專利名稱：一種基于Web方式的嵌入式遠程測控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種遠程測控系統(tǒng)，尤其涉及一種基于Web方式的嵌入式遠程測控系統(tǒng)，屬于遠程測控技術領域。
背景技術：
近年來，一種被稱為無線傳感器網(wǎng)絡的新型網(wǎng)絡出現(xiàn)了。這種由多個具有計算處理、無線通信、傳感或控制能力的單節(jié)點構(gòu)成的無限傳感器網(wǎng)絡是當前國際上倍受關注的、多學科前沿熱點研究領域，它具有信號采集、實時監(jiān)測、信息傳輸、協(xié)同處理、信息服務等功能，使網(wǎng)絡技術得到了極大的拓展，并使通過網(wǎng)絡實時監(jiān)控各種環(huán)境和設施成為可能。傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的核心，主要應用于物聯(lián)網(wǎng)中的信息感知層，用于跟蹤、監(jiān)測和決策支持，實現(xiàn)智能感知和管理。嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟硬件可裁剪，適用于應用系統(tǒng)對可靠性、成本、體積、功耗等功能有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。它一般由硬件和軟件組成。其中，硬件包括嵌入式微處理器和外圍設備；軟件包括嵌入式操作系統(tǒng)與特定的應用程序。嵌入式技術可廣泛用于對其他設備的控制、監(jiān)視或管理功能。測控技術指對某一特性的監(jiān)測與控制。遠程測控指管理人員在異地通過計算機網(wǎng)絡聯(lián)通需被控制的設備，通過本地計算機對遠方設備進行查詢、配置、修改等工作。遠程測控技術能夠?qū)崿F(xiàn)辦公自動化與工業(yè)自動化的無縫連接，且已成為新興的研究熱點。隨著網(wǎng)絡的需求與發(fā)展，B/S模式迅速發(fā)展。利用此模式，客戶端只需安裝Web瀏覽器即可簡單通過瀏覽器從Web服務器上下載程序到本地來執(zhí)行，由此實現(xiàn)遠程測控。計算機技術、通信技術和微電子技術的飛速發(fā)展，讓測控系統(tǒng)領域也正在進行著一場巨大的變革，網(wǎng)絡化和信息化已經(jīng)成為了測控系統(tǒng)的發(fā)展方向。綜合傳感網(wǎng)技術、嵌入式技術與工業(yè)測控技術，構(gòu)建一個基于Web方式的遠程測控系統(tǒng)可使測控產(chǎn)品的實時性、安全性、可維護性等方面得到大幅度的提高，同時也更利于實現(xiàn)集中監(jiān)視、統(tǒng)一調(diào)度與優(yōu)化管理。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對現(xiàn)有技術存在的缺陷提供一種基于Web方式的嵌入式遠程測控系統(tǒng)，一種基于Web方式的嵌入式遠程測控系統(tǒng)，包括嵌入式測控單元、本地服務器與遠程端管理機，所述嵌入式測控單元由一個及一個以上嵌入式測控設備構(gòu)成，所述程端管理機與本地服務器連接，本地服務器分別與嵌入式測控設備連接；其中，最頂層的遠程端管理機對各嵌入式測控單元進行分析、查詢和管理，接收本地服務器上傳的各種信息，發(fā)出命令對底層的嵌入式測控單元進行控制與處理；中間層的本地服務器主要接收各嵌入式測控單元上傳的監(jiān)測參數(shù)，并保存到數(shù)據(jù)庫中，定時查詢與分析嵌入式測控單元的狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)它出現(xiàn)錯誤，則立即短信通知用戶，底層的嵌入式測控單元主要分布在各個測控節(jié)點上，負責采集現(xiàn)場的環(huán)境參數(shù)，并將各參數(shù)與設定值比較，若超出規(guī)定范圍，則會利用報警器報警，并讓各執(zhí)行器工作，以獲得正常參數(shù)范圍，且將測試數(shù)據(jù)通過訂制協(xié)議傳送到本地服務器，從而到達遠端管理器顯示。優(yōu)選地，所述嵌入式測控設備由中央處理器、傳感器、執(zhí)行器、網(wǎng)絡接口、GPS模塊、GPRS模塊組成。本發(fā)明的有益效果是:該系統(tǒng)所具有的安全性強，成本低，帶有智能，報警及時，有利于能源節(jié)約等特點可看出，研究遠程監(jiān)測系統(tǒng)，發(fā)揮網(wǎng)絡優(yōu)勢，實現(xiàn)人工智能對社會進步的重要性。
