工业云运维平台网关的研究与设计

摘要

“互联网+”的提出，带动了各行各业的深化转型，传统行业利用信息通信技术与互联网进行了深度融合创造出了新的发展生态。新生态的行业如雨后春笋般出现例如“互联网+工业”“互联网+金融”“互联网+农业”“互联网+交通”“互联网+旅游”“互联网+教育”等等。在工业领域里，人或上位机管理维护生产设备的运维模式已经满足不了生产和成本的要求，生产企业急需一种节约成本、处理快速、节省时间、社会化、信息化的运维模式。
　　云运维(Yunyunwei)平台是在“互联网+”和信息化生产需求的背景下，综合研究和分析国内外企业管理生产设备的运维模式后，提出的“互联网+工业+运维”的新型信息化运维模式。云运维网关利用物联网技术把生产设备和生产设施（电灯、中央空调、冷热系统等）通过网络连接到云服务器，云服务器通过大数据技术时刻保存并分析云运维网关传输过来的实时数据。云服务器监测到异常数据时会把数据发送给值班的专业维护员，维护员会主动快速上门维修而不需企业另行通知。如果发生比较严重的故障时云服务器还会把故障信息推送给用户，并且还会通过网络把报警信号传输到网关，网关会驱动报警器提醒现场作业的工作人员。用户还可以通过web或移动端登陆云服务器查看生产设备和生产设施的日常数据，而只需每个月支付少量的服务费和发生故障时的维修费用，大大的节省了引进昂贵的监控系统和日常维护人员的支出成本费用。
　　本论文主要研究的是云运维平台中的网关部分，内容如下：
　　（1）本论文通过分析国内外设备运维状况和社会需求，阐述了云运维平台的意义，并对平台系统方案以及整体架构进行了详细的分析和说明证明了平台的可行性。
　　（2）根据需求设计了云运维网关的整体架构，对网关进行了架构的选型。并从裸机层面上一步步搭建网关环境，移植了linux操作系统（包括Bootloader、内核和根文件系统），lnmp的网站服务器架构和图形用户界面。
　　（3）深度研究和学习modbus和bacnet协议后在linux操作系统的基础上实现了这两种协议，利用CGI技术实现了报警模块并且实现了web的网关配置模块和基于Qt的控制面板模块。
　　（4）最后详述了云运维网关的各功能模块，展示了各模块的样图。

目录

第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究现状

1.3主要研究内容与组织结构

第二章 云运维平台总体架构

2.1系统总体设计需求及架构

2.2云服务器设计方案

2.3客户端设计方案

2.4云运维网关设计概况

2.5本章小结

第三章 云运维网关的设计理论

3.1云运维网关总体架构

3.2云运维网关的选型

3.3云运维网关环境搭建

3.4本章小结

第四章 云运维网关功能模块与实现

4.1云运维网关启动流程及各模块简介

4.2云运维网关协议简介

4.3基于Linux的modbus协议的实现

4.4基于Linux的bacnet协议的实现

4.5基于CGI的报警模块

4.6基于web的网关配置模块

4.7基于Qt的控制面板模块

4.8本章小结

第五章 云运维平台测试与分析

5.1云运维平台web端测试与分析

5.2云运维平台手机端测试与分析

5.3云运维网关测试与分析

5.4Qt界面的模拟与测试

5.5本章小结

总结与展望

总结

展望

参考文献

致谢