基于CAN總線遠程振動監測系統研究

圖3 CAN總線數據采集模塊程序流程圖

3 遠程振動監測網絡設計

3.1 網絡模式

設備遠程振動監測系統的Web服務采用瀏覽器／服務器(Browser／Server，B／S)模式。B／S模式相對于客戶端／服務器(Client／Server，C／S)模式具有可跨瀏覽器、跨平臺性好、不用配置客戶端、安全、可靠和穩定等特點。客戶端只要安裝了IE瀏覽器，就可以訪問。

在B／S模式的體系結構的系統中，用戶通過瀏覽器向分布在網絡上的Web服務器發出請求，服務器對瀏覽器的請求進行處理，將用戶所需信息返回到瀏覽器，其余工作如數據請求、結果返回以及動態網頁生成、數據庫訪問和應用程序執行等工作，全部由Web服務器完成。B／S模式是現今網絡系統軟件的首選體系結構，其體系結構如圖4所示。

圖4 B／S模式體系結構圖

3.2 數據傳送技術

通過CAN采集器采集到的振動信號被傳送并保存在數據庫中，當系統進行遠程信息發布時，需要從數據庫中讀取大量的振動數據，然后再發送到客戶端進行分析和顯示。由于振動信號屬于動態信號，在此過程中系統需要在數據庫服務器、Web服務器和客戶端之間進行大量的數據傳送，圖5為系統進行遠程Wcb發布時的數據傳送流程圖。

圖5 遠程在線監測系統流程圖

系統工作時，除了與CAN采集器模塊通訊的程序外，還有3個程序在協同工作，即數據庫服務程序、Web發布程序和客戶端動態網頁程序。數據庫服務程序和Web發布程序均采用C++語言開發，兩者之間通過文件共享方式交換數據。客戶端程序采用動態網頁工具開發，其中大量的動態圖形網頁采用Java語言開發的JavaApplet直接嵌入到網頁中。Web發布程序與客戶端程序采用基于TCP／IP協議的WinSocket通訊。

4 應用實例

本文開發的基于CAN總線遠程振動監測系統已經應用于發電廠汽輪發電機組振動的監測與分析。系統可同時對多臺機組進行遠程監測分析。客戶端圖形顯示，實時參數列表部分的實現過程均采用JavaApplet嵌入到Web頁，由支持Java的瀏覽器發布，不但使在線做到名副其實，而且大大提高了安全性。監測分析內容主要包括監測系統圖、棒圖、啟動／停機監測、波形頻譜圖、軸心軌跡圖、雨流圖、級聯圖、動態趨勢圖、實時參數列表等。

5 結論

為了確保大型設備安全可靠地運行，本文將CAN總線技術與網絡技術相結合，開發了遠程振動監測系統，實現了從單臺設備到多臺設備直至整個工廠全部設備的分布式振動數據采集與網絡化監測。由于采用分布式現場總線結構和B／S模式的網絡架構，使得系統可以適應工作環境復雜和分布地域廣的大型工業設備等監測需要。應用表明該系統靈活方便，監測分析正確可靠，為現代化企業設備的安全運行提供了可靠保障。