒng)一的通信格式上傳至服務(wù)器，服務(wù)器將取得的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流存儲(chǔ)在SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)中，遠(yuǎn)控客戶(hù)端向服務(wù)器請(qǐng)求連接登錄后可選擇監(jiān)控對(duì)應(yīng)的加速器設(shè)備，穿透NAT進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接后，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)某臺(tái)加速器設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。遠(yuǎn)控客戶(hù)端如圖9所示。

圖8 本地實(shí)時(shí)監(jiān)控界面Fig.8 Local real-time monitor window.

圖9 遠(yuǎn)控客戶(hù)端遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控界面Fig.9 Remote client’s real-time monitor window.

測(cè)試過(guò)程中，本地監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)量和模擬量相同，說(shuō)明兩者具有一致性；更改本地監(jiān)控系統(tǒng)上變量數(shù)據(jù)值，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)界面上相應(yīng)變量也實(shí)時(shí)改變，平均響應(yīng)時(shí)間小于1 s，說(shuō)明對(duì)模擬量的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)功能實(shí)現(xiàn)成功；遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)獲得數(shù)據(jù)采集程序的遠(yuǎn)程控制允許后，更改遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)界面上變量值，本地監(jiān)控系統(tǒng)上變量數(shù)據(jù)值也隨之改變，平均響應(yīng)時(shí)間小于1 s，說(shuō)明對(duì)模擬量的遠(yuǎn)程控制功能實(shí)現(xiàn)成功，體現(xiàn)系統(tǒng)較好的實(shí)時(shí)性。

改變遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的開(kāi)關(guān)量，PLC模擬平臺(tái)中對(duì)應(yīng)的指示燈也隨之改變，說(shuō)明對(duì)開(kāi)關(guān)量的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能實(shí)現(xiàn)成功。

經(jīng)過(guò)兩次較長(zhǎng)時(shí)間系統(tǒng)穩(wěn)定性測(cè)試，服務(wù)器、數(shù)據(jù)采集程序和遠(yuǎn)控客戶(hù)端三者測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 系統(tǒng)穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果Table 1 Test results of system stability.

測(cè)試次數(shù)1表示在服務(wù)器穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)為51 h內(nèi)，數(shù)據(jù)采集程序上傳時(shí)間為45 h，客戶(hù)端登錄次數(shù)為34次。從服務(wù)器正常運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)可見(jiàn)系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性。

5 結(jié)語(yǔ)

本文提出了一種小型工業(yè)加速器遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的方法，在Windows環(huán)境下，利用C++的編程技術(shù)開(kāi)發(fā)出遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，基于OPC協(xié)議使系統(tǒng)具有較好的擴(kuò)展性。測(cè)試結(jié)果表明該系統(tǒng)具有較高的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性，將該系統(tǒng)應(yīng)用于小型工業(yè)加速器后，可以改變傳統(tǒng)維修的模式，提高維修速度，提升遠(yuǎn)控服務(wù)水平，節(jié)約成本。此外，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來(lái)，移動(dòng)互聯(lián)化的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是今后需努力的方向。

1 鮑春雷, 王春紅. 基于Web的BEPCⅡ磁鐵電源的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 原子能科學(xué)技術(shù), 2010, 44(5): 629–632

BAO ChunLei, W ANG Chun hong. BEPCⅡ magnet power supply remote monitoring system based on Web[J]. Atomic Ener gy Scien ce and Technology, 201 0, 44(5): 629–632

2 馬淑棟. 基于VB的無(wú)損檢測(cè)電子直線(xiàn)加速器控制程序設(shè)計(jì)[J]. 制造業(yè)自動(dòng)化, 201 4, 36(6): 104–107. DOI: 10.3969/j.issn.1009-0134.2014.11.031

MA Shudong. NDT electron linear accelerator control program design based VB[J]. Manufacturing Automation, 2014, 36(6): 1 04–107. DOI: 10.3969/j.issn.1 009-0134. 2014.11.031

