基于Web的遠程監控系統的研究

l 系統的整體結構
基于Web的遠程監控系統可分為現場(chǎng)監控(智能終端)、監控中心(包括通信模塊、數據庫服務(wù)器、Web服務(wù)器)和客戶(hù)三個(gè)子系統。智能終端一方面負責采集現場(chǎng)各設備的運行狀況數據，并傳送給監控中心；另一方面接收監控中心的控制命令，并采取相應的動(dòng)作。監控中心通信模塊完成和現場(chǎng)控制器的數據傳送任務(wù)，Web服務(wù)器完成與客戶(hù)以及現場(chǎng)子系統的交互，數據庫則用于存儲現場(chǎng)得到的實(shí)時(shí)數據?？蛻?hù)子系統由瀏覽器實(shí)現，是用戶(hù)直接與其交互的部分，它接受用戶(hù)的輸入，從監控中心獲取監測數據或通過(guò)監控中心發(fā)送控制命令。
在水產(chǎn)養殖中的遠程監控系統主要是以水的溫度、PH值、溶解氧和水位等為監控對象，通過(guò)RS 485把現場(chǎng)監控計算機與現場(chǎng)監控儀連接起來(lái)，并通過(guò)Internet(或GPRS、無(wú)線(xiàn)、撥號上網(wǎng))連接遠程監控計算機和現場(chǎng)監控計算機，從而使遠程監控計算機能夠隨時(shí)監控現場(chǎng)實(shí)時(shí)狀況。整個(gè)系統的硬件結構如圖1所示。

遠程監控計算機監視被控對象的現場(chǎng)參數變化情況和查詢(xún)部分歷史數據；現場(chǎng)監控計算機根據遠程監控計算機用戶(hù)的要求向遠程發(fā)送檢測到的實(shí)時(shí)數據和對現場(chǎng)監控儀的自動(dòng)化監控；現場(chǎng)監控儀的核心是可編程控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，實(shí)現對被監控參數的測量。分別由被控參數對應的傳感器檢測被控對象的實(shí)際數據，由調理電路放大，經(jīng)過(guò)隔離電路和A／D轉換以后上傳至PLC，經(jīng)PLC中的PID控制器計算出系統的控制量，控制量再由PLC的D／A轉換模塊或PLC的I／O口向執行機構發(fā)送控制信號。

2 系統的軟件結構模塊
遠程監控系統軟件包括：現場(chǎng)監控系統軟件、遠程服務(wù)軟件、Web頁(yè)面及Web應用程序。
2．1 現場(chǎng)監控系統軟件
現場(chǎng)監控系統運行在現場(chǎng)監控計算機中，其功能主要分為人機界面、實(shí)時(shí)監控、數據管理、通信模塊和系統維護五部分：人機界面將系統其他模塊的運行結果顯示給用戶(hù)，能夠使操作員準確、快速、方便地了解現場(chǎng)監控系統的各種環(huán)境參數及設備的運行狀態(tài)，能夠及時(shí)地下達控制指令；實(shí)時(shí)監控模塊負責現場(chǎng)監控計算機同各傳感器、控制器的通信管理，它的功能是以動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的方式顯示實(shí)時(shí)監測的參數，對檢測參數的電壓值分別根據其對應的算法換算成實(shí)際溶解氧、溫度、PH值和水位，并定時(shí)從下位機讀取對應參數的實(shí)際值，以及根據對養殖現場(chǎng)圖像的采集來(lái)判斷魚(yú)塘中生物的活動(dòng)狀態(tài)和生存環(huán)境；網(wǎng)絡(luò )通信主要負責通過(guò)Internet連接，與服務(wù)器進(jìn)行通信。這部分的基本原理是在現場(chǎng)監控設備和服務(wù)器之間建立TCP／IP連接。
2．2 遠程服務(wù)軟件
遠程服務(wù)軟件主要包括遠程用戶(hù)界面、網(wǎng)絡(luò )通信模塊、數據庫訪(fǎng)問(wèn)模塊、系統管理模塊。網(wǎng)絡(luò )通信模塊同現場(chǎng)智能監控設備層的網(wǎng)絡(luò )通信模塊交互數據，人機界面為系統配置和管理員提供友善的人機交互環(huán)境，數據庫訪(fǎng)問(wèn)模塊將調用數據庫存儲過(guò)程，保存現場(chǎng)智能監控設備層發(fā)送過(guò)來(lái)的數據，同時(shí)為現場(chǎng)智能監控設備層提供數據查詢(xún)功能，以便將用戶(hù)對現場(chǎng)設備狀態(tài)的更改通知現場(chǎng)智能監控設備層。管理維護模塊主要負責系統配置和參數設置。