远程监控技术论文范文

时间:2023-02-24 00:55:41

远程监控技术论文

远程监控技术论文范文第1篇

关键词:无线远程监控系统实现方式操作系统选择无线通信网

无线远程监控系统是在传统监测监控系统的基础上,结合当前无线通信技术和信息处理技术而发展起来的新型测控系统。

一般而言,现有的无线远程监控系统,大都符合“控制中心—监测站”的构建模式。控制中心是整个系统运作的核心,负责收集各监测站上传的监测信息,发送各种操作命令以控制监测站的行业。监测站被布放于远离控制中心的各监测点处,负责完成信息的采集和响应控制中心发出的控制命令。控制中心可用普通微机、工作站或工控机实现,软件开发可靠基于现有的Windows或Unix操作系统。监测站的设计实现可根据不同的应用目的和应用环境,采用特定的技术形式,比如单片机、DSP或者IntelX86系列的微处理器等。无线远程监控系统的组网方式也很灵活,可利用现有的无线通信网,如GSM/GPRS网络,CDMA移动网络等,也可单独搭建专门的无线局域网。下面系统地讨论无线远程监控系统设计开发时涉及到的一些核心技术,主要包括三个方面:监测站的设计开发、无线网络的组建和控制中心的软件设计。

1监测站的设计实现

监测站的设计与实现是整个无线远程监控系统研制开发的重点,监测站对信息数据处理的能力和精度将影响整个系统的最终性能。在整个开发过程中,监测站的设计是工作量最大、所需时间最长的一部分。监测站处于工作现场,只完成数据的采集、处理和控制,任务相对单一、固定,无须用詙大的台式机来完成;考虑到节能和布放方便,监测站多为嵌入式系统。根据整个无线远程监控系统所要实现的功能,和对数据处理与对传感器控制能力的要求,监测站设计的复杂程度和采用的具体技术是不一样的。

1.1基于单片机的设计实现方式

采用单片机是大多数嵌入式系统设计时的首选方案。由于在片上集成有丰富的外设,具有良好的控制能力,单片机天生就是为嵌放式系统度身定做的,在嵌入式市场上占据了最大的份额。

基于单片机的设计方案一般适用于对数据处理要求不高,运算量不大的远程监控系统。根据需要,单片机可以选用较为低端的4位机或8位机,如8051等,也可选用功能较强的专用芯片,如MSP430FE42X系列。单片机主要用于监测站端的系统控制。片外存储器一般为RAM、EEPROM和Flash等存储器;I/O设备一般为键盘、LCD等供设计调试用的人机交互接口;传感器一般为话筒、摄像头、扬声器和伺服马达一类的设备。无线通信接口实现相对较为复杂。编解码器是可取舍的,对于低速率数据一般没有必要。根据系统的处理任务和信息的类别,编解码器可选用不同的芯生,如CMX639(用于音频)或LD9320等,也可用编程逻辑器件实现。监测站软件可直接通过C或汇编语言实现,也可在实时操作系统上开发应用软件。对于低档的4位或8位单片机,控制能力较低,系统简单,一般采用直接编写控制程序的方法。对于功能较强大,各设备间交互复杂的系统而言,大多数是利用操作系统来进行任务管理、设备交互,应用软件只是完成上层的数据处理等工作。

1.2基于DSP的设计实现方式

众所周知,DSP的数字处理方面能力较强,技术已经很成熟,能处理各种运算的通用、专用芯片也很多。以DSP为核心设计开发的监测站,可以完成高速率数据处理,保证系统实时性方面的要求。

这类设计方案一般适用于数据处理运算量比较大,实时性要求高而对控制能力要求相对较低的监控系统。与以单片机为基础的监控系统不同的是,DSP除了作控制器以外,还可兼作数据计算、编/解码之用。对于较复杂的编/解码以及压缩解压运算(比如对图像视频数据的处理等)是否仍由DSP完成,须综合考虑。若DSP在系统控制和实现传输协议方面负担太重,则这部分运算需要由专门的处理芯片完成;若系统控制和传输协议较简单,或根本没有到上层协议栈,则这部分复杂的运算可由DSP完成。

1.3基于MCU+DSP的设计实现方式

显然,这种设计方式吸取了单片机和DSP各自的优点:单片机的特点决定其擅长于控制,DSP的内部结构保证较强的数据处理能力。两者的组合可实现一些相当复杂的系统功能,但由于系统中采用了两个处理器,其间的信息交互是设计这类监测站时须着重考虑的问题。只有单片机和DSP之间较好地协同工作,才能充分发挥各自的优点;否则,由于两者间的协调而耗费了大量资源,整体性能未必高于采用单一处理器的系统。实现单片机和DSP间通信协调的常用方法是采用双口RAM。

目前,有些DSP或单片机厂家为了扩大芯片的适用范围,在原有基础上进行扩展,相互间容入了对方的特点,使同一芯片在数据处理和控制方面同时具有较好的性能。比如Microchip公司推出的dsPIC,使客户能方便地将单片机的功能转移到DSP上,目前推出的产品有dsPIC30FXXX系列。由于DSP和MCU两个功能模块在同一芯片内实现,提高了系统的可靠性、降低了监测站的设计难度并节省印制板空间。这类芯片得到广大用户的青睐。

1.4基于MPU的设计实现方式

设计嵌入式产品的另一可选方案是采用基于微处理器的设计方式。与工业控制计算机相比,嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高等优点;同时,在该领域技术成熟、产品类型多、选择空间大,满足各种性能需求的处理器比较容易获得。随着采用RISC体系的高性能MPU(比如采用ARM构架的处理器芯片等)的出现,MPU在嵌入式领域中的地位经久不衰;但是,由于在设计监测站时,电路板上必须包括ROM、RAM、Flash、总线接口和各种外设等器件,系统的可靠性将有所下降,技术保密性差,实现难度也较大。

1.5实时操作系统选择和嵌入式实时软件开发

目前已有的实时操作系统(RTOS)种类繁多,软件结构各异,可适用于复杂程度不同的各种环境,包括循环查询系统、前后台系统、实时多任务系统和多处理机系统等。具体实例有VxWorks、pSOS、QNX、PalmOS、WindowsCE、lynxOS和嵌入式Linux等。选择适合监测站乃至整个无线远程监控系统的RTOS的重要性是不言而喻的,它可能关系到整个系统研制的成败。选择过程杂而又需要耐心:要了解各RTOS的特点和适用范围,比较其间的区别,才能找到最为合适的一种。选择比较时,需要考虑的因素主要有:

①RTOS能否支持在项目中使用的语言和微处理器;

②RTOS能否与ICE、编译器、汇编器、连接器及源代码调制器共同工作;

③RTOS是否支持设计中要用到的服务,如消息队列、定时和信号量等;

④RTOS能否达到应用产品的性能需求,比如实时性需求;

⑤能否获得产品开发时必要的组件,比如协议栈、能信服务、实时数据库、Web服务等;

⑥RTOS是否能为公开出售的硬件提供设备驱动程序;

⑦使用RTOS是否免费;

⑧能否获得目标代码;

⑨获得的技术支持有多少;

⑩对于需要授权的RTOS,授权方式是怎样的。

嵌入式实时软件的开发与传统软件的开发有许多相似之处,继承了许多传统软件的开发习惯;但由于嵌入式实时软件的功能和运行环境特殊,决定其与传统软件的开发有所区别。嵌入式实时软件的开发使用交叉开发方式。所谓交叉开发是指,程序代码的实现、编译和连接的环境与对其进行调试和运行的环境不同。前者基于普通微机平台,后者则基于嵌入式系统的硬件平台。调试过程多是在有通信连接的宿主机与目标机的配合下进行的,开发完成后需要进行固化和固化测试。另外,开发过程还需要相应的开发工具,包括交叉编译器、交叉调试器和一些仿真软件。嵌入式应用系统以任务为基本执行单元,用多个并发的任务代替通用软件的多个模块,并定义了应用软件任务间的接口。由于整个无线远程监控系统的实时性能受RTOS和应用软件的影响,所以,在软件的需求分析阶段就充分考虑其实时性要求。再加之嵌入式应用软件对稳定性、可靠性、抗干扰等性能的要求都比较严格,所以嵌入式实时软件的开发难度较大。

2无线通信的设计实现

无线通信的设计相对于监测站而言较简单,有许多现有的产品和通信系统可以利用,重点只是在于从多种实现方式中作出最优的选择。

常用的实现方式有:利用现有的通信网络(GSM/GPRS、CDMA移动网等)和相应的无线通信产品;通过无线收发设备,如无线Modem,无线网桥等专门的无线局域网;利用收发集成芯片在监测站端实现电路板级与监控中心的无线通信。

2.1利用现有网络实现监测站与监控中心的无线通信

现有的通信网络较多,按业务建网是3G以前通信网络的特点,无线网络也不例外。设计无线远程监控系统可以借用的无线网络主要有:全球数字移动电话系统(GSM)、通用分组无线业务(GPRS)、采用码分多址(CDMA)技术的移动网、蜂窝式数字分组数据(CDPD)系统。

GSM(GlobemSystemforMobile)是全球最主要的2G标准,能够在低服务成本、低终端成本条件下提供较高的通信质量。就其业务而言,GSM是一个能够提供多种业务的移动ISDN(IntegratedServicesDigitalNetwork,综合业务数字网络)。

