远程监测技术

远程监测技术（精选十篇）

远程监测技术 篇1

广西广电监测中心根据广播电视监测业务的需求, 在全区各地建立了数十个无人值守全自动监测站点, 这些站点通过广西广电网络的骨干网进行连接, 最终将监测数据传回设置在南宁的监测中心。这些站点的日常维护和管理需要应用到多种远程维护技术手段。科学而高效的远程维护技术保障了广播电视监测业务的顺利进行。同时既省去了亲临现场的旅途奔波, 也为单位节省了大笔的差旅经费。现将应用中的远程维护技术作以下简介。

(二) 监测站点远程维护技术

1. 基于Symantec PCAnywhere软件的工控机远程维护技术

工控机是监测站点的主要组成设备, 具有对监测站点的多种其他设备进行监管和控制的能力。因此对工控机的远程维护尤为重要。Symantec PCAnywhere远程控制软件, 运行于控制与被控制的计算机中, 可以轻松实现在本地计算机上控制远程计算机, 进行软件维护、升级和故障排除等操作。

如图1可见, Symantec PCAnywhere拥有方便的多站点分类功能。站点市县归属, 站点IP地址等信息一目了然, 检索极其方便快捷。

在功能上, Symantec PCAnywhere功能强大。联机后, 能在本地计算机上直接显示远程被控计算机的系统画面, 能对远程被控计算机的鼠标键盘进行直接接管操控, 就像直接在现场操控计算机一样方便有效。Symantec PCAnywhere能对被控端计算机实现管理员级别的全方面操作和控制, 几乎所有本地计算机能实现的操作, 在远程控制中均能操作, 包括常用的打开、关闭应用程序, 文字输入、复制粘贴, 操作系统重启、关闭等等。

基于Symantec PCAnywhere软件的工控机远程维护技术的优点是:直观, 能直接看到被控计算机的显示画面;操控方便, 能直接对被控计算机的键鼠进行接管;管理权限高, 实现管理员级别的操控, 操控能力强而实现功能全面。缺点是该软件运行基于网络和工控机, 在网络功能故障、工控机无响应时无法实现上述远程控制维护功能。

2. 基于机架式远程电源控制器的远程电源控制技术

监测站点的某些设备, 当发生操作无响应或其他一些故障时, 将设备电源重新关开, 设备重启后大多故障能得到解决。于是, 对设备电源的远程控制技术被引进和应用起来。广西广电监测中心监测站点采用的是基于机架式远程电源控制器的远程电源控制技术。

机架式远程电源控制器, 安装在通用的设备机架上, 只占用1U位置, 通过10/100M以太网接口接入网络, 提供8个可远程控制开关的电源插座口。监测站点设备电源插头插入机架式远程电源控制器提供的电源插座口。在本地计算机通过网页浏览器对电源控制器设置后, 便能方便地远程查询监测设备的电源供应情况, 轻松远程控制监测设备电源开起关闭。

基于机架式远程电源控制器的远程电源控制技术的优点:方便, 在本地计算机上轻点鼠标即能控制远程的设备电源;内置网络服务功能模块, 被控端无需电脑;控制端计算机不需安装任何特殊的程序, 使用普通网页浏览器即可;提供电源定时管理功能, 可通过网页远程设定设备电源开启关闭时刻;提供密码认证, 操作权限设定防止外人使用等。缺点是网络存在故障时无法使用, 不适用于不能直接通过电源线断电的设备, 如计算机等。

3. 基于网络摄像机的网络音视频互动交流技术

当监测站点需要进行硬件安装、更换的时候, 必须有人在场操作, 现场操作人员常常需要与在异地的专家进行沟通, 而仅仅通过电话等常规交流方式难以适应复杂的需求。网络摄像机的引入, 通过进行网络音视频互动交流解决了这一难题。

网络摄像机是一种结合传统摄像机与网络技术所产生的新一代摄像机, 内置麦克风和扬声器。可将实时图像声音通过网络传送到远处任何一台计算机。使用通用的浏览器即能接受前端实时的音视频信息。且能方便地通过麦克风进行语音交流。可选择使用专门设计的支架, 让网络摄像机即可固定使用也可随时取下在一定范围内移动使用。

多台网络摄像机可使用中心的集中式管理或形成无中心的分布式监控网, 其优点明显, 能让远程指导者与现场实施者进行无障碍的音视频交流互动。而且网络摄像机内置实时操作系统, 外设RJ-45标准以太网接口, 安置点无需计算机。具有安全机制, 可以对操作本摄像机地用户进行分级别的权限验证等等。缺点是需无故障的网络支持, 视频只能单向提供, 有些时候这种“说看式”的交流不能完全替代指导人员在现场操作。

(三) 结束语

广播电视监测工作服务于广播电视事业。要保障广播电视监测工作的高质量不间断运行, 就要做到监测站点的稳定运行和故障及时排除, 而监测站点远程维护技术就是实现保障的重要技术手段之一。随着科学技术的不断发展和新技术的不断应用, 监测站点的远程维护技术也必将趋向更加先进、功能更加强大实用的方向不断发展。

摘要：主要介绍了广西广播电视监测中心监测站点远程维护采用的多种技术, 及技术实现的主要功能、优缺点等。

微变形远程监测技术及应用 篇2

微变形远程监测技术及应用

论述了微变形远程监测技术的.基本原理,重点介绍了步进频率连续波(SF-CW)技术,并结合干涉测量成像系统(IBIS)说明微变形远程监测技术的应用领域和特点,以及发展前景.

作 者：罗刊 王铜 李琴 LUO Kan WANG Tong LI Qin 作者单位：武汉大学,测绘学院,精密工程测量国家测绘局重点实验室,湖北,武汉,430079刊 名：地理空间信息英文刊名：GEOSPATIAL INFORMATION年，卷(期)：20097(3)分类号：P258关键词：SF-CW SAR IBIS 动态监测 变形监测

电梯远程无线监测系统 篇3

摘要：随着城市化进程的加速，电梯已成为百姓出行必备的垂直交通工具，电梯安全问题不仅与每个公民的日常生活息息相关，更事关人们的健康发展和安全。为能够迅速准确地掌握电梯的日常运转情况、及时发现电梯故障、提高工作效率和经济效益，设计电梯远程安全监控系统，是集仪表检测、红外视频监控、无线网络通讯、计算机技术于一体的新一代远程智能管理控制系统，该系统可实现对电梯运转的数据采集、远程传输、计算机存储和处理、远程设备操控及远程视频监控，以便实时监控电梯的运行状态和各种随机状况。

关键词：电梯远程无线监控；安全监测；无线网络通讯；计算机系统管理

1、电梯监控现状

我国电梯已成为与居民联系紧密的一种公共交通工具。但是，作为一种复杂的机电设备，电梯的安全属性与人民群众日益增长的安全需求是有差距的。2011年7月5日，北京地铁4号线上行自动扶梯突然发生倒转，造成电梯上的乘客1死3重伤，27人轻伤的惨剧。事故发生后，北京市对地铁站内涉及事故的OTIS电梯同型号电梯177台自动扶梯停运整改，期间乘客只能步行进出车站，涉及人次以百万计，其影响甚至直到2012年春运。虽然过去10年间我国万台电梯事故率由1.56起降至0.15起，但随着电梯保有量的上升，在用电梯的使用加剧，加之维护不及时、不规范的现象的存在，电梯运行的安全隐患必然将进一步加大。现今我国的电梯仍采用传统的人工报修方式。由于发现存在问题的以第三方维保居多，老旧电梯居多，居民使用的乘客电梯居多，其所有的电梯都处于一个较低的技术状态，真正发生安全事故无法及时阻止和处理。

2、电梯远程无线监控

电梯远程无线监控系统已摆脱了传统的监控模式，电梯采用远程控制智能管理，信息采集准确、快捷；为电梯日常管理运行提供保障；可及时发现故障隐患，确保人员安全。针对电梯的特点，电梯处于楼宇井道内，环境恶劣，该系统前端传感器如位移、压力、电量等传感器均为防爆壳体、卡装或强磁吸附安装，安装拆卸便捷；现场控制柜内装有控制和数据处理单元，接线、安装均符合电梯行业相关标准要求。北方地区全年温差较大，该系统前端传感器、网络红外摄像机、现场主控柜内设备均选用宽温产品可适应-40℃～+65℃温度范围，保证系统可全天候稳定运行。

3、电梯远程无线监控系统主要构成

现场数据采集部分：根据电梯的实际情况，可采用载荷位移传感器、压力传感器、网络红外摄像机等设备。无线设备内部使用高能电池，在井道只进行一次性安装，没有任何外接电源，不仅简化了现场安装，减少了干扰，后期维护更简单方便。

控制柜：柜内配有电量模块、三相电参数检测传感器、启停控制器和数据采集控制器，进行现场所需数据的采集、处理，及电梯的启停控制等，并为相关设备提供现场电源。

无线通讯：如数据采用有线传输方式则耗费巨大，且由于距离遥远现场情况复杂布线难度很大，采用其他如GPRS/CDMA等传输方式需要高昂的使用费，而无线网桥接入方式使用民用自由辐射频段，不用申请也无需另行付费，更不必担心与其他无线信号发生干扰。接入方式灵活方便、性能稳定、可靠、高速，可满足实时视频传输要求。

终端服务器：在远程中控室内设有终端服务器，配有终端组态软件，用于数据接收、处理和显示。软件包括数据采集模块、数据转换模块、网络管理模块、显示模块、控制模块、数据库等多个模块，具有良好的人机交互界面，操作人员可以在计算机上远程监控现场设备的各项数据、控制电梯远程启停等。

4.电梯远程无线监控系统主要功能

可远程对电机等重要设备运行数据进行实时监控，如三相电流、电压、功率；可给出上电流、下电流、电流平衡度及冲次时间，便于操作人员掌控电梯前端信息采集与上报，然后通过网络将数据和视频信息上传至市级监测平台进行分析、应用，并可以和其他政府部门互联互通。电梯远程无线监控系统的实施，有利于加强电梯安全性能的监管，能够解决长期以来电梯安全监察工作中存在的电梯管理被动后置、专业管理部门职责不明、缺乏有效的监控和安全评价的手段的问题，实现风险关口前移，提高监管的前瞻性，保证电梯安全监察的动态性和时效性。

采用网络红外摄像机进行井道内视频监控，可直观的监控传动部位发热烧伤和抱轴，造成滚动或滑动部位的零部件损坏。可通过远程视频方式观看电梯情况，判断现场故障问题，减少人工工作量，降低劳动强度，增加工作效率。

5、电梯远程无线监控系统发展前景

若想大幅降低国内电梯的故障，就一定要在继续加强电梯可靠性设计和制造技术的同时，加强管理和及时维修，保证维保资金的到位，是使电梯在整个使用寿命中一直处于良好的工作状态。在加强改进电梯可靠性设计的同时，加强使用的维护保养和建立可靠性管理系统也是很重要的。实践证明，很多故障是可以在日常工作的检查和维护保养时消除的。电梯的远程无线监控系统前端传感器与控制柜内的数据采集控制器间采用短程无线数据传输方式，无需挖沟排管布线，不会对现场的环境产生大的改动；一个数据采集控制器可对相邻距离较近的几台电梯传感器数据进行采集处理，综合成本较低，性价比较高。前端传感器采用卡夹等方式，安装方便，在维修和作业时便于拆卸和重新安装。该系统不仅减少事故的发生率，降低事故的严重程度，使事故的损失大大降低，而且减少了设备的磨损，延长设备的寿命，同时还降低设备的能耗，降低设备的维修率，节省人力资源。这样就大大的提高了电梯的使用寿命。为保障使用者的人身安全提供了有力的技术支持，采用无线的传输方式可以远程监控，大大提高管理水平和效率。这种技术在交通安全日益提高重视的今天，显得尤为主要和突出，在以后的电梯安装使用中一定会非常的受欢迎。

6. 结束语

以上所有论述都围绕一个论点，电梯远程无线监控系统的使用必然成为趋势，将成為电梯科学管理维护不可缺少的保护系统。在电梯频繁出现安全事故等情况的今天，准确有效的事故预报警保护系统对电梯安全运行将起到重要的支持作用。

参考文献：

[1]郭伟.省级电网互联网信息安全关键技术研究与应用[J].电力信息化，2012，06：82-86.

