基于Internet的通讯动力及环境的远程监控系统的研究与开发

基于Internet的通讯动力及环境的远程监控系统的研究与开发

王建峰[1]2003年在《基于Internet的通讯动力及环境的远程监控系统的研究与开发》文中进行了进一步梳理远程监控是电力、水利、通信等行业所一直期望能够更加完善的解决的问题之一。随着网络技术的飞速发展,远程监控的网络实现成为可能,而且在不断改进和提高。尤其是以TCP/IP为代表的Internet 技术的发展,更给远程监控网的是实现提供了深厚的技术基础。本文根据计算机监控系统的技术发展趋势,结合了现代网络技术,以通讯动力及环境远程监控系统为工程背景,提出了一种基于web技术的远程监控系统。系统模型采用基于B/S与C/S相结合的叁层网络构架,网络系统平台和现场基站的建设方案采用了适合于建设实际的可持续发展的建设模型。该系统方案采用Internet为信息通道,构建上层WEB服务系统,实现各个分监控中心的通讯;现场基站采用单片机技术采集数据,利用电信设备SDH设备作为传输设备,通过2M抽取时隙的方式上传给分监控中心,进而实现设备的信息监控。文章分析了基于web技术的远程监控系统的网络体系结构,结合课题的工程实例,给出了详细的总体设计方案。并对系统的软硬件设计给出了完整的阐述,此系统的适用范围广,开放性和扩展性强,符合远程监控系统的发展趋势,具有推广价值。

吴军[2]2008年在《基于Internet的移动机器人远程监控系统的研究和实现》文中研究指明近年来,随着网络技术的不断进步,为远程监控技术的发展创造了条件。各种基于网络技术的系统大量应用于工业实践,给企业生产带了极大的灵活性和开放性,衍生出许多新的生产模式,如网络控制、计算机集成制造等。基于Internet的移动机器人远程监控也成为移动机器人发展的新方向和热点。本文研究的主要目的是设计和实现一个基于Internet的移动机器人远程监控平台。通过该平台,网络客户端上操作人员可以监控web站点上的移动机器人的运动。设计中针对基于Internet远程监控中的主要问题:网络的实时性问题、安全性问题和可靠性问题,进行了重点研究,给出了移动机器人网络远程监控的一种解决方案。在实时性上:网络结构采用C/S模式,基于TCP/IP协议的WinSock编程方法,实现移动机器人服务器与客户端间网络通讯,在客户端通过超声波传感器数据在线模拟移动机器人的环境地图并实时更新,即在低带宽的情况下也能实时监控移动机器人运行情况和现场环境;在安全性上:采用信息加密技术以及用户—角色—权限叁层安全模式,既保证了控制信息的可靠性和安全性,同时又分级控制用户对移动机器人的操作,达到了角色和权限的紧密结合,增强了系统的安全性;在可靠性上:引入了多线程机制,在移动机器人网络远程监控系统的服务器端为每个客户端连接分配一个线程,这样即使一个客户端正在与服务器进行信息交换,其他客户机也能同时与服务器进行信息交换或其他操作,防止网络通信的冲突和阻塞,提高了系统通信的可靠性。为便于模拟实验,移动机器人局部自主导航选择路标导航方式,论文分析图像处理过程并有效地提取图像的形状特征来识别目标路标,给出识别路标图象所采取的具体步骤和结果后,重点提出采用遗传算法(GA)和神经网络结合的GA-BP模型建立Hu不变矩特征量与路标间的非线性模型,来提高路标识别的速度和精度。在GA-BP模型中主要是利用了BP网络的非线性映射能力和GA的全局优化能力。仿真实验表明所建立的GA-BP识别模型较单纯BP识别模型性能更佳,具有更好的收敛速度和识别精度。最后,采用VC完成移动机器人网络远程监控系统服务器和客户端的全部程序,论文详细介绍了系统的网络通讯、地图更新、路标识别、运动控制等功能模块软件设计的思路和方法。以WiRobot移动机器人为对象实现了基于Internet的移动机器人远程监控系统的基本功能。

