文献综述
空气分离设备是通过分离技术从空气中分离提取出氮气等工业气体的设备。空分设备制造行业及工业气体生产行业，统称为空分行业。空分行业的应用极其广泛，从电力、钢铁等行业中的保护气体，到医疗行业中的医疗气体，再到食品行业中延长保质期的惰性气体[1]。随着经济的快速发展，空分行业已逐渐渗透至国民经济的各部分，在国民经济发展中占据着十分重要的地位。现如今大部分行业都离不开空分行业。
目前，国内市场上约 60%的工业气体，被电力、化工、钢铁等产业所消费，医疗、食品、电子等产业占据了剩余的 40%[2]。然而汽车、电子等产业的发展为空分行业的发展提供了机会，空分市场呈现出的巨大潜力。
制氮机是工业安全工程中必不可少的设备之一，目前制氮机的控制还停留在人工控制加监测的水平，所有阀门和调节阀的动作都需要人来完成，制氮机运行时的噪声非常大; 开发一种新型的制氮机监控系统，将先进的自动控制技术、通信技术、计算机技术、软件技术、信息技术相结合，使制氮机生产与远程监控作为一个整体进行控制，对提高生产运行状况、安全水平、事故灾害预测预报具有重要的作用[3]。随着“互联网 ”的发展，工业4.0体系日趋成熟，充分运用互联网远程监控，建立远程监控系统，实时收集大型空分设备运行数据，并进入大数据分析，进行自动故障诊断，为用户提出优化操作建议，及时发现问题，改进设计方案。
监控技术发展至今，经历了三个阶段，第一阶段：单机式监控系统，即使用单台计算机对单一类型的设备进行监测和控制，状态信息仅供在封闭的系统内部使用；第二阶段：集中式监控系统，即监测与控制通过多台计算机实现，由其中一台计算机作为主机，对其它所有的计算机进行监控；第三阶段：分布式控制系统(distributed control systems，简称 DCS)，又称为集散式监控系统，即分散控制，集中管理[4]。在全球经济一体化发展的背景下，计算机网络技术得到了长足的发展，并在各个领域得到广泛的应用，在监控系统技术与计算机网络技术的结合下，监控系统的远程化发展趋势已成为必然[5]。现阶段，相关的一些机构已积极参与到远程监控技术的研发，并且在医疗诊断、楼宇智能监控、工业控制、环境监测、航空航天等领域进行了实践与应用。伴随着研发的进一步深入，远程监控技术将会实现在更加广泛的领域得到应用。
远程监控技术在当前国外的前沿领域有着丰富的研究成果，并在相关领域得到广泛的应用。1993 年，美国 Johnson 航天中心将该项技术运用在机器人远程分布式控制技术中，Johnson 航天中心通过 Internet 成功的控制了位于德州的两所大学（TexasAM大学和 Texas 大学）的机器人，并同时在德州另外两所大学（Arlington 分校和 Rice 大学）同步对被控制的机器人进行监测和性能分析[6]。1994 年美国南加州大学基于远程监控技术，使远程用户通过 Web 浏览器成功地控制了一个机械手进行文物挖掘。在我国，对远程监控技术的研究正处在蓬勃发展阶段，一些大学对远程监控技术开展了积极的研究。例如华中科技大学研发的“汽轮机工况监测和诊断系统(KBGMD)”，西安交通大学研制的“大型旋转机械计算机状态监测系统及故障诊断系统(RMMD)”，合肥工业大学研发的“全球范围的智能网络数控系统(INET-CNC)”，哈尔滨工业大学研发的“微计算机化机组状态监视与故障诊断专家系统(MMMDES)”等[7]。
随着我国自动化技术的提高，人机界面（HMI）诸如触摸屏/图形逻辑控制器/平板PC/平板监视器等，由于其简单易用、形象直观逼真、功能强大和适合工业环境越来越收到人们的关注[8]。人机界面能取代传统控制面板功能，可节省PLC的I/O模组、按钮开关、数字设定、指示灯等，且能随时显示重要信息，已利于操作人员正确掌握机器状况、避免错误和维修。人机界面能储存255幅画面，每一画面可由文字、图形以及指定的PLC资料组成，设计者可按需要编辑出各种画面，用以显示设备状态、操作指示、参数设定、动作流程、统计资料、警报信息、简易报表等[9,10]。
有专家指出，中国市场是人机界面需求量最大的市场，然而在全球却不是人机界面商品生产额最大的市场。这一事例表明，低端市场人机界面的使用者在中国占据很大的百分比。最近这些年来民族商品种类的快速发展和采取价格低廉等策略，正在大量进入低端市场，在中国内部已经取得了优势地位，并且赢得了广大使用者的认同。在国外市场，也在逐步研究他的经济型商品，用以多去低端商品市场的占有量[11]。所以，由于在地段商品市场扎实的基础，中国的人机界面厂家的业绩表现出递增的趋势。人机界面已不再是单纯的显示和控制[12]。
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