呂學(xué)芳，平　濤

(1. 山東外貿(mào)職業(yè)學(xué)院 信息管理系，山東青島　266100；2. 中科院青島生物能源與過程研究所，山東青島　266100)

面向終端用戶的遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

呂學(xué)芳1，平濤2

(1. 山東外貿(mào)職業(yè)學(xué)院 信息管理系，山東青島266100；2. 中科院青島生物能源與過程研究所，山東青島266100)

本文主要介紹了一種面向終端用戶開發(fā)的遠程監(jiān)控系統(tǒng)。分別從系統(tǒng)架構(gòu)和操作流程設(shè)計兩個方面對該系統(tǒng)做了具體的闡述，并將此系統(tǒng)應(yīng)用于沼氣站中，實際運行結(jié)果表明，該系統(tǒng)能實時高效的實現(xiàn)遠程監(jiān)控的任務(wù)。

遠程監(jiān)控；面向客戶端

本文著錄格式：呂學(xué)芳，平濤. 面向終端用戶的遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J]. 軟件，2016，37（9）：98-100

0　引言

隨著技術(shù)的進步，遠程監(jiān)控成為一項應(yīng)用非常成熟的技術(shù)。它大多用于對無人值守，不便作業(yè)的復(fù)雜偏遠環(huán)境下的系統(tǒng)進行監(jiān)控。遠程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用在大大降低了人力資源的同時，還對那些不需要經(jīng)常巡視或者人力無法長期生存的區(qū)域都能保持了及時可靠的監(jiān)控，極大的滿足了人們生產(chǎn)生活的需要[1-2]。

沼氣站建設(shè)是一項歷史悠久、利國利民的好政策。農(nóng)村沼氣建設(shè)把可再生能源技術(shù)和高效生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)結(jié)合起來，對解決農(nóng)戶炊事用能，改善農(nóng)民生產(chǎn)生活條件，促進農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)民增收節(jié)支，鞏固生態(tài)環(huán)境建設(shè)成果具有重要意義。

但是，目前由于沼氣站由于處在比較遠的養(yǎng)殖場或是農(nóng)村，有關(guān)監(jiān)管部門及運營商們對下面沼氣站的運行沒有一個直觀的檢測，也不能每天都去沼氣站現(xiàn)場監(jiān)督，所以需要一套全面的、適合的監(jiān)控系統(tǒng)來對下面的一個或是幾個沼氣站進行監(jiān)控及信息的處理。

本文介紹了一種面向終端用戶開發(fā)遠程監(jiān)控系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于沼氣站的遠程監(jiān)測和控制中。該系統(tǒng)利用沼氣站現(xiàn)有的控制系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，通過有線或是無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，送到每位能源操作者、管理者和決策者面前，使他們隨時監(jiān)測沼氣站的運行狀態(tài)、配備專家診斷系統(tǒng)以達到提高能源效益、減少能源損耗、穩(wěn)定運行的目的。

1　系統(tǒng)架構(gòu)

圖1所示為沼氣遠程監(jiān)控平臺硬件部分的拓撲結(jié)構(gòu)方案圖。其中，外部網(wǎng)絡(luò)是與Internet相連接的，存在病毒與駭客的不安全區(qū)域，外部網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)服務(wù)器使用硬件防火墻進行隔離。

代理服務(wù)器負責(zé)隔離Internet與處于各安全區(qū)域的服務(wù)器。所有用戶提出的請求都提交給代理服務(wù)器，由代理服務(wù)器進行處理，將其中合法、安全的請求交由應(yīng)用服務(wù)器進行處理，再將應(yīng)用服務(wù)器處理結(jié)果以及數(shù)據(jù)反饋給用戶。這保障了應(yīng)用服務(wù)器與數(shù)據(jù)服務(wù)器的安全[3-4]。

圖1　遠程監(jiān)控硬件部分拓撲結(jié)構(gòu)圖

應(yīng)用服務(wù)器是本系統(tǒng)的核心服務(wù)器。它負責(zé)處理請求-響應(yīng)及各類業(yè)務(wù)邏輯。主要包括接收代理服務(wù)器轉(zhuǎn)遞的請求、處理SMS收發(fā)模組提出的數(shù)據(jù)請求、向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器發(fā)出數(shù)據(jù)操作請求并接收數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的反饋數(shù)據(jù)、生成人機界面并響應(yīng)用戶提出的請求[5]。

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器應(yīng)用關(guān)系型DBMS進行數(shù)據(jù)的存儲與處理。備份服務(wù)器負責(zé)定時進行數(shù)據(jù)雙機備份，以便發(fā)生意外情況時進行數(shù)據(jù)恢復(fù)[6]。

2　系統(tǒng)操作流程

系統(tǒng)操作流程如圖2所示。從系統(tǒng)操作流程圖可以看出，本系統(tǒng)包括沼氣站遠程運行監(jiān)控子平臺、預(yù)警信息管理子平臺、在線技術(shù)服務(wù)三大子平臺[7-8]。其中，遠程監(jiān)控子平臺包括沼氣站站點管理系統(tǒng)、監(jiān)控管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、設(shè)備管理、設(shè)備全壽命周期管理五個模塊；預(yù)警信息管理子平臺包括預(yù)警信息發(fā)布、實時報警、報警數(shù)據(jù)管理及報警日志四個模塊；在線技術(shù)服務(wù)包含數(shù)據(jù)分析、專家診斷、視頻協(xié)助、在線技術(shù)培訓(xùn)及新技術(shù)信息發(fā)布五個模塊，具體各模塊功能簡單介紹如下。