GPRS(GeneralPacketPacketRadioService)在现有的GSM网络基础上增加一些硬件设备和软件升级,形成一个新的网络逻辑实体。它以分组交换技术为基础,采用IP数据网络协议,提高了现有的GSM网的数据业务传输速率,最高可达170kb/s。GPRS把分组交换技术引入现有GSM系统,使得移动通信和数据网络合二为一,具有“极速传送”、“永远在线”、“价格实惠”等特点。

CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)网络采用扩展频谱技术,使用多种分集接收方式,使其具有容量大、通信质量好、保密性高和抗干扰能力强等特点。

CDPD(CellularDigitalData)无线移动数据通信基于数字分组数据通信技术,以蜂窝移动通信为组网形式,是数据朎与移动通信的结合物。这种通信方式基于TCP/IP,系统结构为开放式,提供同层网络无缝连接和多协议网络服务。CDPD网络具有速度快、数据安全性高等特点,可与公用有线数据网络互联互通,非常适合传输实时、突发性和在线数据。

对使监控中心与监测站间的无线通信能利用现有的网络,对于特定的无线网需用相应的接入设备。这类设备市面上有现成的产品可供选择。接入GSM网络的通信模块有西门子的SIEMENSTC35i,接入GPRS可用西门子的MC35GPRS模块,接入CDMA网络的有华立H110CDMA模块和AnyDATA公司的CDMAModem(DTS-800/1800),遵循CDPD方式的无线调制解调器(Modem)有OmniSky和NovatelMinstrel。

利用现有的网络组建无线远程监控系统,网络连接如图1所示。其中无线接入模块产品一般都提供有RS232作为外通信接口,有些天线是内置的。利用现有的网络覆盖面广和可漫游等特点,使监测站和控制中心的位置不受距离的限制;但由于利用公网,安全性会有所降低。

2.2通过专用无线收发设备建立无线局域网

这种设计实现方式结构简单,且无须向网络运营商付费;利用专网,安全性高。无线传输以微波作传输媒体,根据调制方式的不同,可分为扩展频谱方式和窄带调制方式两种。扩展频谱方式系统的抗干扰能力和安全性高,对其它电子设备的干扰小。窄带调制方式占用频带少,频带利用率高;通常选择专用频段,需要申请;相邻频道间影响大,通信质量、通信可靠性无法保障。

采用专用无线收发设备建立无线局域网的拓扑结构如图2所示。无线收发设备包括无线Modem和无线网桥等。无线Modem与监测站和控制中心之间采用RS232通信。若采用网桥为网络组建设备,网络拓扑结构将更为灵活,如图3所示。其中在无线网两端的有线网络是可取舍的,可以是以太网、令牌环网或点对点网络等本地局域网。也可以城域网,甚至是因特网,但使用公网时须考虑安全性和费用问题。

2.3利用收发集成芯片在监测站端实现的无线通信

前两种组网方式的一个特点是采用现有的网络系统和产品,无线通信部分不须专门开发,实现较为容易。但由于所购买的产品均是独立器件,使整个系统特别是监测站一端结构复杂、体积庞大,往往在系统推广时会带来不利,且外购产品会增加系统的成本。若能将外购产品的功能与监测站集成在一起,在电路板级实现,将可以避免上述不利因素;但这会增加系统开发的难度,延长研制周期。须权衡利弊,根据项目组的开发实力和系统生命周期作最有利的选择。

采用此方法设计监测站需要实现的部分只是图1、2和3中的无线通信接口(可参看本文的网络版全文)。这部分的硬件实时框图以及处理器、存储器的关系大致如图4所示。各个子模块都有多种芯片可供选择,比如射频前端可用ML2751和RTF6900,实现调制/解调的有ML2722,扩频、解扩可用LD9002DX2和Stel-2000A等。

3控制中心的设计实现

控制中心的设计相对于监测站的设计开发来讲较为简单,硬件设计少,除了普通微机(或工作站、工控机)外,还需要网络接入设备(若无线通信采用自行设计的模块实现,则须开发专用的无线网卡插入微机主板的预留总线插槽中)。控制中心的设计开发主要集中在应用软件的设计开发上,一般是基于Windows和Unix等常用操作系统的。当前用于此类软件开始、调试的工具较多,且功能强大,给控制中心软件的设计带来便利。

就软件的实现形式而言,一般除了界面模块外,其余各个功能模块均可设计成动态连接库文件(.dll)。人机接口界面模块可以为该无线远程监控系统的实际应用进行定制,以满足用户在界面美观、操作方便等方面的特殊要求。

远程监控技术论文范文第2篇

关键词:因特网 局域网 远程监控

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)(03)(c)-0014-02

最近几十年,科学技术突飞猛进的发展,企业联盟和虚拟企业也相继出现,因此对自动控制领域有了更深层次的要求,于是,远程监控技术这一新的技术诞生了。远程控制技术就是将Internet技术和现场监测控制结合起来的一种技术,通俗的说就是将现场采集到的信息通过因特网传输的控制中心的一种复合型技术。远程监控技术的出现也在很大程度上解决了很多大型企业的管理和安全问题,一定程度上提高了企业的时效性。本课题是基于Internet网络的远程监控技术,由于该系统具有简单易用、可实现无限互联、易于再次扩展、覆盖范围广等特点,因此在高新开发技术中具有巨大潜能。

1 远程监控系统的总体结构

本课题是一种把嵌入式智能体、远程监控、网络传感器等相关技术集于一体的综合管理系统,在工业装备的控制和监测中体现的尤为明显。从组成结构上主要包括监控中心(上位机)、网络服务器以及现场信息采集终端(CAN节点)。其结构图如图1所示。

监控中心(上位机)是由VC++结合数据库技术编写,主要功能是监测现场设备,将现场采集到的数据信息通过Internet网络存储到数据库中,并进一步根据需要对向终端发送控制指令。网络服务器主要的作用是完成以太网和CAN总线之间的协议转换工作。数据采集终端,即CAN节点的作用是采集现场的数据,并负责将采集到的信息发送到因特网进而发送到上位机,同时响应应来自上位机的控制指令,并完成相应的动作。

本系统的硬件组成上,主要包括:局域网设备、基于CAN/TCP协议的网络服务器、监控终端以及CAN节点。从软件的角度本系统主要分为:上位机控制程序、设备的驱动程序、数据采集程序、网络通信程序、数据库程序。

2 系统硬件设计

嵌入式系统的硬件主要包括处理器、存储器和设备三部分,它具有复杂性和多样性等特点。由于嵌入式开发的对象是具体的应用,并且各个项目实现的硬件环境也具有针对性的特点,所以开发嵌入式必须根据具体的应用环境配置、设计和调试[1]。

核心板主要包括微处理器S3C2410A、随机存储器(SDRAM)和FLASH。其中,SDRAM即为操作系统和运行程序的空间,FLASH用来保存移植的操作系统和应用程序的代码。板包括系统电源、CAN模块、以太网模块、JTAG模块和串口。电源模块用于输入5 V电压,提供3.3 V和1.8 V输出的直流供电。CAN模块用来收集和发送CAN总线上传输的数据,以太网模块用来连接互联网和硬件系统,JTAG和串口用来开发、调试和后期维护嵌入式服务器电路板,这些模块都是为了满足后续软件实现交叉编译方式而加入的。嵌入式服务器的硬件系统结构图如图2所示。

3 系统软件设计

本课题在设计远程监控平台的过程中,涉及到很多步骤,综合起来主要有五大阶段,分别为。

(1)需求分析阶段。在该阶段中,可以比较准确、及时地了解并分析用户的某些需求,因此它是远程监控平台设计过程中最基础的阶段,同时也是必不可少的。

(2)总体设计阶段。通过对前一阶段获取的用户需求加以综合、归纳与整理,形成一个与具体系统相独立的总概念模型,它是整个远程监控平台设计的关键阶段。

(3)各个部分具体实现阶段。在该阶段中,借助具体的开发语言、工具及运行环境,并依据总体设计的结构达到预期目标,同时建立各部分对应实现的功能,并对应用程序进行多次运行和调试,直到无误为止。

(4)系统集成阶段。这部分的主要工作是是对各部分实现的功能进行系统集成和整体测试,并根据测试所得结果进行相应的修改和完善,修改完毕之后再次试运行。

(5)系统运行与维护阶段。再次试运行成功以后,即可进行正式运行操作,整个系统在运行的过程中,很可能会出现一系列错误或非错误但不完善的问题,必须针对这些问题进行修改和调整将其全部解决。如图3所示。

在连接创建的过程中,必须与嵌入式服务器的网络进行连接,只有这样,这两者之间才有可能正常通信,如果两者未建立连接关系,则通信失败。正确连接之后,下一步的工作是获取现场设备的运行状态信息,这样正确设计接收模块就显得尤为重要,使用Socket来接收数据需要下面三个步骤:(1)监听网络,同意网络连接申请(即连接)。(2)获取用于接收数据的Socket实例以接收远程主机发送来的控制码等数据信息。(3)根据远程主机发送来的控制码,断开网络连接,并将资源进行清除。接收数据流程图如图4所示。

4 结语

在课题中,把CAN总线和嵌入式因特网技术结合之后应用到远程监控系统中,从而使得测控网络的全分散、全数字化得以实现,此外,它还解决了因特网和现场底层设备的无缝连接问题。在此过程中,远程监控平台通过嵌入式服务器对CAN总线上的智能设备进行访问,记录其在各个时刻的控制运行状态和参数,并把所获得的数据录入到数据库中以便于后续访问和获取。此外,网络数据库还支持智能CAN节点的动态配置与重构。

参考文献

[1]任明伟.基于ARM的嵌入式视频采集与远程传输系统的设计与实现[D].河北大学硕士论文,2011.

