基于Web的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究及軟件實(shí)現(xiàn)

曹曼

摘 要：基于Web服務(wù)器的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建，一方面能夠?yàn)榭沙掷m(xù)生態(tài)環(huán)境的構(gòu)建提供數(shù)據(jù)獲取保障，以此鞏固環(huán)境信息條件，提升環(huán)境管理的水準(zhǔn)；另一方面在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建期間，硬件及軟件技術(shù)的結(jié)合，更保障了系統(tǒng)在靈敏性和智能性的優(yōu)勢，也憑借移動設(shè)備方便了監(jiān)控站點(diǎn)數(shù)據(jù)的應(yīng)用。本文基于Web服務(wù)器的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究展開分析，在明確監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與軟件設(shè)計(jì)的同時(shí)，期望能夠?yàn)楹罄m(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建提供良好參照。

關(guān)鍵詞：監(jiān)控系統(tǒng)；Web服務(wù)器；軟件實(shí)現(xiàn)；系統(tǒng)功能

1 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)是由監(jiān)控站點(diǎn)與Web服務(wù)器結(jié)構(gòu)設(shè)置的。其中，監(jiān)控站點(diǎn)是以溫度采集電路、報(bào)警電路、S3C44B0X微處理器等元件組成的系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理平臺，能夠基于Web服務(wù)器信息傳導(dǎo)方面的條件，有效鞏固監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時(shí)溫度與濕度采集電路的應(yīng)用，更可以單獨(dú)為地方感應(yīng)元件提供數(shù)據(jù)獲取渠道，以此全方位的審查地方環(huán)境狀況，以智能化系統(tǒng)為用戶遠(yuǎn)程客戶端提供數(shù)據(jù)條件，以便控制設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)跨地域的操控前提。

Web服務(wù)器的作用：（1）Web服務(wù)器一方面對監(jiān)挖站點(diǎn)傳送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、存儲和處理，并對處理結(jié)果進(jìn)行判斷，發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號；（2）另一方面負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的發(fā)送，把監(jiān)控站點(diǎn)傳過來的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控端，用戶使用IE瀏覽器對Web服務(wù)器的訪問可實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

本設(shè)計(jì)中監(jiān)控站點(diǎn)選用ARM7系列微處理器S3C44B0X作為核心處理單元，其外圍電路包括溫度檢測電路、濕度檢測電路、煙霧檢測電路、報(bào)警電路、TC-35電路、設(shè)備控制電路、鍵盤輸入電路等。Web服務(wù)器使用的硬件是基于ARM9系列微處理器S3C2410嵌入式平臺，通過將linux操作系統(tǒng)、Web服務(wù)器、SQLITE數(shù)據(jù)庫等移植到S3C2410嵌入式平臺并利用CGI技術(shù)實(shí)現(xiàn)和構(gòu)建了一個(gè)Web服務(wù)器。

2 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要功能分析

2.1 環(huán)境參數(shù)采集功能

環(huán)境參數(shù)采集功能的應(yīng)用，既增強(qiáng)了環(huán)境監(jiān)督治理的能力水準(zhǔn)，確保了地方監(jiān)管措施能夠落實(shí)及時(shí)，并且在此基礎(chǔ)上針對多項(xiàng)環(huán)境參數(shù)能夠細(xì)致分析，以便為后續(xù)環(huán)境變量提供分析參照基礎(chǔ)。其中，包含的環(huán)境參量包括環(huán)境溫度、濕度、煙霧度、空氣質(zhì)量等方面的數(shù)據(jù)，而監(jiān)控站點(diǎn)則是憑借環(huán)境參量中感應(yīng)元件數(shù)據(jù)傳導(dǎo)的變化，將采集到的數(shù)據(jù)通過RS485串口傳導(dǎo)至Web服務(wù)器內(nèi)部，以便能夠針對數(shù)據(jù)前面核實(shí)，并基于網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)對內(nèi)部存儲和處理工作的落實(shí)提供協(xié)助。

