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近年來隨著計算機技術、控制技術、通信技術和網絡技術的發展，遠程監控系統獲得了飛速的發展，廣泛應用于工商業的各個方面，如生產、檢測、監控等。而基于 Web的遠程監控系統是指通過Internet，使用TCP／IP技術，讓管理層或調度人員能夠看到生產現場的實時信息，并且能夠實現對生產現場的遠程調度、指揮決策以及對生產設備的遠程在線配置和故障診斷等。將Web技術應用于遠程監控系統，既減化了操作、延伸了管理范圍，又減少了軟件升級和維護費用。本文主要討論一個基于Web的遠程監控方案在水產養殖中的應用。 1 系統的整體結構 基于Web的遠程監控系統可分為現場監控(智能終端)、監控中心(包括通信模塊、數據庫服務器、Web服務器)和客戶三個子系統。智能終端一方面負責采集現場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，并采取相應的動作。監控中心通信模塊完成和現場控制器的數據傳送任務，Web服務器完成與客戶以及現場子系統的交互，數據庫則用于存儲現場得到的實時數據。客戶子系統由瀏覽器實現，是用戶直接與其交互的部分，它接受用戶的輸入，從監控中心獲取監測數據或通過監控中心發送控制命令。 在水產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RS 485把現場監控計算機與現場監控儀連接起來，并通過Internet(或GPRS、無線、撥號上網)連接遠程監控計算機和現場監控計算機，從而使遠程監控計算機能夠隨時監控現場實時狀況。整個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參數變化情況和查詢部分歷史數據；現場監控計算機根據遠程監控計算機用戶的要求向遠程發送檢測到的實時數據和對現場監控儀的自動化監控；現場監控儀的核心是可編程控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，實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際數據，由調理電路放大，經過隔離電路和A／D轉換以后上傳至PLC，經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：現場監控系統軟件、遠程服務軟件、Web頁面及Web應用程序。 2．1 現場監控系統軟件 現場監控系統運行在現場監控計算機中，其功能主要分為人機界面、實時監控、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，能夠使操作員準確、快速、方便地了解現場監控系統的各種環境參數及設備的運行狀態，能夠及時地下達控制指令；實時監控模塊負責現場監控計算機同各傳感器、控制器的通信管理，它的功能是以動態和靜態的方式顯示實時監測的參數，對檢測參數的電壓值分別根據其對應的算法換算成實際溶解氧、溫度、PH值和水位，并定時從下位機讀取對應參數的實際值，以及根據對養殖現場圖像的采集來判斷魚塘中生物的活動狀態和生存環境；網絡通信主要負責通過Internet連接，與服務器進行通信。這部分的基本原理是在現場監控設備和服務器之間建立TCP／IP連接。 2．2 遠程服務軟件 遠程服務軟件主要包括遠程用戶界面、網絡通信模塊、數據庫訪問模塊、系統管理模塊。網絡通信模塊同現場智能監控設備層的網絡通信模塊交互數據，人機界面為系統配置和管理員提供友善的人機交互環境，數據庫訪問模塊將調用數據庫存儲過程，保存現場智能監控設備層發送過來的數據，同時為現場智能監控設備層提供數據查詢功能，以便將用戶對現場設備狀態的更改通知現場智能監控設備層。管理維護模塊主要負責系統配置和參數設置。 2．3 Web頁面及Web應用程序 用戶通過Web瀏覽器訪問相應站點時，Web應用程序在服務器端運行，并對用戶的操作做出響應。這部分包括用戶管理(用戶注冊、身份驗證、權限管理等)、狀態配置(通過配置現場設備的參數，控制設備的運行數據操作，按各種條件進行信息的查詢、多種格式的下載)、數據表示(包括數據形式、圖、表、曲線等)。 2．4 Web數據庫訪問 現場監控計算機采集到的各種參數以數據庫的形式存放于Web服務器或數據庫服務器上，通過相應的腳本語言的編寫將這些信息放到Web頁面上，提供給登錄的用戶實時監控。本系統中采用ASP．NET來實現Web動態網頁的編寫，并采用其中的ADO來實現數據庫的訪問，其相應的腳本程序分析如下： (1)在Web．Config文件中配置數據庫連接的字符串 (3)將查詢結果集中的數據通過綁定到GridView控件顯示出來 3 結 語 基于Web的遠程監控系統充分利用了現代網絡通信技術，數據庫技術，網絡安全技術，實現了工業的遠程訪問和控制。隨著網絡及計算機技術的不斷發展，自動控制技術的理論和實踐得到了不斷的充實和更新，網絡技術在工業控制現場的應用越來越廣，規模越來越大，大大提高了工業控制的可靠性和生產效率。但為了全面實現遠程監控的可靠性，還需要對遠程監控系統的結構，Web數據庫訪問技術，網絡通信技術進行進一步的研究。 |
