摘要：物联网技术的飞速发展为电气工程及其自动化设备监控提供了全新路径，远程监控系统的构建能够实现设备运行状态的实时感知、数据传输与智能调控，提升设备管理效率与运维质量。本文围绕基于物联网的电气工程及其自动化设备远程监控系统设计展开研究，从系统总体架构设计、核心功能模块开发及关键技术应用等方面进行深入探讨，优化数据采集传输机制与监控管理模式，旨在构建高效、可靠、智能的远程监控系统，为电气工程自动化设备的安全稳定运行提供技术支撑，推动电气工程领域的智能化发展。

关键词：物联网；电气工程；自动化设备；远程监控系统；系统设计

引言：

电气工程及其自动化设备是工业生产、能源供应等领域的核心基础设施，其运行状态直接关系到生产流程的连续性与安全性。传统设备监控模式依赖人工巡检，存在响应滞后、监控范围有限、人力成本高等问题，难以满足现代化设备管理的智能化需求。物联网技术凭借其感知全面、传输高效、互联协同的优势，为远程监控系统建设提供了关键技术保障。构建基于物联网的远程监控系统，能够实现设备运行参数的实时采集、远程诊断与精准调控，及时发现并处理设备故障，降低运维风险。因此，开展相关系统设计研究，对于提升电气工程自动化设备管理水平、推动行业数字化转型具有重要现实意义，为设备监控技术的创新发展提供理论与实践参考。

一、系统总体架构设计

1.1 架构分层设计

基于物联网的电气工程自动化设备远程监控系统采用分层架构设计，分为感知层、网络层、平台层与应用层。感知层负责设备运行数据的采集，通过各类传感器与数据采集模块获取电流、电压、温度、振动等关键参数，实现设备状态的全面感知；网络层承担数据传输任务，整合无线通信与有线通信技术，保障数据在感知层与平台层之间的高速稳定传输；平台层作为系统核心，负责数据存储、处理与分析，通过数据管理系统与智能算法对采集数据进行筛选、解析与挖掘；应用层面向用户需求，提供设备监控、故障预警、远程控制等功能，通过可视化界面实现人机交互，满足不同场景下的监控管理需求。

1.2 架构设计原则

系统架构设计遵循可靠性、扩展性、安全性与实用性原则。可靠性原则要求系统各组件具备稳定运行能力，能够适应复杂工业环境，确保数据采集与传输的连续性；扩展性原则采用模块化设计，预留接口便于后期功能升级与设备接入，适应设备数量与监控需求的增长；安全性原则通过数据加密、权限管理等措施，防范数据泄露与非法访问，保障系统与设备安全；实用性原则围绕用户实际需求，简化操作流程，提升系统易用性，确保监控功能高效落地。

二、系统核心功能模块设计

2.1 数据采集模块

数据采集模块是系统感知设备状态的关键，通过部署高精度传感器与智能采集终端，实现对自动化设备电气参数、运行状态参数的实时采集。采集模块支持多类型参数采集，具备数据预处理功能，对采集到的原始数据进行过滤、降噪与格式转换，剔除异常数据，确保数据准确性。同时，模块具备自适应调节能力，可根据设备运行工况动态调整采集频率，在保障监控精度的前提下降低数据传输压力，提升系统运行效率。

2.2 数据传输模块

数据传输模块采用多元化通信方式，结合物联网通信技术，实现数据的高效传输。针对不同应用场景，灵活选择无线通信或有线通信模式，确保数据传输的覆盖范围与稳定性。传输模块具备数据缓存与断点续传功能，应对网络波动情况，避免数据丢失；同时采用数据压缩技术，减少传输数据量，提升传输速率，保障实时监控数据能够快速反馈至平台层，为后续处理与决策提供及时支撑。

2.3 监控管理模块

监控管理模块承担数据处理、设备监控与智能调控任务。通过平台层的数据处理系统对传输数据进行深度分析，构建设备运行状态评估模型，实时判断设备运行是否正常，生成设备状态报告。模块具备可视化监控功能，通过图表、曲线等形式直观展示设备运行参数与状态，支持设备历史数据查询与趋势分析；同时实现远程控制功能，用户可通过应用层界面下发控制指令，对设备运行参数进行远程调整，实现故障应急处理与设备远程运维。

2.4 故障预警模块

故障预警模块基于数据挖掘与智能诊断技术，通过分析设备运行数据与故障特征数据，建立故障预警模型。实时监测设备参数变化趋势，当参数超出预设阈值或出现异常波动时，系统自动触发预警机制，通过短信、平台消息等方式及时通知相关人员。模块具备故障定位功能，精准识别故障发生部位与原因，为故障排查与维修提供指导，缩短故障处理时间，降低设备停机损失，保障设备安全稳定运行。

三、系统关键技术应用

3.1 物联网感知技术

物联网感知技术是系统数据采集的核心支撑，采用各类智能传感器与射频识别技术，实现对自动化设备多维度参数的全面感知。传感器具备高精度、低功耗特性，能够适应恶劣工业环境，确保数据采集的准确性与持续性；射频识别技术实现设备身份标识与信息快速读取，便于设备资产管理与状态追踪，为远程监控提供基础数据支撑，提升系统对设备状态的感知能力。

3.2 数据处理与分析技术

数据处理与分析技术采用云计算与大数据分析技术，对采集到的海量设备数据进行存储与深度挖掘。通过分布式存储技术实现数据安全存储与高效访问，满足系统对大量历史数据的管理需求；运用机器学习算法对数据进行分析，提取设备运行规律与故障特征，构建智能诊断与预测模型，实现设备状态的精准评估与故障提前预警，提升系统的智能化水平。

3.3 网络安全技术

网络安全技术为系统稳定运行提供保障，采用数据加密、访问控制、安全认证等多种安全措施。对传输数据进行加密处理，防止数据在传输过程中被窃取或篡改；通过权限管理机制划分用户访问权限，确保不同用户只能获取对应操作权限内的信息；采用安全认证技术验证设备与用户身份，防范非法设备接入与恶意访问，保障系统数据与设备运行安全。

结论：

基于物联网的电气工程及其自动化设备远程监控系统通过分层架构设计与核心功能模块优化，整合物联网感知、数据传输与智能分析技术，实现了设备运行状态的实时监控、数据高效处理与远程智能调控。系统有效解决了传统监控模式的诸多弊端，提升了设备管理效率与运维质量，降低了故障风险与人力成本。该系统设计符合电气工程智能化发展趋势，为自动化设备监控提供了高效可行的解决方案，对推动电气工程领域数字化、智能化转型具有重要意义，具备广阔的应用前景与推广价值。

参考文献：

[1]闫帅.基于物联网技术的电气自动化系统远程监控系统设计与实现[J].电气技术与经济,2024,(12):90-92.

[2]赵平林.基于物联网的电气自动化仪器远程监控技术研究[J].仪器仪表用户,2024,31(11):68-70.