监控系统设计论文大全11篇

监控系统设计论文篇（1）

1）具有远程控制休眠、唤醒地震仪功能。地震仪在放炮之前唤醒，在停止施工期间休眠，地震仪可有选择的进行采集工作，这样大大节省了数据存储空间，降低了采集系统的功耗，延长了仪器的待机时间。

2）可查询如CF卡剩余空间，内置电池电量，位置经纬度，采集站状态等信息。对剩余空间、电池电量不足，采集站状态错误且不能远程修复的采集站及时安排工作人员更换。提高野外勘探作业的工作效率和灵活性，增强采集系统数据的可靠性。对读取回来的地震仪经纬度信息在上位机端进一步处理，可用于研发地震仪排列位置监测及远程防盗系统，保障野外勘探仪器的安全性。

3）远程控制地震仪自检功能，并能回收自检数据。地震仪系统自检内容包括检波器内阻、噪声、隔离度测试等，一次完整的自检过程通常需要2-5分钟，因此无缆存储式地震数据采集系统一般只在开机时自检一次，之后则无自检过程，因此采集站的部分工作状态，如检波器连接状态等仅仅反映了系统开机时的状态，不能作为现场质量监控的标准。法国UNITE系统由于没有远程监控功能，在自存储模式下通常是定时自检，自检时间为5分钟，在系统自检期间，地震仪停止其它一切工作，这样就减弱了地震仪野外勘探作业工作的灵活性。

4）有一定的远程修复及设置功能。如配置系统采样率、增益，系统复位等，出工前对地震仪的工作参数进行统一配置，布设到野外后，根据自检结果对有问题的地震仪进行参数设置和系统复位等操作，远程修复和解决问题，节省人力物力，提高无缆地震仪智能化控制程度。

1.2无线通信技术的选择

目前成熟的无线通信技术较多，如Wi-Fi、Zigbee、Bluetooth、GPRS、3G等，这些通信技术被广泛应用到生活及工业生产中，北斗短报文是近几年才发展起来的一种远距离通信技术，表1列出了应用以上几种通信技术典型模块的最大数据传输速率、传输距离、通信频带的参数值。

1.2.1Wi-Fi

Wi-Fi是IEEE802.11系列标准的统称，其传输速率快、安全性高，可集成到已有的宽带网络中，配合路由器组建有线、无线混合网络快捷方便。地震勘探仪器中Wi-Fi常用的组网模式有两种，即AP（无线访问接入点）模式和AdHoc（点对点）模式，在野外我们可以用架设AP基站的方式来拓扑无线局域网络的覆盖面积[3]，而AP之间可以通过网桥设备连接，从而完成更大面积的网络覆盖范围，然而在实际勘探应用中AP基站和网桥设备架设困难，尤其应用于大道距的二维或者三维勘探工作中，需要更多的基站与网桥，较大的影响了施工进度。AdHoc是一种无中心、自组织、多跳移动通信网络，结点间通过分层的网络协议和分布式算法相互协调，实现了网络的自动组织和数据的相互交换，这种模式下地震仪可将其采集数据及工作状态信息接力式的传输回控制中心，美国WirelessSeismic公司的RT2无线遥测系统就是应用了这种多跳的数据传输方式，两个节点间通信距离的范围约为25~70m，然而这种工作模式会导致越靠近中央记录系统的节点积累的数据量越大，且在线性的网络拓扑结构中，数据传输的稳定性受通信距离与地形环境影响较大，数据通信的质量和速率难以得到有效的保证。

1.2.2GPRS、3G移动网络通信技术

移动网络通信技术已经成为人们工作生活中不可或缺的重要组成部分。该技术具有抗干扰能力强、传输速率高、网络覆盖面广、接入时间短、建设成本低等特点[10]，在地震勘探中可被应用于移动网络信号覆盖范围内的地震台网远程监控，它提高了远程仪器维护的工作效率[11]。然而在地震勘探大道距（道距大于1km）地震深反射、折射探测作业中，由于其基站的信号覆盖范围有限，对于远程监控地震采集站工作存在一定的局限性。

