基于Web的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化實時管理監(jiān)控系統(tǒng)
0 引 言
本文介紹了一種用于設(shè)備的實時管理監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)方法,該系統(tǒng)利用單片機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實現(xiàn)了設(shè)備管理的實時性和網(wǎng)絡(luò)化。監(jiān)控站里的主機通過網(wǎng)絡(luò)可以對實驗室進行遠程監(jiān)控。本系統(tǒng)將智能卡管理、圖像監(jiān)控和數(shù)據(jù)查詢等有機地結(jié)合起來,使管理人員能夠及時了解情況,在最短的時間內(nèi)做出正確決定,從而大大提高了教學(xué)質(zhì)量。
1 系統(tǒng)硬件電路
管理監(jiān)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。系統(tǒng)硬件主要包括現(xiàn)場控制單元、無線數(shù)傳設(shè)備、圖像傳輸系統(tǒng)、智能卡等,分別介紹如下:
1.1 現(xiàn)場控制單元
現(xiàn)場控制單元的核心器件是單片機P89LPC932,P89LPC932是PHILIPS新推出的一款高性能FLASH單片機,具有高集成度、低功耗、小管腳、低價格、高速等特點。P89LPC932的管腳排列如圖2所示。監(jiān)控主機完成對身份證(IC卡號)的驗證。現(xiàn)場控制單元主要對設(shè)備使用情況進行數(shù)據(jù)采集以及將數(shù)據(jù)上傳給監(jiān)控主機和監(jiān)控站,同時接收監(jiān)控主機或監(jiān)控站發(fā)來的命令并進行控制,如動態(tài)控制設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)或組態(tài)。
1.2 無線數(shù)傳設(shè)備
無線數(shù)傳設(shè)備是連接監(jiān)控主機和現(xiàn)場控制單元的橋梁,監(jiān)控站和監(jiān)控主機的各種命令經(jīng)由無線數(shù)傳設(shè)備被發(fā)送到現(xiàn)場控制單元,而現(xiàn)場控制單元的數(shù)據(jù)經(jīng)由無線數(shù)傳設(shè)備上傳給監(jiān)控主機和監(jiān)控站。無線數(shù)傳設(shè)備采用查詢方式檢查各現(xiàn)場控制單元是否有事件上報,在空閑時向上發(fā)送設(shè)備診斷消息。
無線數(shù)據(jù)設(shè)備的主要芯片是nRF903。nRF903是一個為433/868/915ISM頻段設(shè)計的真正單片UHF多段無線收發(fā)芯片,它采用優(yōu)化的GMSK調(diào)制解調(diào)技術(shù),可在155.6kHz的有效帶寬下傳輸最高76.8Kbps的數(shù)據(jù),最大發(fā)射功率可達+10dBm。所有的參數(shù)都可以通過一個14bit的配置寄存器用SPI串行線進行設(shè)置。通過使用nRF903,系統(tǒng)的可靠性得到加強。
1.3 圖像傳輸系統(tǒng)
我們在各實驗室的前面安裝了攝像頭,現(xiàn)場采集的圖像經(jīng)壓縮、打包通過網(wǎng)絡(luò)傳送給監(jiān)控站。監(jiān)控站里的管理人員通過圖像可以了解各實驗室的動態(tài)。
2 系統(tǒng)軟件
監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件主要由三部分組成:監(jiān)控站軟件、監(jiān)控主機軟件和單片機。監(jiān)控站軟件和監(jiān)控主機軟件采用VC6.0++開發(fā)。界面友好,查詢方便,可交互性強。數(shù)據(jù)庫采用傳統(tǒng)的Microsoft Access。數(shù)據(jù)庫接口采用ODBC(開放式數(shù)據(jù)庫互連)和ADO(高級數(shù)據(jù)對象)。ODBC是Windows環(huán)境下應(yīng)用程序訪問數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn),ADO則是Windows平臺下新的數(shù)據(jù)庫訪問接口,有了它,系統(tǒng)更簡單,運行更快。軟件系統(tǒng)的運行平臺是Windows98以上(包含Windows98)。監(jiān)控主機軟件流程圖如圖3:
3 系統(tǒng)主要功能簡介
本系統(tǒng)主要是為實驗室的全面開放做準(zhǔn)備。通過本系統(tǒng):
1)學(xué)員通過刷卡登錄實驗臺,再刷卡離開實驗臺。
2)管理人員通過園區(qū)網(wǎng)可以查詢是哪個學(xué)員在哪個教室的哪個實驗臺做實驗,以及實驗臺前幾次的使用情況。
3)管理人員可以動態(tài)控制設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)。
4)管理人員可以對設(shè)備進行重組。
5)管理人員可以隨時查詢設(shè)備的使用情況。如:設(shè)備的利用率;單個設(shè)備使用的時間長短等。
4 結(jié)束語
本文詳細介紹了基于Web的設(shè)備管理控制系統(tǒng),實現(xiàn)了設(shè)備的智能化管理。系統(tǒng)充分利用校園網(wǎng)進行數(shù)據(jù)的接收、分析及數(shù)據(jù)庫的交互等工作。實驗證明:該系統(tǒng)將為我院設(shè)備的動態(tài)管理提供一個有力的平臺。如果對系統(tǒng)作進一步的研究和擴展,將日常管理工作加入進來,成為一個綜合的管理平臺,將對我院的發(fā)展起到積極的推動作用。