煤炭产量远程监测与防作弊技术 篇4

超能力生产是煤矿重大安全生产隐患之一。因此,建设煤炭产量远程监测系统,加强煤炭产量监测与管理,对遏制超能力生产,促进煤矿安全生产和煤炭工业健康发展具有重要意义。煤炭产量远程监测系统在加强煤炭税收管理方面也发挥着重要作用[1]。本文主要介绍煤炭产量远程监测系统的监测信息远程传输通信协议及数据格式、监测信息处理方法与性能要求以及基于有功功率监测、基于图像监测和计量装置工作状态监测的防作弊方法[2,3]。

1 煤炭产量监测信息远程传输通信协议

(1) 信息传输通信协议

煤炭产量监测信息远程传输通信协议如表1所示。

(2) 数据格式

煤炭产量监测信息远程传输数据文件为文本文件(TXT),数据分批发送,每批发送1个数据文件,每个数据文件包括单条或多条数据记录,如图1所示。

图1中,CLYC、CLSC、CLCS分别为煤炭产量远程监测系统工作异常文件及数据表名、每小时煤炭产量文件数据表名、初始化参数文件数据表名,具体格式如表2~4所示。

2 煤炭产量远程监测信息处理方法与性能要求

煤炭产量远程监测信息的处理与存储如表5所示,煤炭产量实时列表显示如表6所示,煤炭产量超产显示如表7所示,煤炭产量查询显示如表8所示,煤炭产量远程监测系统工作异常显示如表9所示,煤炭年产量模拟图显示、自检与打印如表10所示。 煤炭年产量柱状图如图2所示。

3 防作弊方法

(1) 基于有功功率监测的煤炭产量远程监测系统防作弊方法:

该方法适用于胶带输送机运煤量和提升机提煤量监测防作弊。在匀速状态下,监测胶带输送机电动机有功功率,通过拟合好的方程或列表得到运煤量,将该运煤量与胶带电子秤或核子秤计量的运煤量进行对比,如果误差在允许范围内,则认为产量相符,如果误差超出允许范围则认为产量不符,并报警。

(2) 基于图像的煤炭产量监测系统防作弊方法:

通过图像计算胶带输送机运煤量(体积),提升机箕斗装煤量(体积)和矿车装煤量(体积),再通过比重计算出煤炭产量,然后与相应的胶带秤、箕斗秤、轨道衡计量的煤炭产量进行对比,误差在预先规定的范围内,则认为正常,反之,进行作弊报警。

(3) 计量仪器外壳异常开启监测:

通过开盖传感器监测计量仪器是否未经授权打开,若未经授权打开,监控中心记录并报警。当计量仪器盖板置于开盖状态时,开盖传感器能发出声光报警信号;当计量仪器盖板置于合盖状态时,开盖传感器能防止非专职人员擅自开盖操作。

(4) 计量仪器异常参数调整监测:

具有用户口令和用户等级设置功能;参数调整日志功能对所有计量仪器参数调整作记录;出现未授权的计量仪器调整参数,应报警并记录相关信息。

(5) 计量仪器供电状态监测:

计量仪器应有备用电池,应具有计量仪器供电监测功能,当计量仪器外部电源停电时,备用电池投入工作,报警并存储计量仪器的监测数据。

(6) 输煤异常状态监测:

当提升机、矿车、胶轮车输煤量小于规定的最小输煤量,或在规定的时间内胶带输送机运煤量小于规定的最小运煤量则认为输煤异常。当输煤异常时,应报警并记录相关信息。

(7) 计量异常状态监测:

当监测到的输煤设备为停止状态,但计量仪器有产量输出时则认为是计量异常。当计量异常时,应报警并记录相关信息。

(8) 通信异常状态监测:

应具有通信中断识别功能,当通信中断时应报警并记录相关信息,应能存储通信中断期间的数据,当通信恢复后,上传数据。

4 结语

煤炭产量远程监测与防作弊方法和要求,已被中华人民共和国煤炭行业标准《MT1082—2008煤炭产量远程监测系统通用技术要求》和《MT1080—2008煤炭产量远程监测系统使用与管理规范》[4,5]采纳,这两项行业标准为强制性标准,已于2008年11月发布,2009年1月在全国煤炭行业实施。依据上述两项行业标准研制的KJ215煤炭产量监测系统已取得计算机软件著作权,矿用产品安全标志准用证和防爆合格证。

摘要：介绍了煤炭产量远程监测系统的监测信息远程传输通信协议及数据格式、监测信息处理方法与性能要求,以及基于有功功率监测、基于图像监测和计量装置工作状态监测的防作弊方法。该煤炭产量远程监测与防作弊技术已被《MT1082—2008煤炭产量远程监测系统通用技术要求》和《MT1080—2008煤炭产量远程监测系统使用与管理规范》采纳,这两项行业标准现已颁布实施。

关键词：煤炭产量,远程监测,防作弊,通信协议,数据格式

参考文献

[1]孙继平.煤矿监控系统手册[M].北京:煤炭工业出版社,2007.

[2]孙继平.煤矿安全生产监控与通信[M].北京:煤炭工业出版社,2009.

[3]孙继平.煤矿自动化与信息化技术回顾与展望[J].工矿自动化,2010(6):26-30.

[4]孙继平.MT1082—2008煤炭产量远程监测系统通用技术要求[S].北京:煤炭工业出版社,2009.

远程监测技术 篇5

毕 业 设 计 论

专业班级： 通信技术·通信082班 学生姓名： 指导教师：

文

密级：内部

嵌入式网络数据采集系统在远程监测中的应

用

The Application of Embedded Network Data Collection System on Remote Monitoring

系别名称： 信息工程系 专业班级： 通信技术·通信082班 学生姓名： 学 号： 指导教师：

沈阳工程学院毕业论文 摘要

摘 要

网络技术的发展引发了工业控制领域的深刻技术变革。控制系统结构网络化与控制系统体系开放性将是控制系统技术发展的趋势。近年来，以太网和嵌入式的远程监测系统有了很大的发展，目前正在尝试利用以太网的开放性实现嵌入式控制系统的网络化。

作为一项新技术，嵌入式以太网是指将嵌入式系统接入以太网，计算机系统能够在INTERNET上访问该嵌入式设备，实现对嵌入式系统的远程监视，控制，诊断，测试和配置等功能。这种技术为高速以太网在工业现场分布式控制提供了一种方便，快速，通用型强，成本相对低廉的新型控制方案。

论文在首先阐述了嵌入式网络远程监测系统的概念，介绍了该系统的历史，研究方法及研究意义，对该系统的发展进行了展望。

介绍嵌入式操作系统uClinux的主要功能模块，同时对uClinux在实际应用的一些方面进行相应的分析；然后介绍移植的概念，主要介绍了嵌入式操作系统uClinux的移植过程，包括编译环境的建立、针对硬件的改动和裁减，对uClinux的文件系统进行了简要的分析。

然后从嵌入式控制器ARM7 S3C44B0入手，详细介绍了人机接口、A/D数据采集模块，在此基础上进行了数据采集应用程序在uClinux操作系统平台上的移植和驱动开发，完成了基于TCP协议的uClinux socket数据通信功能。

为了给客户端浏览器提供良好的用户界面，使用图形化处理语言LabVIEW作为客户机/服务器模式下的编程语言。重点论述了LabVlEW软件开发平台下的DataSocket机制，完成实时数据量经过服务器向网络客户机发布的功能，实现了基于客户机/服务器模型下的网络数据采集监测系统的C语言代码。

最后，阐述了利用LabVIEW SQL开发该嵌入式网络数据采集监控系统的数据库实现方法。

实验效果表明，用户不但可以采集嵌入式系统的实时数据，而且可以将该数据进行有效的分析，实现远程监测，诊断和配置功能。嵌入式WEB技术的实现对将信息网技术应用于工业现场分布式控制作出了有意的尝试，这种技术还可以推广到其他工业现场的控制要求中去。

关键词

以太网，嵌入式系统，远程监测，datasocket，客户机/服务器

I 沈阳工程学院毕业论文 Abstract

Abstract

Network technology industrial development raises profound technological change control areas.Control systems and control system structures network system openness will be the control system technology development trends.In recent years, Ethemet and an embedded remote monitoring system of considerable development, is currently trying to use Ethernet openness towards an embedded control system network.As a new technology, an embedded Ethernet access Ethemet refers to an embedded system, the computer system can visit the plug-in conferencing equipment, and achieve long-range surveilance of an embedded system, control, diagnosistesting and configuration, and other functions.Such as high-speed Ethemet technology in industrial distributed control site ofers a convenient, fast and generic-strong,relatively low-cost control programme.In the first paper explained the concept of an embedded network remote monitoring system, introduced the system of history, research methodology and research significance of the development of a vision of the system.Communication agreement is the key to the realization of network communications.The second chapter in the use of a wide range of introduced several communications agreements, especially after the realization of the monitoring system needs TCP/IP agreement and the contents of a detailed exposition Taojiezi.Secondly, on an embedded operating system 16ug Clinux main function modules, and the practical application of 16ug Clinux in some aspects of the corresponding analysis;Then introduced the concept of transplantation, the main introduced an embedded operating system 16ug Clinux the transplant process, including translation environment creation, and reduction in hardware changes.16ug Clinux documentation systems for the summary analysis.Then S3C44B0 form an embedded ARM7 controller with details on thecomputer interface, A/D data collection module on the basis of data collection applications in the operating system platform uClinux transplant and driven development, completed based on TCP socket agreement uClinux data communications functions.In order to provide good customer-browser user interface, use of graphics processing language LabVIEW as a client/server model of the programming language.LabVIEW software development platform focused on the DataSocket mechanism to accomplish real-time data from a network of client server publishing functions, based on the achievement of client/server model of the data collection network monitoring system C language code.Finaly, on the development of the plug-in using LabVIEW SQL network database for data collection and control systems.II 沈阳工程学院毕业论文 Abstract

Experimental results indicate that users can collect data on an embedded real-time systems, but also the effective data analysis and achieve long-range monitoring, diagnosis and configuration functions.Plug-Web technology for the realization of the industrial site will be distributed information network technology to control a deliberate atempt, the technology can also be extended to other industrial scene control requirements.Key words ethernet, plug-in systems, remote monitoring, datasocket, client/server

III 沈阳工程学院毕业论文 目录

目 录

摘要..................................................................................................................................................I Abstract..........................................................................................................................................II 第1章 绪论...................................................................................................................................1

1.1 研究课题的引出...............................................................................................................1 1.2 嵌入式以太网监测系统的历史与现状...........................................................................1

1.2.1 嵌入式以太网监测系统的历史.............................................................................1 1.2.2 嵌入式以太网监测系统的实现方法.....................................................................2 1.2.3 嵌入式以太网监测系统的研究意义.....................................................................2 1.3 现阶段以太网监测技术与嵌入式系统的发展...............................................................3

1.3.1 以太网监测技术的发展.........................................................................................3 1.3.2 嵌入式监测系统的发展.........................................................................................3 1.3.3 以太网监测技术中尚需解决的主要问题.............................................................4 1.4 本文研究的内容和组织安排...........................................................................................4 1.5 本章小结...........................................................................................................................5 第2章 嵌入式操作系统及uClinux.............................................................................................6

2.1 uClinux操作系统介绍......................................................................................................6

2.1.1 uClinux的内存管理................................................................................................6 2.1.2 uClinux的进程和线程管理....................................................................................7 2.1.3 针对实时性的解决方案.........................................................................................8 2.1.4 uClinux的内核加载方式........................................................................................8 2.1.5 uClinux的根（root）文件系统..............................................................................8 2.1.6 uClinux的应用程序库............................................................................................8 2.2 建立uClinux开发环境....................................................................................................9

2.2.1 移植概述.................................................................................................................9 2.2.2 交叉编译环境的建立.............................................................................................9 2.2.3 建立宿主机开发环境...........................................................................................10 2.2.4 编译uCIinux内核................................................................................................10 2.2.5 构建文件系统.......................................................................................................12 2.3 本章小结.........................................................................................................................13 第3章 嵌入式数据采集系统的硬件设计.................................................................................14 3.1 嵌入式数据采集系统的硬件结构.................................................................................14 3.2 嵌入式数据采集系统主要功能的实现.........................................................................15 3.2.1 嵌入式ARM微处理器........................................................................................15 3.2.2 数据采集与处理...................................................................................................15 3.2.3 人机交互接口设计...............................................................................................16 3.3 本章小结.........................................................................................................................18 第4章 应用LabVIEW实现远程监测......................................................................................19 4.1 分布式应用程序间的通信模式.....................................................................................19 4.1.1 C/S模式.................................................................................................................19 4.1.2 B/S模式.................................................................................................................19 4.2 LabVIEW网络通信技术................................................................................................19

