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基于Web的低成本远程监控网络设计与应用

作 者: 邓威威
导 师: 何衍
学 校: 浙江大学
专 业: 电气工程
关键词: 远程监控 Web服务器 嵌入式系统 远程实验 加热炉控制
分类号: TP277
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 88次
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内容摘要


随着城市的发展、各类生产生活服务设施的完善和人们生活质量的提高,远程监控技术逐渐渗透到电力、通讯、交通、安保、生态监测等领域。远程监控的大规模应用对远程监控网络提出了新的要求。在比较了多种监控网络优缺点后,为了缓解大规模远程监控网络构建成本和系统功能之间的矛盾,提出了基于单片机的Web远程监控系统方案。该方案采用B/S结构,由用户端、系统管理服务器和监控节点组成。系统管理服务器基于PC平台,具有用户身份验证、节点定向、网络管理、数据库支持、客户端软件下载等功能。监控节点基于单片机,由Web服务器和监控模块、外围电路组成,具有数据采集、处理、发布和控制的功能。监控节点的Web服务器是网络实现的重点,本文分别针对嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ和无操作系统两种环境,研究了Web服务器的实现,主要完成了以下工作:1、选择合适的TCP/IP技术,在无文件系统支持下实现了网页发布;2、提出了虚拟CGI的概念,建立了用户端与服务器端之间的动态交互;3、结合AJAX技术和ActiveX控件,在不增加服务器负担的前提下,丰富了用户端界面的动态显示。其中无操作系统的方案有利于进一步降低系统成本,有操作系统的方案可应用于任务复杂的系统。考虑到远程实验与远程监控在技术上的一致性,本文以Web远程实验室为平台,研究了加热炉温度控制远程实验。实验结果表明,该嵌入式远程实验系统达到了过去基于PC系统的实验效果,验证了Web监控网络的可行性。

全文目录


致谢  5-6
摘要  6-7
ABSTRACT  7-12
第1章 绪论  12-28
  1.1 研究背景  12-13
  1.2 监控网络的发展历史与现状  13-18
    1.2.1 监控系统概述  13-14
    1.2.2 典型监控系统介绍  14-17
    1.2.3 传统监控网络的局限  17-18
  1.3 嵌入式Internet技术  18-26
    1.3.1 嵌入式系统  18-19
    1.3.2 Web服务器  19-20
    1.3.3 嵌入式Web服务器  20-21
    1.3.4 实时操作系统  21-22
    1.3.5 嵌入式实时操作系统μ C/OS-Ⅱ  22-26
  1.4 论文结构和主要内容  26-28
第2章 Web监控网络系统的总体设计  28-33
  2.1 监控系统的总体组成  28
  2.2 系统管理服务器设计  28-30
  2.3 监控节点设计  30-31
  2.4 网络结构选择  31-32
  2.5 小结  32-33
第3章 基于μC/OS-Ⅱ的Web服务器开发  33-52
  3.1 引言  33
  3.2 TCP/IP协议的实现  33-42
    3.2.1 TCP/IP协议  33-35
    3.2.2 ZLG/IP软件包  35-38
    3.2.3 SOCKET API函数  38-42
  3.3 网页设计与发布  42-49
    3.3.1 网页设计概念  42-43
    3.3.2 Web服务器内容  43
    3.3.3 HTTP协议  43-45
    3.3.4 统一资源定位符  45-48
    3.3.5 网页发布  48-49
  3.4 动态网页实现  49-51
  3.5 小结  51-52
第4章 无操作系统的Web服务器开发  52-65
  4.1 引言  52-53
  4.2 LWIP简介  53-55
  4.3 网页设计与发布  55-57
  4.4 动态网页和多任务处理的实现  57-60
  4.5 网页界面的丰富  60-64
    4.5.1 引言  60
    4.5.2 JavaScript简介  60-61
    4.5.3 AJAX简介  61-62
    4.5.4 ActiveX控件  62-64
    4.5.5 网页界面设计  64
  4.6 小结  64-65
第5章 加热炉远程实验系统设计  65-77
  5.1 引言  65
  5.2 远程实验室系统  65-67
    5.2.1 远程实验系统总架构  65
    5.2.2 系统管理服务器  65-67
  5.3 加热炉控制系统  67-73
    5.3.1 单片机系统简介  67-70
    5.3.2 加热炉实验节点组成及其之间关系  70-72
    5.3.3 控制算法  72-73
  5.4 实现效果  73-76
    5.4.1 引言  73
    5.4.2 TeeChart Pro ActiveX控件简介  73-74
    5.4.3 远程加热炉实验的实现  74-76
  5.5 小结  76-77
第6章 总结  77-79
参考文献  79-84
硕士期间研究成果  84

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 监视、报警、故障诊断系统
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