基于嵌入式Web的远程监控系统设计.doc

基于嵌入式Web的远程监控系统设计摘要：本文结合机房环境设备的管理需要分析了远程监控系统的特点提出基于嵌入式Web服务器的远程监控系统设计思路、体系架构方法并对基于OPC技术的互联与基于嵌入式Web服务器的互联作了简要对比。文章结合CGI程序的设计着重探讨了嵌入式Web服务器的实现方法。关键词：嵌入式平台Web服务器远程监控CGI程序⒈引言随着计算机和网络技术的普及计算机系统的数量与日俱增计算机机房已成为各大型单位的信息枢纽。机房中的环境设备（如空调、UPS电源、配电柜、消防设备等）为网络系统的安全运行提供了环境保障。同时环境设备自身的安全运行也成为机房管理的重要内容之一。一旦机房的环境设备出现故障就会直接影响计算机系统的正常运行严重的还会造成机房内的相关设备损坏甚至导致网络系统瘫痪[1]。因此对机房环境设备的运行状态进行实时监控是保证机房设备安全运行的关键措施。⒉远程监控系统的需求分析对机房环境设备的监控主要涉及以下几个方面的内容：对配电系统、UPS系统、空调系统工作状态的监视；对机房的温湿度、生活用水和供暖制冷系统漏水情况等进行监测、报警以及对门禁系统、消防系统、保安系统等的管理。由于这些环境设备是连续工作的因此要求监控系统也必须是长时间连续工作的。这样就对系统设计的可靠性、安全性、可维护性等方面提出了更高的要求[1]具体表现在以下几个方面：⑴高可靠性。要求监控系统可长时间不间断运行无故障运行时间要长且系统的维护快速简便。⑵高安全性。系统应能够提供多种安全保护措施对异常状态进行分析、记录、及时报警以便让管理人员能够尽快了解所发生的情况并及时处理。⑶较强的实时性。监控系统对信息的传输要及时不能有过大的延时否则难以及时跟踪被监控对象的当前状况。⑷易用性和易维护性。机房环境设备监控系统应以GUI的方式提供良好的人机界面便于人机交互。同时监控系统要有通用性和灵活性即可以在对系统进行少量修改或扩充就可增加新的监控项目扩充监测点数以满足新的监控要求。⑸丰富的系统功能。要求监控系统不仅能够提供一般的报警功能对采集的当前数据进行记录且保存历史数据并以图形方式对环境设备运行状态和参数进行直观显示。实施监控的主要方法即是在现场控制器的控制之下实时地采集数据并与预设的值进行比较如果超出相应的阀值则给出报警以提示有关人员进行相应处理。根据对环境设备监控的位置不同可把监控系统分为本地监控和远程监控两大类。本地监控方式往往需要派人长期现场值守管理成本较高；而借助于公共的Internet或企业内部的Intranet网络实施远程监控则可做到无人值守从而大幅度地节约管理成本、提高机房管理水平和效率因此成为监控系统发展的主流方向。⒊远程监控系统的设计基于对远程监控系统的需求分析进行系统设计时应重点考虑如下几种因素：首先要考虑现场总线与数据网的互联问题。由于被监控对象的信号种类较多所采用的现场总线标准各异因此不同总线标准之间的转换以及现场总线与数据网之间的互联是系统设计时需要重点考虑的问题[2]。其次实时性要求是远程监控网络系统区别于普通网络系统的基本特征。如果监控系统的实时性得不到保障现场监控就失去了实用价值。第三为满足监控系统的高可靠性要求应分别对硬件系统和软件系统进行抗干扰设计。第四根据远程连接方式不同应采用不同的安全措施以保证信息的安全传输。3.1监控系统的功能设计监控系统的基本功能主要包括：现场数据的实时采集、发送和显示；对采集到的数据进行处理和存储；对数据处理的结果进行分析、判断和报警；提供多种业务支持功能。3.1.1实时数据采集实时数据采集是实施系统监控的基础。在环境设备的监控系统中需要实时采集的数据主要包括高低压配电系统及UPS电源的电压、电流、电源开关状态等参数空调机的冷热水温度、流量、送风量、送风温度、新风量等状态参数以及机房内部的环境参数（如温度、湿度、水浸、烟感、门禁等）。不同的参数采用的总线标准不同（如RS232/485总线、Lonworks总线）只有把它们统一到TCP/IP协议上才能实现真正意义上的远程监控。3.1.2报警功能报警是监控系统的基本功能之一。监控系统对采集到的数据进行分析、处理如果发现相关数据超限、数据异常则说明环境设备出现异常情况此时应发出相应报警。设计报警功能时需要考虑被监控对象的自身特性、优先级别等因素对多个报警信号进行加权处理以保证系统的所有重要报警都能被及时处理。3.1.3多种业务支持功能灵活的查询和丰富的报表功能是对监控系统基本功能的扩展。通过对设备运行状态的实时数据、历史数据进行对比分析从不同角度向管理者提供设备运行和维护信息为设备的维护、大修、更新、改造等质量管理提供可靠依据。3.2监控系统的结