IV 沈阳工程学院毕业论文 目录

4.2.1 LabVIEW中的TCP通信.....................................................................................19 4.2.2 虚拟仪器网络测控系统软件的构成方案及工作原理.......................................20 4.3 DataSocket通信编程......................................................................................................21 4.4 DataSocket客户端网页网页发布功能..........................................................................22 4.4.1 配置LabVIEW Web Server.................................................................................22 4.4.2 在LabVIEX环境中操作Remote Panels............................................................23 4.5 本章小结.........................................................................................................................24 结 论.............................................................................................................................................25 致 谢.............................................................................................................................................26 参考文献.......................................................................................................................................27

V 沈阳工程学院毕业论文 第1章 绪论

第1章 绪论

1.1 研究课题的引出

网络技术的发展引发了工业控制领域的深刻技术变革。控制系统结构网络化与控制系统体系开放性将是控制系统技术发展的趋势。人们希望当一台设备具有网络功能时，可以在任何时间、任何地点、使用任何平台随时察看设备的实时状态，并在远程实现对这台设备的监视、控制、诊断、测试和配置等操作。预计在不远的将来，每台设备中都将有一个IP地址，与Internet网络相连接，具有远程诊断和维护等功能[1]。

在工业控制中，普遍使用现场总线进行数据传输，现场总线是指安装在制造或过程区域的现场装置之间、以及现场装置域控制室内的自动化控制装置之间的数字式、串行和多点通信的数据总线。国际上现有多种现场总线标准，包括基金会现场总线FF、控制局域网络CAN、局部操作网络Lonworks过程现场总线包括PROFIBUS和HART协议，以及DeviceNet，Controlnet，P-Net等，而且在今后相当长一段时间内多种现场总线将并存。在工业现场使用现场总线通信主要有以下弊端：使用专用线缆通信、成本高、协议不统一、传输信息单一。因此，需要另一种通信网络取代传统的现场总线应用于工业现场通信。

目前，以太网在确定性和速度方面有了很大的提高，已成为世界上应用最多的网络，正逐渐应用于工业自动化领域。与此同时，各种嵌入式系统也在不断发展，越来越多的嵌入式控制设备都具有了以太网接入功能，因而能够利用以太网的开放性实现嵌入式控制系统的网络化，实现通过浏览器访问并监控设备，为用户提供了一种方便、快速、通用性强、传递信息多样、成本相对低廉的现场通信方式。

1.2 嵌入式以太网监测系统的历史与现状

1.2.1 嵌入式以太网监测系统的历史

将嵌入式系统与以太网监测系统相结合的想法由来己久，主要的困难在于当时的以太网在速度和确定性等方面都有很大欠缺，不能满足工业通信网络要求；另外，各种网络通信协议对于嵌入式系统存储器容量、运算速度等的要求比较高，当时的嵌入式系统中除部分32位以上的处理器外，都无法达到这一要求。

随着工业以太网在速度上不断提高以及交换技术、全双工工作方式等技术的融入，以太网与工业通信网络的差距正在逐步缩小。另外，从80年代起，一些IT组织和公司开始进行嵌入式系统的研发，大部分新开发的嵌入式处理器都支持网络协议，如AMD公司的AM 186系列嵌入式处理器、MOTOROLA公司的M68HC系列嵌入式处理器等等。可以说，目前研究嵌入式以太网的条件已经成熟。沈阳工程学院毕业论文 第1章 绪论

国外对嵌入式以太网的研究己从理论阶段过渡到开发阶段。在工业控制领域，美国OPT22公司采用嵌入式以太网，研制开发了“以太网I/O系统”—SNAPI/O系统，通过以太网对分布在远程设备现场的I/O口进行访问，从而实现对一远程设备的监测和控制。SNAPI/O己成功应用于工业过程控制、路桥收费系统监控、输油管线的监控及楼宇的智能化监控等多项工程中。此外，惠普公司应用的是IEEE1451.2智能传感器标准，研制的嵌入式以人网控制器具有10BaseT以太网接口，能够运行FTP/HTTP/TCP/UDP协议，应用于传感器、驱动器等现场设备。

目前，国内在基于嵌入式以太网方面的研究并不多见，对工业通信网络领域的理论研究主要局限于现场总线网络上，也有部分学者对建立工业以太网通信网络进行了探讨，但仍停留在概念上，未能进入到实质研究阶段[2]。

1.2.2 嵌入式以太网监测系统的实现方法

嵌入式以太网监测系统的实质是在嵌入式系统的基础上实现网络化，使嵌入式系统能够实现TCP/IP网络通信协议，接入以太网。将嵌入式系统与TCP/IP协议融合到一起主要有两种方法：

⑴硬件方式：使用己有的TCP/IP芯片直接作为以太网口。这种方一法的优点是可靠性高，执行速度快，但往往硬件电路复杂，价格昂贵，硬件成本高；

⑵软件方式：将基于TCP/IP协议以软件方式嵌入到嵌入式系统的ROM中。这种方法成本低廉、实现灵活，软件编写相对复杂，但只要选用的嵌入式系统带有能够可靠实现TCP/IP协议的软件包，则开发比较容易。

通过比较这两种实现方法的优缺点，论文选用以软件方式实现了基于TCP/IP协议的嵌入式系统。嵌入式以太网WEB就是在嵌入式系统实现TCP/IP网络协议的基础上，使用其它的网络技术实现其WEB功能，如浏览器与服务器之间的信息交互，Socket数据传输等。

1.2.3 嵌入式以太网监测系统的研究意义

当一台设备具有网络接入功能时，人们可以在任何地方、任何时间、任何地点、使用任何平台随时浏览设备实时的状态、并在远程实现对这台设备的监视、控制、诊断、测试和配置。

使用现场总线控制技术对现场设备进行监控时，需要通过专用通信线，不仅通信介质是专用的，而且通信协议、配套软件和硬件都要专门设计。与之相比，若采用嵌入式以太网，只要将嵌入式设备连接到以太网，就能很方便的实现监控功能，其意义如下：

·监控设备集网络服务器、信号转换、采样及TCP/IP通信功能于一体，结构简单，体积微小，因而系统具有更加优良的性价比；

·不需要专用的通信线路，可以使用现成网络资源； ·由于采用TCP/IP等网络协议，传输数据多、速度快； ·不仅可以传递数据信息，还可以传递声音及图像信息； 沈阳工程学院毕业论文 第1章 绪论

·协议公开统一，监控信息可以使用任意一种WEB浏览器读取[4]。

1.3 现阶段以太网监测技术与嵌入式系统的发展

1.3.1 以太网监测技术的发展

目前，以太网监测技术得到迅速的发展，主要表现在以下几个方面： 1.通信确定性

首先，以太网的通信速率从最初的10M，100M提高到了1000M，10G，这些高速以太网为网络通信提供了足够的带宽。在数据吞吐量相同的情况下，通信速度的提高意味着网络负荷的减轻和网络传输延时的减小，也就意味着网络碰撞几率大大下降。

其次，在星型拓扑结构的以太网中使用交换机将网络划分为若干个网段。以太网交换机具有数据存储的功能，能够对以太网上传输的数据帧进行缓冲，降低数据碰撞的几率；同时以太网交换机可以对网络上传输的数据进行包过滤，使每个网段内节点之间数据的传输只限在本网段内进行，不需要经过主干网，不占用其它网段的带宽，从而降低了主干网和子网中的网络负荷。

再次，全双工通信方式使得以太网中的冲突域不复存在。全双工通信是在端口间使用两对双绞线（或两根光纤）上分别接收和发送报文帧，从根本上解决了数据冲突的产生。

2.通信稳定性和可靠性

绝大多数以太网接插件、集线器、交换机和电缆均是为办公领域设计的，其抗干扰性能差，不符合工业现场恶劣环境的要求，也不具备本质安全特性和向现场仪表供电的性能。为了解决在工业应用领域，在极端条件下网络稳定工作的问题，目前提出了采用DB-9结构代替RJ-45插口的方法，这种方法牢固抗振动，并易于实现向现场仪表供电。

在可靠性方面，提出了以太网环冗余的概念，在一定程度上提高了以太网通信的可靠性。

1.3.2 嵌入式监测系统的发展

嵌入式系统的发展大致经历了3个阶段：

第一阶段：以单片机为核心的可编程控制器形式的系统，同时具有与监测指示设备相配合的功能，一般没有操作系统的支持。

第二阶段：以嵌入式实时操作系统为标志。操作系统内核精小、效率高，具备文件和目录管理、多任务、网络支持等，嵌入式应用软件丰富，但与互联网无关。

第三阶段：以基于互联网为标志的嵌入式系统。

目前，嵌入式系统发展迅速，并趋于小型化、智能化，为嵌入式以太网的应用提供了理想的实施对象[6]。沈阳工程学院毕业论文 第1章 绪论

1.3.3 以太网监测技术中尚需解决的主要问题

以太网在应用于工业通信网络时，还需要解决以下关键问题： 1.以太网实时通信服务质量

所谓实时通信服务质量（Quality of Service，QoS），是指以太网用于工业控制现场时，为满足工业自动化实时控制要求，而提出的一系列通信特征需求，主要用来反映工业过程控制中的实时性能。

工业控制现场网络中传送的数据信息，除了各种测量数据、报警信号、组态监控和诊断测试信息以外，还有历史数据备份、工业音频视频数据等。这些信息对于实时性和通信带宽的要求各不相同，因此要求工业通信网络能够适应各种信息的通信要求，为紧急任务提供优先服务，同时为非紧急任务提供（Best-Efort，BE）服务，从而保证整个工业控制系统的性能。

2.网络安全性

在以太网上使用TCP/IP协议，有可能会受到包括病毒、黑客侵入等网络安全威胁。对此，一般采用网络隔离（如网关、服务器隔离）办法，将控制区域内部通信网络与外部信息网络分开。还可以通过用户密码、数据加密、防火墙等多种安全机制加强网络的安全管理。但目前还没有针对工业自动化通信网络安全的成熟软件。

3.现场安全性

工业现场环境可能存在易燃、易爆及有毒气体，以太网用于工业现场的通信网络必须采取一定的保证安全的措施。

1.4 本文研究的内容和组织安排

本文的设计流程图可由图1.1表示。从总体上看，整个文章可分为以下几个部分： 第一部分是从下位机的角度，为嵌入式开发板建立系统移植、数据采集驱动开发和uClinux网络通信程序；

第二部分是从服务器和客户机的角度，建立基于C-S模式的socket上下位机多机通信； 第三部分是从服务器的角度，开发数据库以便进行实时数据的保存。因此，基于以上考虑，全文共分为七章对本项目进行论述。第1章阐述了嵌入式网络远程监测系统的概念，介绍了该系统的历史，研究方法及研究意义，对该系统的发展进行了展望。

第2章介绍嵌入式操作系统uClinux的主要功能模块，同时对uClinux在实际应用的一些方面进行相应的分析；然后介绍移植的概念，主要介绍了嵌入式操作系统uClinux的移植过程，包括编译环境的建立、针对硬件的改动和裁减，对uClinux的文件系统进行了简要的分析。

第3章从嵌入式控制器ARM7 S3C444B0入手，详细介绍了人机接口、A/D数据采集模块，在此基础上进行了数据采集应用程序在uClinux操作系统平台上的移植和驱动开发，完沈阳工程学院毕业论文 第1章 绪论

成了基于TCP协议的uClinux socket数据通信功能。

第4章介绍了图形化处理语言LabVIEW，并将此语言作为客户机/服务器模式下的编程语言。重点论述了LabVIEW软件开发平台下的DataSocket机制，完成实时数据量经过服务器向网络客户机发布的功能，实现了基于客户机/服务器模型下的网络数据采集监测系统的C语言代码。

实验效果表明，用户不但可以采集嵌入式系统的实时数据，而且可以将该数据进行有效的分析，实现远程监测，诊断和配置功能。嵌入式WEB技术的实现对将信息网技术应用于工业现场分布式控制作出了有意的尝试，这种技术还可以推广到其他工业现场的控制要求中去。

本文的设计流程图可由图1.1表示。

图1.1 整体设计框图

1.5 本章小结

本章从总体上介绍了本课题的研究背景，论述了网络监测系统的历史，研究方法和发展情况，并提出了今后网络监测系统研究总需要解决的相关问题。最后概括出本实验的整体设计框图。沈阳工程学院毕业论文 第2章 嵌入式操作系统及UCLINUX

第2章 嵌入式操作系统及uClinux

uClinux是Lineo公司的主打产品，同时也是开放源码的嵌入式Linux的典范之作。uClinux主要是针对口标处理器没有存储管理单元MMU（Memory Management Unit）的嵌入式系统而设计的。本系统采用uClinux做为嵌入式操作系统的主要是基于uClinux的许多优良特点，例如开源、稳定、良好的移植性等。