1.2.3北斗短报文通信技术

北斗卫星作为北斗通信技术的中继，转发来自地面用户端的定位及通信请求，地面中心站控制端接收到请求后，解析消息后将解算出的位置信息传回用户端或将接收到的接收信息通过北斗卫星转发至另一地面用户端，达到卫星定位及通信的目的。北斗短报文通信技术在应用时具有信号覆盖范围广、安全、可靠性高和控制简单等特点，用户一次最大可以传送120个汉字的报文信息，而民用信息发送的频度通常为30-60s，接收信息则没有频度的要求，对于地震仪基本的控制命令收发及状态信息的传送，北斗短报文通信技术可以满足无缆地震仪基本状态监控数据传送的要求。

1.3系统结构设计

基于北斗的无缆存储式地震仪远程监控系统工作，系统由主控中心、北斗卫星、采集单元三部分组成，主控中心通过北斗指挥机完成对采集单元远程的控制及状态数据的回收工作，并对接收到的数据进行管理和存储。采集单元完成地震数据采集的同时，通过北斗通信模块可接收来自主控中心端的控制命令，并反馈执行结果信息。北斗卫星是控制命令及反馈信息传递的媒介。

2采集站单元设计

2.1硬件设计

地震检波器将地面振动信号转化为模拟电信号传输到FPGA数据采集单元，由FPGA完成数据的采集、缓存，并提供必要的测试、控制功能。AT91RM9200作为中央处理器，读取FPGA中存储的数据，并转存到CF存储卡中；通过SPI接口与Wi-Fi模块连接，实现近距离的无线数据传输功能；通过UART与GPS、北斗模块连接，为采集站提供高精度的授时、定位、远程通信功能，完成数据同步采集、位置信息获取、工作质量远程监控。采集站也可通过以太网接口与电脑终端连接，完成数据的回收及参数设置、检查工作。采集站在野外应用时采用太阳能和内置锂电池两种供电模式，电源智能管理系统会根据采集站当前工作的天气条件转换供电模式，保证仪器可靠、稳定的工作[12]。

2.2软件设计

采集单元的主控制器ARM9运行嵌入式Linux内核版本为2.6.31的操作系统，北斗通信进程完成对北斗模块接收信息的解析与执行，及执行结果的反馈。北斗短报文通信系统包括指挥机与用户机，指挥机是北斗短报文通信系统的中央控制器，它相当于一个服务器，负责接收来自多个用户机的报文，并可以控制多台用户机来完成相应的指令。用户机是北斗短报文通信系统的子节点，相当于一个客户端，负责将节点工作信息上传到指挥机，和接收来自指挥机的命令。北斗用户机在接收到指挥机传来的信息时，用户机会通过UART将信息内容上传给下位机系统，下位机会根据其数据传输的格式将信息进行解析，并根据信息包含的指令内容来执行相应的任务。

3上位机服务器软件设计及测试

主控中心由上位机、打印机、存储器、发电设备、北斗指挥机组成。上位机与北斗指挥机完成命令的选择与打包发送，及对采集站反馈信息的接收、显示、存储和打印处理。发电设备输出220V的交流电压，为上位机及其外设供电。此外上位机服务器软件通过对GoogleEarthAPI接口的调用，实现了对野外采集站排列位置的远程监测，为微动勘探实验中按两个嵌套式三角形方式排列的采集站传回的GPS位置信息在GoogleEarth中的显示。操作人员可根据地图显示软件中采集站的排列位置了解施工进度，获取采集站排列班报，完成布站人员调度等工作。为了了解远程监控系统的性能及数据传输丢包、误码情况，设计如下测试实验：将7台内置有北斗通信模块的采集站接好检波器放置在室外采集，由主控中心完成与各个采集站间的数据包收发，采用60s一次通讯频度，数据包长度为200字节，从500个样本数据中任选7个，分别用于七个站的通讯测试，主控中心将样本数据依次发给各个子站，并重复500次，子站收到数据包后向主控中心返回相同的样本数据。主控中心计算从开始发包到收包完成的时间间隔作为通信的延时，主控中心与采集站分别记录通信时丢包数，并根据与标准样本数据对比的结果记录错包数。