圖1遠程測控系統(tǒng)基本構(gòu)架圖；圖2嵌入式系統(tǒng)硬件框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對發(fā)明的技術方案實現(xiàn)方法進行說明:圖1中，一種基于Web方式的嵌入式遠程測控系統(tǒng)，包括嵌入式測控單元、本地服務器與遠程端管理機，所述嵌入式測控單元由一個及一個以上嵌入式測控設備構(gòu)成，所述程端管理機與本地服務器連接，本地服務器分別與嵌入式測控設備連接。位于最底層的嵌入式測控單元主要分布在各個測控節(jié)點上，由中央處理器、傳感器、執(zhí)行器、網(wǎng)絡接口、GPS模塊、GPRS模塊等組成，負責采集現(xiàn)場的環(huán)境參數(shù)，并將各參數(shù)與設定值比較，若超出規(guī)定范圍，則會利用報警器報警，并讓各執(zhí)行器工作，以獲得正常參數(shù)范圍，且將測試數(shù)據(jù)通過訂制協(xié)議傳送到本地服務器，從而到達遠端管理器顯示。GPS模塊可清楚定位發(fā)生故障的設備，GPRS模塊作為無線收發(fā)模塊可在有線網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時實現(xiàn)高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳送，為把嵌入式系統(tǒng)應用到遠程測控系統(tǒng)中提供了非?，F(xiàn)實可行的意義。位于中間作為橋梁的是本地服務器，主要接收各測控單元上傳的監(jiān)測參數(shù)，并保存到數(shù)據(jù)庫中，定時查詢與分析測控單元的狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)它出現(xiàn)錯誤，則立即短信通知用戶。同時，服務器也需定時將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)及時反饋給遠端管理器，使用戶在第一時間監(jiān)測到各測控設備的情況，并實現(xiàn)管理器對各測控單元的操作。最頂層則是遠端管理器，它可以系統(tǒng)地對各測控單元進行分析、查詢和管理，可以接收測控服務器上傳的各種信息，也能發(fā)出命令對底層的單元進行控制與處理，且可根據(jù)IP地址直接控制某一特定的測控單元，對各設備進行統(tǒng)一管理。當有線網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時，還可以通過GPRS進行無線連接操作，從而使得用戶任何時候都能對其進行控制。該系統(tǒng)通過前端傳感器模塊和信息接收模塊收集各節(jié)點的參數(shù)，送入嵌入式系統(tǒng)進行處理和存儲，并定時將監(jiān)測信息傳送到測控服務器，通過服務器反映到管理機上，從而實現(xiàn)對各測控設備的控制。該遠程測控系統(tǒng)實現(xiàn)了將小設備掛到Internet上，可以及時地監(jiān)測每一設備的運行情況。對監(jiān)控系統(tǒng)來說，網(wǎng)絡監(jiān)控方式靈活，系統(tǒng)施工和維護造價相對低廉，可保存的數(shù)據(jù)量更大，數(shù)據(jù)存儲方式更多，系統(tǒng)集成度更高。以網(wǎng)絡為基礎的遠程監(jiān)控突破了時間、地域的限制，只要在有網(wǎng)絡存在的地方，用戶在授權的情況下，就可以不受限制地隨時按需監(jiān)控，實現(xiàn)即插即用。二、嵌入式系統(tǒng)設計