2.1 uClinux操作系统介绍

Linux是一种很受欢迎的操作系统，它与UNIX系统兼容，开放源代码。它原本被设计为桌面系统，现存广泛应用子服务器领域。而更大的影响在于它正逐渐的应用于嵌入式设备。uClinux正是在这种氛围下产生的。在uClinux这个英文单词中u表示Micro，小的意思，C表示控制的意思，所以uClinux就是Mcro-control-Linux，字面上的理解就是“针对微控制领域而设计的Linux系统”[10]。

uClinux最大的特征就是没有MMU（内存管理单元模块）。它很适合那些没有MMU的处理器。这种没有MMU的处理器在嵌入式领域中应用得相当普遍。本系统中使用的ARM7内核微赴理器，其本身也没有MMU。同标准的Linux比，由于uClinux自身不支持MMU，多任务的实现就需要技巧了。但是，在uClinux上运行的绝大多数的用户程序并不需要多任务。另外针对uClinux内核的二进制代码和源代码都经过了重新编写，以紧缩和裁剪基本的代码。这就使得uClinux的内核同标准的Linux内核相比非常之小，但是它仍保持了Linux操作系统的主要的优点，如稳定性、强大的网络功能和出色的文件系统支持等。uClinux包含Linux常用的API、小于512K的内核和相关的上具。操作系统所有的代码量较小。

uClinux有一个完整的TCP/IP协议栈，同时对其它许多的网络协议都提供支持。这些网络协议都在uClinux上得到了很好的实现。对嵌入式系统而言，uClinux可以称作是一个优秀网络操作系统。uClinux所支持的文件系统有多种，其中包括了最常用的NFS（网络文件系统）、ext2，romfs、MS-DOS及FAT 16/32等[9]。

2.1.1 uClinux的内存管理

Linux系统的内存管理至少实现了以下功能：

⑴可以运行比内存还要大的程序。理想情况下应该可以运行任意大小的程序。⑵可以运行只加载了部分的程序，缩短了程序启动的时间。⑶可以使多个程序同时驻留在内存中提高CPU的利用率。

⑷可以运行重定位程序。即程序可以放于内存中的任何一处，而且可以在执行过程中移动。

⑸写机器无关的代码。程序不必韦先约定机器的配置情况。沈阳工程学院毕业论文 第2章 嵌入式操作系统及UCLINUX

⑹减轻程序员分配和管理内存资源的负担。

⑺可以进行共享，例如，如果两个进程运行同一个程序，它们应该可以共享程序代玛 的同一个副本。

⑻提供内存保护，进程不能以非授权方式访问或修改页面，内核保护单个的进程的数据和代码以防止其它进程修改它们。否则，用户程序可能会偶然（或恶意）地破坏内核或其它用户程序。

2.1.2 uClinux的进程和线程管理

进程：进程是一个运行程序并为其提供执行环境的实体，它包括一个地址空间和至少一个控制点，进程在这个地址空间上执行单一指令序列。进程地址空间包括．可以访问或引用的内存单元的集合，进程控制点通过一个一般称为程序计数器（program counter，PC）的硬件寄存器控制和跟踪进程指令序列。fork：由于进程为执行程序的环境，因此在执行程序前必须先建立这个能跑程序的环境。Linux系统提供系统调用拷贝现行进程的内容，以产生新的进程，调用fork的进程称为父进程：而所产生的新进程则称为子进程。子进程会承袭父进程的一切特性，但是它有自己的数据段，也就是说，尽管子进程改变了所属的变量，却不会影响到父进程的变量值。

父进程和子进程共享一个程序段。但是各自拥有自己的堆栈、数据段、用户空间以及进程控制块。换言之，两个进程执行的程序代码是一样的，但是各有各的程序计数器与自己的私人数据。

当内核收到fork请求时，它会先查核三件事：首先检查存储器是不是足够；其次是进程表是否仍有空缺；最后则是看看用户是否建立了太多的子进程。如果上述说三个条件满足，那么操作系统会给子进程一个进程识别码，并且设定CPU时间，接着设定与父进程共享的段，同时将父进程的文件节点索引mode拷贝一份给予进程运用，最终子进程会返回数值0以表示它是子进程。至于父进程，它由能等待子进程的执行结束，或与子进程各做各的。

uClinux没有MMU管理存储器，在实现多个进程时（fork调用生成子进程）需要实现数据保护。

uClinux的多进程管理通过vfork来实现。这意味着uClinux系统调用完成后，要么子进程代替父进程执行（此时父进程己经sleep直到子进程调用exit退出），要么调用exec执行一个新的进程，这个时候将产生可执行文件的加载，即使这个进程只是父进程的拷贝，这个过程也不能避免。当子进程执行exit或exec后，子进程调用wakeup，以此将父进程唤醒，使父进程继续往下执行。

uClinux的这种多进程实现机制同它的内存管理紧密相关。uClinux针对nommu处理器开发，所以被迫使用一种flat方式的内存管理模式，启动新的应用程序时系统必须为应用程序分配存储空间，并立即把应用程序加载到内存。缺少了MMU的内存重映射机制，uClinux必须在可执行文件加载阶段对可执行文件reloc处理，使得程序执行时能够直接使用物理内存。沈阳工程学院毕业论文 第2章 嵌入式操作系统及UCLINUX

2.1.3 针对实时性的解决方案

uClinux本身并没有关注实时问题，它并不是为了Linux的实时性而提出的。另外有一种Linux-RTlinux关注实时问题。RTlinux执行管理器把普通Linux的内核当成一个任务运行，同时还管理了实时进程。而非实时进程则交给普通Linux内核处理。这种方法已经应用于很多的操作系统用于增强操作系统的实时性，包括一些商用版UNIX系统，Windows NT等。这种方法优点之一是实现简单，且实时性能容易检验。优点之二是由于非实时进程运行于标准Linux系统，同其它Linux商用版本之间保持了很大的兼容性。优点之三是可以支持硬实时时钟的应用。uClinux可以使用RTlinux的patch，从而增强uClinux的实时性，使得uClinux可以应用于工业控制、进程控制等一些实时要求较高的应用。

2.1.4 uClinux的内核加载方式

uClinux的内核有两种可选的运行方式：可以在flash上自接运行，也可以加载到内存中运行。这种做法可以减少内存需要。

Flash运行方式：把内核的可执行映象烧写到flash上，系统启动时从flash的某个地址开始逐句执行。这种方法实际上是很多嵌入式系统采用的方法。

内核加载方式：把内核的压缩文件存放在flash上，系统启动时读取压缩文件在内存里解压，然后开始执行，这种方式相对复杂一些，但是运行速度可能更快（ram的存取速率要比flash高）。同时这也是标准Linux系统采用的启动方式。在我们的嵌入式系统中，我们采用的是这种方式。

2.1.5 uClinux的根（root）文件系统

uClinux系统采用romfs文件系统，这种文件系统相对于一般的ext2文件系统要求更少的空间。空间的节约来自于两个方面，首先内核支持romfs文件系统比支持ext2文件系统需要更少的代码，其次romfs文件系统相对简单，在建立文件系统超级块（superblock）需要更少的存储空间。romfs文件系统不支持动态擦写保存，对于系统需要动态保存的数据采用虚拟ram盘的方法进行处理（ram盘将采用ext2文件系统）。

2.1.6 uClinux的应用程序库

uClinux小型化的另一个做法是重写了应用程序库，相对于越来越大且越来越全的libc库，uClibc对libc做了精简。uClinux对用户程序采用静态连接的形式，这种做法会使应用程序变大，但是基于内存管理的问题，不得不这样做，同时这种做法也更接近于通常嵌入式系统的做法。沈阳工程学院毕业论文 第2章 嵌入式操作系统及UCLINUX

2.2 建立uClinux开发环境

2.2.1 移植概述

1．基于处理器的移植

这种类型的移植要求从一种处理器的编译器开始。这是最主要也是最困难的一步。通常当一个操作系统要运行于一定的处理器，都需要特定的编译器把操作系统（应用程序）编译成特定处理器可识别的字节码。

针对Linux系统而言，由于GNU套件支持大量的处理器。而且如前文所述，GNU编译器GCC在设计时就已经考虑跨平台的问题，所以在进行GCC移植时我们可以不考虑前端高级语言解析的部分（针对C语言等解析的过程），而只需要考虑后端的移植（主要针对处理器部分），这些后端告诉GCC在编译时怎样形成汇编代码，怎样满足处理器体系结构下的参数传递，怎样针对处理器进行流水线优化等。

基于处理器的移植还包括操作系统的移植（假如嵌入式设备不需要操作系统，则编译器完成后就可以进入编写应用的阶段）。任何操作系统都有一定的代码是同处理器相关的，而操作系统为了增加运行效率，通常总是使用了大量特定处理器提供的底层功能支持。这些与特定处理器相关的部分最终都必须修改，使其适用于新的处理器。

另外从编写应用的角度来看，还必须提供函数库。因此函数库的穆植也是必须的。2．基于平台的移植

这种移植相对于处理器的移植而言所处的开发层次更高，在板级上进行。对于一个嵌入式设备，除了处理器还要有很多周边的器件才能正常上作。因此操作系统在运行时必须初始化特定目标板的器件。

这些器件中最主要的是flash，sdram等。这些设备在系统启动后必须能够正确寻址，从而操作系统能够正常运行。此外可能需要考虑的问题包括，打印终端，串口，以太网设备等。本系统涉及移植类型即是基于平台的移植。

我在移植uClinux时，所采用的uClinux系统己经有运行于S3C44B0芯片上。所以编译器己经不需要做太多的上作，只需对其中有些地方加以修改，这样将极大节省工作量。

2.2.2 交叉编译环境的建立

绝大多数Linux软件开发都是以native方式进行的，即本机开发、调试，本机运行的方式。这种方式通常不适合于嵌入式系统的软件开发。因为对于嵌入式系统的开发，没有足够的资源在本机（即板子上系统）运行开发工具和调试工具。通常嵌入式系统的软件开发采用一种交叉编译调试方式。交叉编译调试环境建立在宿主机（即一台PC机）上，对应的开发板叫做目标板。开发时使用宿主机上的交叉编译、汇编及链接上具形成可执行的二进制代码，然后把可执行文件下载到口标机上运行和调试。沈阳工程学院毕业论文 第2章 嵌入式操作系统及UCLINUX

2.2.3 建立宿主机开发环境

在进行嵌入式uClinux应用开发设计之前，首先需要安装一台装有指定操作系统的PC机作宿主机。对于嵌入式uClinux，宿主机上的操作系统一般要求为Redhat Linux，在本课题中用的是Redhat 9.0。对于没有使用类UNIX操作系统的设计者，安装Redhat 9.0一般选择完全安装，这样可以避免在实际操作时引起不必要的麻烦。嵌入式开发通常要求宿主机配置有网络，支持NFS，支持tftp服务器等等。对于Redhat 9.0，它默认打开了防火墙。对于外来的IP访问，它会全部拒绝，这样其它网络设备就根本不可能访问它，即开发板无法使用NFS，无法通过tftp从它下载，无法完成telnet等。因此网络安装好后，应关闭防火墙并且去掉ipchains和iptables两项服务。NFS和tftp服务器的设置完全可以在Redhat 9.0的KDE图形界面下完成。

由于uClinux及它的相关开发工具集大多都是来自于软件组织的开放源代码，大多数软 件都可以从网站http：//文件。如图4.7。

图4.7 生成HTML文件

4.4.2 在LabVIEX环境中操作Remote Panels

完成上述配置后，就可以在LabVIEW环境中运行一个Remote Panels了。

第一步：在Web Server端计算机中打开该VI前面板窗口（必须要打开，否则客户端在连接这个VI时会出错）

第二步：在Client客户端的LabVIEW菜单栏中选择Operate》Connect to Remote Panel--，弹出Connect to Remote Panel对话框，如图4.8所示。沈阳工程学院毕业论文 第4章 应用LabVIEW实现远程监测

图4.8 Connect to Remote Panel对话框

第三步：在Connect to Remote Panel对话框的Server IP Address栏中，输入Server端计算机的IP地址、域名或计算机名，如192.168.1.138；在VI Name栏中输入想要控制的VI名称数据采集。在PORT栏中输入Web Server configuration中设定的HTTP Port（默认值为80）。

第四步：单击Connect按钮，Remote Panels就会出现在屏幕上了。如图4.9所示。

图4.9 Remote Panels

4.5 本章小结

本节详细介绍了LabVIEW DataSocket的c-s模式下的网络通信基本理论和方法，并完成了基于LabVIEW DataSocket机制的服务器和客户机软件，该软件可顺利实现上下位机网络通信功能。沈阳工程学院毕业论文 结论

