摘要：传统控制系统监控软件多运行于PC端，现场监控人员需固定在中心监控室查看，比较不便。监控软件的移动化需求强烈，Android平台的智能终端快速发展，为工业控制系统监控软件的移动化提供了技术保障。

本文通过研究传统工业控制监控软件系统结构，结合移动监控软件的兼容性、实时性、安全性方面的需求，设计了一种移动监控软件的系统解决方案。通过将工业流程与云端服务器联系到一起，建议一个客户端与工业流程的专用连接，从而将工业数据实时的传送到移动客户端，服务器的加入使工厂控制局域网和移动应用网络物理隔离，增加系统安全性和稳定性。同时，通信基于XML可拓展标记语言，使得通信数据与平台无关，实现了跨平台通信，也使得数据代码便于拓展和维护，降低了系统升级的难度。为了便于工作人员对工业控制做出合适的决策，本系统还能通过互联网获取气象数据，从而增强了移动远程控制决策的正确性，降低了危险发生的可能性。为了能让一般人使用该系统，客户端平台采用Android系统，从而使得该系统能运行在更多人的手上，能够实时的获取工业流程的数据，而且很大程度上的降低了区域位置限制。

关键词：Android开发，移动监控，控制系统，温湿度控制，气象数据

1概述

近年来，控制系统监控软件的技术和产品都已趋于成熟，并逐渐形成了一系列的实 际标准，但是传统的控制系统监控上位机软件一般运行于PC机端，现场监控人员需 要固定在中心监控室中进行查看操作，给工作人员带来了较大的不便，没有真正的解放人力，做到以人为本。同时在传统工业现场中设备维护与调试一般需要用对讲机实现现场操作人员与中心控制室的通讯和信息交换，这提高了设备维护巡检的难度。而在某些重要的工业现场如燃气、油站对设备的防火等级都有严格的规定，传统的PC机与笔记本不能被带入现场，这样进一步提高了改进维护方式的难度[1]。 基于上述缺点可以看出监控软件移动化的需求越来越大，在可以预见的未来移动化将逐渐成为工业控制系统发展的方向。同时以iOS和Android平台为代表的智能移动终端迅速发展，为工业控制系统监控软件的革新提供了技术保证。特别是Google公司于2007年推出的新一代移动通信平台Android系统，它拥有更加先进的硬件和软件架构,提供极其丰富的应用层API，支持多种无线通信方式，支持强大的硬件配置，并且源码开放[2]。基于Android系统的应用程序如雨后春笋般的成长，据统计Android中的应用程序已经超过100万，各种应用程序涉及了生活中的方方面面，为生活带来了极大的便利，掀起了一股移动互联网的浪潮。计算移动化正在慢慢成为了现实，移动智能设备已跻身于重要的通用计算平台行列。

2系统总体设计

2.1安卓客户端功能

基于Android的监控软件主要使用对象是位于现场的监控人员，综合考虑传统监控软件中的各个功能的使用频率和设计难度，本文着重选取了几个主要的功能做为后文论述的重点。具体功能如下：

(1)工业温度湿度数据查看

工业温湿度数据查看，是将温度和湿度数据实时的传送给客户端，方便管理人员进行查看和管理，这个也是本系统的主要功能。

(2)天气状况查看

本系统能够通过互联网获取当时某地区的天气状况，操作人员可以根据天气状况进行相关的决策，选择开启或者关闭某些功能。

(3)程启动关闭控制

安卓客户端可以实时的获取工业现场的温度湿度的相关数据，操作人员可以根据，获取的温度湿度，天气等综合条件判断是不是发生了意外情况，从而决定是否关闭某些流程的执行。

2.2系统流程图

如图1是系统运行流程图

图1系统流程图

3通信功能的实现

通信功能的实现主要基于TCP/IP协议，客户端与Android客户端通过将数据封装成XML格式，然后将数据通过网络相互发送，实现通信的功能。

首先XML打包模块将采集的温湿度数据封装成XML格式的字符串,字符串格式为<data><shiduData>11</shiduData><wenduData>22</wenduData></data>,然后通过Socket接口将数据发送给客户端。

客户端接受到服务器发送来的XML数据，然后将其解析成数据封装起来，然后显示到界面上。同时，客户端还会将自己的控制信息封装成LabVIEW支持的XML格式，然后将其返回给服务器端，完成相应的控制。

3天气预报与控制功能的实现

3.1天气数据的获取

本系统的天气数据是基于聚合网的开发者API能够实时的获取天气数据。

天气获取数据的请求是基于HTTP协议，使用异步HTTP通信的方式连接互联网获取天气数据。安卓客户端通过一个POST请求，然后会收到服务器返回来的JSON数据，然后将其解析获取天气数据，并且将其显示在界面上^[3]。

通过JAVA语言请求代码为：

asynClient.get(url,newAsyncHttpResponseHandler());

3.2数据显示与工业控制

由于通信基于TCP/IP协议，所以用户需要制定服务器的IP地址以及端口号才能定位到服务器，本服务器的端口默认为8888所以不需要用户指定，用户只需要输入服务器的IP地址，点击connect按钮后就会进行连接服务器，如果连接成功则会进入控制界面控制界面如图2所示，控制界面显示

图2控制界面

着实时的温湿度信息，以及对应地区的天气数据，包括温湿度风向等等。通过点击中间开关控制按钮可以控制流程状态的改变。

4测试与验证

进过测试，该程序可以实时获取温湿度数据，同时能够获取当前的天气状况，并且显示到界面上，也能够完成简单的开关控制。测试结果如下：1.客户端输入正确的服务器IP地址后可以登录到服务器，否则的IP地址则会登录失败。2.服务器端连续向客户端发送一定温湿度数据，客户端可以接收并且显示对应数据。3.客户端向服务器发送开关状态控制，服务器能够接收到控制信息并且执行。4.客户端通过HTTP请求向网络发送请求，获取到了实时的天气数据。

5总结

首先，本文分析了当前传统监控软件与移动监控软件的现状，进而得出了开发基于Android移动监控软件的必要性。通过Android总体体系构架与传统监控软件体系机构的分析，以及基于兼容性、实时性等要求设计了基于Android的移动监控系统，同时本系统还能通过互联网获得气象数据，用于进行综合分析，从而方便移动监控人员进行决策，以降低风险发生的可能。

参考文献

[1]卞正岗.流程工业自动化系统的发展--FF 18年[J].自动化博览,2012.11.

[2]杨丰盛. Android技术内幕.系统卷[M].北京：机械工业出版社，2011

[3]金泰延.Android框架揭秘[M].北京:人民邮电出版社,2014.