基于Web的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)管理監(jiān)控系統(tǒng)
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0 引 言
本文介紹了一種用于設(shè)備的實(shí)時(shí)管理監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法，該系統(tǒng)利用單片機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備管理的實(shí)時(shí)性和網(wǎng)絡(luò)化。監(jiān)控站里的主機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行遠(yuǎn)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(jī)地結(jié)合起來(lái)，使管理人員能夠及時(shí)了解情況，在最短的時(shí)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(chǎng)控制單元、無(wú)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(chǎng)控制單元
現(xiàn)場(chǎng)控制單元的核心器件是單片機(jī)P89LPC932，P89LPC932是PHILIPS新推出的一款高性能FLASH單片機(jī)，具有高集成度、低功耗、小管腳、低價(jià)格、高速等特點(diǎn)。P89LPC932的管腳排列如圖2所示。監(jiān)控主機(jī)完成對(duì)身份證(IC卡號(hào))的驗(yàn)證。現(xiàn)場(chǎng)控制單元主要對(duì)設(shè)備使用情況進(jìn)行數(shù)據(jù)采集以及將數(shù)據(jù)上傳給監(jiān)控主機(jī)和監(jiān)控站，同時(shí)接收監(jiān)控主機(jī)或監(jiān)控站發(fā)來(lái)的命令并進(jìn)行控制，如動(dòng)態(tài)控制設(shè)備的開(kāi)關(guān)狀態(tài)或組態(tài)。
1．2 無(wú)線數(shù)傳設(shè)備
無(wú)線數(shù)傳設(shè)備是連接監(jiān)控主機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)控制單元的橋梁，監(jiān)控站和監(jiān)控主機(jī)的各種命令經(jīng)由無(wú)線數(shù)傳設(shè)備被發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)控制單元，而現(xiàn)場(chǎng)控制單元的數(shù)據(jù)經(jīng)由無(wú)線數(shù)傳設(shè)備上傳給監(jiān)控主機(jī)和監(jiān)控站。無(wú)線數(shù)傳設(shè)備采用查詢方式檢查各現(xiàn)場(chǎng)控制單元是否有事件上報(bào)，在空閑時(shí)向上發(fā)送設(shè)備診斷消息。
無(wú)線數(shù)據(jù)設(shè)備的主要芯片是NRF903。NRF903是一個(gè)為433／868／915ISM頻段設(shè)計(jì)的真正單片UHF多段無(wú)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(dá)+10dBm。所有的參數(shù)都可以通過(guò)一個(gè)14bit的配置寄存器用SPI串行線進(jìn)行設(shè)置。通過(guò)使用NRF903，系統(tǒng)的可靠性得到加強(qiáng)。
1．3 圖像傳輸系統(tǒng)
我們?cè)诟鲗?shí)驗(yàn)室的前面安裝了攝像頭，現(xiàn)場(chǎng)采集的圖像經(jīng)壓縮、打包通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送給監(jiān)控站。監(jiān)控站里的管理人員通過(guò)圖像可以了解各實(shí)驗(yàn)室的動(dòng)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(jī)軟件和單片機(jī)。監(jiān)控站軟件和監(jiān)控主機(jī)軟件采用VC6．0++開(kāi)發(fā)。界面友好，查詢方便，可交互性強(qiáng)。數(shù)據(jù)庫(kù)采用傳統(tǒng)的Microsoft Access。數(shù)據(jù)庫(kù)接口采用ODBC(開(kāi)放式數(shù)據(jù)庫(kù)互連)和ADO(高級(jí)數(shù)據(jù)對(duì)象)。ODBC是Windows環(huán)境下應(yīng)用程序訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn)，ADO則是Windows平臺(tái)下新的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)接口，有了它，系統(tǒng)更簡(jiǎn)單，運(yùn)行更快。軟件系統(tǒng)的運(yùn)行平臺(tái)是Windows98以上(包含 Windows98)。監(jiān)控主機(jī)軟件流程圖如圖3：
3 系統(tǒng)主要功能簡(jiǎn)介
本系統(tǒng)主要是為實(shí)驗(yàn)室的全面開(kāi)放做準(zhǔn)備。通過(guò)本系統(tǒng)：
1)學(xué)員通過(guò)刷卡登錄實(shí)驗(yàn)臺(tái)，再刷卡離開(kāi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
2)管理人員通過(guò)園區(qū)網(wǎng)可以查詢是哪個(gè)學(xué)員在哪個(gè)教室的哪個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)做實(shí)驗(yàn)，以及實(shí)驗(yàn)臺(tái)前幾次的使用情況。
3)管理人員可以動(dòng)態(tài)控制設(shè)備的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
4)管理人員可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行重組。
5)管理人員可以隨時(shí)查詢?cè)O(shè)備的使用情況。如：設(shè)備的利用率；單個(gè)設(shè)備使用的時(shí)間長(zhǎng)短等。
4 結(jié)束語(yǔ)
本文詳細(xì)介紹了基于Web的設(shè)備管理控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的智能化管理。系統(tǒng)充分利用校園網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收、分析及數(shù)據(jù)庫(kù)的交互等工作。實(shí)驗(yàn)證明：該系統(tǒng)將為我院設(shè)備的動(dòng)態(tài)管理提供一個(gè)有力的平臺(tái)。如果對(duì)系統(tǒng)作進(jìn)一步的研究和擴(kuò)展，將日常管理工作加入進(jìn)來(lái)，成為一個(gè)綜合的管理平臺(tái)，將對(duì)我院的發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。
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