结 论

本文在基于网络的嵌入式数据采集系统的基础上，重点研究了虚拟仪器的网络通讯技术；并针对构建嵌入式网络数据采集系统提出了可行性方案。

本文完成的具体工作如下：

1．分析了嵌入式以太网监测系统研究的历史与现状，概括了当今嵌入式以太网监控系统常用的实现方法，提出了以太网监测技术中尚需解决的主要问题。

2．对基于ARM微处理器S3C44B0X的嵌入式数据采集系统进行总体设计，介绍了嵌入式系统的硬件结构，并详细介绍了嵌入式系统主要硬件功能的具体实现过程。

3．提出了基于LabVIEW的数据采集系统结构，介绍了数据采集设备的设置与测试。充分发挥虚拟仪器的优势，采用模块化设计软件方法，通过软、硬件结合，使用LabVIEW软件设计了一个实用的数据采集系统，实现了对多通道温度信号的采集处理。

4．应用TCP和DataSocket技术，在网络上只需传输数据，从而真正实现服务器/客户端模式的网络化虚拟仪器。这种方式便得用户只需要打开相应的应用程序就可以实时查看远方的实时数据采集监测情况。沈阳工程学院毕业论文 致谢

致 谢

首先感谢我尊敬的指导老师，本论文是在他的悉心指导和关怀下完成的。在这三年的学习期间，严谨的治学态度、渊博的专业知识以及忘我的工作热情对我的一生都有若非常深远的影响，激励我不断努力学习和工作，向着更高的人生目标奋斗！在学术上给予我很多指导和帮助，为我们创造良好的学习氛围，正是在这种环境下我才能够顺利完成毕业论文。此外，读书期间，使我们受益的不仅仅是广博的知识，丰富的经验，更为重要的是党老师在为人，为师，以及科研中的态度。在为人方面，我懂得了做人要积极乐观，正直，乐于助人；科研中，要严谨认真、脚踏实地、勤于动脑、勤于动手。这些在我以后的工作和生活中将是我所要努力做到的。

在论文撰写期间，我要感谢帮助过我的实验室同学们，他们给我提出了许多宝贵的意见，激发了我写作的灵感。在此表示最深的谢意。

感谢父母的养育之恩！感谢家人的理解与支持！

最后，对评审论文的各位专家、学者表示衷心的感谢！沈阳工程学院毕业论文 参考文献

参考文献

[1] 田泽等.嵌入式系统与应用教程.北京:北京航空航天大学出版社,2004年 [2] 王学龙编著.嵌入式Linux系统设计应用.北京:清华大学出版社,2002年 [3] 李善平,刘文峰等.Luiux与嵌入式系统:清华大学出版社,2003年

[4] 马忠梅,李善平,康慨,叶楠著.ARM＆Linux嵌入式系统教程.北京:北京航空航天大学出版社,2004 [5] 周立功著.ARM嵌入式系统基础教程.北京:北京航空航天大学出版社,2005年 [6] 邹思轶著.嵌入式Linux设计与应用.北京:清华大学出版社,2002年 [7] 魏忠,蔡勇等编著.嵌入式开发详解.北京:电子工业出版社,2003年

[8] 刘辉,孟凡荣,席景科.用uCLinux开发嵌入式应用.《电子产品世界》,2003年1月:64-66 [9] DOUGIASE.COMER.Intemetworking with TCP/IP.Prentice Hall, 1998 [10] 陈莉君编著.深入分析Linux内核源代码.北京:人民邮电出版社,2002年 [11] 毛德操,胡希明著.Linux内核源代码情景分析.杭州:浙江大学出版社,2001 [12] 李菩平编著.Linux内核2.4版源代码分析大全.北京:机械工业出版社,2004年 [13] 万加富,闵荷花,张占松.基于uClinux的嵌入式开发平台建立《.元器件与集成电路》,2003年,第4期:1-4 [14] LabVIEW 6i教程,北京:机械工业出版社.2003年

[15] 杨乐平,李海涛.LabVIEW基础教程（第二版）.北京:机械丁业出版社,2005年 [16] 杨乐平,李海涛等.LabVIEW技术高级程序设计.北京:清华大学出版社,2003年

[17] PoggioT.Girosi F, A Theory of Networks for Approximation and Leaming, Proc IEEE, 1990, 78:1481-1496 [18] 戴尔晗,孙海安.基于LabVIEW的IP网络管理,国外电子测量技术,2005年12期

UPS远程监测报警系统的开发 篇6

1、Snmp协议在UPS等设备上的应用原理简介

SNMP(Single Network Manage

ment Protocol)网络管理协议是一个基于TCP/IP的Internet标准的网络管理协议。随着Internet所使用的TCP/IP协议族成为事实上的网络间互连协议标准，SNMP也成为计算机网络管理方面大家实际遵循的标准。目前这种网络管理协议应用很广，几乎所有的网络厂商推出的网络管理系统都支持SNMP协议并开发了与SNMP有关的产品投放市场。

在SNMP管理模型中有三个基本组成部分：管理者（Manager），被管代理（Agent）和管理信息库（MIB）。管理站一般是一个单机设备或一个共享网络中的一员，它是网络管理员和网络管理系统的接口，能将网络管理员的命令转换成对远程网络元素的监视和控制，同时从网上所有被管实体的MIB (管理信息库) 中提取出信息数据。

该所开发的UPS电源管理软件以电脑网络操作为平台，能在机房电脑屏幕上对UPS室的UPS进行远程监视。其中SNMP卡是UPS网络接口的全权代理（Agent），它平时一直监视着UPS的状态，如果远程网络监控管理计算有查询、控制等请求过来时，经由它认证确认后，再解释传达给UPS执行，而一旦UPS发生某些故障状态时，它会马上向指定的远程监控计算机发出报警信息，说明UPS现在发生了什么故障状态，让值班人员及时了解状况，进行处理。

2、UPS监测系统主要组件介绍

本系统主要由UPS、SNMP适配器、路由器、网卡、IBM PC机组成，通过网络通讯线联接，其物理联接图如下：

（1）60KVA MGEUPS

梅日梅兰MGEUPS银河Galaxy系列在该站使用两年来运行状态良好。UPS为后级负载提供优质稳定的电源，并有足够的后备时间在外电中断时为设备运行提供电源保障。是我站电力重要组成部分。

（2）SNMP Adapter （SNMP适配器）

UPS附加的外接式SNMP Adapter或内接式SNMP界面卡让UPS马上具有上网功能。网络管理人员可通过网络平台进行远端监控和管理UPS。

SNMP Adapter或内接式SNMP界面卡会将UPS的讯息转换成SNMP MIBⅡ兼容规格的讯息，通过网络(甚至Internet网)传给相关的网管工作站(NMS)。当电源发生不正常状态时，网络管理员可根据传来的信息得知事件发生，并进行处理。适配器具有HTTP功能，用户通过普通的浏览器(Netscape Browser、Microsoft Internet Explorer)即可对Internet上的UPS进行访问。

厂家提供的SNMP View等界面是为网络操作平台专门开发的电源管理软件，能在屏幕上远程监视UPS的工作状态，但不能进行参数报警。我们通过开发集成在SNMP Adapter的协议可进行界面定制及报警功能的实现。

（3）IBM PC机

IBM PC机作为本系统软件运行的平台，配上Windows操作系统是我们最常用的微机配置。

(4)路由器或HUB

路由器或HUB用来连接多个UPS适配器。方便由一台电脑集中管理多台设备。

(5)网卡

使用通用PCI网卡即可。为了保证通讯速度，推荐用100M以上的网卡。

3、开发程序的实现

本系统由VC++与Broland Delphi结合开发。可应用由Windows9X，WindowsXP系统。其流程图如下：

(1)利用IdIcmpClient组件的ping命令来检测UPS地址通讯联接是否正常

判断当前计算机有没有连接到网络，主要是在物理连网下使用IdIcmpClient组件的ping命令来实现。ping是一个基本的网络命令，用来确定网络上具有某个特定IP地址的主机是否存在以及是否能接收请求。ping命令通过向计算机发送ICMP回应报文并且监听回应报文的返回，以校验与远程计算机或本地计算机的连接。对于每个发送报文，ping最多等待1秒，并打印发送和接收。把报文的数量，比较每个接收报文和发送报文，以校验其有效性。默认情况下，发送四个回应报文，每个报文包含64字节的数据（周期性的大写字母序列）。我们可以使用Ping实用程序测试计算机名和IP地址。如果能够成功校验IP地址却不能成功校验计算机名，则说明名称解析存在问题。当ping命令返回值小等于0时，我们就判断网络设备无法联接或无响应。就等下一个时钟指命到来时再进行判断通讯是否正常。

（2）利用vc++计算oid节点

OID是MIB树上面的节点，形如1.3.6.1.2.1.....每个数字表示MIB树的一层，向下递推。MIB分两种，一种是标准MIB，是有国际标准的MIB-1、MIB-2，可查看RFC文档，另一种是私有MIB，由设备生产商定。我们利用厂商提供的UPS的RFC文档，使用vc++计算出oid节点，然后在oid节点返回的数据采集就是我们所需要的UPS的参数值。

由UPS的MIB库访问实现的研究管理信息库（MIB）定义了由USP代理者维护的各种变量，它们由管理者来进行存取操作，从而实现具体的网络管理。对MIB库变量访问利用VC++程序是比较容易实现的。

UPS可以通过SNMP 操作直接与管理代理通信，获得即时的设备信息，对网络设备进行远程配置管理或者操作；也可以通过对数据库的访问获得网络设备的历史信息，以决定网络配置变化等操作。SNMP管理代理指的是用于跟踪监测被管理设备状态的特殊软件或硬件，每个代理都拥有自己本地的MIB。实际上，SNMP 的管理任务是移交给管理代理来执行的。代理翻译来自管理站的请求，验证操作的可执行性，通过直接与相应的功能实体通信来执行信息处理任务， 同时向管理站返回响应信息。

UPSMIB对象定义格式：ASN.1是一种用于描述结构化客体的结构和内容的语言，基于编码规则BER（Basic Encoding Rules）是ASN.1标准定义的一种传送文法。每个MIB变量格式是SMI规定的，用ASN.1描述如下表：

OBJECTNAME是被管对象的名字，ASN.1要求所有对象的名字在MIB中必须是唯一的，JECT-TYPE是每一个节点对象所必需的关键字；

DESCRIPTION是对被管对象的功能、特征等进行描述的关键字，（description）是被管对象的文本描述；

UNITS是参数的单位；

SYNTAX是被管对象类型的关键字，随后跟着的是一个类型（syntax）；

ACCESS是被管对象的访问方式关键字，在SNMP 第2版中为MAX-ACCESS 关键字，（access）是被管对象的访问方式，可为如下列举值之一:read-only、read-write、no-accessible，SNMP第2版中又增加了read-create；

STATUS是被管对象关键字，（status）是被管对象的状态，如必备的、可选的或废弃的；

在:::=｛（Parent）number ｝中，Parent表示位于MIB树中的父节点，number表示是第几个子节点。

UPS MIB树：每个MIB对象都用对象标识符（OID）来唯一的标识，这是用定义在ASN.1语法中的树型结构来组织的可用信息，其中每个可用信息是一个带标号的节点，每个节点用数字和字符两种方式显示，其中对象标识符OID是由句点隔开的一组整数，也就是从根节点通向它的路径，它命名节点并指示它在ASN.1树中的准确位置。一个带标号节点可以拥有包含其它带标号节点为它的子树，如果没有子树它就是叶子节点，它包含一个值并被称为对象。图3是带有ASN.1编号的MIB树实例：可以看出MIB-Ⅱ的OID是：1.3.6.1.2.1或者iso.org.dod.internet.mgmt.mib2。在SNMP中，实现应用到的MIB对象都是MIB-Ⅱ的子树节点。如UPS电池充放电电流OID为1.3.6.1.2.1.33.1.2.6，其中1.3.6.1.2.1为MIB-Ⅱ的OID分支，后面的.33.1.2.6是指UPS中的叶子结点。

以上阐述了对MIB的读取实现，通过VC++计算，首先要写底层的读取MIB的类， 服务器端主要是读取网络设备的MIB值，存放在数据库中，或者从数据库中读取记录，并进行分析考虑到命令模块的可重用性，此方法开发的网络管理系统基模块具备了发送网络管理查询请求到远程设备的能力，实现了对动态管理数据的收集，只有很好的实现对MIB的存取，网络管理系统才能更好的发挥作用，若对MIB进行深入的分析，可以将其应用到流量监控、性能分析、访问控制等重要的网络管理功能。

