針對當前實驗室管理的不足,提出基于嵌入式技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)的多終端監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計。該系統(tǒng)包括采集前端、數(shù)據(jù)處理中心和客戶端3部分,通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)通信。基于LPC11C14的采集前端采樣傳輸實驗室環(huán)境信息,接收并執(zhí)行控制指令。數(shù)據(jù)處理中心提供了兩種環(huán)境信息存儲方式并根據(jù)需要向采集前端發(fā)送控制指令調(diào)節(jié)現(xiàn)場工況�？蛻舳素撠煂嶒炇业谋O(jiān)控,管理人員通過訪問Web服務(wù)器或LabVIEW上位機程序?qū)崿F(xiàn)�？紤]到可靠性需求,設(shè)計了LED、蜂鳴器等聲光報警措施,并在發(fā)生異常狀況時短信通知管理人員。測試表明:設(shè)計的監(jiān)控系統(tǒng)運行穩(wěn)定,能較好滿足實驗室的監(jiān)控需求,可靠性措施提高了系統(tǒng)的實用性,具有一定的應用價值。 

【文章來源】：洛陽理工學院學報(自然科學版). 2020,30(01)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

實驗室監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

FS4412移植并運行Linux系統(tǒng),功能如下:① 移植SQLite存儲來自采樣端的數(shù)據(jù);② 向采樣端發(fā)送控制指令;③ 對采樣信息進行判定并進行報警指示;④ 移植BOA構(gòu)建Web服務(wù)器,向客戶端提供Web服務(wù);⑤ 當發(fā)生異常狀況,通過GPRS向用戶發(fā)送短信。程序核心包括數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)分析線程和消息處理線程等。數(shù)據(jù)接收線程接收來自無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)(消息頭ST+正文),根據(jù)ST判斷消息類型:A表示輔助信息,E表示環(huán)境信息,為避免數(shù)據(jù)丟失,讀取正文時要睡眠500 ms。之后插入到數(shù)據(jù)緩存鏈表,喚醒數(shù)據(jù)分析線程,判斷緩存鏈表是否為空,不為空則表示有新的數(shù)據(jù),讀取鏈表,如果是環(huán)境信息且數(shù)值沒有超出閾值,加入數(shù)據(jù)庫鏈表并喚醒數(shù)據(jù)庫線程更新數(shù)據(jù)庫。如果環(huán)境信息異常則喚醒短信發(fā)送、蜂鳴器等線程實現(xiàn)報警提示,數(shù)據(jù)接收與分析線程流程如圖4所示。消息處理線程處理來自客戶端的控制指令,用戶通過客戶端控制風扇、蜂鳴器等設(shè)備,修改溫濕度數(shù)據(jù)的閾值。這些控制指令首先送入消息隊列,本文定義了風扇控制、LED控制、蜂鳴器控制、閾值設(shè)置等消息類型,Switch函數(shù)對不同的消息類型做不同處理,消息處理線程流程如圖5所示。圖4 數(shù)據(jù)接收與分析線程流程圖

BOA是一款代碼只有約60 KB的單任務(wù)Web服務(wù)器,很適合嵌入式系統(tǒng)開發(fā),支持CGI,能夠fork CGI進程執(zhí)行客戶端請求,實現(xiàn)交互功能。Web服務(wù)原理如下:管理人員在客戶端打開瀏覽器連接到處理中心的Web服務(wù)器,這時打開了一個Socket虛擬文件,通過Socket以GET或POST的方式基于HTTP協(xié)議向Web服務(wù)器提交請求。Web服務(wù)器接收并分析請求,處理不同的事務(wù),返回請求的相關(guān)線程或頁面文檔。下載解壓源代碼,進入src目錄,圖6 數(shù)據(jù)庫線程流程圖

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于無線網(wǎng)絡(luò)的多終端實驗室監(jiān)控系統(tǒng)及可靠性設(shè)計[J]. 楊路,辛煜.  實驗室研究與探索. 2018(08)
[4]基于ZigBee技術(shù)的智能水浸系統(tǒng)設(shè)計[J]. 張貝貝,周祖榮.  計算機工程與設(shè)計. 2016(11)
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碩士論文
[1]基于ZigBee的遠程無線倉庫溫濕度環(huán)境智能監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[D]. 熊雙橋.西華大學 2013



本文編號：3511321