[发明专利]一种基于互联网的分布式闭回路控制系统及其方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种闭回路控制系统，属于自动化控制领域，尤其涉及到一种基于互联网的分布式闭回路控制系统及其方法。

背景技术

闭回路控制系统是各种自动控制的基本架构，主要应用于室内或某系统的温度控制、供水或供热的压力控制、液体或气体的流量控制、土壤或气体的湿度控制等场合。闭回路控制系统是通过监测单元采集受控系统的某一变量或一组变量作为控制计算的输入，通过比较预先设定的目标值或动态跟踪的目标值，以使受控制系统稳定工作在某一受控范围之内。

随着3C技术的迅速发展，特别是近几年移动互联网的快速发展，终端的处理能力变的越来越强大，网络的传输能力和可靠性也变得越来越高。将传统的闭回路控制系统与互联网无缝的衔接起来，实现基于互联网的智能化的可靠的闭回路控制系统，已经成为可能。

本着以上目的，作者通过一段时间的检索发现，真正适合推广应用的基于互联网构建的闭回路控制系统没有检索出一例，既使可以检索出来一些基于互联网类似的应用系统，但是由于受各种技术条件和成本的制约，也无法推广应用。这些检索出来的技术方案，大概可归结为如下三种：

第一种是基于GPRS/CDMA数传模块的技术，最典型的如申请号为200910015857.X的供水压力流量实时在线监控装置系统。该系统在技术实现上采用的就是GPRS/CDMA数传模块的这种方式，虽然可以实现远程实时的在线显示和远程遥控的目的，但通常仅适应于实现分散采集，集中控制的专业应用，这种技术使用成本很高，也并非是一个为闭回路控制而设计的系统。

第二种是基于远程web的方式实现远程监控的目的，典型的如申请号为02111419.6通过互联网实现智能家用电器设备远程控制的系统和方法。这种技术的成本比第一种要低，但这种技术的缺点也很明显：家庭的主控设备-家庭网关，要么采用固定IP的方式，要么采用端口映射的方式，用户才能通过web实现对网关的访问。而且系统实现远程控制的方式，通常是通过点击web上的按钮来实现控制的目的，易用性差，同时也无法实现闭回路控制系统所具备的类似的功能。申请号为200510050699.3基于Internet网络的电梯远程监测系统，也属于该技术。

第三种就是基于公网固定IP的解决方案，如：申请号为200610137069.4远程自动化系统，为解决局域网内设备IP的问题，采用的是公网固定IP中转服务器+端口映射的方式，实现信息在互联网上的传输。但是主站计算机A要与局域网内的设备B实现信息的双向传输，A依然存在同样的问题。又如：申请号201010596234.9一种称重式液位远程在线测控系统，遇到的问题也类似。这种技术方案，仅适合相对集中的专业化行业，来实现分散采集、集中控制的应用，不适合分布式采集与分布式控制的应用，同时，成本高和易用性差。

以上检索出来的这些技术案例，有如下共性：系统的可靠性低、实时性差，直接限制了其在自动化控制领域的应用；而且智能化程度低、使用成本高，根本无法普及；再者，在自动化控制领域，传统的或当前技术条件下构建的这些系统，在移动互联网越来越普及的今天，已经无法真正适用于互联网环境下那些存在着广泛需求的、分布式的、以人为中心的、智能化的自动控制场合。

发明内容

本发明的主要目的不仅是为了解决上述现有技术方案的不足，更主要的是要提供一个以人为中心的基于互联网的分布式闭回路控制系统及其方法，克服传统或现有的常用的闭回路控制系统仅限于现场或局域网之内的状况，以及当前远程自动控制技术，要么成本高、无法普及，要么实时性、可靠性差，难以满足闭回路控制系统的高可用性要求的状况。其结果，不仅可以解决了人们可以随时随地远程控制的问题，也可最大程度上提高远程控制的智能化和可靠性，帮助人们真正建立适用各种应用场景的、以人为中心的、分布式的、基于互联网的、智能化的自动控制系统，最终实现普适计算所倡导的以人为中心的计算，在自动化控制领域的应用和普及。