（3）利用INDY组件进行数据采集

INDY的全名是Internet Direct（也叫Winshoes），它是一套开放源代码的Internet控件集，它支持大部分流行的Internet协议，包括TCP、UDP、DNS、ICMP、FINGER、FTP、GOPHER、HTTP、POP3、SMTP、TELNET、WHOIS等，支持BASE64、MD2、MD4、MD5等编解码，提供INTERNET流行协议的客户端和服务器控件。INDY控件集的客户端和服务器控件都有完整、详细的源代码例程和帮助文件，用户可以根据这些例子，简单方便快速的建造各种服务器程序，例如WEB服务器、TELNET服务器、IRC服务器、TCP、UDP服务器等，而这些服务器都是支持多线程的。用户也可以很简单的编写出各种客户端程序，例如EMAIL、FINGER、FTP、PING、TELNET等。有了INDY你可以使用UDP服务器和UDP客户端写出各种网络通讯应用程序。

INDY在Broland软件公司的已是标准化组件。INDY是完全基于SOCKET阻塞工作模式的开发库，现在已经支持BORLAND DELPHI、C++ BUIDER和最新的Kylix（LINUX里的DELPHI）等开发平台。目前，INDY的最新正式发行版本是8.0版，最新BETA版本是8.1版。INDY8.0支持DELPHI 4、DELPHI 5、C++BUIDER 4、C++BUIDER 5、Kylix等版本。Kylix已经把INDY作为标准组件打包到发行包里了。而且DELPHI 7.0把INDY作为它的INTERNET基本组件，INDY为程序员提供更便捷的开发组件。

INDY中QuickSend对UPS参数访问实现，QuickSend命令可通过输入计算好的oid节点取得返回参数值。QuickSend由管理站去获取代理管理信息库的值，通过发送消息来实现。管理站通过发送QuickSend报文从拥有SNMP管理代理的网络设备中获取指定对象的信息。

UPS MIB 对象及变量：UPS MIB是一树形结构的数据库，MIB-I定义了8个管理信息类别，MIB-Ⅱ是在MIB-I基础上的扩展，增加了SNMP和CMOT两项。System（关于实体所在系统的数据）；Interface（用于管理的网络接口信息）；AT（地址转换信息）；IP（网络协议）；ICMP（为IP设备携带错误和控制的协议）；TCP（传输控制协议）；UDP（用户数据报协议）；EGP（外部网关协议）；CMOT（公共管理信息与服务协议）；SNMP（简单网络管理协议）。

MIB库中每一个变量都符合ASN.1语法规则，MIB库中只使用了ASN.1诸多类型中的INTEGER，OCTET STRING，OBJECT IDENTIFIER，NULL作为基本类型，同时定义了IpAddress、Counter、Gauge、TimeTicks、Opaque类型，大体上说，MIB中变量可分为两大部分，简单变量（Simple variable）和表格（Table）。简单变量是常见的整型及字符串，也包括一些数据集合，通过在变量的对象标识符末尾附加.0来引用。表格对应一组数组，可包含变量的多个实例，表格中的每个表项可以用多个字段，这些字段本身可能是简单变量也可能是表格，表格不能直接进行存取，对于表格变量通过在变量的对象标识符末尾附加.1.2.3……来引用。

访问流程及原理：首先根据自变量接收一个要访问的被管理对象主机名，并接收要查询的对象标识符的简略定义形式。过程首先生成SNMP报文，一旦报文生成，再把报文简单反转过来发送出去。这其中要将请求标识符段内容及标识符长度保存起来，留待以后进行匹配检查。生成SNMP报文后，建立代理地址，创建套接字连接，以便代理能将响应发回。然后，启动警告信号处理器，将SNMP请求报文发给代理，等待一个响应的到来。因为SNMP是工作在UDP之上的，所以在SNMP应用实体间通信时，无需先建立连接，这样虽降低了系统开销，但UDP传输是不可靠的，为此，网络管理站采取了相应的超时和重发策略。本系统在发出请求报文之后，启动超时计数器，等待响应的到来，并设置重发次数为3。若3次之后仍没有收到响应，则关闭套接字，并返回一个“接收失败”错误代码。反之，若确定收到一个响应，则调用过程来把响应转换成为内部表示形式，即对SNMP报文进行译码。再用已保存的Request-id与响应Request-id段进行比较，来验证这个报文是否是刚才发出的请求报文的响应。若是，就调用另一个过程，把每段对象标识符的ASN.1表示形式转换成自己的内部形式，并显示其值。由于SNMP报文对各个段都使用可变长度编码，这就使得即便是从SNMP报文中提取简单整数段，也要进行许多计算，因而，所开发的系统原码程序中包含了一个语言较长、结构复杂的特殊句法分析程序，用于提取报文的各个段并进行译码，此句法分析软件必须把一指针移遍报文中所有各段，以找出各段长度并提取其数值。

（4）利用Acess数据库保存记录

Access数据库是MS Office 程序的一个主要应用程序，由于与Windows同是微软的产品，所以在Windows XP中可以免安装数据引擎，是个绿色的数据库。目前大多计算机都预装了该软件。本系统把报警开始和结束时间自动记录在Access数据库中，当系统检测到故障信号，计数器开始计数，当计数达到设定值且信号恢复正常时，系统会自动检测到并触发记录模块，将信号故障类型、时间和长度记录到数据库文件中保存。操作者可以方便打数据库进行编辑，并可拷贝到Word、Excel中来生成报表。记录并分析历史数据，对当地电网情况综合分析，可打印资料和记录档案。

（5）程序计算电池充放电电流、输入电压值作为报警参数

本系统除了实现UPS参数界面友好显示，更主要的想在UPS出现电源事件时进行报警，提醒值班人员注意输入、输出电压、电流和频率、UPS的电池组充电和放电、UPS输出功率及有关故障、报警信息等。

①当外电停电时，本系统通过采用判别输入电压是否低于设定值作为报警信号。

②当该站两路外电切换时，本系统通过采用判别电池是否进行充放电作为报警信号。

③当UPS电池放电是否过深，本系统通过采用判别电池带载时间作为报警信号。

（6）Mci mmsystem库作语音报警

电脑声音报警是采用Window API函数MciSendString来播放Wav格式的文件，可以是单音、和弦、音乐或真人发声音的录音，使用者可自己编辑Wav文件来制作报警声音，有利于监控人员判别使用。

（7）用Tchart 作UPS输入电压实时图形显示。

TeeChart ActiveX是Steema SL公司开发的图表类控件，主要用来生成各种复杂的图表。熟悉Delphi和C＋＋ Builder的编程人员对它不会陌生，因为在Delphi和C＋＋Builder里包括了TChart的VCL版本。如果你需要在程序中制作曲线图、条状图、饼状图等等，使用这个控件都将是你很好的选择。其中Series属性选择为line，可画出实时曲线， 是已经被封装好的产品，使用方便，可控性强。本系统把输入电压值指定为line，选择纵坐标350-420为电压数值。横坐标为一分钟内电压值实时向左流动，由于Tchart图表横坐标是固定的，如果不随着电压值向左流动刷新，就看不到最新电压值。所以在程序中把TCHART的横坐标60等分，每秒的数值加1，来实现一分钟内电压值实时向左流动。

4、程序界面

（1）主要参数表格化显示:把三相电的输入频率、输入电压、输出电压、输出电流、负载百分比集中在一个表单中显示，比较直观明了。

（2）三相电压值图表动态显示：三相电压输入值是重要的报警参数，把该数值用图表CHART的流量图时时显示。

（3）报警设置：三相电压输入值与电池充放电电流报警门限根据需要，用户可动态设置门限值。

（4）数据库记录页面：位于菜单的数据库记录按钮下，提供电源事件的数据报警记录。

（5）快速按钮组 ：在界面的右侧对最常用的操作按钮，集中制作快速按钮组，便于用户操作。

5、小结

远程监测技术 篇7

一个专网内的私有信息是不允许被外网访问的, 而VPN正是通过一种隧道技术建立了一个端到端的透明隧道, 如同使用物理线缆连接一样, 把外网用户连接到专网上访问私有信息。

使用隧道传递的数据可以是不同协议的数据帧或包。隧道协议将这些其它协议的数据帧或包重新封装在新的包头中发送。新的包头提供了路由信息, 从而使封装的数据能够通Internet传递。被封装的数据包在隧道的两个端点之间通过Internet进行路由。被封装的数据包在Internet上传递时所经过的逻辑路径就称为隧道。一旦到达网络终点, 数据将被解包并转发到最终目的地。

为创建隧道, 隧道的客户机和服务器双方必须使用相同的隧道协议。隧道技术主要有三种协议支持:点对点隧道协议 (PPTP) , 第2层隧道协议 (L2TP) 和安全IP隧道模式 (IPSec) 。本方案采用IPSec协议。

二、IPSec VPN技术在广播电视监测网中的应用

由于IPSec VPN在灵活性、安全性上的优点以及接入方式的多样性, 使得利用VPN组建远程监测网成为可能。各远程监测站点可通过ADSL、GPRS、CDMA等方式连入Internet。总局中心在通过身份验证以后, 由站内的VPN网关为远程用户分配一个内网私有IP地址, 实现与远程站点内网的互连, 从而组成一个高效统一的虚拟专用网络。

1、监测网络的设备连接

各远程监测站配备一套标准的监测系统, 包括射频解调器、场强仪、音频监测仪和监测主机。监测系统以交换机相连, 站内配置一台IPSec VPN硬件网关, VPN网关的LAN口与内网交换机相连, WAN口连接到防火墙, 防火墙再连接到与外网相连的路由器上。

当总局中心需要访问某远程站点时, 首先以一个远程客户的身份向VPN网关提出请求, VPN网关会对其进行身份验证, 验证通过后VPN网关就为远程客户建立一个专有的通信隧道, 这样总局就可以通过隧道访问该站点内的监测主机了。

2、各硬件设备的基本配置 (1) VPN网关的配置

要通过VPN使外网用户访问内网就要使外网用户获得与内网同一网段的IP地址。VPN网关的内网IP配置成不与内网其他机器冲突的私有地址, 填写子网掩码。内网监测主机的网关设置为VPN的内网IP以便外部访问。

设置外网接口。VPN网关支持动态IP或指定静态IP地址以及PPPOE的ADSL拨号方式, 同时填写DNS地址和默认网关地址。

设置VPN服务端的IP地址和端口。客户端通过VPN接入程序连接服务端时需要填写的就是这个地址, 该地址与VPN网关的WAN接口IP地址一致。由于存在防火墙, 在自定义应用端口处要设置一个VPN监听端口。

设置VPN帐户前要先手工设置虚拟IP地址池, 当远程主机使用该帐户连接VPN时会自动分配给接入者一个地址池内的虚拟IP。

设置VPN接入帐号信息。在用户管理中通过“新增用户”功能创建一个帐户, 并设置密码和认证属性。

(2) 防火墙的配置

公网上传输私有数据有一定的安全风险, 要用防火墙进行加固。在防火墙上要关闭除VPN监听端口外的其他所有端口以防止网络入侵。

3、VPN客户端的配置

总局监测中心要安装各分站点的VPN网关客户端。填写VPN服务端的IP地址以及VPN服务监听端口, 填写在服务器端设置好的具备接入权限的用户名和密码。这时客户端会获得VPN网关分配的虚拟IP地址。

4、采用IPSec VPN技术组建远程监测网的优势

(1) 充分利用了Internet的资源优势, 各偏远地区只要能连入Internet, 就可以加入到全市的广电监测网内, 减少了设备的投入。

(2) IPSec技术和设备目前已非常成熟, 完善的加/解密和认证体系保证了公网上私密信息传输的安全性。

(3) VPN技术采用了先进的压缩算法, 传输速度快, 便于数据的快速回传。

三、结语

利用VPN技术, 通过Internet将各偏远地区的监测站点连接起来, 构成了一个覆盖全市范围的大的监测网络, 为更好地监测指挥调度提供了快速的网络平台, 解决了长期以来主管部门无法及时掌握各偏远地区广播电视播出质量和覆盖效果的难题, 从而为保障广大群众听好广播、看好电视发挥更大的作用。

参考文献

远程监测技术 篇8

森林火灾发生呈现突发性强、蔓延快等特点, 直接威胁森林安全, 给森林资源带来巨大破坏, 因此, 森林火灾的防治工作一直是各国关注的重点。

目前, 主流的森林火灾监测系统主要分为三种类型:卫星监测、视频监测和人工巡防。卫星监测主要依赖气象卫星监测技术, 对林区的气象信息进行监测, 通过气象信息和卫星云图锁定火灾发生区域, 这种技术主要是针对偏远地区森林, 工作人员难以深入林区;视频监测是通过搭建视频监测云台对林区进行监测, 适用于平原地区森林, 这种技术往往对网络通信的要求较高, 必须配置专用网线通信和红外摄像仪, 其通信成本和云台搭建费用都很高;人工巡防则是在相对落后地区, 利用眺望塔来对森林实时监测, 凭借人工经验来判断火灾。

