移动云技术在实验室精密恒温空调系统中的应用

移动云技术在实验室精密恒温空调系统中的应用

吴昌永

吴昌永WUChang-yong曰华海东HUAHai-dong曰徐展XUZhan

（浙江省计量科学研究院工程信息部，杭州310007）

（EngineeringInformationDepartment，ZhejiangProvinceInstituteofMetrology，Hangzhou310007，China）

摘要：本文介绍了移动云远程应用技术在实验室精密恒温空调系统中的应用，通过部署实践，解决了以往因空调机房分散，恒温空调自控系统集成技术较单一，而造成系统无法集中统一远程管理问题。并应用到手机与平板电脑等移动终端设备上，实现了分散实验室恒温空调系统的集中管控，进一步提升智能化楼宇应用系统建设的管控效能。

Abstract院Thispaperintroducestheapplicationofmobilecloudtechnologyinlaboratoryprecisionthermostatairconditioningsystem,andthroughthedeploymentpractice,solvestheproblemthatthesystemcannotbeconcentrated,unifiedandremotelymanagedduetothedispersedairconditioningroomandsinglethermostatairconditioningcontrolledsystemintegratedtechnology,andappliesittothemobileterminalequipmentofthephonesandflatcomputers,realizesthecentralizedmanagementandcontrolofdispersedlaboratoryprecisionthermostatairconditioningsystem,andfurtherpromotestheeffectivenessofmanagementandcontroloftheconstructionofintelligentbuildingapplicationsystem.

关键词：移动云；远程技术；恒温空调；集中管控

Keywords院mobilecloud；remotetechnologies；constanttemperatureairconditioning；centralizedmanagementandcontrol

中图分类号院S625.5+1文献标识码院A文章编号院1006-4311（2014）29-0215-02

0引言

在国内检测行业中，为保证检测环境，往往配备高精度的恒温恒湿空调系统作为保障。而对于环境要求很高的实验室大多需要配备独立的空调系统，由于各家检测机构客观上都存在恒温机房布局分散且独立的问题，很难做到集中远程实时管理。浙江省计量科学研究院经过探索实践，将移动云虚拟化技术应用到实验室恒温恒湿空调系统管理中，通过智能手机、平板电脑等移动终端，实现了空调自控系统跨平台、跨地域的远距离系统管控需求，解决了管控人员无法远程监管的难题。

1实验室恒温恒湿空调系统的构成与部署

1.1系统硬件组成该院实验室共配备六套高精度恒温恒湿空调系统，分散在五个楼宇多个空调机房内，系统具有送风、回风、加热、加湿、制冷、抽湿、新风和空气净化能力，采用电脑自动控制系统，系统硬件构成部署如下：硬件部分：6台工控机电脑、1台X86机架式服务器、1台移动云VPN设备以及千兆交换机等网络设备。

其中，6台工控机电脑为空调系统服务器，1台机架式服务器作为移动数据交换前端服务器。

1.2系统的搭建搭建的恒温实验室空调系统远程移动云管控平台，整体结构示意图如图1所示。

系统平台搭建主要是通过移动云VPN设备的路由网关技术，提供数据加密、服务器认证、消息完整性、CAB应用发布等功能，使外部终端用户借助智能手机\平板电脑等移动设备，通过3G、WIFI等接入即可远程、安全登入单位内网。同时，通过前置服务器远程在线登录空调系统控制台服务器，使恒温空调系统的C/S结构通过前置服务器中转而显示在手机/平板电脑的远程桌面上，从而达到C/S转B/S功能，使本身在内网以C/S模式运行的恒温空调系统，通过CAB技术转为B/S模式，最终传输到智能终端上实现远程桌面运行，解决了过去只限局域网内部电脑使用控制的局限性问题，使系统监管工作人员在异地即可随时随地通过手机或平板电脑等设备来访问和管理实验室恒温恒湿空调系统，解决了监管人员无法远程操控等难题。系统平台在提供数据加密、服务器认证以及消息完整性、CAB应用发布等功能的时候主要是通过移动云VPN设备的路由网关技术实现的。

实验室恒温空调系统是采用PLC开发，搭载于微软XP操作系统下运行，纯C/S结构的单机服务控制系统，通过我们的移动云技术平台搭建后，系统平台通过移动外网接入，并支持各种移动电脑、手机或平板电脑等终端设备，系统运行的操作系统平台支持windows各系列操作系统、苹果IOS操作系统，包括iPhone，iPad；安卓智能手机或平板电脑等各种操作系统。