圖2中，嵌入式測控單元相當于傳感網(wǎng)的各個節(jié)點，主要負責信息的采集，并將其他如光信號、化學信號轉(zhuǎn)化為電信號，并送給微控制器，對其進行處理。該測控設備是由嵌入式技術研發(fā)的具有智能檢測與控制的系統(tǒng)，它以中央微處理器為核心，配以SDRAM、NANDFLASH、網(wǎng)絡接口 RJ_45、4線觸摸屏接口、串行接口、IXD、USB 口、SD卡存儲接口與A/D和D/A轉(zhuǎn)換器。使用UARTl和UART2通過SP3243ECA芯片將TTL電平轉(zhuǎn)化為RS232電平，可實現(xiàn)GPS和GPRS通信。軟件系統(tǒng)則主要考慮啟動程序、各種驅(qū)動程序、操作系統(tǒng)與應用程序。Linux操作系統(tǒng)開放源代碼，可以裁剪內(nèi)核，并且已經(jīng)在Motorola，NEC, ARM等多種硬件平臺上穩(wěn)定、高效運行，具有強大的網(wǎng)絡功能和卓越的文件系統(tǒng)支持功能等優(yōu)點。故選擇Linux操作系統(tǒng)，并根據(jù)具體應用，經(jīng)裁剪和交叉編譯后，形成ARM可執(zhí)行文件，借助串行口和網(wǎng)絡口下載到FLASH之中。測控單元的應用程序主要包括數(shù)據(jù)采集模塊、液晶顯示模塊、鍵盤控制模塊、網(wǎng)絡服務模塊、通信服務模塊與控制執(zhí)行模塊等。為了構(gòu)建更好的人機界面，將QT/Embedded圖形用戶界面支持系統(tǒng)移植到Linux中，并開發(fā)相應的圖形用戶界面。
權利要求
1.一種基于Web方式的嵌入式遠程測控系統(tǒng)，其特征在于，包括嵌入式測控單元、本地服務器與遠程端管理機，所述嵌入式測控單元由一個及一個以上嵌入式測控設備構(gòu)成，所述程端管理機與本地服務器連接，本地服務器分別與嵌入式測控設備連接；其中，最頂層的遠程端管理機對各嵌入式測控單元進行分析、查詢和管理，接收本地服務器上傳的各種信息，發(fā)出命令對底層的嵌入式測控單元進行控制與處理；中間層的本地服務器主要接收各嵌入式測控單元上傳的監(jiān)測參數(shù)，并保存到數(shù)據(jù)庫中，定時查詢與分析嵌入式測控單元的狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)它出現(xiàn)錯誤，則立即短信通知用戶，底層的嵌入式測控單元主要分布在各個測控節(jié)點上，負責采集現(xiàn)場的環(huán)境參數(shù)，并將各參數(shù)與設定值比較，若超出規(guī)定范圍，則會利用報警器報警，并讓各執(zhí)行器工作，以獲得正常參數(shù)范圍，且將測試數(shù)據(jù)通過訂制協(xié)議傳送到本地服務器，從而到達遠端管理器顯示。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于Web方式的嵌入式遠程測控系統(tǒng)，其特征在于，所述嵌入式測控設備由中央處理器、傳感器、執(zhí)行器、網(wǎng)絡接口、GPS模塊、GPRS模塊組成。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種基于Web方式的嵌入式遠程測控系統(tǒng)，該遠程測控系統(tǒng)由嵌入式測控單元、本地服務器與遠程端管理機三部分組成；所述嵌入式測控單元由一個及一個以上嵌入式測控設備構(gòu)成，程端管理機與本地服務器連接，本地服務器分別與嵌入式測控設備連接。本系統(tǒng)可使測控產(chǎn)品的實時性、安全性、可維護性等方面得到大幅度的提高，同時也更利于實現(xiàn)集中監(jiān)視、統(tǒng)一調(diào)度與優(yōu)化管理。
文檔編號G05B19/418GK103092140SQ20111033870
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月1日 優(yōu)先權日2011年11月1日
發(fā)明者呂曉威 申請人:呂曉威