基于Web的电工电子实验系统

摘 要：随着科技的不断发展，新技术不断被开发和利用，尤其是互联网技术的使用。近年来网络技术已经得到普及，人们生活越来越离不开网络的力量，而随着互联网技术的不断发展，它改变了人们的交流方式和教学方法，通过音频、视频以及计算机技术等手段，实现远距离的交流和教学。下面本文将对基于web的电工电子实验系统进行简单分析和探讨。

关键词：远程教育；Web技术；电工电子实验系统

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 16-0000-01

远程实验系统是研究我国现代远距离教育的一项重要内容，它是对Internet应用的拓展和创新，通过Web界面实现远程真实的模拟教育空间。改变了传统的面对面教育方式，这种新工艺可以实现空间距离内的视频教学模式，扩大了人们交流和学习的平台，同时极大地满足了人们生产生活中对信息的需求量，具有积极的推广意义。

一、基于Web的电工电子实验系统的结构

（一）系统结构

整个结构系统有硬件和软件两部分构成，首先分析一下它的硬件设备，Web任务调度机是一个Windows NT服务器，其内部局域网的传输速率可以达到100Mbit/s，根据用户的不断需求将Web服务器进行不同的配置，可以分为一般和专门应用两种服务器。还有两个实验装置1#和2#，这两个是远程实验必须具备的元件和仪器设备，其内容结构一般由晶体管、运算放大器、电阻、电容、信号源以及示波器等组成，在系统中，实验装置一般以模块化方式制作成专用的实验装置。在实验系统中，硬件系统可以提供完全真实的实验环境，利用计算机技术，直接接受来自计算机的控制信息和参数值，实现系统电路的连接，在信息传递时，将信息源进行采集和传送，从而完成远程信息传输任务，其结构如下图所示。

（二）系统运行原理

由上图可知，不同身份的用户，只要使用标准Web浏览器，如IE、Netscape等，然后通过同一Web站点登陆系统，这时实验者向站点发出请求，利用计算机中传输控制协议与Web任务调度机建立联系，在局域网中直接发送控制命令、实验参数以及相关的操作命令，当Web任务调度机接受到任务后，按照一定的机制分配给后天运作的各个Web服务器，各个服务器执行各自相应的任务，将最终结果通过Web任务调度机再送会远程用户端。

（三）结构的优势

与传统的Web服务器相比，远程实验系统支持专门的实验硬件设备。在使用Web实验系统时，要考虑服务器与专用实验硬件装置之间的连接问题，还要考虑其使用的安全性和受外界干扰情况。而基于Web的电工电子实验系统采用了分布式Web服务器集群技术，将多台提供专用服务的独立Web服务器通过高速局域网连接起来，改善了系统运行环境，提高系统使用的安全性能和防止外界入侵的能力。

二、基于Web的电工电子实验系统主要组成部分

（一）Web任务调度机的实时任务调度策略

Web任务调度机在整个系统运行中起着重要的作用，它不仅能接受用户的请求，还要快速地将建立与服务器的联系，将请求输送到服务器中，让服务器开始工作，同时还要平衡服务器的负载，Web任务调度机是整个系统的核心组成部分。研究表明，对应用于OSI模型中，Web任务调度机的主要任务集中在数据链路层L2和网络层L3以及应用层L7上。在使用调度机时，为了使请求快速传送，一般选择比较简单的调度算法，并且要求与现有的Web标准和协议完全兼容，在基于应用层的动态调度和静态调度结合算法中，应该遵循HTTP1.1协议程序。Web任务调度机首先建立与客户端的TCP连接，然后根据接受到的HTTP请求内容进行任务的分配，让不同的服务器接受正确的任务信号。

（二）Web服务器中的数据通信

在Web电工电子实验系统中可以根据系统的需求增加不同的应用服务器，其主要是提供与实验装置的驳接。它的主要任务就是对用户的实验请求进行解析、任务的调度以及通道内数据通信等。在Web实验系统中，一般采用单通道串行数据通信方式，在分解信号任务时遵循先进先出的原则，这种数据通信方式比较简单，在实际运用中没有技术难点。它能有效地将计算机与系统硬件联系起来，其通道数据通信就成为关键的系统运行要素。目前在Win32环境或者是Win64环境下，以VisualC+ +6.0为主要的开发工具，利用计算机的串行端口与装置进行数据交换。VisualC+ +6.0是一种针对用户需求的程序设计，包含一系列丰富的编程工具，在解码信号中有着重要的作用，能有效提高解码的速度和准确度，并且有很强的兼容性，能与Windows系统完美地结合，让用户更加快捷方便地访问Web网页。

（三）其他基础设施

在Web的电工电子实验系统中还需要一些其他的辅助设备，如多线程HTTP请求服务、交互良好的用户界面、数据访问安全措施以及集成数据库访问接口等。其中HTTP请求服务是Web的电工电子实验系统的基础，它是基于用户请求或者应答的一种模式。当用户与服务器建立联系后，发送一个请求给服务器，服务器接受请求后，经过系统内部任务分配后作出相应的回答。交互良好的用户界面是一种系统描述性语言，它综合使用HTML、Java以及Applet、Seript等编程，主要是为用户提供一种专用的示波器系统的网站服务，对观察点的波进行比较、度量和调节。而数据访问安全措施，就是为了保证系统运行网络的安全而安装的一种保护设备，对用户的IP地址进行有效的保护。集成数据库访问接口就是通过ODBC数据库提供SQL接口，使系统中的服务器更好地连接，进行信号传输。

三、结束语

综上所述，基于Web的电工电子实验系统的开发和运用具有积极的推广意义，它是现代化信息社会发展的必然趋势，也是人们生活对信息需求越来越大的要求。尤其是它对我国现代远距离教育事业的发展有着重要的意义和地位，它结合了音频、视频以及计算机技术，智能化程度高，实现丰富的信息资源的共享，为学习者提供广阔、全面且丰富的学习资源，具有很高的使用价值。

参考文献：

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