基于嵌入式Web的水温远程监控系统在实验室中的应用

摘要

当前,现场总线技术已经广泛应用于工业现场和实验室中,它可以给设备以可靠的连接和控制,技术非常成熟。但现场总线是一种专用网络,控制的物理空间扩大时将会大大增加监控系统的成本。随着近年计算机技术和计算机网络的快速发展,计算机网络已经延伸至学校、工厂、实验室等各个角落,通过无线连接,人们甚至可以随时随地接入网络。所以,如果能够将传统的计算机网络与工业控制相结合,必将大大降低监控系统的成本,提高其便捷程度。现如今,由于TCP/IP技术和嵌入式技术的逐渐成熟,B/S模式应用越来越广泛,使工业设备的网络化监控提供了较好的技术基础,必将成为一种新的发展趋势,具有广阔的发展前景。
　　本文以水温作为控制对象,按照现在比较流行且技术上已经较为成熟的B/S模式,将系统的数据采集、数据控制、数据接口、数据存储和网络控制等功能划分为4个功能模块:1、设备数据采集/控制模块;2、CGI数据接口网关模块;3、数据存储模块;4、Web数据监控模块。其中,数据的交互以CGI技术为核心,实现了数据采集设备与网络控制、数据存储两个模块的交互,使用户可以从服务器上对整个系统进行统一控制操作的功能。
　　为了实现系统设计目标,本文首先分析了当前嵌入式远程监控系统的现状,从嵌入式操作系统软件与硬件等两个方面综合考虑,选择ARM芯片为核心的53C2410处理器作为关键部件,为嵌入式处理器裁剪并配置了嵌入式Linux操作系统,并在其上配置并实现了BOA网络服务器和SQLite嵌入式数据库,使服务器能够通过普通的计算机网络实现温度数据的采集,并实时显示于服务器端。还可以实现系统运行状态的查询、运行参数的设置和开关控制等。
　　经测试检验,本系统运行正常,数据显示与存储,系统参数的设置与开关控制等都完全符合最初的设计要求。本系统不仅实现了工业现场和实验室的远程监控,并且为智能家电的发展提供了一个可行方案。

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第1章 绪 论

1.1 课题研究的意义

1.2 论文的研究内容

第2章 系统设计方案

2.1硬件平台和操作系统

2.2系统架构

第3章 搭建开发平台

3.1 搭建嵌入式Linux系统开发环境

3.2 系统引导程序（BootLoader）

3.3 Linux核的配置和编译

3.4根文件系统

3.5嵌入式程序的烧写

第4章 网络监控系统的设计

4.1设备数据采集/控制模块

4.2 CGI数据接口网关

4.3 数据存储模块

4.4 Web数据监控模块

第5章 系统的实现与分析

5.1系统的硬件连接

5.2系统效果

5.3本系统存在的问题

第6章 总结

参考文献

致谢

在学期间主要科研成果