[2]王天辉.基于ARM嵌入式网关的设计[D].河北大学硕士论文,2009.

远程监控技术论文范文第3篇

关键词:PLC;远程监控;故障诊断;方法

0前言

PLC远程监控系统的设计从其结构和控制要求上实现了系统工作环境、感染源种类因素分析和电源及软件抗干扰能力的优化,利用串行通讯协议实现前端机与PLC的串行通信强化了系统信息传输的安全性和精准性。近几年随着PLC远程监控的应用范围越来越广泛,如何利用故障诊断方法强化PLC远程监控系统的应用作用,为我国设备运行和使用提供技术保障成为了研究的主要侧重点,具有典型性。

1PLC远程监控

PCL远程监控中主要是利用PLC实现设备远程控制程序编写,进而实现PLC远程故障诊断,完后才能网络技术相关数据的传输和通讯,并且利用设备现场传感信息采集和数据运行来实现数据系统的信号转换和信号处理,利用数据信号的信息分析能力完成及设备的运行情况,及时完成故障的诊断处理[1]。PLC远程监控的应用领域较为广泛,近几年随着4G网络技术的逐渐发展,PLC能够有效的实现远程现场设备的终端信息采集处理,进而完成数据传输工作的数字化和可视化处理,完成设备故障的诊断和维护[2]。PLC远程监控在工业上的应用主要是以工业集成化、自动化、规模化和高效化发展为方向,完成对设备故障诊断的精确性优化。

2PLC远程监控的特诊

从特征性的角度出发对PLC远程监控系统急性分析,其主要包含系统安全可靠性、系统智能化和实时性的特征[3]。系统安全可靠性特征:PLC远程监控利用庞大的有机组合体实现了远程故障信息的集中处理和分析,进而提高了信息的可靠性,强化了设备信息系统的整体故障判定准确性,为设备的使用和维护经济损失带来了可靠性。系统智能化特征:PLC远程监控在设备监控和故障诊断的过程中根据设备的运行数据情况,实现了异常和故障的智能化判定和处理,并且能够及时的采取控制措施,以完成正常系统的智能化运行。实时性特征:PLC远程监控在其工作系统的处理和监控上能够实现监控连续性,始终对设备运行的状态实施整体监控,并且采用无间断反应传输的方式将监控的信息实时的传递给后台的工作人员,进而降低了传统反馈信息传输的延迟性和不稳定性缺陷,进一步奠定了PLC远程监控在设备运行监控中的实时性特征。

3PLC远程监控故障诊断方法分析

3.1数字模型故障诊断方法

数字模型故障诊断方法主要是利用系统的可测量运行信息和数学模型先验知识故障信号对比进行检测,其属于一种分离系统故障的诊断方法。数字模型故障诊断方法主要是包含两个故障处理阶段,残差产生和故障决策。其中残差产生主要是利用被监控系统输出和输入信信号残差反应整个系统可能出现的故障,如果无故障则残差一般为零。故障决策流程主要是当残差被检测出存在故障,利用阙值的设定以及统计决策模型的似然或序贯概率比的方式决定故障决策方案,完成数据模型故障PLC远程监控诊断。

3.2可测信号故障诊断方法

可测信号故障诊断主要是根据直接可测的输入和输出信号变化关系或变化趋势完成故障的整体诊断。可测信号故障诊断的过程中包含输入输出信号小波变化故障诊断以及数学形式表达故障诊断两个流程。第一流程中PLC远程监控系统能够利用系统暑促胡的幅值、频率、相位值等进行信号与故障源之间关系判定。第二流程数学形式表达故障诊断主要是使用批分析法、概率密度法及功率谱分析法的方式对输入和输出信号之间的波动差异性进行基础计算,完成可测信号故障运行诊断。

3.3人工智能故障诊断方法

目前PLC远程监控人工智能故障诊断主要包含故障树诊断、故障专家诊断、模糊识别诊断和模糊数学诊断四种方法。其中故障树诊断主要是利用系统或设备内特定时间及其子系统部件故障之间的逻辑结构关系图完成故障逐层次的故障树分析法。故障专家诊断主要是利用专家视觉、听觉、触觉等客观事实对系统故障进行判定。模糊识别诊断主要是采用离线分析法和在线诊断分析法对系统故障表象特征向量集进行故障模式向量函数识别。模糊数学诊断主要是利用模糊集聚类分析系统不同水平子集之间的关系,作为故障判定的成因向量,利用故障模糊合成法完成对故障的远程诊断和监控。

4总结

通过本文中对PLC远程监控及其故障诊断方法进行分析,能够看出PLC远程监控的应用具有安全可靠性、系统智能化和实时性的特征。就目前我国国内PLC远程监控故障诊断方法来看,其主要包含数字模型故障诊断方法、可测信号故障诊断方法和人工智能故障诊断方法三种类型,在其故障诊断方法构建和优化的过程中必须充分发挥网络远程监控技术的数据共享功能,加强远程监控系统故障诊断信息交流的快速性和交互性,进而为PLC远程监控系统的技术完善奠定基础。

参考文献:

[1]杨文刚.基于PLC的远程设备故障诊断方法研究[J].现代制造技术与装备,2016,05(02):82-83.

[2]周律,吴德,查亮等.基于PLC的远程设备故障诊断方法研究[J].通信电源技术,2015,09(05):29-33.

[3]李正训.浅谈PLC远程监控、故障诊断分析系统[J].中国高新技术企业,2015,07(01):85-87.

远程监控技术论文范文第4篇

摘要:针对家庭网关的最重要功能:远程监控功能,本文设计了一个基于ARM平台的嵌入式家庭网关服务器平台。平台中集成了boa服

>> 基于ARM的家庭视频服务器 基于FMS的高清视频服务器的研究 基于AVS的编码视频服务器方案 基于ARM9的Web服务器Boa的软、硬件设计 基于ARM的串口服务器的设计与实现 基于ARM的嵌入式串口服务器设计和实现分析 基于ARM处理器的嵌入式WEB服务器的设计与实现 基于Blackfin处理器的网络视频服务器设计 基于Web服务的嵌入式视频服务器 基于ARM-Linux的App Web+PHP+Sqlite嵌入式Web服务器技术 基于数字硬盘服务器的视频播出系统的研究 基于嵌入式Web服务器的网络视频监控系统设计 基于视频服务器的电视台全硬盘播出系统 基于硬盘服务器的视频播出系统解决方案 基于流媒体技术的校园网络视频服务器设计 服务器在视频娱乐网站的应用 硬盘播出系统中视频服务器的应用 服务器网络管理中的视频压缩 嘉协达ARM服务器:“省”字当头 AMD64位服务器ARM亮相 常见问题解答 当前所在位置:中国论文网 > 科技 > 基于ARM的家庭视频服务器 基于ARM的家庭视频服务器 杂志之家、写作服务和杂志订阅支持对公帐户付款!安全又可靠! document.write("作者:未知 如您是作者,请告知我们")

申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 摘要:针对家庭网关的最重要功能:远程监控功能,本文设计了一个基于ARM平台的嵌入式家庭网关服务器平台。平台中集成了boa服务器和家庭网络服务器及视频服务器于一体,通过通用网关接口程序CGI,实现了远程用户和家庭内部网络的动态交互。

远程监控技术论文范文第5篇

关键词: 电梯远程监控系统; 3G; 互联网; 数据采集

中图分类号:TP273 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2013)07-32-04

0 引言

目前我国在用电梯已突破160万台,电梯运行的安全性、可靠性管理已经成为一个的重要问题。电梯远程监控系统能够同时监控多处多台电梯的实时运行状态和电梯轿厢内的音视频信号,及时发现并排除故障,保障电梯的正常运行。

目前现有的商业化运作的电梯远程监控系统包括三菱电梯、日立电梯、蒂森电梯等,采用计算机建立状态数据档案,实现24小时监控,但系统只能监控本公司的电梯,对其他公司电梯不能兼容[1]。因此国内的电梯生产企业需开发配套的电梯远程监控系统,以提高产品的竞争力。

将监控端采集到的数据传送到远程监控中心,各种电梯远程监控系统所采用的传输方式有多种,早期的有电话线有线传输[2]或者是GSM短消息通讯方式。电话线有线传输方式只适用于小范围小区域的监控系统,对于大范围的全局监控管理几乎是不可能的;GSM短信通讯一定存在延时,容易发生阻塞,这对实时性要求较高的监控系统有很大影响,并且传输信息量少。随着互联网技术与通讯技术的发展,出现了各种采用Internet网络、移动通讯网络的传输方式。文献[3]利用GPRS/GSM网络实现电梯监控数据的传输,提高了数据传输的实时性,但数据传输费用较高;文献[4]采用Internet网络传输,降低了监控系统的数据传输费用;文献[5]采用3G网络实现数据传输,满足了大数据量实时传输的需求。以上各种电梯远程监控方案对电梯的实时运行状态和轿厢内的音视频信号采取统一的数据采集与传输,没有满足这两类信号在传输数据量、实时性和传输可靠性的不同要求,无法兼顾数据传输性能与传输费用。