艾建生[3]2008年在《基于Web环境的远程实验技术研究》文中指出远程控制实验室系统,是基于飞速发展的Internet网络,利用计算机自动控制技术、网络通信技术、仿真技术、多媒体技术、网络数据库技术以及Web技术等组成的网上远程高级控制系统,在高等教育中具有广阔的应用前景和发展空间。重庆大学自动化学院自动控制原理实验中心为改革当前实验室以模拟实验箱为主要实验对象的现状,从国外引进了先进的实验设备,如倒立摆、实验水箱、双旋翼、磁悬浮等。面对高校学生数量的急剧增加,实验资源满足不了当前需要的情况,自动控制实验室提出远程实验室建设项目,利用有限的资源,满足实验教学的需要。本课题源于重庆大学教学改革试验项目。目前,从网络计算机的角度选择远程监控方案主要有以下两种:基于C/S模式的远程监控方案和基于Web技术(即B/S模式)的远程监控方案。经过比较,基于B/S模式的远程监控实现了开发环境与应用环境的分离,使开发环境独立于用户的应用环境。因此本文采用基于B/S模式实施远程监控。依据确定的方案,本文对远程实验的关键技术进行研究和阐述,主要包括网络通信技术、数据库访问技术、控制端与数据板卡通讯、视频的监控技术和网络安全技术等。远程实验室在体系结构上主要分为客户层、服务器层、控制层以及被控对象四层。客户层的用户通过Internet网络访问系统,利用系统的设备。服务器层主要进行数据的集中管理以及客户端访问机制的管理。控制层为控制计算机,主要用来控制现场层各种的控制设备。现场层主要是实验室的各种相关设备,比如倒立摆,双旋翼,叁容水箱模型等。远程实验室的建设分为远程虚拟实验室和远程实验室两步走。本文给出了远程虚拟实验室和远程实验室的设计方案,目前已经实现了远程虚拟实验。结合自动控制原理实验室的实际情况,选择双旋翼和磁悬浮作为被控对象,首先构建远程虚拟实验,构建数学模型,进行远程仿真研究。论文介绍远程虚拟实验系统的实现,完成客户端程序的设计,构建客户端应用程序,给出双旋翼和磁悬浮的实验界面以及仿真实验曲线。最后本文对远程实验系统进行了总结,指出远程实验室开发在网络安全技术、视频监控技术以及控制对象的控制算法等方面有待解决的工作。

赵迎龙[4]2007年在《基于无线通讯和ASP平台的大型装备远程监控技术研究》文中认为现代化大生产的一个明显趋势是设备向大型化、高速化、连续化和自动化方向发展。这一方面促进了生产效率的提高,从另一方面来说设备故障的发生将对国民经济造成巨大的影响。因而,在设备运行过程中对关键参数进行监测,在设备控制系统中嵌入状态监控与故障诊断模块,已成为国内外设备制造厂家与用户掌握设备运行状态,确保设备正常、可靠运行的共同举措。故障监控与诊断系统的开发是一门跨学科、跨研究领域的综合技术。一个完善的状态监控与故障诊断系统可以有效的避免故障灾害的发生,提高生产的安全性以及生产效率,对国民生产具有现实的指导意义。本文正是基于以上原因开展研究的。本文在对远程监控技术全面介绍及分析的基础上,确定了一种基于GPRS远程通讯模式和WUXIASP中小型企业服务平台的远程监控系统方案,并在系统中融入了Web技术,以微软最新的.NET开发平台为媒介在基于Internet的远程监控系统的开发上作了一些有益的尝试。文中首先介绍了系统的总体方案和各层次功能及实现,然后对数据采集模块、数据库管理模块、远程监控模块、信号分析模块进行了具体的介绍及开发。远程数据采集模块采用TCP/IP协议,利用Windows Sockets技术建立虚拟逻辑信道来实现数据接收,并在VB 6.0开发环境下实现了该模块的开发及数据入库操作。数据库管理模块在对数据E-R模型建立的基础上用SQL Server 2000加以实现,并讨论了数据表、数据关系图的建立及数据库安全问题。远程监控模块由C#语言在.NET平台下开发的ASP.NET动态网页组成,主要实现了用户登录管理、信号分析、报警记录查询、报表打印、系统管理等功能。信号分析模块以压缩机为应用实例,在研究压缩机的故障信号采样位置和分析方法的基础上,讨论了采用MATLAB与Web Service相结合的方案实现Web信号分析功能的可行性,并对这种结合作了一定程度的探索。系统的创新点在于把基于Internet的远程监控技术与ASP(应用软件供应商)相结合,利用国家863计划建成的WUXIASP中小型企业服务平台ALLIASP为中小型企业提供远程监控服务,这不仅可以节约中小型企业购买服务器的开支,降低其独立开发系统的技术难度,而且可以由ASP提供更完善的技术支持和系统维护,从而更好的促进中小型企业的发展和壮大。本课题受江苏省人事厅六大行业高峰人才项目《基于无线通讯和ASP平台的大型装备远程监控与故障诊断技术研究》基金资助。至今为止,系统的开发还处于起步阶段,仍有很多不完善的方面和需要改进的地方,这在最后一章中都有所归纳。这些不足之处将是系统今后改进和完善的方向。