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1概述

随着计算机技术的发展和应用范围的扩大，电力信息化的不断深人，计算机在电力系统中已从简单数据计算为主发展到数据库处理、实时控制和信息管理等应用领域，并在OA系统、电能电量计费系统、电力营销系统、电力ISP业务、经营财务系统、人力资源系统中得到广泛的应用。在电力系统内，它已经成为各项工作必不可少的基础条件，发挥着不可替代的作用。同时，由于各单位、各部门之间的现存的计算机网络硬件设备与操作系统千差万别，应用水平也参差不齐，因此，在计算机网络覆盖全球，计算机技术迅猛发展的今天，讨论和研究电力系统计算机的应用及安全性则显得尤为重要。

2电力系统的计算机网络应用和管理

电力系统的计算机网络应用是十分广泛的，并且将随着技术的发展而不断发展。这里从Interanet方面讨论电力系统的应用。首先各个单位应该申请工nternet国际域名和注册地址，建立省电力系统WWW服务。将各个部门的公用信息和数据进行WWW，使所有的具有不同计算机水平的员工都可以用浏览器对文档方便地进行调用、查询、浏览和维护，并且建立面对Inter-net的WWW主页服务，不仅宣传企业形象，而且可以将各种电力信息与产品进行工nternet，为了安全可以设立独立的服务器。建立电力系统的E-mail服务，使所有部门和员工拥有自己的电子信箱，不受时间和地域的限制接收电子信件。建立电力系统的FTP服务，使计算机文件方便地在Intranet和Internet上传递。建立电力系统的BBS服务，使所有分布在全省各个地区的员工在开设的不同交谈站进行实时交流。建立电力系统的服务，对系统内的新闻进行播放，同时开辟NEWS讨论主题，给所有员工发表自己见解的机会与场所，群策群力讨论企业的发展与建议。

电力系统的计算机网络管理应对各方面管理进行集成，来管理带宽、安全、通讯量、存储和内容。同时进行数据信息标准化和数据资源共享，保证系统的完整性和灵活性，适应不断变化的要求，满足系统多层次的不同应用，使系统的开放性符合国家标准和规范，保证应用软件和数据资源有较长的生命期，并具有良好的可靠性、安全性和可扩充性，体现集中与分布式的管理原则。

(1)集中就是由省局统一规划全省的计

算机网络结构，统一对全省的计算机网络应用进行协调;对已有的局域网进行论证分析，使其从结构上与总网相适应，对建立的新网进行指导与监督;对网络的通讯建设统一规划管理。建立一个范围广泛的工ntranet，应使用广域网网管，提供与工nternet的出口并进行防火墙技术安全管理，对于在系统内有广泛共性的工作要进行统一的开发与推广。

(2)分布式管理就是体现基层部门的内部管理，各个不同部门在其内部进行网络应用管理，基层部门与省局联系时进行统一的协议管理，保持全省通讯与应用协调一致，又根据单位性质的不同，开发不同特点的Intranete。

3电力系统计算机应用的现状及问题

计算机安全是指计算机信息系统的安全。计算机危害主要指计算机信息系统的软硬件资源遭到破坏、更改或泄露，系统不能正常运行。要保障计算机系统安全就必须治理(即清除、控制或预防)计算机危害。计算机系统的安全与不安全是从多方面反映的，从目前使用和发现的情况看，系统运行不稳定、内部资料外泄、网络利用率低等是主要常见的现象。

通过计算机网络使得电力系统的工作效率提高了，管理范围扩大了，工作人员的办事能力增强了，但计算机系统网络安全问题也随之变得更加严重了。例如:通过电子邮件感染病毒，电力系统管理网络互联接口的防火墙只配置了包过滤规则，提供的安全保证很低，容易受到基于IP欺骗的攻击，泄露企业机密，有些局域网没有进行虚拟网络VLAN划分和管理，造成网络阻塞，使工作效率减低。绝大多数操作系统是非正版软件，或网上下载免费软件，不能够做到及时补丁(PATCH)系统，造成系统漏洞，给攻击者留下木马后门;绝大多数工作站没有关闭不必要的通讯端口，使得计算机易受远程攻击病毒可以长驱直人，等等。

4解决问题的措施和方法

安全性是电力系统计算机网络最重要的部分。安全性既包括网络设施本身的安全，也包括信息的安全;既要防止外界有害信息的侵入和散布，又要保证自身信息的保密性、完整性和可用性。笔者觉得可以从以下几方面人手，提高网络的安全性:

