汽采远程操控方案

汽车采样装置自获得广泛应用以来，已成为电厂燃料管理的关键环节，一直发挥着重要作用。同时，受彼时技术条件制约，其中部分功能仍存在一定问题。随着各领域技术的快速发展，针对该设备的升级改造亦不断丰富完善。作为诸多方案之一，添加远程操控技术将使得该项工作得到相当程度的提升。

目前设备存在的问题：

1、工作环境恶劣：

汽采设备安装于户外，操作室多为简易结构，操作人员不得不常年与粉尘、噪音、辐射以及极端气候为伍，健康受到严重危险威胁，亟需改善；

2、人为因素仍未完全杜绝：

由于现场操作人员与被检测对象（货车司机）近距离直接接触，使得“杜绝人为介入”这一采样原则难以获得理论上的完全成立。

解决方案：

1、利用集成远程图形设备，通过光纤传输，将操作室对上位机/操作台旋钮的各项操作，迁至集控室进行；采样操作人员将从操作室搬到集控室进行日常工作；

2、利用多路显示延伸技术，将采样现场视频监控图像同时引至集控室，实现对现场环境的掌控；

3、利用多路显示延伸技术，将采样过程、现场监控视频接入集控室电视墙显示；（可选）；

4、上述技术，可实现操作室与集控室的并行操作，即无延时、同步、同任务、同等权限（或设定权限）；

核心技术及供应商介绍：

加拿大MatroxGraphics所推出 Matrox Extio 系列点到点 KVM 延伸解决方案。

将键盘、鼠标、音频外设和最多8 台显示器与计算机其余部件分开，通过光纤电缆将其布置在距计算机（上位机）达 2 公里（6560 英尺）的位置。直接采集主机总线数据，而不是传统的RGB/键盘鼠标信号采集、转换和传输。采用光纤进行无损总线数据传输，由于没有采用包传输的方式，因此不受网络带宽，网络质量，交换机性能和应用软件的影响。不受电磁干扰，无任何性能损失。光纤连接可在远程主机（上位机）系统和用户端 Extio 设备之间传输原始未压缩的数据，跨多台显示器实现标清/高清分辨率和全部的工作站（上位机）性能。MatroxExtio 系列专为需要稳定、可靠之图形和 I/O 延伸技术的行业设计，同时也是处理控制室、调度中心和其他关键任务环境的理想之选。

  方案详解：

1、拓扑图

2、硬件架构：

光纤传输，远程操控的核心技术：

操作室一侧，将上位机加装光纤卡（如上位机扩展槽不足，则采用更换上位机方式）。该光纤卡采用PCI总线延伸技术，单模多芯，每2芯通过光纤卡接驳1台上位机。以双跨汽采为例，操作室内2台上位机控制，用4芯，其余4芯作为冗余。

光纤另一端进入集控室操作台。操作台配备2台用户端设备，分别接入光纤的2芯电缆。每台终端设备连接键盘、鼠标（USB或PS2)均可、麦克风，连接2台显示器，分别于操作室上位机的显示器及监控画面显示器对应。

原有监控（硬盘录像机）与上位机合并：

操作室内现场视频监控画面，需同时在集控室显示。两种方式实现：硬盘录像机带网络输出，即直接接入上位机网口，设定IP地址后即可在上位机运行；硬盘录像机不带网口，将在上位机内加装图像采集卡（如上位机扩展槽不足，则采用更换上位机方式），摄像头线缆直接进入采集卡，上位机运行监控软件。

*操作员在集控室远程操控，与在操作室视野不同。操作室内除显示器监控画面外，操作人员亦可直接观察室外环境。如有必要，可加装现场摄像头。

多屏显示方式：

单台上位机，配备多路显示卡（2路至8路），接多台显示器，用一套键盘鼠标操作，在每台显示器上同时运行不同的程序。此技术可实现汽采控制软件及监控软件同时在上位机上运行并分屏显示（双路显示）；

*如采用4路以上显示方式，则采样过程及监控画面，可直接进入集控室电视墙或其他任何需要对过程监测的办公位置。

3、软件描述

传统的汽车采样，部分配备操作台，以按钮形式实现启动、急停等功能并配备操纵杆控制大小车行进轨迹。定制软件将上述功能全部由鼠标在上位机实现，全部取代操作台。

4、实际操作描述：

汽采设备检修状态下，仍可现场操控。

汽采设备工作状态下，操作员可在操作室或集控室采用完全一致方式操控采样设备及对现场进行实时监控。

集控室操作：

两台显示器，开机后首先打开主显示器上的监控软件画面，用鼠标将其拖拽到副显示器上，双击画面，实现全屏播放；

鼠标回到主显示器，打开汽采操作软件，开始采样工作。

通过观察监控画面，确定车辆进入有效采样位置及驾驶员刷卡完毕开始采样动作，采样完毕通过麦克风告知驾驶员驶离。

*现场户外设一值班人员，负责远程开关机、指挥车辆并处理紧急情况。与集控室人员通过对讲设备实时沟通。

设备清单：（按2路汽采配置）

效果展望：

1、操作员的工作环境得到完全改善，职工健康得到保障

2、远程操控，操作员与运煤司机无任何接触，杜绝人为因素干预采样结果

3、原有设备全部保留，无任何资源浪费。

*如有升级后替换下设备，可用于其他场所/工序

4、所有操作环节均可在集控室获得监督、管理

5、岗位缺员问题得到解决

综上所述，伴随光纤技术/工艺的不断发展，信号传输距离日渐增加，原本仅应用于服务器机房的远程操控技术，对于恶劣环境、重要工序操作过程的本地化所发挥的作用愈发显著，在煤电、化工、采矿、冶金等行业，将得到更为广泛的应用。