李兵建[5]2007年在《基于嵌入式Internet的远程电网参数实时检测系统的设计》文中研究说明随着电力电子装置的应用日益广泛,电能质量,尤其是谐波问题日益受到企业和电力管理部门的重视。嵌入式Internet技术是电子信息技术近年来的研究热点,嵌入式Internet技术在电网的远程监控中的应用是该领域的发展方向和趋势。为了对电网的运行状况进行实时监测,本文研究和设计了基于嵌入式Internet的远程电网参数实时检测系统。系统在硬件设计上采用ARM9微处理器—S3C2410X作为主控制器,提高了系统的运行速度和数据处理能力,并根据电网监测仪所要实现的功能,设计了电网参数测量和网络通讯等硬件模块进行数据采集和远程监控。为满足电网远程监控的实时性和处理复杂多任务的需要,在电网监测仪的微处理器上构建嵌入式Linux软件平台,并在这个平台下实现电网参数的实时采集以及构建TCP服务器;在电网现场监控设备中嵌入Internet,通过Internet在Windows环境下实现电网电能质量的远程监测;在Linux下搭建Qt/Embedded开发环境,利用Qt设计器编写图形用户界面应用程序;在客户机的Windows环境下搭建Java开发环境,利用Java Applet技术访问SQL数据库,实现电网参数的远程实时监控。实验结果表明:该系统通过嵌入Intenet实现了电网参数的远程监测,界面友好,稳定性强,实时性得到提高,而且该系统完全满足对电力系统各项参数检测的实际要求,对推动我国电网远程监控技术的发展有着重要意义。

罗智勇[6]2005年在《基于WebGIS与移动通讯技术的远程监控系统研究》文中研究说明随着网络技术、通讯技术以及嵌入式技术的迅猛发展,无论是社会生产,还是普通民众的生活都发生了巨大的变化,信息成为人们生产生活的重要组成部分,信息化的浪潮席卷了全球。大多数相关领域在这股推动力的作用下获得了较大发展,然而作为与网络技术、通讯技术以及嵌入式技术关系最为紧密的远程监控领域发展却呈现出相对的滞后,传统远程监控系统存在的局限性在新的信息环境下日益明显。首先,目前大多数监控系统仍然将监控人员的工作地点限定在监控中心。在internet广泛普及的今天,管理人员已经迫切地希望能够借助网络实现“随时随地”的监控,这也是新形势下远程监控系统发展的趋势;再者,传统的监控系统只能以晦涩的数字形式或者以简单的曲线图形来描述监测到的数据,对于分布于各处的监测节点的总体监测情况不能有一个宏观的把握。并且,随着信息化进程的逐步深入,人们期待着能将监控信息与工作中的其它信息相结合,以实现生产水平和管理效率的进一步提高。 在这种情况下,将WebGIS技术与移动通讯技术结合,引入远程监控领域,将会取得令人满意的效果。建立架构在WebGIS之上的监控中心,监控人员不仅可以方便地通过internet访问监控中心,查询数据、下达指令,而且还可以借助WebGIS的空间查询和定位功能,实现终端设备的图文一体化管理,能在获得远程设备运行状态与数据的同时获得其空间定位信息,方便设备的检查与维护。并且在基于地图的实时监控情况下,与监控内容相关的空间分布因素都可以以专题图层的形式纳入决策考虑之中。如论文试验部分涉及到的土壤类型专题图、土壤盐碱化分级图、地形图等。选择GPRS作为数据链路,为终端系统无缝接入internet网络提供了技术支持,实时、高效、成本低廉地实现了与监控中心的双向数据传输。为监控系统从有线走向无线提供了可能,使无线终端成为LAN的延伸。 论文在分析了当前远程监控领域的应用现状和不足后,提出了将WebGIS与移动通讯技术结合应用于远程监控领域的新思路,并分别针对监控终端、无线数据链路、监控中心叁部分的关键技术进行了深入的讨论,完整地阐述了将WebGIS与GPRS技术集成应用于工农业远程监控的方法与过程,最后以农业远程灌溉系统为例,进行了试验开发,为今后广泛相关领域的开发应用提供了初步经验。