(I)提高网络操作系统的可靠性。操作系统是计算机网络的核心，应选用运行稳定、具有完善的访问控制和系统设计的操作系统，若有多个版本供选择，应选用用户少的版本。在目前条件许可的情况下，可选用UN工X或LINUX。不论选用何种操作系，均应及时安装最新的补丁程序，提高操作系的安全性。

(2)防病毒。防病毒分为单机和网络两种。随着网络技术的快速发展，网络病毒的危害越来越大，因此，必须采用单机和网络防毒结合的防毒体系。单机防毒程序安装在工作站上，保护工作站免受病毒侵扰。主机防护程序安装在主机上，主机的操作系统可以是WINDOWS,UN工X,LINUX等。群件防毒程序安装在Exchange,Lotus等群件服务器中。防病毒墙安装在网关处，及时查杀企图进人内网的网络病毒。防毒控管中心安装在某台网络的机器上，监控整个网络的病毒情况，防毒控管中心可以主动升级，并把升级包通过网络分发给各个机器，完成整个网络的升级。

(3)合理地使用防火墙。防火墙可以阻断非法的数据包，屏蔽针对网络的非法攻击，阻断黑客人侵。一般情况下，防火墙设置会导致信息传输的明显延时，因此，在需要考虑实时性要求的系统，建议采用实时系统专用的防火墙组件，以降低通用防火墙软件延时带来的影响。

监控系统设计论文篇（3）

2系统硬件电路设计

2．1协调器节点硬件设计

协调器节点硬件结构如图2所示。选用TI公司CC2530和高性价比、高集成度的2．4GHZ射频前端CC2591芯片，以保证网络传输质量，扩大网路覆盖面积［2］。CC2530芯片整合了2．4GHZIEEE802．15．4/ZigBeeRF收发机以及工业标准的增强型8051MCU，具有超低功耗、高灵敏度、抗噪声及抗干扰能力。CC2591内置有功率放大器(PA)和低噪声放大器(LNA)，输出功率大(可达+22dBm)，传输距离远(无障碍可传输500～800m)，很好地满足了规模化奶牛场网络传输的要求。CC2530芯片与CC2591射频前端的硬件连接如图3所示。电源系统采用锂电池供电，由单节锂电池经TPS63011电压转换芯片转为3．3V稳定电压给该节点供电(具体电路参考传感器节点电源系统)。