这些常用的监测技术存在成本较高、设备体积大等缺点, 复杂的森林环境还会增加布线成本。新兴的无线传感器技术可以弥补这一缺点, Zigbee无线通信技术免除了布线费用, 节约成本, 另外Zigbee模块具有功耗低、设备体积小等特点。本文设计并实现了Zigbee无线传感器网络森林火灾监测系统, 以GPRS作为远程通信方式, 实验表明, 能够稳定进行远程通信, 实时监测森林环境信息。这种将PAN网络和GSM公用网络相融合的数据采集通信方式具有覆盖范围大、稳定性强、精度高和应用环境广泛的优势[1]。

1 系统总体设计

系统的总体设计框图如图1。从网络上来看, 系统由Zigbee网络和GPRS网络组成。从硬件上来看, 系统由终端传感器节点、路由节点、中心节点、上位机四个部分组成。

系统主要以Zigbee技术和GPRS技术为核心, 利用无线传感器网络节点数量多、搭载传感器多的特点, 又融合GPRS技术覆盖范围大并且可以远程通信, 弥补了Zigbee只能短距离通信的弱点[2]。

2 各个智能节点设计

2.1 硬件设计

系统硬件主要分两种类型:终端采集节点和路由节点都具有数据采集功能, 在硬件设计上采用同样的电路设计;协调器主要负责连接GPRS模块进行远程通信。由于协调器的主要进行数据转发, 不需要配备传感器来加重控制芯片负担。

终端节点和路由节点的主控芯片采用由美国德州仪器公司生产的CC2530, 单个CC2530芯片上集成有Zigbee射频收发器核心和一颗高性能8051控制器。CC2530片上资源丰富, 只需要很少外围部件配合就能完成信号收发[3]。传感器采用数字温湿度传感器DHT11和烟雾传感器MQ-2, DHT11是常用的单总线传感器, 数据的传输和控制命令的写入都是通过一根数据线完成, 能够同时完成对环境温湿度的采集任务, DHT11数据线接入CC2530的P0.7引脚。MQ-2是烟雾传感器, 其传输的是模拟信号, 接入CC2530的P0.6引脚, 通过CC2530内部的模数A/D转换模块, 转换成数字量。图2是终端节点和路由节点的硬件设计图。

协调器的硬件设计也是基于终端节点设计, 根据其自身功能, 增加GPRS模块, GPRS模块采用华为公司最新生产的GTM900C芯片。协调器只负责Zigbee组网和数据GPRS传输, 其硬件设计如图3, GPRS模块接入CC2530的UART0接口。许多设计都采用ARM作为网关控制芯片, 而在本系统中显示和处理功能由上位机完成, 所以控制芯片可以直接利用CC2530, 能够进一步减小成本、控制硬件设备体积。

2.2 软件设计

CC2530采用Z-stack协议栈作为Zigbee的通信协议, 该协议栈已经配备完善的物理层网络层等等, 只需要对其应用层进行开发, 大大缩短系统开发周期。

软件设计主要是终端设备上采集发送程序和协调器上的GPRS数据转发程序。路由节点在编译过程中定义为路由, 自动开启路由功能。

Z-stack协议栈工作原理是轮询制度, 终端设备的采集发送程序需加载在周期发送事件, 具体步骤如下:

(1) 注册发送事件#define TESTAPP_SEND_MSG_EVT 0x0002

(2) 在初始化下定义DHT11接入口为输入模式, 对MQ-2数据接口配置AD转换参数。

(3) 定时发送事件。osal_start_timer Ex (Test App_Task ID, TESTAPP_SEND_MSG_EVT, TESTAPP_SEND_MSG_TIMEOUT) ;

(4) 进入发生事件对应的处理程序。在处理程序中完成对传感器数据读取, 数据存入和发送。AF_Data Request () 函数进行发送数据到协调器0x0000。Read Gas Data () 和DHT11 () 用户定义传感器数据读取程序。

协调器与GPRS模块采用串口通信, 需要配置串口波特率等信息, GPRS模块的连接3G网络是通过AT指令进行, 必须要对GPRS模块初始化连接网络。下面是具体程序流程:

(1) 注册#define GPRS_INTI_EVENT 0x0001为GPRS初始化事件;

(2) 若设备为协调器则触发GPRS初始化事件。if ( (Test App_Nwk State=DEV_ZB_COORD) osal_set_event (Test App_Task ID, GPRS_INTI_EVENT) ;

(3) GPRS初始化的AT指令流程图4[4]。

(4) 完成初始化后, 对接收到的终端节点数据进行串口输出到GPRS模块, 远程传输到监测中心。

Hal UARTWrite (0, "AT%IPSEND="", 11) ;Hal UARTWrite (0, pkt->cmd.Data, pkt->cmd.Data Length) ;Hal UARTWrite (0, ""x0Dx0A", 3) ;

3 远程监测中心测试

3.1 上位机软件总设计

上位机作为整个系统顶层, 必须完成通信、数据存储、火情分析、报警响应功能, 具体上位机软件结构如图5。

上位机通过Socket通信技术来接收协调器通过GPRS传来的数据, 串口通信连接GPRS模块用于火灾报警短信自动发送。数据库存储数据方便查询历史记录。报警程序分析环境数据判定是否报警。

3.2 Socket通信测试

上位机软件测试如图6所示, 协调器能够自动完成GPRS初始化连接到远程上位机, 能够实时显示数据, 并且自动绘制温度曲线图, 显示各个节点状态。整个连接是通过TCP通信协议, 远程上位机作为服务端, 协调器作为客户端, 显示客户端的IP地址和连接情况。

3.3 火灾报警测试

在设置火灾报警参数后, 对每个节点传来数据进行分析, 判断是否超过报警值, 如果达到报警的要求, 则会在报警记录栏记录火灾节点和报警原因。图7是报警界面。

3.4 历史数据查询测试

通过Socket接收的数据, 对数据帧下的内容进行识别, 保存到数据库下环境监测表。上位机ADO插件对数据查询, 可以查阅历史数据。图8是数据查询测试图。

4 结论

本森林火灾报警系统采用Zigbee无线传感器网络和GPRS数据传输技术, 利用VS2010平台, 搭建上位机软件平台, 快速地进行数据显示, 能够查询历史数据, 及时火灾报警。终端采用CC2530为核心的终端设备, 具有体积小、成本低的优势, 安装方便, 节省综合成本。进一步设计可以增加多个Zigbee区域网络, 可以实现大范围监测。初步测试结果表明, 该方案各项基本功能基本实现, 通信可靠。能够应用楼宇、仓库、社区等地区的火灾报警系统, 具有广泛的市场前景。

摘要：森林火灾监测系统受到环境和地理位置的影响, 存在通信数据线布线复杂和监测设备成本较高的问题。设计一种基于Zigbee无线传感器网络和GPRS技术的森林火灾监测系统, 利用Zigbee无线传感器网络进行区域环境数据采集, CC2530与GTM900C组成远程数据传输模块, 传输森林环境数据。该系统具有终端设备体积小、低成本、组网灵活等优点。

关键词：Zigbee,GPRS,森林火灾监测

参考文献

[1]李爱民, 张峰.基于Zig Bee/GPRS的温湿度智能监测系统实现[J].农机化研究, 2015, 03:108-111.

[2]张永梅, 王凯峰, 马礼, 杨冲.基于Zig Bee和GPRS的嵌入式远程监测系统的设计[J].计算机科学, 2012, 06:222-225+234.

[3]刘科峰, 邓秀勤, 刘志煌.基于Zig Bee的多点温度监控系统[J].现代电子技术, 2014, 14:81-83+87.

[4]张成研.基于Zig Bee与GPRS的通信网关设计[J].企业技术开发, 2015, 10:24-25+33.

远程监测技术 篇9

关键词：物联网技术,GPRS数据传输,STM32,Web服务器,环境监测与管理

1 概述

伴随信息技术的高速发展,物联网技术和产业异军突起,成为新一轮产业革命的重要发展方向和世界产业格局重构的重要推动力量。同时伴随着社会经济的高速发展,越来越多的人外出旅游,对景点酒店住宿环境也提出了更高的要求。当前,一方面国内很多酒店内部管理不是很科学,存在淋浴设施的水流量浪费现象,与国家推行的“节能减排,低碳经济”政策相悖;另一方面,又由于大多数景区处于地形复杂,远离市郊,采用有线通信管理方式投入成本高,难以实现高效的管理。根据调查,很多景区的酒店淋浴设施的水温条件以及室内的空气条件不达标[1],导致了服务质量的下降,影响了酒店的声誉,以致给景点旅游产业的发展带来不利影响。近年来,移动无线通讯技术的发展,为偏远景区酒店的环境监测管理提供了有效的途径。其中,在各种无线通信技术中,GPRS最受青睐。通过GPRS网络系统,采用Internet技术与服务器间的数据交换,能便利地实现酒店环境的远程无线监测与互联网的连接。基于这样的背景,本文依托物联网技术设计了景区酒店环境远程无线监测系统平台,可为酒店和当地景区管理部门提供有益的参考,具有很强的社会价值和实用意义。

2 系统总体设计

本设计以ST推出的STM32作为主控核心,加以用于数据采集的传感器,并结合嵌入式Web服务器Boa完成系统构建。旨在实现将温度传感器DS18B20的采集水温数据,水流量传感器采集的水流量数据,DHT11采集的室内温湿度数据,MQ-135气体传感器采集的室内有害气体数据并通过STM32芯片控制并发送到GSM模块SIM900A,利用SIM900A的GPRS数据网络将采集到的数据实时上传至Web服务器中[2],并利用CGI技术使得景区管理人员可以通过浏览器获取监测数据。其中Web服务器Boa主要完成创建套接字、接收和分析Web浏览器的请求、调用后台CGI脚本程序以及向Web浏览器发送处理请求的结果。同时在进行酒店中淋浴设施的设计中,增加了利用VS1053模块播放音乐的功能,提高用户在淋浴时的舒适性。系统的功能结构图如图1所示:

3 系统硬件设计

3.1 STM32核心模块

STM32处理器是ST(意法半导体)公司基ARM的CrotexM4内核开发的一系列新型单片机。具有门数少,中断延迟少,调试容易等特点,而且具有丰富的GPIO引脚。STM32作为本模块的核心,可以很好地满足本系统对现场环境的数据采集。STM32通过与各种传感器连接构成数据采集模块。通过数据采集模块实时采集酒店环境参数等信号,交由STM32处理器进行处理。

3.2 室内空气环境监测

3.2.1 有害气体监测

系统采用气体传感器MQ135进行室内污染气体浓度的采集监测,MQ135的工作原理是当其处在有污染气体的地点时,其内部的气敏材料(Sn O2)的电导率会随污染气体的浓度的增大而增大,随后通过相应的转换电路即可将电导率转换成与污染气体浓度对应的输出电压。此传感器可用于检测多种气体,例如氨气、芳族化合物、硫化物、苯系蒸汽、烟雾等气体,气敏元件测试浓度范围:10to1000ppm。MQ135输出是模拟信号,通过STM32的ADC接口进行模数转换成数字信号,完成对于室内有害气体浓度的采集[3]。

3.2.2 室内温湿度采集

DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,具有超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点[4]。系统采用DHT11温湿度传感器对室内的温度以及湿度数据进行采集。STM32与DHT11之间的通讯采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分:一次完整的数据传输为40bit,高位先出。数据格式:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验和。

3.3 淋浴设施监测

3.3.1 水温采集

水温采集使用温度传感器DS18B20,与DHT11温湿度传感器一样具有独特的单总线接口方式,在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现与微处理器的双向通讯。测温范围为-55℃至+125℃[5]。DS18B20硬件连接如图2所示:

单总线上的所有通信都是以初始化序列开始,初始化过程包括复位过程和从机应答过程,按照DS18B20的时序图,相应的写0和写1并保持一定的时间,初始化之后,就可对DS18B20进行读写了,根据读写时序就可以对其进行一个字节的读取,读取到的数据是一个16位的带符号的二进制补码,对其进行相应的转换便能得到所需要的温度数据。