1）沼氣站站點管理系統(tǒng)

沼氣站站點管理子平臺主要用于各個沼氣生產(chǎn)站點進行管理，要求能夠通過GIS地理信息查詢各站點的地理分布，在GIS圖像上能夠顯示各站點主要情況說明，并且能夠通過點擊圖像直接進入站點監(jiān)控的主界面。此功能主要包含GIS地理信息、站點主要資料說明、站點資料管理、各站點實時監(jiān)控畫面動態(tài)鏈接四大功能。

2）監(jiān)控管理

此功能模塊要求用于對各個沼氣站點的實時監(jiān)控畫面進行管理。此功能包含實時監(jiān)控畫面、對話窗口兩個功能。

3）數(shù)據(jù)統(tǒng)計

提供所采集數(shù)據(jù)的查詢功能，可以實時顯示用戶所需要的數(shù)據(jù)值，可以查詢歷史分類數(shù)據(jù)的統(tǒng)計值，并以曲線圖或報表的形式體現(xiàn)出來。

4）設(shè)備管理

設(shè)備管理功能用于對各個沼氣站的運行設(shè)備進行管理。該功能包括設(shè)備清單與設(shè)備運行管理兩大模塊。

5）專家分析及診斷

主要包括對歷史數(shù)據(jù)的分析、運行與管理建議以及對話視頻和在線支援。

6）預(yù)警信息管理

預(yù)警信息管理系統(tǒng)是用于當(dāng)某個沼氣站發(fā)生意外情況時，實時向平臺發(fā)出信息，由平臺對外根據(jù)報警級別做出反應(yīng)。預(yù)警信息管理應(yīng)當(dāng)包含預(yù)警信息發(fā)布管理、實時報警、報警數(shù)據(jù)管理與報警日志四個功能模塊。

3　軟件配置

開發(fā)環(huán)境:

系統(tǒng)采用B/S三層架構(gòu)，開發(fā)工具：.NET（2005）、ASP.NET（C#）。數(shù)據(jù)庫設(shè)計工具：Sybase PowerDesigner 11.0,SQL Server2005。網(wǎng)頁制作工具Macromedie Dreamweaver發(fā)布環(huán)境:.Net Framework 3.0、IIS 6.0、SQL Server2005。

4　結(jié)果

本監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)投入運行，運行中能夠?qū)崿F(xiàn)對每個沼氣站生產(chǎn)工藝過程進行遠程實時監(jiān)測；在沼氣站發(fā)生故障時，能及時發(fā)布報警信息；能為沼氣工程企業(yè)提供遠程管理服務(wù)等，達到了預(yù)期的目標(biāo)。

[1] 王志勃, 史夢安, 刁志剛. B/S模式下監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 軟件, 2014, 35(8): 46-49.

[2] 劉業(yè)輝. 基于光纖工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)的礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用[J]. 軟件, 2014. 35(1): 123-124.

[3] 戴維, 吳南建, 趙柏秦. 基于CS架構(gòu)的天然氣遠程監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 軟件, 2014. 35(3): 20-23.

[4] 朱志剛, 肖大薇, 王穎. GoAhead Web Server在嵌入式遠程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 軟件, 2014, 35(7): 103-105.

[5] 何宇, 施叢叢, 桑笑楠等. 水利泵站遠程監(jiān)控安全系統(tǒng)設(shè)計[J]. 軟件, 2015, 36(9): 66-69.

[6] 彭鑫, 譚彰, 黃文君, 等. 基于Android的工業(yè)控制監(jiān)控軟件設(shè)計[J]. 新型工業(yè)化, 2012, 2(5): 32-38.

[7] 王要偉, 閻春平. 基于Internet的鉆井工程參數(shù)遠程實時監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 新型工業(yè)化, 2013, 3(8): 41-49.

[8] 劉英豪, 代莉莉, 黃耀諄, 等. 基于模塊化的遠程健康智能監(jiān)護系統(tǒng)[J]. 新型工業(yè)化, 2013, 3(5): 54-61.

Design of Remote Monitoring System Oriented End-users

LV Xue-fang1, PING Tao2
(1. The Information-technology Management Department, Shandong Foreign Trade Vocational College, Qingdao, 266100, China; 2. Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology, Chinese Academy of Sciences 266071, China)

This paper mainly introduces a design of the remote monitoring system oriented to the end-users. This paper describes the system from two aspects: the system architecture and operation flow design, then applied it to the gas station, and the actual operation results show that the system can achieve the task of remote monitoring in real time.

Remote monitoring; End user oriented

TP277

A

10.3969/j.issn.1003-6970.2016.09.023

呂學(xué)芳，女，(1976-），副教授，主要研究方向：遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)庫管理；平濤，男，(1977-），副研究員，主要研究方向：計算機遠程控制。