2．2传感器节点硬件设计

传感器节点硬件结构如图4所示。数据采集模块(包括传感器和信号调理电路)负责对奶牛场舍内监测区域环境信息的采集和信号调理，供微处理器接收和处理。微处理器仍采用TI公司的CC2530，射频方案与协调器节点相同，即采用CC2530加CC2591的方案。CC2530和CC2591负责对从数据采集模块送来数据的接收、处理和发送。电源系统模块负责为该节点系统供电。2．2．1电源系统设计电源系统如图5所示。由于用到多种类型传感器，所需电压不尽相同，所以电源系统需提供多种电压值。系统采用锂电池组供电，由8．4V锂电池组经过L7805稳压电后输出5V电压，一方面为部分传感器供电，另一方面再经过TPS63011电压转换芯转为3．3V为系统其他部分供电。TPS63011是宽电压输入(输入值:1．8～5．5V)，高效稳压输出(输出值:3．3V)的稳压芯片，转换效率高达96%，最大输出电流可达1200mA［3］。2．2．2数据采集电路设计2．2．2．1温湿度采集电路设计温湿度采集电路如图6所示。选用体积小、功耗低、单总线接口的数字复合传感器AM2302。该传感器可靠性高、稳定性好、精度高(测温精度为±0．5℃，湿度测量精度±0．2%RH)，所需电压宽(3．3～5．5V)，测温范围宽(－40～80℃)，很适合奶牛场舍内温湿度采集。2．2．2．2光照强度采集电路光照强度采集电路如图7所示。选用欧恩公司的光电集成传感器On9658。该传感器对可见光十分敏感，典型波长为520nm，可以在－20～+75℃温度下稳定工作;可以用2．4～15V为其供电，方便电源系统设计，而且输出电流大。2．2．2．3CO2浓度检测电路选用郑州炜盛电子科技公司生产的小型红外二氧化碳传感器MH－Z12［4］。该传感器选择性好，没有氧气依赖性，质量可靠，能自动进行温度补偿;同时，具有多种信号输出方式(模拟、数字、UART)，方便连接;测量范围为0～5000×10－6(量程可选择);分辨率为5×10－6(0～2000×10－6)、10×10－6(2000～5000×10－6);精确度为±50×10－6;工作所需电压为4～6V;工作环境要求:温度为0～60℃，湿度为0～90%RH。2．2．2．4H2S浓度采集电路H2S浓度采集电路如图8所示。采用英国Al-phasenseH2S－AE电化学传感器，信号调理选用TI公司可编程放大增益的LMP91000芯片。H2S－AE传感器具有低功耗、抗干扰强的优势，而且灵敏度和精度非常高;测量范围为0～2000×10－6;灵敏度为70～100nA/×10－6;分辨率为0．5×10－6。工作环境要求:温度为－30～60℃，湿度为15%～90%RH。该传感器适合奶牛场内部环境条件。LMP91000芯片是可编程低功耗化学传感器模拟前端(AFE)，提供传感器和MCU间完整的信号通路解决方案。LMP91000芯片功耗非常低，电压范围宽(2．7～5．25V)，并且可编程放大增益;可将气体灵敏度从0．5～9500nA/10－6转换成5μA～750μA的电流，通过设置可将信号放大到2V，以便CC2530自带的ADC进行模数转换。此芯片不但能自动进行温度补偿，而且能根据自带的温度传感器所测环境温度对所测H2S浓度数据进行校正。2．2．2．5NH3浓度采集电路NH3浓度采集电路如图9所示。选择MQ－137电阻控制型气敏传感器，其负载电阻两端电压随环境NH3浓度变化而变化，将此变化电压送入微处理器(CC2530芯片)处理即可检测环境中NH3含量。该传感器电路连接简单、可靠性好、反应速度快、灵敏度高，广泛应用于工厂、大气环境中氨气的探测。其探测范围为(10～300)×10－6，工作电压(回路电压)5V±0．1V，加热电压5V±0．1V，加热功耗＜900mW。工作环境要求:温度为－20～50℃，相对湿度为＜95%RH。

3系统工作流程设计

工作流程如图10所示。系统上电，首先进行初始化;初始化一旦完成，数据采集模块开始有条不紊地采集数据;数据经ZigBee无线网络发送给监管中心，监管中心对所接收数据进行显示和储存;同时与设定的阈值进行比较，发出指令对环境调节设备实施控制。数据采集模块的初始化主要完成所有传感器的程序驱动，由中断程序设定各传感器采集信息的时间，让所有传感器有序采集数据，便于微处理器(CC2530)接收和处理。监管中心的初始化主要进行Access数据库的启动。数据库中预设有所监测环境参数的阈值，便于系统进入工作状态后将所接收数据与阈值比较;数据库中还存放有历史数据，便于后续对数据的分析。ZigBee网路采用ZigBee2007协议栈，通过网络层函数NLME_NetworkFormationRequest()建立，由协调器与其所有子节点的“绑定”来实现。ZigBee网路初始化由TI公司提供的Z－Stack完成［6］。监管中心PC机采用VisualBasic和Access数据库组合方式编写上位机软件，对从ZigBee网路获取的信息进行分析处理，并实时显示;同时，将相应信息存入数据库中以便后续利用，并能通过设定的安全阈值，发出控制指令。

监控系统设计论文篇（4）

2监控系统软件系统设计

监控系统的软件部分采用模块化开发方式。整个系统共分为初始化、数据采集管理、控制与维护、人机界面、通信、系统维护等六个模块。在这六个模块中，数据采集管理模块及控制维护模块是整个监控系统的核心模块。数据采集模块可以分为模拟量采集与处理模块、数字量采集与处理模块、报警处理模块三个部分，分别负责系统模拟量和数字量的采集、汇总、处理、存储、转发等工作，同时在分析数据的基础上对系统的运行状态进行分析和判断，如果系统运行状态存在发生故障的可能性，就相应发出报警信号。系统的控制和维护模块的主要功能是接收来自于数据采集模块的数据及初判结果，并根据结果进行电源运行状态的管理，其中包括对系统的自检、故障自诊断、程序复位、系统安全等方面的功能。除此之处，还要完成对其他模块的调度。

