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1、基于云计算的远程智能控制中央空调系统的研究与实现摘要：随着中央空调从商业级到家庭级的广泛应用，传统的中央空调需要专业人员进行调试，才能保障中央空调处于最优的运行状态。同时，由于故障数据的不明确，导致售后服务的成本急剧上升。为了解决厂家对于多个中央空调的实时调优与定期维护，降低售后服务的成本，本文提出了基于云计算的远程控制中央空调的智能系统框架，能够完成基于协议交换的数据采集，基于云计算模型的实时数据存储，和基于AMQP消息的集群与并发服务。通过实验和测试，整个系统能够完成远程维护和监控的功能，能够完成1000000台数据每一
2、秒钟的实时采集的功能，数据采集的稳定性可以达到99.9999%，数据的延时性可以小于3秒的性能指标。通过专家系统分析，可以调优中央空调的运行状态，推断故障产生的原因，给出可能的原因，给系统维护提供了有价值的数据和方法。关键字：云计算，智能，海量数据，大并发，专家系统，远程控制1背景介绍：对于设备的维护和诊断的研究，从本地的中央监控系统发展到远程的移动互联的手机监控和维护，是计算机网络技术的发展趋势。侯朝祯,凌云,金玫【1】开始研究并发表了多机分布式火控设备故障诊断与自修复的报告，就是将多机的信息传入到中央监控与分析系统。对于
3、多台计算机的监控，刘浩,方肇洪【2】多级网络热传感器来实时监控计算机的环境温度，以方便管理多台计算机集群。牛玉广,戈志华,李如翔,刘志昌,刘吉臻对于分布式汽轮发电机组在线检测与故障诊断的研究【3】，可以利用信息的采集与集中，在实时在线的监控与分析故障。轩建平,来五星,史铁林,杨叔子利用数据的采集与分析，完成隔离测量器在火电厂分布式网络化状态监测故障诊断【4】。在数据集中的同时，利用数据挖掘分析可能的状态，利用人工智能系统来判断未知情况的推断得到了很大的发展。蒋东翔,倪维斗【5】在研究大型汽轮发电机组，利用混合智能诊断方法的去
4、解决系统故障的自动分析与诊断。计算机网络的发展，由于设备的分散性的特点，很难集中维护，于是就发展远程的监控和诊断的研究，成为现代控制中的一个发展方向。王邵伯,郑崇苏【6】在大型电气设备远程监测系统的设计与可靠性分析中，提出了远程监测系统的框架和思想。由于问题的复杂性，利用专家系统来分析与判断的应用在远程控制中得到体现，李江林【7】电厂电气设备故障诊断专家系统的设计，就是利用电气工程师的专业知识来推理与诊断潜在问题的原因。多变量模型的建立中，往往需要利用神经网络来分析与判断设备的问题。马皓,徐德鸿,卞敬明【8】基于神经网络和频
5、谱分析的电力电子电路故障在线诊断，就是神经网络在设备监控的实际应用。传统的控制方法，睡着云计算的到来，发生的本质的变化。设备海量数据的存储，成千上万个设备同时给服务发送数据，分布式专家系统，对于潜在问题的发现与分析判断，是云计算在实际的空调控制中的实际应用。陈康,郑纬民【9】在云计算:系统实例与研究现状的文章中，提出了云计算有3个最基本的特征:第1个是基础设施架构在大规模的廉价服务器集群之上;第二是应用程序与底层服务协作开发,最大限度地利用资源;第3个是通过多个廉价服务器之间的冗余,通过软件获得高可用性.针对海量存储的思想，
6、肖侬,舒继武,刘芳,李明强【10】提出了存储模型，并讨论了将来的一个发展方向。王意洁,孙伟东,周松,裴晓强,李小勇【11】进一步深人研究了云计算环境下的分布存储关键技术在大并发的环境下，秦秀磊,张文博,魏峻,王伟,钟华,黄涛【12】提出了云计算环境下分布式缓存技术的现状与挑战，解决如何创建分布式缓存的问题，提出了很有价值的方法和方向。中央空调的控制本体部分主要是西门子的PLC的控制系统，论文的出发点如图1所示，基于中央空调的控制系统，通过协议传输，将各个系统的数据实时采集，并通过485转232与通用的PC机来完成协议交换，达
7、到本地中央监控与控制的目的。本地收集的数据，通过网络，每1秒钟实时发送与接受一次数据，与远程服务器来完成数据的存储。如果有10万个用户，每间隔一秒钟，与服务器进行一次数据交互。这种一对一的模式，将通过AMQP协议，完成N对N的客户与服务模型。最后，通过海量数据的监控与分析，设计专家系统，提供客户潜在问题的提醒，故障问题的诊断，将分析与诊断的信息发送给客户的手机端。同时，客户可以通过不同权限的用户登录，完成设备系统历史数据的查询和数据的分析报告。论文的安排是第2节，分析海量数据的存储模式，如何保证数据的冗余与水平扩展，第3节是
8、分析大并发访问云服务器模型，建议采用以交换机为中心的消息队列服务的协议AMQP的开源实现RabbitMQ。在接下来的专家系统的模型图的分析，是第4节的主体内容。最后通过一个中央空调的真正的系统的实验来验证，这种远程中央空调的云架构模式，是可行的。同时针对专家系统的建立的过程，本文利用RES