1.3移动云平台的配置移动云平台的部署配置包括移动云VPN网关配置、前置服务器配置以及终端系统客户端配置，通过搭建一个集中式应用管理平台，实现移动式应用接入。

在整个系统平台中，移动VPN网关部署在防火墙后面，在防火墙上需要设置SSL使用的端口（TCP443）映射到VPN上。这样，远程用户就可以通过互联网连接到移动VPN网关上了，当远程用户登录系统时，实际上，是用移动VPN应用网关代理用户去访问前置服务器，再由前置服务器访问恒温空调系统服务器应用，这样就实现了跨系统平台的应用操作访问，使得用移动终端便可随时随地操控实验室恒温空调系统。

1.3.1移动云VPN网关部署移动云VPN网关设备与普通的VPN设备类同，是在国际标准SSL协议的基础上基于应用层设计的硬件网络远程接入的通信设备。移动云VPN网关设备部署于防火墙后端，通过80、443、3389等端口映射访问内部应用系统，这是网络通信最常用的方式，非常灵活便捷。当然，在开放端口进行通信的同时，我们对安全性也做了相应的要求，采取SSL加密协议保护数据传输安全，SSL加密安全协议可以保护数据传输的安全，防止外部非法网络直连，只有经过SSL协议授权认证的用户才被获取接入，否则丢弃，从而保护应用的高可用性。

在完成网络通信配置后，我们将恒温空调系统服务器的应用由C/S结构转为B/S访问，通过移动云平台的CAB应用发布技术，在管理配置页面上添加空调系统程序包，输入前置服务器配置参数，开放服务器远程19220和19221应用端口，将恒温空调系统的C/S系统程序按不同的用户，分配给不同的前置服务应用，也就是将多个C/S应用间接转化为B/S架构，使实验室恒温空调系统通过CAB技术转化，最终运行于移动客户终端的操作系统上。

1.3.2前置应用服务器部署我们在应用系统前面部署了一台前置服务器做堡垒机和应用访问，从而保护实验室恒温恒湿空调系统实际应用服务器的安全及更好的实现应用负载，此服务器就是外网终端用户登录和连接应用程序的实际服务器。对于通过互联网登陆移动云设备应用平台的外网移动客户端当被授予应用访问权限的时候，访问恒温空调系统应用的是被前置机服务器系统配置了相应访问权限的前置机代理客户端。

前置机又称作ISERVER，在对其安全性保障和安全策略进行配置的时候是通过域控来实现的。由于当前很多厂家生产研发的恒温空调系统都搭载于XP操作系统上，所以此次部署的前置服务器的操作系统也为WindowsXP，首先，我们要在前置机上装好C/S应用的恒温空调系统客户端软件及数据库，并要把软件的应用端口开放映射到公网上，这样远程移动终端用户就无需装恒温空调系统的客户端软件，直接可以用浏览器以VPN的形式去访问实验室恒温空调服务器。

前置服务器搭建配置完成以后，我们使用前置服务器端通信443端口，外网移动终端设备所有的最终访问都是到达前置服务器的恒温空调系统客户端应用，移动VPN网关部署在前置服务器与远程用户客户端之间，控制二者的通信，保证了实验室恒温空调系统的安全性和可靠性。

1.3.3移动终端客户端部署移动云VPN网关平台允许用户使用电脑手机或平板电脑等终端设备以WIFI无线网络、3G网络或GPRS等网络联接方式远程登录系统。在移动终端设备而的部署比较简单（以Android系统为例），首先将移动云平台定制的安卓系统客户端应用程序包下载到客户端并默认安装客户端程序，然后点击应用程序进入登陆界面并输入前置服务器映射的外网地址、用户名和密码。

客户端登陆后，在应用资源界面可以查看我们在移动云VPN网关设备上添加的应用资源程序，这样在不进行任何针对恒温空调系统开发的情况下，通过网络的远程登录前置机访问，就将系统无缝迁移到了移动智能终端上使用，使得我们在任何时间、任何位置都可以快速、安全地接入系统管控，让实验室恒温空调系统的远程监管工作变得轻松、高效，实现了多个大型空调系统的集中管控。

2实施效果

该系统经过一段时间应用，充分体现了实验室恒温空调系统管理的创新性、便捷性和高效性，成功解决了实验室恒温恒湿空调系统无法远程监管的系统难题，大大降低了管理人员的劳动强度，节约了管理成本，提高了信息化自控水平。

3结束语

在新科技、新技术不断涌现的今天，不论是计算机监控系统，还是传统的直接操控系统，如今都离不开应用通讯网络，此次移动云平台技术应用于实验室恒温恒湿空调系统，虽然建设项目不大，但对今后信息化的发展建起到了创新启示作用。

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