监控系统设计论文篇（5）

配电监控系统是将智能配电设备更加数字化的信息进行采集，从而实现了配电站的成本缩减。为了满足用户的实际需求，笔者结合某机场建设来分析常见低压配电系统元件的选择、监控系统现场通信协议及总线的应用。

1监控构成与原理

配电监控系统，主要是由三个部分的工作站而组成的。这三个部分分别为打印机管理员工作站，工程师工作站以及最后的智能化开关柜。而如果想要工控机进行正常的通讯，这就需要我们结合之前所提到的三个部分中的电力仪表，由此而进行开关柜的通讯系统，以及开关系统。同时，我们还应该安装几个分屏，比如说功率因数补偿屏以及过桥屏模块和另外的其他分屏。

2监控系统构成

2．1服务器

如果进行监控网络的设计，要重新配置底层配电源元件，且需要进行通信网络的设计和施工。传统配电系统不具备通信电缆的条件，为了保证通信的基础，加入无线通信也是配电监控系统的发展趋势，其可以透明地把配电系统串口信号进行双向无线传输，还能使用工频段，不需要进行申请。会随着上网的普及，转换器运用也会在逐步增加，对于这些产品提供标准的通信接口，还要提供双向透明数据，让大家不用知道复杂的通信原理协议下，不用麻烦的更改原有程序，就能让工业串口设备的串口通信转换为无线网络通信，目前已经很多国内系统厂商都在实行提出了无线组网的方案。

2．2光纤交换机

该监控系统之中的光纤交换机，是由一个网络体系而组成的，这一网络系统的主用功能就是为了储存。其中这一系统之中的通讯功能，都是由这一设备在网络之中进行的。因此，光纤交换机这一设备不仅仅可以帮助我们储存资料，而且还可以帮助我们进行大部分情况之下的监控任务。同时，可以提高了数据备份速度，更增加了对存储系统的冗余连接，并且我们还可以通过使用循环嵌套来使得我们的光纤交换机减少用电量。作为程序中存放所采集到的电量参数的地址，我们需要使用到DB数据块。如果要从技术上来讲，连接设备、设备接口和通信控制协议，可以构成一个SAN系统。

3监控软件系统设计

监控软件系统的设计，主要作用是为了能够帮助我们进行远处信息的采集，这一系统的设计采用了独立的运行系统以及数据库，它的工程师工作站用的是运行Windows2000。专业网络版组态软件是基于组态软件TelePower为基础，而开发使用的监控系统。这一监控系统可以有效的降低电压的使用度数，同时增加软件的画面效果。由此而使得我们所看到的，呈现出来的画面是高配置的模拟画面。该监控系统的主要功能是为了能够的将登录，以及各种表格，和各种数据，乃至于操作记录等，其中，甚至是较为困难的，难以解决的任务，都可以使用这一监控系统。因此，这一监控系统不仅仅可以做到较为高难度的监控要求，还可以确保一定的安全;可通过网络状态检测、综合判断等，进而提高整个配电系统的可靠性。

3．1PLC设计

笔者所在的某国际机场低压配电监控系统所使用的软件，其特点主要就是能依据循环嵌套的这一种模式，从而实现了这一控制系统在使用的时候能够尽可能的较少电压的使用。而在另外一种形态的时候，这一软件又可以DB数据块作为程序中存放所采集到的电量参数的地址:(1)功能块FC31(Measurement)主要实现通过移动定义的变量P，实现开关远程分合;(2)功能块FC32(Commstatesum)这一功能块的主要目的就是为了能够更好的采取一一对应的方式，由此而进行数量的采集。