王峰[7]2008年在《设备远程监控系统嵌入式数据终端设计与实现》文中研究指明随着计算机技术、信息技术、网络技术等在监控系统中的充分利用,远程监控技术得到了迅速的发展。如何应用现有通信技术,合理组织软硬件结构,使工作人员通过网络迅速获取设备运行信息并及时进行分析,成为当前研究远程监控技术的一个重要方向。本文以大型工业压缩机远程监控为例,在分析了现有的远程监控系统构架的基础上,提出了以GPRS通信网络和Internet相结合的远程监控系统方案,并进一步选择基于DSP芯片组建的嵌入式系统,设计和实现了远程监控系统的数据发送终端。在系统开发过程中,首先分析了压缩机状态监测的目标数据,确定了其编码方式,并针对数据量较大的振动信号,讨论了以频谱分析和小波变换奇异点数据相结合的数据压缩的手段,通过对比仿真和实际信号证明了该方法的可行性。其次,深入研究了TMS320F2812 DSP和GPRS通信模块MC39i的结构和工作原理,设计了基于DSP和GPRS模块的远程监控系统数据终端的硬件平台。在透彻理解DSP软硬件特点和GPRS网络工作机制的基础上,移植了嵌入式多任务操作系统μC/OS-Ⅱ和嵌入式协议栈uIP,并在此基础上建立了叁大任务模块:设备状态采集、A/D转换任务;数据编码和处理任务以及数据发送任务。最后,在无锡压缩机厂螺杆压缩机上做了联机调试实验。结果表明,该数据终端可以有效采集并发送数据,验证了所开发的远程监控系统的有效性和实用性。

马龙昌[8]2009年在《基于Web的远程监控系统的研究与应用》文中提出随着网络和Web技术的飞速发展,正在改变着传统的监控方式。Web技术以HTTP技术为基础,具有简单、高效、跨平台等优点,已经成为信息网络的一种最普遍应用的信息交互平台。远程监控技术与Web技术紧密结合起来,使远程监控技术应用越来越广泛,在交通系统、工业生产、医学系统、办公自动化、智能楼宇、家庭自动化等许多领域发挥着重要作用。因此研究在Internet环境下,如何实现远程监控技术具有十分重要的意义。论文首先阐述了课题研究的背景与意义,论述了远程监控系统的概念和国内外研究发展的现状,分析了远程监控系统实现的关键问题并给出了技术路线。针对与传统的C/S模式的比较,提出了基于B/S模式的远程监控系统的体系结构。其次,详细讨论了与远程监控相关的Web技术,包括ASP与ASP.NET技术,最新流行的Ajax技术,WebService技术,数据库访问技术以及SVG技术。这些技术都是论文中实现远程监控系统的关键技术。最后,论文结合具体的机房设备环境监控项目,按照B/S结构的叁层结构模型,详细分析和设计了各层,并对远程监控系统实现的关键问题:远程监控系统的数据实时显示,给出了基于Ajax+SVG技术的实时数据发布模型。针对B/S模式的远程实时监控系统的特点,详细分析了网络安全和实时性,并提出了相应的解决方案。系统使用了微软最新的.NET技术,以C#作为开发语言,以Visual studio 2005作为开发工具,以SQL Server 2005作为数据库平台,利用ASP.NET、ADO.NET和SVG等技术实现。该系统具有的突出特点是:平台无关、易于扩展、开放性、可重用性好、维护方便、响应迅速、安全性等。课题研究的目的一方面是构建及分析远程监控系统,探讨远程监控系统实现过程中遇到的关键问题;另一方面是通过论文所做的工作,对其它类似性质的远程监控系统的研制在理论和实际应用上提供一定的借鉴和帮助。

熊瑞平[9]2006年在《面向网络化制造的智能监控技术研究》文中认为利用互联网覆盖面广且极其方便的实现数据传输的优势,网络化制造在空间上几乎是无限地延伸了企业的业务和运作空间。如何使实施网络化制造的企业提高设备资源共享、实现对远程设备的监控和故障诊断、实现数据网络与控制网络的集成,是摆在每一个实施网络化制造的现代企业面前一个急需解决的问题。而面向网络化制造的设备智能控制技术是解决上述问题的关键技术之一,它使现代制造企业能够提高设备的利用率,提高操作者的安全性和工作效率,节俭成本,更高效合理地利用人力资源,实现多方协调作业。因此开展网络化制造环境下机电设备的智能监控系统的构建原理和实施技术的深入研究具有重大的理论和现实意义。 为了使机电设备的智能监控系统与其他面向网络化制造的应用系统集成,本文提出了一种面向网络化制造的设备智能监控系统体系结构,重点研究了基于互连网的远程实时控制、工业现场设备的智能控制技术、基于人工免疫的智能故障诊断、基于多模冗余的容错控制技术、基于多Agent原理的分布式诊断系统建模等关键技术,研制开发了现场控制单元的实时控制系统,研制开发了基于Web的远程监控的原型系统。论文为我国制造业在网络化制造环境下的设备智能监控技术进行了有益的探索,它的主要研究成果和特色如下: 1.提出了一种面向网络化制造的设备智能监控平台的功能体系结构,即在数据服务中心所管理的可共享资源支撑下,利用应用工具集,便捷地为用户层的各类用户提供设备的远程监测和控制功能。分析了该平台实施的关键技术,