3 宋東亞. 電子加速器控制中工控機(jī)與PLC通信系統(tǒng)研究[D]. 南京: 南京理工大學(xué), 2012

SONG Dongya. Research of IPC and PLC communication system in electronic accelerator control[D]. Nanjing: Nanjing University of Science and Technology, 2012

4 馬志欣, 譚峰, 侯召龍, 等. 基于Android的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 農(nóng)機(jī)化研究, 2015, 3(3): 226-229

MA Zhixin, T AN Feng, HOU Zhaolong, et al. Re mote monitoring s ystem of agricultu ral production based on Android[J]. Agr icultural Mechanization Research, 2015, 3(3): 226-229

5 Sheng Q. PLC-based control s ystems for industrial production of fuel alcohol[J]. IEEE International Conrerence on Industrial Technology, 2002, 12: 631–634

6 Lee Salzman. Enetv 1.3.13[EB/OL]. http://enet.bespin.org/, 2002-2015

7 高貴剛. Li/MnO2電池生產(chǎn)線(xiàn)計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]. 天津: 天津工業(yè)大學(xué), 2008

GAO Guigang. Computer centralized monitoring and remote monitoring system research for Li/MnO2battery production line[D]. Tianjin: Tianjin Polytechnic University, 2008

8 陳國(guó)彪. 基于網(wǎng)絡(luò)媒介的遠(yuǎn)程客戶(hù)端控制軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 西安: 電子科技大學(xué), 2013

CHEN Guobiao. Remote control softwar e d esign and implementation based network media[M]. Xi'an: University of Electronic Science and Technology o f China, 2013

9 梁武. 基于ACE的TCP穿透NAT技術(shù)原理及實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展, 201 1, 7(21): 224–2 28. DOI: 10.3969/j.issn.1673-629X.2011.07.058

LIANG Wu. Penetration TCP NAT technology principle and realization based on ACE[J]. Computer Technology and Development, 2011, 7(21): 224–228. DOI: 10.3969/j.issn.1673-629X.2011.07.058

10 張寧, 郭冰, 韓立欣, 等. T MSR硝酸鹽自然循環(huán)回路控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 核技術(shù), 20 15, 38(7): 0704 01. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.070401

ZHANG Ning, GUO Bing, HAN Lixin, et al. Design of nitrate natural circulation loop control system in TMSR[J]. Nuclear T echniques, 2015, 38(7): 070401. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.070401

CLC TL362+.5

Implementing remote monitor and control system for industrial small accelerator

YANG Jun1,2SU Haijun1GUO Honglei1LI Deming1
1(Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Jiading Campus, Shanghai 201800, China)
2(University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)

Background: A small accelerator monitoring system based on local mode cannot meet the challenge of accelerator manufacturers and the accelerator users in the internet era. Purpose: This study aims to realize the remote monitoring by designing a remote monitor and control system for industrial small accelerato r. Methods: Under the client/server (C/S) framework, OLE fo r Process Control (OPC) protocol is ad opted for the d ata communication between client side and server end. Visual C++ programing is applied to implement functionalities such as remote monitor, rem ote control, equ ipment and autho rization m anagement and other s on both sides accor ing to th eir functional localization. Results: Testing results show the system has high real-time, stability and expansibility, which is convenient for user to monitor accelerators and change the service mode of accelerator. Conclusion: The system not only helps manufacturer to reduce the cost of accelerator maintantance, but also has a broad application prospects for industrial small accelerators.

Small accelerator, Remote monitor and control, VC++

TL362+.5

10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.100402

楊君，男，1990年出生，2013年畢業(yè)于南華大學(xué)，現(xiàn)為碩士研究生，研究領(lǐng)域?yàn)榧铀倨骺刂葡到y(tǒng)

蘇海軍，E-mail: suhaijun@sinap.ac.cn

2015-08-10，

2015-09-06