针对以上问题,本文在电梯监控端对电梯实时运行状态和轿厢内的音视频信号分别进行采集,并根据它们的特点与传输要求,兼顾数据传输费用,分别采用3G网络和Internet网络进行传输,既有效保证了信号采集的可靠性,又能在保证数据传输性能要求的基础上降低数据传输费用,还可以根据电梯所处环境的不同,方便调整数据信号传输的方式,使电梯远程监控系统的实施具有灵活性。

1 系统总体设计

电梯远程监控系统对电梯内的检测信号繁多,主要分为电梯的实时运行状态和电梯轿厢内的音视频信号两大类。电梯的实时运行状态的检测数据具有间断、突发、数据量少的特点,对传输的实时性和可靠性要求高;梯轿厢内的音视频信号的检测数据则有持续、数据量大的特点,对传输的实时性和可靠性的要求不是太高。3G移动通信技术是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术,速率一般在几百kbps以上,它允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据,不需要利用电路交换模式的网络资源,可靠性高,不受地理位置的限制,特别适用于实时运行状态的检测数据的传输;Internet网络传输费用低,适合电梯轿厢内的音视频信号采集数据的传输。

为保证电梯检测信号采集的可靠性,本系统对这两类检测信号分开采集。对电梯实时运行状态信号由数据采集卡通过与电梯控制主板串行连接进行采集,通过数据总线传输至远程监控终端的数据综合和装置进行集中与缓存,由与之相连的3G模块进行传输;轿厢内的音视频信号则由安装在轿厢内的IPC采集,通过网络线由TCP/IP协议传送到远程监控终端的交换机,再连接到Internet网络传输。交换机与数据综合和装置连接,当远程监控终端没有3G网络或Internet网络时,系统可以采用其中任意一种网络方式来传输全部监控数据,提高了系统组网的灵活性。

本系统能实现远程访问电梯,读取电梯的运行参数及历史故障记录,通过解析电梯的运行参数,了解当前电梯的运行状态;通过解析电梯的故障代码,了解当前电梯发生的历史故障;通过远程诊断,协助维保人员更好地对电梯进行保养;通过音视频监控电梯内的状况并与电梯乘客通话。

远程监控系统分为数据采集端、网络传输和远程监控端三部分。数据采集端由位于控制柜附近安装的数据采集器、轿厢内安装的音视频采集模块和机房安装的数据综合和装置组成;网络传输由3G网络模块和交换机组成;远程监控端由终端服务器、手持或监控中心的终端设备组成。系统架构如图1所示。

以下介绍系统主要组成部分的功能。

⑴ 数据采集器

数据采集器通过RS422通讯方式与电梯控制板连接,实现对电梯的监控、记录并分析电梯的实时运行状态,当电梯发生故障时,可迅速报警并上传故障代码到数据综合和装置。

⑵ 音视频采集模块

采用IPC设备,采集轿箱内的视频数据及音频数据,通过TCP/IP协议发送给交换机。

⑶ 数据综合和装置

接收数据采集器发送的数据,并可接收交换机发送的音视频数据,通过本地存储器保存数据,再通过3G发射器将数据发送出去。

⑷ 3G网络模块

采用3G模块实现与3G网络的联通,实时把采集模块和音视频采集模块采集到的数据发送到3G网络中,并接收远程监控中心发送的指令和网络中的音频数据。

⑸ 交换机

接收各个电梯的音视频采集数据,与Internet网络连通发送数据,并与数据综合和装置连通,向它发送音视频数据,或接收它发送来的电梯运行数据。

⑹ 终端服务器

包括Web服务器、数据库服务器和数据库。Web服务器实时监测网络端口,接收通讯网络发送来的电梯实时运行数据和音视频数据,通过数据库服务器实时存入数据库中,在需要时提取数据库中的历史数据。

⑺ 管理终端

包括各种PC机、平板电脑、手机等各种固定或移动智能终端,接收终端服务器发送来的信息,直观地了解当前电梯的运行状态,并向电梯控制板发送控制指令,实时查询电梯的运行状态,实现电梯的远程诊断及远程维保功能。

2 数据采集端的设计

2.1 硬件设计

⑴ 数据采集器

数据采集器采用Cortex-M0作为核心芯片,通过RS422通讯方式与电梯控制板连接,利用422电平转换芯片进行电平转换后与电梯主控板进行数据通信,读取电梯的运行方向、当前层站、轿门开闭等运行参数和门区外停梯、冲顶、蹲底、运行中开门和超速等故障信息,并可对电梯主控板进行参数设置。数据采集器采用标准串行通信方式,并取电梯主控板422接口处的5V电源为采集器供电。利用485串行通讯接口通过数据总线与数据综合和装置进行数据通信,转发电梯的运行参数与故障信息。RS232 console接口利用232串口与调试显示设备进行数据通信,在进行本地调试的时候输出调试信息供调试者观察。RS232程序烧写口利用232串口与ISP烧写工具连接实现串口形式对CPU进行程序烧写,方便程序调试和修改等操作。数据采集器的硬件模块结构如图2所示。

⑵ 数据综合和装置

数据综合和装置采用基于ARM920T内核的16/32位RISC嵌入式微处理器S3C2440A作为核心,综合了RS485模块、USB-3G功能模块、网口模块、蓄电池模块、USB接口模块和RS232 Console接口模块等。RS485模块以HOST模式运行,通过485总线连接多个电梯数据采集器。网口利用网络协议接口芯片进行数据转换后与局域网连接,收发音视频数据。USB-3G模块引用CPU的一对USB接口与其他辅助电路组成USB HOST模式接口,用于连接3G模块并和其进行通讯,达到利用3G模块发送和接收数据的效果。引用CPU的一对USB接口与其他辅助电路组成USB HOST模式接口,用于读取作为音视频暂存器的U盘或其他USB设备。数据综合和装置的模块结构如图3所示。

2.2 软件设计

数据采集器、数据综合和装置的软件是基于Linux操作系统的,使用C语言和keil C51开发工具进行开发[6]。

数据采集器程序主要有电梯控制信号采集子程序和串口通信子程序。电梯控制信号采集子程序针对的是公司电梯控制器主板,根据主板型号与通讯协议直接从主板获取电梯的实时运行参数,通过RS422接口传回数据采集器。串口通信子程序完成采集模块与数据综合和装置之间的数据传输。

数据综合和装置实现IP模块相关指令及3G模块相关指令[7],完成上网、建立连接、发送数据等功能。程序分为主程序、终端串口通信子程序。主程序完成3G模块初始化与网络连接等操作。串口通信子程序完成与数据采集器之间的数据传输,采用串口通信的方式控制3G模块,通过向串口写命令,对模块发出控制指令,根据串口返回的信息来判断执行情况。这个过程和Windows里面的“超级终端”工具十分相似。消息是以“AT指令”的形式发出。AT指令集有一整套完备的功能,对标准的通信模块都予以支持,支持标准的“AT指令集”,并且提供相应的扩展指令。3G模块支持断线重播机制,可以实现自动连接的功能。数据综合和装置程序的运行流程如图4所示。

3 远程监控端的设计

远程监控端设于维保单位,用于实时监测电梯的运行状态,接收数据综合、装置和交换机发送的监控数据与音视频数据,并储存在数据库中。同时可以主动向数据综合和装置发送指令,进行实时电梯状态及故障的查询。当电梯发生故障时,可以第一时间查看电梯运行状态及乘客状态,实施远程救援,同时可以直接进行对话,了解现场情况。可通过各种移动通讯运营商的通讯网络与各种移动通讯工具通讯,接收电梯运行状态信息,或维护操作命令。远程监控端的网络拓扑结构如图5所示。

远程监控端软件采用B/S架构模式[8],开发动态Web页面,Web服务器采用微软公司的IIS6.0,数据库采用SQL Server。采用Net Interface实时监测网络端口,接收通讯网络发送来的电梯实时运行数据和音视频数据;中间件CTRY实现各部分数据的处理、数据缓存和数据转换等功能,并将数据送至Web服务器进行实时监控;采用DB服务器将网络中接收到的电梯运行的实时数据存入数据库中,在Web服务器需要查询时提取数据库中的历史数据;Web Server以监测网页的形式将电梯的实时运行情况,以及故障报警、音视频的信息给用户;用户通过Web Browser浏览监测中心的监测情况并可实时跟踪。用户还可以通过Web Page查询电梯的历史运行情况和历史故障列表等信息,在故障的同时通过视频和音频实时监测电梯内部情况并及时和电梯内部被困人员沟通。远程监控端的软件架构如图6所示。远程监控端的监控界面如图7所示。

4 结束语

本文设计了电梯远程监控系统,针对两类电梯远程监控信号——电梯实时运行信号和轿厢音视频信号的特点,分别进行数据采集,并由3G网络和Internet网络分别进行数据传输,不但提高了系统的可靠性和稳定性,节约了监控系统的运行费用,而且还可以根据监控终端的网络环境调整数据传输方式,提高了系统的适用性。该系统作为公司开发的新一代高速电梯的一个重要组成部分,已在多个项目中得到应用,实际应用效果表明,该监控系统具有较好的适用性和推广价值。下一步的研究是对该系统与电梯群控系统的功能做进一步整合,例如利用该系统采集的轿厢视频信号对轿厢内的乘客人数进行视频识别,将结果提供给电梯群控系统,提高群控调度的效果。

参考文献:

[1] 王强.远程监控系统的应用与研究[D].河海大学硕士学位论文,2003.

