隨著社會不斷發(fā)展進步,城市建設不斷推進,國內掀起一股城市綜合管廊建設的熱潮。城市綜合管廊實現(xiàn)了包括供水、排水、燃氣、熱力、電力、通信、廣播電視、工業(yè)等多個城市重要管線的有序入廊,是保障城市運行的重要基礎設施和“生命線”。但城市綜合管廊是處于地下的密閉空間,且城市綜合管廊內部集結多種管線,所以城市綜合管廊內部的環(huán)境安全問題至關重要。本文分析了國內外城市綜合管廊的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,完成了以下工作。本文分析了系統(tǒng)功能需求,設計了基于STM32的綜合管廊環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)。子系統(tǒng)以STM32F103C8T6芯片為主控模塊,實現(xiàn)溫度、濕度、甲烷氣體濃度的采集。子系統(tǒng)軟件移植了FreeRTOS系統(tǒng)、FreeModbus協(xié)議棧,實現(xiàn)數(shù)據的實時傳輸,將采集數(shù)據通過Modbus通信傳輸?shù)絇LC控制器,PLC控制器通過程序編寫判斷綜合管廊內環(huán)境的溫度、濕度、甲烷氣體濃度是否在正常范圍內,以此控制綜合管廊內通風機的啟停。為用戶能方便地通過PC端的瀏覽器訪問該系統(tǒng),本文采用B/S模式,采用JavaBean+Struts+Jsp搭建Web前端的基礎框架,利用Struts MVC設計模式分離事務處理與頁面顯示,... 

【文章來源】：海南大學海南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

城市綜合管廊Fig.1UrbanUtilityTunnel

參數(shù)傳輸?shù)椒⻊掌鞫�，通過PLC控制器完成對城市綜合管廊運維設備的控制；服務器端是本系統(tǒng)的核心，既要接收處理環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)的環(huán)境參數(shù)，將其提供給Web前端進行展示，又要轉發(fā)Web前端的控制指令以實現(xiàn)對城市綜合管廊運維設備的啟�？刂�；Web前端主要負責實現(xiàn)人機交互，把接收到的城市綜合管廊的各項環(huán)境參數(shù)展示給巡檢人員，同時巡檢人員在此頁面可進行各種指令的輸出控制，從而實現(xiàn)對城市綜合管廊運維設備的遠程控制。本系統(tǒng)實現(xiàn)了城市綜合管廊的環(huán)境監(jiān)控和設備管控功能，便于實現(xiàn)城市綜合管廊的遠程管控。系統(tǒng)整體框架如圖2所示。圖2系統(tǒng)整體結構Fig.2Theoverallstructureofthesystem硬件部分：Web前端選用帶有瀏覽器的普通電腦，即可實現(xiàn)對本系統(tǒng)的訪問；城市綜合管廊內的環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)的主處理器采用STM32芯片，環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)選用溫濕度傳感器、MQ-2傳感器實現(xiàn)環(huán)境參數(shù)的采集；管廊內設備控制利用西門子S7-200SMART實現(xiàn)對城市綜合管廊運維設備的啟停。軟件部分：包括環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)的軟件設計、系統(tǒng)通信設計、系統(tǒng)平臺框架設計、MySql數(shù)據庫設計、Web前端網頁設計等。城市綜合管廊內的環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)的軟件設計移植了FreeRTOS系統(tǒng)、FreeModbus協(xié)議棧，以保證本系統(tǒng)數(shù)據的實時采集和傳輸。FreeRTOS項目在2003年由RichardBarry發(fā)起，F(xiàn)reeRTOS系統(tǒng)移植簡單，上手快，且在已開發(fā)系統(tǒng)中占用的代碼空間較孝穩(wěn)定性高。此外FreeRTOS還支持多任務、搶占式任務調度，詳細介紹見小節(jié)4.1.1。FreeModbus協(xié)議棧是Modbus協(xié)議在嵌入式系統(tǒng)應用中的具體實現(xiàn)，且免費、移植性強，詳細介紹見小節(jié)4.1.2。FreeModbus協(xié)議棧支持ModbusRTU/ASCII/ModbusTCP通信，可根據不同的硬件平臺和物理通信接口實現(xiàn)通信，即若物理通信接口為串行RS232或RS485接口，則可?

海南大學碩士學位論文7本文所設計的系統(tǒng)采用B/S的設計模式，對用戶使用體驗感更友好，人機交互界面采用Web前端網頁界面，包括登錄頁面、管廊分區(qū)管理頁面、設備管理頁面、參數(shù)管理頁面、閾值管理頁面等，同時設計一個數(shù)據庫作為數(shù)據的存儲和讀取中心，Web客戶端采用了主流的MVC的軟件開發(fā)模式，利用JavaBean+Struts+Jsp（JavaServerPages，Java服務器頁面）搭建系統(tǒng)基礎框架。如圖3所示。圖3系統(tǒng)整體框架Fig.3Overallsystemframework現(xiàn)在網站建設中廣泛應用的服務器有Microsoft的IIS（InternetInformationServices）、WebSphere、WebLogic、Kangle、Apache、Tomcat，其中Tomcat服務器是免費開源的Web應用服務器（孫仁鵬，2011）。Tomcat服務器是根據Servlet和JSP規(guī)范進行執(zhí)行的，因此Tomcat擁有最新的Servlet、JSP技術。Tomcat服務器由于開源、免費、性能佳、技術先進等特點，在互聯(lián)網行業(yè)大受歡迎，是應用廣泛的網站服務器，Tomcat服務器有以下幾點優(yōu)勢。（1）開源，可跨平臺，是開發(fā)和調試Servlet、JSP程序的首眩（2）運行時占用的系統(tǒng)資源小，擴展性好（王海俠等，2015）。（3）項目部署簡便。程序開發(fā)人員只需在Webapp文件夾下放入打包成WAR包的項目，然后啟動Tomcat服務器即可實現(xiàn)對項目的部署。本系統(tǒng)選用TomcatServer8.0+MySQL5.5來作為本系統(tǒng)的服務器。2.3遠程監(jiān)控系統(tǒng)常用模式2.3.1C/S模式C/S（Client/Server）模式即為客戶端/服務器模式。C/S模式主要由客戶應用程序

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于Modbus TCP/IP協(xié)議的地鐵信號設備電源遠程監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 魏洋.西南交通大學 2018
[2]FreeRTOS實時操作系統(tǒng)任務調度優(yōu)化的研究與實現(xiàn)[D]. 朱迪.南京郵電大學 2015



本文編號：2926264