2.2 設(shè)備數(shù)據(jù)控制功能

設(shè)備數(shù)據(jù)控制是確保企業(yè)自動化與智能化系統(tǒng)落實(shí)的基礎(chǔ)，在控制功能落實(shí)期間，既能夠有效監(jiān)管設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，并可以優(yōu)化維修技術(shù)人員的工作效率和質(zhì)量水準(zhǔn)，以此為企業(yè)設(shè)備平臺的構(gòu)建提供更加完善的處理平臺，確保設(shè)備功能體系的具備可持續(xù)優(yōu)勢。

2.3 遠(yuǎn)程監(jiān)控功能

遠(yuǎn)程監(jiān)控功能是基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺從端口對信息訪問，在此期間由網(wǎng)站提供的數(shù)據(jù)監(jiān)控措施。在遠(yuǎn)程監(jiān)控功能落實(shí)過程中，一方面能夠憑借當(dāng)前服務(wù)器端框架的結(jié)構(gòu)，將Web服務(wù)器接入到信息化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，針對數(shù)據(jù)信息的分區(qū)及權(quán)限進(jìn)行有效節(jié)制，從而確保企業(yè)及單位信息數(shù)據(jù)安全；另一方面更能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)訪問用戶進(jìn)行監(jiān)察，憑借網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)及IP地址信息等加強(qiáng)用戶實(shí)名制落實(shí)，以此強(qiáng)化瀏覽器在監(jiān)控站點(diǎn)的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能中的作用。

2.4 環(huán)境參量的詳細(xì)設(shè)置

環(huán)境參量設(shè)計(jì)，是憑借地方環(huán)境可持續(xù)經(jīng)營特點(diǎn)，確定災(zāi)害或風(fēng)險(xiǎn)隱患的基礎(chǔ)指標(biāo)限制措施。在實(shí)際元件應(yīng)用期間，通過內(nèi)部數(shù)據(jù)參量的上下限設(shè)計(jì)，能夠?yàn)橹悄芑O(jiān)控網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)變量審核基礎(chǔ)，以此增強(qiáng)維修人員落實(shí)職能的效率和質(zhì)量。目前為止，共有以下兩種方法可以對環(huán)境參量進(jìn)行設(shè)置。（1）通過監(jiān)控站點(diǎn)的系統(tǒng)平臺進(jìn)行更改和詳細(xì)設(shè)置；（2）通過用戶Web服務(wù)端對地方環(huán)境的參量進(jìn)行上下限設(shè)置，以便遠(yuǎn)程控制等措施能夠有效落實(shí)。

2.5 警報(bào)監(jiān)控功能

警報(bào)監(jiān)控系統(tǒng)是基于Web服務(wù)器對監(jiān)控站點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，再與環(huán)境參量相比較，若出現(xiàn)上下限超標(biāo)的現(xiàn)象，則通過較為明顯的警報(bào)信號提醒客戶端，以此強(qiáng)化環(huán)境監(jiān)控功能體系的有效性，同時(shí)在監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)，必須確保警報(bào)監(jiān)控系統(tǒng)具備靈敏性與實(shí)時(shí)性。

2.6 手機(jī)監(jiān)控功能

根據(jù)當(dāng)前設(shè)備網(wǎng)絡(luò)平臺使用的狀況來看，多數(shù)用戶都有隨身帶智能手機(jī)的習(xí)慣，并且現(xiàn)有手機(jī)設(shè)備在性能上已經(jīng)逐漸趨于完善，傳統(tǒng)Web服務(wù)器的功能已經(jīng)具備數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移的條件。期間，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)時(shí)，系統(tǒng)能夠通過TC-35模塊為用戶發(fā)送信息，以便通知用戶環(huán)境數(shù)據(jù)異常，并能夠及時(shí)通過監(jiān)控站點(diǎn)查詢細(xì)致情況。