[2] 李涛,王仲林,杜晓东.有线公用电话网和无线移动通信网相结合的电梯远程监控系统[J].电工技术杂志,2004.9:81-83

[3] 郑丹丹,刘明兰,何超等.基于GPRS/GSM的电梯远程监控系统设计[J].自动化仪表,2007.28(12):49-51,54

[4] 仲兆峰.基于互联网环境的城市电梯远程监控平台[J].自动化技术与应用,2009.28(8):57-60

[5] 段登,邱意敏,周力等.基于B/S架构+3G网络的电梯远程监控系统研究[J].安徽工程大学学报,2011.26(2):68-70

[6] 李明辉.电梯远程监控系统设计[J].电子技术应用,2009.35(8):97-99,103

[7] 王斌杰.电梯远程监控系统研究与设计[D].沈阳建筑大学硕士学位论文,2011.

远程监控技术论文范文第6篇

关键词:温湿度远程监控系统 RFID传感设备 GPRS

中图分类号:TP277 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)02(c)-000-01

1 温湿度远程监控系统的组成及应用

根据杭州德志科技有限公司的温室大棚监控系统的成功案例来看,温湿度远程监控系统主要有信息监控中心、供电系统、GPRS平台和远程GPRS无线数传终端、RFID传感设备等主要部分组成,其中监控中心是核心控制点。监控中心主要是采用的标准CS或BS架构的建设标准,通过建立网络实现对外的数据,监控中心的控制系统通过接收来自大棚温室的测控终端DTU上传的数据并及时进行处理,实现数据接收、数据显示、数据存储和生成曲线报表等功能,继而接入外部连接。检测中心的数据接收服务器是通过接入因特网而实现对多个组网的数据整合的,监控的画面可以动态的显示前端数据的变化情况,并通过实时的查询和分析数据变化了解作物生长规律根据作物的成长情况和需要进行参数的设置,做好突然事故的预警方案。

在监控点设置先进的传感器,实地测量当前的流量数据,并将其通过通信平台传输到监控中心,再由监控中心进行数据分析和处理,得出内部参数掌握其温湿度情况。在温室大棚的温室远程监控运用中,主要是最作物的室内温度,露点温度、湿度和水分等进行检测,通过传感器传输数据,分析器大气温度和湿度,判别作物生长条件,制作其生产趋势图,从而更好的对其温湿度进行控制。

通过直观的图标和曲线形式,将温室大棚中的作物生长信息和温室内的大气温度、土壤温度、土壤湿度、阳光及水分等环境参数进行一一列举和分析,并根据其作物的需求设置报警系统,当温湿度超过定值的时候,则开启或关闭设备,形成自动化的关系系统,而监控中心则可以通过传输过来的参数进行分析,时刻掌握作物的生长情况。

2 温湿度远程监控系统的基本设计原则

一般来说,在温室大棚中的温湿度远程监控系统具有基本的实用性和实用性,对作物的生长变化具有一定的灵活性扩展性,在应用的实际功能中具有一定的经

济性。

温湿度远程监控系统的实用性和适应性。有现代高科技衍生而来的温湿度远程监控系统是一项功能强大、用户界面友好且报表功能齐全的强大系统,但是其流量趋势图和日常的维护工作比较便捷,因而在应用的过程中具有很强的实用性,同时也体现了GPRS网络系统的优越性。而其适应性则主要体现其对大棚温室的特殊要求,对现场掌握的精准度比较高,因此需要技术成熟可靠性强的传输方案,从而保障监控系统的正常运行。

温湿度远程监控具有非常强的灵活性。根据应用情况的变化和实际需求,温湿度远程监控系统具备一定的接入能力和可扩散能力,采用标准化的接口对于往后的系统改造和增加I/O接口组态都比较便利,设点的成本也不会太过,同时可以加入3G,实现监控点的移位,从而更好的了解大棚温室中的温湿度情况。

温湿度远程监控具有非常强的经济性。当前应用于大棚温室中的温湿度远程监控系统,能够最大限度的保障网络改造对计算机软硬件资源的可用性和连续性,同时远程控制操作相对地节省了人力物力,对于整体投资来说具有很强的经济

效益。

3 温湿度远程监控系统在温室大棚中的应用优势

3.1 GPRS系统优势

设备投资价格不高是其主要优势,且通信自费比较便宜,当前移动公司对于GPRS资费包月非常实惠。在GPRS网中,只需与网络建立一次连接,就可长时间的保持这种连接,并只在传输数据时才占用信道,进行计费,保持时不占用信道通常是不计费的。所以营业点不用频繁建立连接,也不用支付传输间隙时多余的费用。再加上网络的安装比较方便,不用担心线路维护或迁移中的通讯中断,传输速度很快,分组交换接入的时间在一秒以内,并提供快速即使的连接,同时覆盖面较广,支持IP协议、X.25协议和VPN组网。

3.2 系统功能比较齐全

温湿度远程监控的操作系统具有安全的用户登陆和界面管理,只能制定用户具有使用权限,界面采用中文操作简单并富于人性化。能够实现远程数据传输和监控,通过授权的计算机可以在远程读取主机计算机上的实时数据,进行远程的监测和打印。

系统操作的自动化管理。温湿度远程监控系统在监控室内的温度和湿度参数时具有一定的自动性,当湿度超过设定值的时候,自动的开启或者关闭喷雾设备,并由PLC进行下位的采集控制,保障系统在PC机不正常工作的情况下运行。

能够科学的显示环境变化的参数信息。通过显示系统采集到的实际数据形成曲线或图形,便于及时的存储和检测,通过历史测量参数的变化曲线,分析参数变化对作物的生长影响,设置系统参数值。

报警功能的多样性。在进行温室度的远程监控过程中,当发现检测的结果超出了设定值的时候,会立即进行报警,报警的形式多样,具有E-MAIL报警、电话报警、声光报警和短信报警等多种形式。

组建无线传感器网络系统,并有效实现信息的无线传输。根据温室监控面积和测试点多少的要求,建立系统化的传感器网络,实现智能化的检测和管理,进行所有计算机的联网远程控制。

参考文献

[1] 郑华.浅谈远程监控机房温湿度报警系统的设计与实现[J].数字技术与应用,2010(12).

[2] 金树兴,石国春.E-Net温湿度监控系统在普通环境动物实验室中的应用[J].实验动物科学,2009(4).

远程监控技术论文范文第7篇

课题名称:基于GPRS的远程监控系统

学生姓名:武xx

专业名称:机械及自动化

1、课题的目的及研究意义

随着计算机技术的发展,尤其是Internet技术广泛深入到人们生活的各个方面,使人们的生活发生了深刻的变化,从工控领域来讲,由于需要监控的区域广、监控的对象种类繁多,因而需要花费大量的人力、物力和财力进行设备的维护,而且存在许多条件恶劣、人们不易到达或不能时刻停留的地方偶尔采集1些现场数据,如果进行大量的布线工作则是不经济、不合理的,这就推动了无线通信的技术在远程监控领域的发展。

而随着PLC应用的迅猛发展,各种高级空盒子策略不得不面对不同的对象在大跨距分散地点下的远程控制应用,如何实现大范围分布式应用中各种现场数据传输处理及远程控制,远程维护等就是很现实的问题,这其中的前提之1就是各中数据包de远程传输。

以前,有的PLC应用系统中采用了无线数传电台通信来达到远程控制PLC的目的,但是这种方案仍然存在1些缺陷,主要就是其分布范围仍然较为有限,而且随着通信距离的增加,其可靠性受到很大影响。目前最新应用趋势是将PLC空盒子系统与现有GPRS无线通信网络技术集成,通过GPRS网络通信技术,可以实现全国,甚至全球范围内的数据超远程可靠传输,进而达到数据远程分析处理,远程控制的目的。

2、本课题的主要研究内容

(1)现场控制/采集点:

现场监控点由PLC实现自动控制,并采集相关信息,通过RS232或RS485接口与GPRSDTU终端相连,PLC采集到的设备信息通过GPRSDTU终端对数据进行处理、协议封装后发送到GPRS无限网络。

(2)监控中心:

a)公网接入方案

服务器采用公网方式接入Internet如ADSL拨号/电信专线宽带上网等,申请公网固定IP地址;可以实现中小容量的系统应用。

b)专网接入方案

服务器采用省移动通信公司提供的DDN专线,申请配制固定IP地址,与GPRS网络相连。由于DDN专线可提供较高的带宽,当现场PLC数量增加,中心不用扩容既可满足需求,可实现大容量系统应用。监控中心RADIUS服务器接受到GPRS网络传来的数据后进行AAA认证,后传送到监控中心计算机主机,通过系统软件对数控进行还原显示,并进行数据处理,这样进1步增强了系统数据通信安全性能。

(3)GPRS移动数据传输网络:

PLC采集的数据经GPRS网络空中接口功能模块同时对数据进行解码处理,转换成在公网数据传送的格式,通过中国移动的GPRS无线数据网络进行传输,最终传送到监控中心IP地址。