3.3.2 水流量采集

水流量传感器是利用霍尔元件的霍尔效应来测量磁性物理量。在霍尔元件的正极串入负载电阻,同时通上5V的直流电压并使电流方向与磁场方向正交。由于霍尔元件的输出脉冲信号频率与磁性转子的转速成正比,转子的转速又与水流量成正比。

STM32拥有强大的定时器功能,通用定时器拥有捕获/比较寄存器,在对PWM脉冲输入进行分析的时候,将流量传感器的脉冲通过引脚输入到定时器的脉冲检测通道,通过相应的寄存器对捕获数据便进行计算可以得出输入脉冲的频率以及水流量的数据。

3.3.3 音乐播放

VS1053是继VS1003后荷兰VLSI公司出品的又一款高性能解码芯片。该芯片可以实现对MP3/OGG/WMA等音频格式的解码。主控通过对VS1053进行复位,相关寄存器的配置,发送音频数据即可进行音乐播放了。用户可以根据自身需要选择该功能。

3.4 GPRS数据传输

3.4.1 GPRS无线传输原理

基于GPRS的无线网络通信系统结构主要由位于数据采集现场的GPRS数据采集模块、网络运营商提供GPRS网络与远程服务器三部分构成。数据采集模块位于景区酒店中,由于运营商的基站建设的普及,通信范围已覆盖我国的绝大部分地区,所以各数据采集模块可分散地使用在分布于各种不同地理环境的景区酒店中,从而避免了使用有线通信时线路铺设所带来的成本与施工难度问题,有利于推动了本系统的建设和布局。GPRS网络是现场数据采集系统与远程监控中心数据交换的桥梁[7]。GPRS网络机构如图3所示:

数据采集模块与位于酒店中的子系统主控STM32进行数据通信,将各传感器采集到的数据通过移动基站实时发送到GPRS网络服务商所提供的GGSN服务器,GGSN分配给GPRS数据采集终端相应的IP地址,从而实现了数据采集终端与Internet的连接。

3.4.2 GPRS数据采集

系统使用SIM900A模块进行GPRS通信,SIM900A是通过AT指令进行控制的,通过AT指令可以对模块进行各种参数的设置,数据的查询和发送,将传感器采集到的数据进行实时的上传[8]。其中常用到的AT指令如下所示:

AT+CSQ查询当前信号质量,AT+CGREG?查询模块是否有注册网络,AT+CGATT?查询模块是否附着GPRS网络,AT+CIICR激活移动场景,AT+CIFSR获得本地IP地址,AT+CIP-START="TCP","124.235.160.149",12345建立TCP/IP连接,AT+CIPSEND模块向服务器发送数据。SIM900A结构图如图4所示:

GPRS网络通信是以GSM网络为基础,GSM网络的语音通信优先级较高,在景区旅游的淡季时,可能会有有酒店接待游客较少的情况,由此会造成GPRS虽然在线但却没有数据流量传输,由此造成数据业务的优先级会自动降低,GGSN服务器则会为了提高带宽利用效率而断开网络连接,此时对于GPRS模块来说,虽然IP地址还在,但已无法进行正常的数据传输。为了防止由此导致的网络中断,可在系统中设定每隔一段时间向服务器发送一个TCP数据包,以保证系统的网络连接不断线。数据包发送的频率根据不同时间的需求做出调整,且不宜过高,免产生过高的额外流量带来的成本问题。

4 系统设计

4.1 主控移植UCOS操作系统

嵌入式操作系统在系统实时高效性、软件固态化、硬件的相关依赖性低以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。在位于酒店中的主控STM32中移植嵌入式UC0SIII操作系统,系统程序中采用时间轮偏转切换,每个任务具有相同的优先级,按顺序进行工作。该操作系统具有精简的内核,性能高、稳定,能提供很好的实时性[8]。

4.2 Web服务器与Boa移植

在远程监测系统中,为了使景区管理人员能够远程检测到酒店环境信息,需要在系统中移植一个支持CGI和脚本功能的Boa服务器,Boa服务器是一种单任务的服务器,支持CGI,而且源代码开放[10]。Boa服务器的执行流程如图5所示。

Web服务器的初始化工作由Boa服务器来完成,当景区管理员在浏览器上做出数据请求时,Web服务器接受浏览器的请求后分析并解析出请求的方法、URL目标、可选的查询信息以及表单信息,Web服务器完成相应的处理后,向Web浏览器反馈相应信息,嵌入式Boa服务器为系统提供了网络接入和数据服务功能。系统基于TCP/IP协议、HTTP协议,通过调用具有数据请求和控制功能的CGI程序,从而实现对远程端浏览器的请求处理,达到远程监控的目的。在服务器网页设计中,景区管理人员在浏览器中输入服务器的IP地址,得到登录界面,输入用户名和密码之后便可进入远程酒店环境监测界面。

5 结论

系统实现了酒店环境远程的功能,景区管理人员通过远程Web浏览器便可以对酒店环境进行实时监控,系统主要特点:1)温度传感器通过单总线与STM32进行通信;2)CGI控制界面动态刷新快,采用将文件保存到数组中的方式,数据处理和输出速度快,保证了对酒店环境的实时性监测;3)将酒店环境数据采集与Internet互联,是物联网技术在现代生活中的又一具有使用价值的应用;4)同时系统主控引脚众多,可以根据需要增加相应的传感器模块。本系统的设计旨在对景区酒店的服务质量进行监督,为旅客提供更好的住宿环境,对于景区旅游业的可持续发展以及拉动地方经济有着深远的影响,具有广泛的市场价值和社会价值。

参考文献

[1]姚蔚蔚.低碳旅游视角下酒店管理模式研究[J].生产力研究,2012(5):203-204.

[2]李笑涛,李智.基于GPRS和Web远程管理系统的设备监控终端设计[J].计算机与数字工程,2012,40(8):136-138.

[3]胡晓芳.基于AVR单片机的室内环境检测系统[J].自动化技术与应用,2014,33(7):117-119,123.

[4]范治政,刘永春.基于ARM9的大棚远程温湿度监控系统设计[J].湖北农业科学,2015,54(3):705-708

[5]向阳,曾超尘,熊瑛,等.基于GPRS网络的育苗温室远程监控系统研究[J].农机化研究,2015(10):228-231

[6]宫鹏,宫玥,王瑞宝,等.基于嵌入式系统的多媒体音乐播放器[J].现代电子技术,2011,34(12):100-103.

[7]Walke,B.H..The roots of GPRS:the first system for mobilepacket-based global internet access[J].IEEE wireless communi-cations,2013,20(5):12-23

[8]李涛,马殷元,杨东,等.基于STM32的GPRS远程监测终端设计[J].电子世界,2012(11):126-127.

[9]刘国锋,许慰玲.基于WSN的农业环境信息监测平台设计与应用研究[J].网络安全技术与应用,2014(10):84-85.

远程监测技术 篇10

一、确定关键动设备监测点的位置和参数

系统的监测以振动监测为主, 采集的数据包括振幅、频谱、时域波形、包络谱、相位、过程参数等。智能诊断的故障包括不平衡、不对中、松动、共振、轴承故障、联轴节故障、齿轮磨损、叶片故障、转子故障、电机故障等。测量点布置如图1所示。

离线状态监测技术在海洋石油平台应用已近11年, 主要用于对关键设备实施预防性维修。但是离线监测技术需要每月一次派遣很多有特殊经验和技能的人员远赴海上平台进行检测, 不仅不方便、不及时、不经济, 还不能对设备实施实时监控、随机诊断。因此, 必须开发应用在线监测技术。

二、在线状态监测系统结构

2011年9月, 中海油已建成首个动设备远程监测与智能诊断中心, 将动设备管理从职能化模式转为流程化模式, 实现了动设备的安全、可靠、及时性管理。经过专业技术人员对海洋石油平台关键设备结构性能及安装位置、底座刚度连接等分析研究, 确定了参数数据及选择了数据采集器, 建立了与之相匹配的数据库和服务器, 开发了系统数据分析处理软件和输出频谱图形。

在线监测系统的框架结构基本类似, 利用现有的中海油企业自身局域网实现内部信息传输共享, 状态监测故障诊断中心的人员与油田各平台设备管理人员都能利用客户端登陆在线监测系统, 可以浏览当前设备的运行状态。系统还具有故障显示或报警功能。

1. 在线监测网络系统结构

在线系统监测的方法:在设备轴承位置安装加速度传感器, 通过网线与现场服务器和动设备远程检测与智能诊断中心的服务器相连接, 实施数据传输和存储备份, 数据转换成视频频谱图形。现场管理人员可以直接登陆到现场服务器, 观察设备各检测点的振动总值和振动趋势, 并根据设备状态采取相应的措施, 避免设备出现严重故障;状态监测工程师负责对设备进行远程故障诊断, 其他被授权用户也可以登陆到状态监测服务器, 通过IE浏览所有作业区的设备运行数据。

信息网络化为实时状态监测诊断系统将振动、温度、冲击监测和诊断集合为一体化的信息网络化系统。此系统采用了多种先进技术, 可以针对不同用户、不同设备、不同网络特点, 形成了一套基于Internet的设备实时在线监测诊断系统。系统中将监测、诊断、报警、预防维修集合于一体, 为用户快速、准确诊断设备故障提供了有效的手段。

中海油检测中心局域网示意图如图2所示。

2. 在线系统常规图谱

机组状态总貌图如图3所示, 趋势图如图4所示。

在线监测诊断系统可以与其他控制系统对接, 即将其他系统的数据引入到该系统或者将该系统的数据引入到其他系统, 尤其是可以将控制系统中的工艺量参数引入到监测系统, 实现对机组的综合分析诊断。

目前状态监测故障诊断中心使用的在线监测系统有上海容知RH2000在线系统与北京化工大学BH5000系统。

3. 系统功能及技术特点

(1) 自动数据采集。

(2) 智能实时预警。

(3) 信号分析处理。信号分析处理系统可对各个机组在不同时刻、不同状态下的动态信号快速准确地进行各种信号分析和数据处理, 以各种图谱表达出来, 并将其数据信号特征传递给故障诊断专家系统, 为准确识别故障提供了数据支持。

(4) 故障智能诊断。通过对动设备状态特征参数变化的识别、分析设备发生振动和机械损伤的原因、判断振源、提出维修建议。故障智能诊断专家系统依托动设备离线监测数据积累和各种类型的故障案例, 整合了丰富的故障诊断知识和经验, 保证了较高的故障诊断准确率。

(5) 三层网络架构。两层与三层网络体系结构示意图见图5。传统的网络架构在访问量和数据传输量方面存在很大的瓶颈, 本系统采用三层结构应用体系 (如图5b所示) 。在三层体系结构中, 应用服务层接受客户端的业务请求, 根据请求访问数据库, 做相关处理, 将处理结果返回客户机。应用服务层从物理上和逻辑上都可以独立出来, 客户端不直接访问数据库服务器 (层) , 而是访问应用服务层。

与两层体系结构相比, 三层体系结构具有许多优点: (1) 体系结构优化, 方便了软件维护及系统管理, 增强了系统的扩展能力; (2) 提高了系统安全性以及业务级的权限管理, 客户端和数据库隔离, 有利于安全管理;在体系结构中将业务逻辑划分权限, 一种业务对应一个中间件模块 (应用服务) , 利用中间件的安全管理对其进行访问控制, 使权限控制与管理更加灵活、方便和实效; (3) 减少网络流量和提高响应速度, 应用服务层的引入有效地解决了网络瓶颈和数据库连接数过多而引起数据库性能下降的问题。

四、远程监测故障诊断实例

案例1:2011年4月, 辽东某平台外输泵在运行中泵非驱动端测点振动幅值突然呈上升趋势, 频谱中出现明显的地脚能量及轴承故障峰值, 时域波形中出现明显的冲击现象 (见图6) 。

经分析判断认为泵非驱动端轴承出现故障, 建议准备好轴承备件, 进行更换。平台随后更换了故障轴承, 发现轴承保持架磨损严重, 接近报废。

案例2:2011年6月, 绥中36-1某注水泵在运行过程中泵非驱动端测点振动幅值突然呈上升趋势, 频谱中出现明显的地脚能量及轴承故障峰值, 建议停机检修。平台停机对该泵进行检修, 发现轴承严重损坏。

五、结语

信息网络化的远程故障诊断能有效评价设备的实际动态性能和最佳的运动参数, 有效评价设备的维修质量及性能, 保障设备安全运行, 形成了设备管理新的模式, 提高了设备管理水平。

参考文献

[1]何正嘉, 陈进等.机械故障诊断理论及应用[M].北京:高等教育出版社, 2010.

[2]韩清凯等.大型旋转机械振动现场测试与故障特征分析[J].振动、测试与诊断, 2003 (1) , 10～12.