张国辉[10]2005年在《可重构远程诊断系统理论与技术研究》文中研究指明现代生产设备的复杂程度增加,服务地域扩大,用户对服务时间的要求越来越短,迫切需要新的服务手段和技术的支持。基于Internet 的设备远程监测、操作和故障诊断技术是解决这一问题的有效途径。本文从提高远程诊断系统的开放性和通用性入手,主要在远程诊断系统的软件结构层面,对其结构模型、多诊断资源的协作以及资源与软件模块的重用等展开研究。首先,提出了可重构远程诊断系统的结构模型及其重构模式。给出了远程故障诊断系统的可重构体系结构,基于Web 的远程诊断服务平台,利用通讯接口屏蔽资源与设备的异构性,使其能够适用于不同的应用环境。远程诊断系统是由资源、设备、时间构成的叁维坐标系中的动态系统,同一个远程诊断系统中的多个诊断资源之间将相互协作,而同一个诊断资源也可以被多个诊断系统共享与重用。在功能结构上,远程诊断系统分为问题层、协作层和诊断层叁个层次; 在运行结构上,远程诊断系统是一个由多个诊断资源参与协作进行故障诊断的分布式计算环境。通过两级重构——静态重构和动态重构——可以实现诊断资源和软件模块的共享与重用,相应地,诊断任务也可以在两个层次上分解执行; 可重构诊断系统的实现与运行分为四个层次:系统层、设计层、运行层与管理层。其次,研究了远程诊断系统的重构技术。重构技术是实现远程诊断系统开放性的手段。基于诊断系统的第一级重构方式——静态重构,建立了诊断资源子系统的可重用结构模型,利用软件芯片技术封装诊断资源子系统的各功能模块,大大提高了软件模块的重用性,使得诊断资源子系统的设计简单易行。远程监控是远程诊断系统的重要组成部分,监控系统重构也是静态重构的重要内容。为了提高监控系统的灵活性和可重用性,监控系统采用一种以数据为中心的结构,论述了远程监控系统组态平台实现的关键技术和进行监控系统设计与运行的一般步骤。基于远程诊断系统的第二级重构方式——动态重构,论述了诊断任务、诊断资源和协作诊断系统的描述模型; 提出了一种诊断资源的启发式选择算法,给出了诊断资源之间的协作方式及其实现方法。另外,研究了两种故障诊断的数据处理方法。将学习矢量量化神经网络集成在基于实例推理的故障诊断方法中,减小了实例搜索空间,提高了实例检索效率。将基于决策能力的启发式属性约简算法应用于诊断知识决策表的约简中,可以提取关键征兆条件、去除冗余规则。运用VC++为基本工具,开发了一个远程监控系统组态软件,介绍了应用此组态平台进行监控系统设计与运行的过程。设计了远程诊断重构平台原型系统,并且叙述了应用基于软件芯片的诊断子系统重构技术进行诊断资源设计和应用资源重组技术进行远程诊断系统组建与运行的步骤。

参考文献:

[1]. 基于Internet的通讯动力及环境的远程监控系统的研究与开发[D]. 王建峰. 北京工业大学. 2003

[2]. 基于Internet的移动机器人远程监控系统的研究和实现[D]. 吴军. 武汉理工大学. 2008

[3]. 基于Web环境的远程实验技术研究[D]. 艾建生. 重庆大学. 2008

[4]. 基于无线通讯和ASP平台的大型装备远程监控技术研究[D]. 赵迎龙. 江南大学. 2007

[5]. 基于嵌入式Internet的远程电网参数实时检测系统的设计[D]. 李兵建. 江苏大学. 2007

[6]. 基于WebGIS与移动通讯技术的远程监控系统研究[D]. 罗智勇. 东北师范大学. 2005

[7]. 设备远程监控系统嵌入式数据终端设计与实现[D]. 王峰. 江南大学. 2008

[8]. 基于Web的远程监控系统的研究与应用[D]. 马龙昌. 长安大学. 2009

[9]. 面向网络化制造的智能监控技术研究[D]. 熊瑞平. 四川大学. 2006

[10]. 可重构远程诊断系统理论与技术研究[D]. 张国辉. 华中科技大学. 2005

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