3、进度计划

xx年12月30前,毕业设计选题;

xx年1月7日学生提交毕业设计的开题报告;

xx年3月5日始,毕业生校外顶岗实习;期间每两周向指导教

师和辅导员分别汇报毕业设计和校外实习的情况;

xx年4月6日毕业生将毕业设计初稿交指导教师审阅;

xx年6月4日,毕业生返校,带回毕业实习协议书、实习鉴定

(实习单位盖章)及实结报告,指导教师审阅论文

xx年6月23,24日毕业答辩。

4、参考资料

[3]李华、李学云主编。代移动通信新技术GPRS系统。广州:南理工大学出版社,2001

[4]张雷主编。GPRS系列手册。上海,2017

[6]梅丽凤、王艳秋、张军主编。单片机原理及接口技术。北京:北京清华大学出版社,2017

[7]赵含颖主编。组无线业务(GPRS)的技术实现和业务应用的研究。北京:信息产业部电信传输研究所,2017

[8]蔡悦丹、许少云、甘义成主编。GPRS无线数据传输系统的设计与应用[J]。上海:上海交通大学出版社,2017

导师意见:

导师签名:XXXX年XX月XX日

教研室审批意见:

教研室主任签名:XXXX年XX月XX日

远程监控技术论文范文第8篇

【关键词】 视频流媒体转发技术 智慧城市体系 消防远程监控 应用分析

引言

城市发展朝着智慧或智能型的方向转变是城市发展的必然趋势,尤其是借助网络、传感或遥感技术等品信息处理技术构建智慧城市成为其中必备的技术支持和基础。在智慧城市体系构建当中,城市的基础设施建设、信息资源开发利用等,对城市居民以及城市本身的发展起着极为重要的作用,而其中以网络信息科技为支撑产生的作用及效果则会更加明显[1]。而具体如何将网络信息科技应用到智慧城市的构建当中,以下则具体分析视频流媒体转发技术在其中消防远程监控中的应用[2]。

一、视频流媒体转发技术

流媒体技术是一种应用于流媒体的综合技术,其中涉及到多媒体采集、编码、传输、解码和存储等方面。实际上,流媒体在播放之前并不是对所有内容进行下载,而是只对部门内容进行缓存,在整个数据传送的过程中,用户能够在计算机上利用播放器或其他硬件软件实现对多媒体文件的播放,这种方式能够节省下非常多的用户下载等待时间和存储空间,与此同时后台服务器实际上仍然还在进行多媒体文件的下载。

二、智慧城市体系及架构

在当前时代及社会发展形势下,智慧城市是与网络充分融合的,例如城市的基础设施建设与电信网、物联网等相互结合,并且其最终形成的模式是以智慧技术高度集成、智慧产业高端发展、智慧服务高效便民的新模式[3]。在智慧城市体系之下,城市居民的生产、生活更加便利和高效,城市的运行、发展更加趋于智慧化。针对“智慧城市”,IBM《智慧的城市在中国》就提出“它能够充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息,从而对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能的响应,为人类创造更美好的城市生活”[4]。

总而言之,智慧城市体系的构建对城市的发展以及城市居民的生活、生产有着积极的作用,该理念下的城市发展未来也必将成为城市经济、国家经济,甚至世界经济发展的关键。

三、视频流媒体转发技术在智慧城市体系中的应用分析

由于智慧城市体系构建当中,城市的基础设施建设等是与网络信息科技相互结合,因此针对视频流媒体转发技术在其中的应用,以下则具体以其在智慧城市体系当中的消防远程监控系统中的应用,予以具体的分析和探讨。

3.1 智慧城市体系中的消防远程监控系统及其现状分析

3.1.1 智慧城市体系中的消防远程监控系统

城市视频监控可以涉及各个领域和行业,比如工地监控、餐饮监控、道路监控、旅游景点监控、企业生产监控、城市治安监控等[5]。针对城市消防远程监控系统,是利用现代通讯网络的优势,将每一个建筑物内独立的火灾自动报警系统联网,同时综合地理信息系统、数字视频监控等信息技术,从而在监控中心内对所有的联网建筑物的火灾报警情况进行监测。需要注意的是,互联网网络传输的宽带和传输质量影响关系到整个系统的可靠性,但是因各个建筑物内多用户访问数字视频图像给网络宽带带来较大问题,影响到城市消防远程监控效率。

3.1.2 城市消防远程监控系统现状分析

在城市消防远程监控系统中,当一个用户访问系统中的一路视频图像,就会占用一定的网络宽带。实际上,整个系统可能会出现多个用户去访问相同路数的视频图像或多个单位同时去访问各自的视频图像,在这个过程中大量用户的涌入就很容易出现视频图像不流畅、图像卡死的问题出现[6]。导致这种问题出现的原因在于城市消防远程监控中心申请的网络管带不够,因此出现网络阻塞。因网络阻塞问题的出现就需要运营商申请增加网络宽带,但是需要注意的是城市消防远程监控系统的真正意义在于传输火灾报警信息,其中查看视频图像只是辅助作用,传输火灾报警信息才是关键。因此本文研究将视频流媒体转发技术与城市消防远程监控系统的结合。

3.2 视频流媒体转发技术在智慧城市消防远程监控系统中的应用

视频流媒体转发技术通常而言是以ezCSS流媒体转发服务器软件为基础的,该软件主要是针对各种公共网络环境下的视频传输开发的网络视频管理软件,其在城市消防远程监控系统当中得以应用,不仅能够解决访问视频网络宽带问题,还能够解决广域网和局域网的网络互访功能[7]。就视频流媒体转发技术在智慧城市消防远程监控系统中的应用,以下主要结合实例予以深入分析。

实例:ikan视频监控平台由杭州协凯科技有限公司开发,可以对接视频监控主流厂商的软件平台,将不同视频监控平台上的资源汇集、接口整合,再为第三方应用提供业务系统集成接口,基于HLS(Http Live Streaming)的流媒体传输协议开发,以视频图像应用为手段实现视频转发的功能,让视频监控的本地化走向互联网,内部管理走向社会大众。ikan视频监控平台架构见图1。

ikan视频监控平台具有五大优势:

优势一:突破专网的限制,提供互联网的服务

对接建设在专网的视频监控平台,为互联网提供视频监控资源调用的入口,同时在专网与互联网之间建起安全堡垒,降低发生在视频监控平台的网络安全风险。

优势二:支持对接主流厂商的视频监控平台,整合对外接口,且兼容性高

提供与大量监控平台对接的能力,实现对接主流厂商不同版本的视频监控平台,将不同视频监控平台的接口整合成统一的对外接口。

优势三:汇聚视频资源,专业处理流媒w,降低应用平台对接复杂度

经过ikan视频监控平台的流媒体转发,将视频资源整合,互联网应用对接本平台就可以调用在不同监控平台上的视频资源,实现一对一的简单开发,降低一对多开发的复杂度,提高开发的效率。

优势四:覆盖多平台、免播放插件、高效的视频输出

实现在不同类型的系统平台(Mac、windows、IOS、Android)和业务平台(APP、网页、微信公众号)的免OCX控件实时预览,3-5秒钟内快速播放,自适应网络状况,确保视频播放的流畅度,有效解决操作视频监控平台碰到的常见问题。

优势五:平台可用性高,扩展性强

提供标准统一的API接口,可以根据接口文档进行二次开发,将视频功能模块嵌入到各种各样的互联网应用;也可以根据客户视频相关的需求进行定制开发,满足在各行各业的使用。以浙江台州移动阳光厨房的ikan视频转发技术为例进行分析,目前台州市共建成“阳光厨房”1513家,其中大型、特大型餐馆、养老机构435家,学校食堂349家,单位食堂58家,中小餐饮单位671家。利用ikan视频转发技术建立起来的移动阳光厨房,在单位的各单位的洗碗洗菜间、烹调间、冷菜间、二次更衣室等关键点位安装了监控摄像头,采用这种开放式的监管方式不仅让餐饮经营单位实现了良好的营销宣传,同时对保证广大人民群众的食品卫生安全也有积极意义。目前,台州的1513家“阳光厨房”已接入市市场监督管理局智慧监管系统,共有840家已接入台州餐饮服务食品安全社会共治平台。其中厨房监控系统与餐饮监管部门实现联通,相关工作人员可以直接利用健康系统远程进行监督操控,一旦发现违规行为可以进行现场取 证。通过研究发现ikan视频转发技术能够实现多用户对视频图像的远程访问功能,最终减少运营商在网络宽带方面的投入。综上关于视频流媒体技术在智慧城市体系中的应用实例分析,城市运行在技术的支持下,展现出更加智慧的一面。当然,视频流媒体转发技术在智慧城市体系中的应用,具体还涉及到到其他方面例如其在医疗卫生当中的应用、在交通发展当中的应用等,并且视频流媒体转发技术在其中的应用也体现出了极好的功效,在此就不详细阐述。总之,该视频流媒体转发技术在城市智慧化的过程中具有极为重要的作用。

四、结束语

综上所述,视频流媒体转发技术的优势十分突出,尤其是对智慧城市体系的构建起着先进性的作用。关于视频流媒体转发技术在智慧城市体系中的应用,本文主要就其在智慧城市消防远程监控系统中的应用给予具体的分析和阐述。视频流媒体转发技术在ezCSS流媒体转发服务器的基础上,则充分体现出了消防工作的迅速性、快捷性和协调性,尤其是在消防监控中的图像处理上凸显其巨大的优势。当然,以上仅仅探讨了视频流媒体技术在城市消防方面的应用,其在城市其他的基础设施建设如医疗卫生、交通监控等方面的应用也是不容忽视的。总之,视频流媒体转发技术在智慧城市体系的构建当中值得推广和应用。

参 考 文 献

[1]赵勇,刘娟,李健. 智慧城市体系框架浅析[J]. 电信网技术,2013,04:1-6.