3 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)電路硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件主要是由監(jiān)控站點(diǎn)和嵌入式Web服務(wù)器兩個(gè)模塊組成。監(jiān)控站點(diǎn)由S3C44B0X微處理器、溫度采集電路、濕度采集電路、報(bào)警電路和TC-35電路等組成。嵌入式Web服務(wù)器是在基于S3C2410的嵌入式平臺上實(shí)現(xiàn)和構(gòu)建。溫度采集電路、濕度采集電路和煙霧度采集電路分別用于對環(huán)境溫度、濕度和煙霧度的數(shù)據(jù)采集。TC-35電路的作用是給用戶發(fā)送短息和撥打電話。設(shè)備控制電路用于完成對空調(diào)等遙控設(shè)備的開關(guān)控制。本設(shè)計(jì)中溫度數(shù)據(jù)的采集選用DS18B20溫度傳感器、煙霧度數(shù)據(jù)的采集選用M0-2型煙霧傳感器、濕度數(shù)據(jù)的采集選用CHTM-02/N濕度傳感器。

4 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分析

4.1 Web服務(wù)器軟件結(jié)構(gòu)

本文中實(shí)現(xiàn)的Web服務(wù)器在硬件上選用ARM9系列微控制器芯片S3C2410作為核心處理器，以嵌入式linux操作系統(tǒng)作為軟件開發(fā)平臺，其Web服務(wù)器的軟件結(jié)構(gòu)主要包括linux2.6內(nèi)核、文件系統(tǒng)、Web服務(wù)器、系統(tǒng)驅(qū)動程序和SQLite數(shù)據(jù)庫等。其中，SQLite數(shù)據(jù)庫用于存儲從監(jiān)控站：點(diǎn)采集到的動態(tài)數(shù)據(jù)；Web服務(wù)器用于數(shù)據(jù)的接收、分析和傳送。

4.2 linux系統(tǒng)移植操作

本設(shè)計(jì)中所構(gòu)建的Web服務(wù)器使用的硬件是基于S3C2410的嵌入式平臺，在平臺中移植了linux操作系統(tǒng)，移植linux操作系統(tǒng)的步驟是：（1）安裝交叉編譯工具arm-linux-gcc：；（2）下載linux內(nèi)核源碼包，本設(shè)計(jì)使用的是系統(tǒng)常見的內(nèi)核源碼包（3）根據(jù)系統(tǒng)的需要配置并編譯1inux內(nèi)核；（4）下載linux內(nèi)核映像文件到S3C2410嵌入式平臺。

4.3 Web服務(wù)器移植操作

在1inux下有三個(gè)Web服務(wù)器：thttpd、Boa和httpd，本設(shè)計(jì)中使用的是Boa服務(wù)器。移植Web服務(wù)器的步驟是：（1）下載Boa源代碼并解壓；（2）修改Boa/src/Makefile里面的編譯器，將其改為：CC=arm-linux-gcc、CPP=arm-linux-cpp；（3）編譯Boa源代碼，即可生成可執(zhí)行文件；（4）將生成的Boa可執(zhí)行文件編譯進(jìn)1inux內(nèi)核。

5 結(jié)束語

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在當(dāng)前生態(tài)環(huán)境中的有效應(yīng)用，不但能夠確保整體環(huán)境數(shù)據(jù)具備實(shí)時(shí)化和細(xì)致化的平臺供應(yīng)特性，以此提升地方監(jiān)控站點(diǎn)職能質(zhì)量水平，并且伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，能夠衍生出更為細(xì)致的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以此鞏固后續(xù)環(huán)境管理工作，確保遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)落實(shí)穩(wěn)定。故而，在論述遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究及軟件實(shí)現(xiàn)過程中，必須針對遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)細(xì)致分析，以便后續(xù)系統(tǒng)環(huán)境的構(gòu)建具備可持續(xù)的優(yōu)勢。

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