[2]唐云凯. 基于物联网技术构建智慧城市体系研究[A]. 旭日华夏(北京)国际科学技术研究院.首届国际信息化建设学术研讨会论文集(一)[C].旭日华夏(北京)国际科学技术研究院:,2016:2.

[3]商燕,张升. 基于有线电视网络的智慧城市体系建设[J]. 通讯世界,2016,01:6-7.

[4]王文超,邱桂苹,穆森,赵倩. 基于视频监控的流媒体分发方法的研究[J]. 信息通信,2012,31(05):32-33.

[5]刘英,王涛,甘朝辉,洪波,岳云鹤. 多级视频监控流媒体服务系统设计方案[J]. 无线电工程,2011,11(12):1-4.

[6]王,郑三立,王文彬,纪勇. 流媒体技术在变电站遥视系统中的研究与实现[J]. 中国电力,2010,42(07):77-80.

[7]王利剑,于洋,李兵. 视频流媒体转发技术在城市消防远程监控系统的应用[J]. 消防技术与产品信息,2010,44(05):33-35.

远程监控技术论文范文第9篇

关键词:远程监控;校园网;服务器;措施

中图分类号:TP393.07 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 03-0000-01

Remote Monitoring Application Research and Implementation Measures in the Campus Web Server

Zhangan Feng

(Century College of Beijing University of Posts&Telecommunications,Beijing102613,China)

Abstract:The campus network has become a campus building an important part,especially in institutions of higher learning,its importance has become increasingly prominent,not only can improve the level of school information,and to the work of teachers and students learn a big help.However,some risks unique to the network need to be concerned,which requires schools to strengthen school management and supervision of the network server.Way of using remote monitoring system to monitor the network has become an important measure of network security management,how to remote control used in the management of campus web server,is this paper's main focus.

Keywords:Remote monitoring;Campus network;Server;Measures

一、校园网络远程监控的必要性分析

随着整个社会网络信息工程的更加普及,高校对校园网络建设的工作也日益重视,在众多的校园中,校园网络的建设工作已经初具规模,网络结构的构建也更加复杂,服务器的数量也越来越多,特别是我国有一些高校校园结构特殊,有下级学院或者分校,对这种情况的校园网络进行管理,就需要一个更加科学更加灵活的管理方式。利用远程监控对校园网络进行监控管理,是当前比较常见的一种监控方式。那么,为什么要对校园网络进行监控,我们从以下几个方面来分析:

(一)网络正常运行的管理需要

网络虽然是一种虚拟的抽象存在,但是它同众多的客观事物一样,正常规范的运行也必须依赖监督和管理。在网络的运行中,也会出现网络拥堵、程序瘫痪、服务器异常等情况,导致这个校园网络的运行出现障碍。一旦网络运行出现障碍,会对学生的学习,老师教学的展开,校园各项管理工作带来极大地不方便,特别是当前高校中已经普遍实现了信息化管理,对网络依赖的程度越来越高,如果不能保证网络的通畅稳定,就会给高校各种工作的开展带来困难。同时,这些导致网络不稳定的状况不具有可预测性,所以必须长期的灵活的关注,一旦出现问题立即做出反应,这是校园网络要求利用远程监控的一个重要原因。

(二)信息安全的管理需要

随着高校信息化水平的提高,高校的各项数据通过网络的方式进行存储和传递的数量越来越多。信息时代的一个重要问题就是网络安全问题,在高校的网络运行中,安全管理工作同样重要。保障高校网络运行的数据安全是利用远程监控对校园网络服务器进行监控的一个重要原因,因为校园网络中可能包含高校行政管理的相关方案和数据、校园发展的相关动态、学校的文献资料、图书资料等内容,一旦这些内容被泄露,会对高校管理的工作带来不必要的麻烦和损失。在当前的社会中,由于对网络安全的犯罪在法律条文和具体的执行操作上都存有弊端,所以网络安全犯罪也屡见不鲜,恶意的网络攻击、数据窃取已经成为危害信息数据安全的常见案例。通过远程监控对校园网络安全进行管理,一是要防患与未然,做好积极的应对;二是要在情况发生以后,迅速及时的予以拦截和反击。通过主动和被动两种方式,来保证校园网络的正常运行。

(三)这是校园网络群体特征的要求

校园网络的一个最主要群体就是高校校园中的在校学生,学生作为网络运行的适用主体,就对整个网络提出了更高的要求。远程监控不但体现在监督作用上,而且还体现在管理功效。对校园网络进行管理,这其中对于学生的学习而言就是要做好网络运行的时间管理分配工作,避免因为学生对网络的过于依赖导致了对学业的偏废甚至荒废,通过外界力量的干涉,对这种不良的行为予以克制和规制,使校园网络更好的为学生的学习服务,尽量发挥其积极功效的一面,这是使用远程监控对校园网络服务器进行监管的一个重要方面。

二、校园网络远程监控的内容分析

校园网络的远程监控,无论是从内容上还是功效上来看,都是一项极为复杂的工作。按照对校园网络进行监控的目的来对远程监控的内容进行分析,主要有以下几个方面:

(一)对校园网络运行的区域和时间进行监控

很显然,校园网络是一个覆盖范围较大的局域网络,局域网络的特征就是在特定的区域范围内能够正常的使用该网络,信号或网络连接器的设置比较特殊。对校园网络进行远程监控的首要内容就是对校园网络作为一种局域网的特性进行监督,对服务器接入的范围进行监管,将范围控制在校园运行的范围内,这也是保证校园网络稳定安全运行的有一个重要内容。另外,对校园网络的运行时间进行管理和监控,这是校园网路的特性所决定的。在当前的高校中,很多高校的信息网络为了保证学生正常的休息时间,对网络的运行也按照学生正常的作息时间来安排。例如一般高校在晚上十一点半以后都选择关闭校园网络,避免学生因为沉迷于网络而出现的熬夜等不良现象的出现。从这点上来看,我们可以知道校园网络的运行,也必须为校园的学习氛围进行考量,毕竟高校是一个让学生学习知识,强大自身的一个地方,各项工作的开展,都必须为这一主旨思想而服务,这也就决定了校园网络监管的任务和对象。

(二)对校园网络进行流量监管

流量监管是对网络运行进行监管的一个比较常用的手段,流量是考察一个网络是否稳定运行的一个重要方面。在校园网络中,对流量的监管就更为重要。网络作为一种校园的公共资源,同样必须遵循的合理均衡的原则,但是在现实生活中,有很多行为非常占用流量的使用,例如利用软件进行一些高强度的下载,玩大型网游,一些视频播放的加速器等,这些都是非常占用流量资源的。一个网络服务器能够提供的能量和资源始终有限,如果这些有限的资源被某一个体高强度的占用,那么就意味着其他个体只能少用或者不用,当然,这种情况通常表现的就是网络无法正常运行。这种资源的分配不均匀,会给他人的工作和学习带来阻碍和困扰。当然对这种行为的规制需要靠自觉,但是我们也可以通过对流量的监控对这种现象予以应对。对于IP地址流量不正常或者说流量过于大的,管理人员可以通过技术手段对其进行限制和规制,以此来保证整个网络的有序进行,不因某个体的行为对整个网络的运行工作带来困扰。

(三)对校园网络的信息安全进行监管

这里所说的信息安全,与文中第一部分提到的信息安全有所区别,除了数据安全的内容以外,信息安全的范围应该包含更加丰富的内容,例如信息传播的内容和思想是否健康,是否会对学生的发展产生不良的影响。校园网络的受众群体就是广大的学生,高校的学生在这一时期还处在自己的人生观和价值观形成的阶段,而此时,也是他们获取大量的知识来形成个人价值观的重要时期。网络时代是一个信息高速膨胀的社会,通过网络可以搜索到各种各样的新闻或者资料,积极健康的资料自然有利于学生科学价值观的正确形成,但同时我们也应该意识到,消极不健康的信息资料在网络上大量存在也是不争的事实。另外,网络论坛、BBS、SNS社区等越来越多网上交流版块已经越来越普遍,这些已经成为高校学生交流思想的重要原地,各大学校的BBS论坛已经成为每一个高校文化独特的风景线,但是,一些不法分子,或者说别有用心的人,正是利用这些工具散播不实信息,影响学生的判断,故意挑起事端引导网络上的激烈争辩。这些现象都是校园网络监管也应当关注的内容,通过对话题的敏感度进行筛选分析,对不良的内容和信息予以排除,以此来保证整个校园网络的健康运行。

三、校园网络远程监控的措施分析

(一)基于软件的方式

这种方式既有属于操作系统自带的功能,如:Windows 2000Server所支持的终端服务以及Win-dows XP 和 Windows 2003 所支持的远程桌面等,也有一些商业软件或第三方免费软件,可供选择的软件种类繁多。但是这些功能或软件的应用无一例外都是与操作系统本身的状态有关,当操作系统由于种种原因停止响应,甚至崩溃死机的时候,远程管理也就无从谈起,因此这种方式更适合作为监控系统状态、性能以及日常系统维护之用,实施常规性预防性的管理,而对于较为严重的系统故障和问题则无能为力。

(二)基于硬件的方式

基于硬件的远程管理技术是通过服务器内置的硬件模块或特殊远程管理卡来实现,它是由专用的存储控制器、以太网控制器以及使用单独指令集和数据缓存的管理芯片等组成的自主管理子系统,完全独立于服务器的操作系统,相对更为底层。这样,无论服务器是否开机,是否安装有操作系统或者系统是否正常运行,都可以使用标准的WEB浏览器通过网络对其进行全面的控制操作,实施远距离管理。硬件方案只需连接线材,无需逐一安装及设定,如通常所用的KVM具备OSD工具,支持多种多计算机管理功能,再如KN9116具备画面切割显示的功能(Panel Array),所以硬件方案在集群式服务器远程控制管理上有着绝佳的优势。

(三)iLO技术

现在许多服务器制造厂商,如:IBM、DELL、惠普等,都有各自的服务器硬件级远程管理技术和解决方案,实现的方式和所用名称可能各有不同,但在功能和原理上还是基本类似的。以惠普ProLiant服务器为例作一介绍。惠普ProLiant服务器的集成式远程管理技术叫iLO(IntegratedLights-Out),按其使用功能可以分为标准功能和增值功能2种。普通ProLiant服务器缺省内置的是标准功能软件包,而其刀片式服务器则包含完整的功能软件包。iLO的使用非常简便,如果局域网内存在DHCP服务器,用户只需把网线插入服务器上的iLO网络管理端口,使用服务器上的标签所示出厂时初始的 DNS和密码,就可以通过标准的WEB浏览器进行访问,不需要安装任何客户端软件,当然,其中部分功能需要JVM(Java Virtual Machine)的支持。若没有DHCP服务器,则可以通过 RBSU(ROM-Based SetupUtility)来设置相关参数。在服务器启动自检过程中显示“IntegratedLights-Out press [F8] toconfigure”时,按下“F8”键,即可进入iLO设置界面。因为iLO已经提供了工业标准的128位SSL(安全套接层)加密技术和 SSH(SecureShell)Security等一些安全措施,因此当管理员在企业外部进行远程访问时,既可以选择通过防火墙端口映射或主机映射到iLO端口,也可以选择更为安全的、通过VPN(虚拟专用网)的方式接入内部网。

参考文献:

[1]张荣明.基于Internet的远程监控系统研究与设计[D].中国优秀硕士学位论文全文数据库,2007,2

[2]HP.Remote Management Strategy[Z]USA:HP Development Company,L.P.,2004

[3]HP.HP Integrated Lights-Out 1.80 User Guide[Z].USA:HP Development Company,L.P.,2005

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远程监控技术论文范文第10篇

关键字:远程监控网络;抗干扰

中图分类号:TP315 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 14-0000-01

The Remote Monitoring Terminal Anti-jamming Design

on GPRS-INTERNET Network

Li Ning

(Shijiazhuang University of Economics,Shijiazhuang050031,China)

Abstract:Web-based remote monitoring is currently carried out at home and abroad active researched,widely used in many fields.Among them,the elimination of all kinds of interference for the system stability and security is an important part,this remote monitoring system based on analysis of the city lights in the GPRS-Internet network based on various factors and the interference of the interference method,the related remote monitoring system has more general significance.

Keywords:Remote monitoring network;Anti-jamming

基于网络的远程监控系统具有应用性广,易于生产等特点,但是系统中的各种干扰严重影响了其作用的发挥,也是设计生产者最关心,最难解决的问题之一。本文所做的抗干扰研究基于远程监控系统最常见的城市照明系统,带有一定的普遍性,在此系统中的抗干扰措施应用于其他系统也能得到较好的效果。本文分三部分,第一部分是对所研究的具体的远程监控系统,路灯系统的结构介绍。第二部分是分析其中的各类干扰的情况。第三部分是针对第二部分的各种干扰采取的抗干扰措施。

一、监控系统总体结构

路灯远程监控系统的组成如图1-1所示。MTU通过GPRS-Internet网络采集实时运行参数,进行远程监测、控制和信息管理。FTU安装于远程终端,接收并执行来自监控中心主站端计算机(MTU)的命令,并能自动检测设备异常事件及时将相关数据上传给MTU。

二、干扰的影响

可靠性是描述系统长期稳定、正常运行能力的一个通用概念,也是产品质量在时间方面的特征表示。影响系统正常运行的主要因素包括内部因素和外部的各种电气干扰,以及系统结构设计、元件选择、元件布局和外部环境等,主要表现在以下四个方面。

(一)数据采集误差加大

干扰侵入微机系统测量单元模拟信号的数据通道,叠加在有用信号之上,会使数据采集误差加大,特别是当传感器输出微弱信号时,干扰更加严重。

(二)控制状态失灵

微机输出的控制信号常依据某些条件的状态输入信号的逻辑处理结果,若这些输入的状态信号受到干扰,引入虚假状态信号,将导致输出控制失常。

(三)数据受干扰发生变化

在混合信号处理器系统中,存放于RAM中的内容受到干扰可能对系统造成不同的影响。

(四)程序运行失常

外界干扰导致PC值的改变,程序将执行一系列无意义的指令,最后进入死循环,这将使输出严重混乱或系统失灵。

三、抗干扰采取的一般措施

监控终端线路板硬件电路的可靠运行是整个系统得以正常工作的基础,因此采用的抗干扰措施一般应该包括元件的选型,电路原理图的设计,以及在设计PCB板时的特殊考虑等方面。

(一)印刷电路板采用的抗干扰措施

印刷电路板应本着尽量抑制噪声源、减小噪声的传播与耦合、减小噪声的吸收的原则来设计和布线。对印刷电路板进行了合理的分区,按单点接电源、单点接地的原则送电,每个区域的电源线、地线由该点分三路引出。噪声元件与非噪声元件要离得远一些。

(二)电源和地线设计

对于电源和地线的设计采用了如下几种措施来提高系统的抗干扰性能:单独设计模拟电源用于模拟部分供电,与噪声较大的数字部分完全分开;拥有数字地和模拟地的模拟芯片,采用在模拟电源入口处单点接地的方式,尽量减少数字信号对模拟信号的干扰;为减小地线的公共阻抗,降低不同地线上的点的电位差异,尽可能得将地线加粗;在电路板进行了大面积的覆铜处理,以降低地线的公共阻抗,提高地线的屏蔽作用。同时,电路板的地与机壳相连,这样有利于防静电、提高系统的可靠性。根据印制线路板电流的大小,尽量加粗了电源线的宽度,减少环路电阻。另外,尽量使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致,这样有助于增强抗噪声能力。

(三)采用隔离技术

为了减少监控终端工作环境中引入各种干扰,就需要在监控终端线路板与外界连接电路中进行隔离。在采集外部模拟量时,选用互感器可以阻断外部输入信号与监控终端线路板之间的电气信号的直接连接,从而减少了外部干扰侵入可能性。对于高频的干扰信号,经过互感器后也将被大幅度衰减,从使得在送到信号处理电路中干扰信号得到降低。同样,在开关量输入和输出信号处理时,分别采用光电隔离器和继电器隔离,隔离电路两端采用不同电源供电,使得监控终端线路板与外部信号完全断开电气信号连接。在通信电路中,则采用变压器隔离。

(四)硬件容错性设计

硬件电路的容错性是指在外部输入误信号,或者在输出端所接的驱动电路中有误时,系统能够自动检测错误,并做出处理。电路各种接口电路中,特别是有极性的接口中,必须严格按照信号极性连接,各种芯片所需的电源为直流电源,如果把电源接反,将损环系统。在设计过程中,对于直流电源输入进行了整流,这样无论所接电压的极性如何,经过整流桥输出的信号总是能够满足系统的要求,从而起到保护系统电路的作用。

对于电路中经常使用的RS-485通信。RS-485总线抗干扰的原因是因为他采用差分传输信号,从而达到抗共模干扰的作用。RS-485总线信号是由2根有极性的差分信号来传输的,也不能将其反接。一种常用的方法是对信号在发送以前进行调制,得到无极性信号,然后再发送,这样可以避免由于在电路连接过程中造成的信号反接现象。

(五)信号采集的数字滤波

使用的是算术平均值滤波法可以有效的过滤外界随机信号。采用算术平均值滤波,采样结果曲线平滑程度好,但如果采样次数取值太大,虽然平滑度好,但是影响程序运行时间。

(六)“看门狗”技术

除了采取防御和抑制干扰的各项措施外,还采用了MCU自带的正常工作监视器(通常称为“看门狗”)来监视MCU的工作状况。通过不断检测程序循环运行时间,一旦发现程序循环时间超过最大循环运行时间,就认为系统跑程序,需进行出错处理。

(七)其他软件抗干扰设计

除了在硬件上采取一些抗干扰措施外,还需要在软件上采取一定措施。方法很多,有开关量输出、设置软件陷阱、软件冗余、重要指令冗余、数据的保护与恢复技术和NOP的使用等。

参考文献:

[1]李宁.城市路灯远程监控终端的设计与实现 [硕士学位论文].保定:华北电力大学,2008

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