3．2人机操作界面

国际机场低压配电监控系统是西门子的专业软件作为使用的平台，然后以WINDOWM7作为这一人机操作界面的操作系统的一部分，同时另外使用不同的服务器作为这一操作系统的另一部分，由此而组成的人机操作界面。(1)用户管理及操作权限。这是需要工程师级别的用户才可以使用的操作权限，对于一般的操作人员，是不具有这一操作权利的。这一做法的主要目的就是为了使得人机操作界面，能够处于一个较为安全的环境之中。而这一操作权限的控制，主要原理为低电压的配置。(2)图形化系统。图形化系统不仅仅可以实现传统的监视任务，更加值得称赞的是图形化系统还可以实现复杂化的监控任务。这都是通过图形化设计器这一机型，从而使得图形化系统能够在运行的时候，做到这一成果。在图形化系统在进行运行的时候，可以依靠图形化设计器呈现出现场的实时监控，这就很大程度上的保证了机场之中的安全。(3)数据的采集与处理。人机操作界面之中的数据，主要采集来源是数据库储存。对于数据的采集以及处理来说，正是因为配备了低电压的系统来进行数据采集设备的开关，因此重要的信息都会被采集进数据库之中。并且，这一设备同时配合以多功能的电力系统开关，就可以直接采集到监控系统的信息。(4)报表管理。报表管理主要使用的是电能报表，这一管理可以自动的运行关于报表的各个方面的内容，其中包括了报表的历史，报表的操作记录，报表的查询以及等等其他的各个方面的报表数值。这些报表数值不仅仅可以给我们呈现出关于电能费率的相关数据的表格，还可以让我们方便的查询在这些数值形成过程之中的具体细节。(5)事件记录和故障报警。事件纪录以及故障报警，是可以详细给我们呈现出事件发生时候的所存在的所有内容。甚至于，这一内容之中还包括了值班人员的信息等等，并且还可以自动对运行设备发送控制指令。(6)打印。对于给需要打印的作业进行打印，在这一机器进行运行的时候，需要有动态内容的设定，并且同时还需要设置打印作业的时候所需要的相对应的数据，这样才可以在低压的情况之下，进行打印。

4结语

由以上的实践研究，我们可以清楚的知道，这一电子监控系统具有很高的可实用性。这一监控系统，不仅仅可以很好的做到了安全简单这一基础要求，同时也可以更好的提高了工作人员们的工作效率。使得工作人们能够在远程就可以进行这一监控系统的操作使用，并且这一设备也很好的实现了数据储存这一要求。因此，这一电子监控设备不仅仅达到了我们所需要的设计目的，同时这一监控设备在实际的运用之中，发挥了更好的使用效果。

作者:唐澜剑 单位:成都双流国际机场股份有限公司

参考文献

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2系统硬件组成

2．1传感器模块

系统需要采集菇棚内的温度、湿度、CO2浓度、光照度这4个环境因子，所以选择JWSL－3VB型温湿度传感器工作量程分别为0～50℃、0～100%RH，精度为±0．5℃、3%RH;LCO2－V1型CO2浓度传感器工作量程为0～5000×10－6，精度为±30℃、10－6±5%;GZD－V1型光照度传感器工作量程为0～1000lux;传感器的输出均为0～5V电压信号。

2．2数据采集模块

系统选用AL－4AI4DO经济实用型数据采集模块。其集成了4路0～5V/0～20mA采集、4路继电器输出功能。采集接口分辨率12位，精度为±0．01V。继电器接口为干接点输出，触点容量为5A/30VDC、5A/250VAC。模块采用工业级STM32F10x单片机作为控制核心，配备两路RS485接口，采用标准ModbusRTU通信协议，完成读取4路采集数据、读取或设置4路继电器状态等功能。

2．3无线通讯模块

GPRS(通用分组无线业务的简称)是一种以GSM为基础的无线数据传输技术，在基于电路交换方式的GSM网络上增加了SGSN和GGSN等功能。GPRS通讯网络具有通讯速度快、持久在线性强、不受地域限制、延时短、成本低等特点［10－11］。系统选用COMWAYWG－8010GPRSDTU内置工业级GPRS无线模块，其提供标准的RS485数据接口，可以方便地连接AL－4AI4DO采集模块，即可与服务器端通过GPRS无线网络和Internet网络建立连接，实现上位机与采集模块间数据的全透明传输。通过RS485数据接口，可以控制和协调多台终端数据采集模块与上位机通信。同时，如果需要维持双向通信，必须设置GPRS－DTU定时发送的心跳数据包，从而保持NAT端口映射。

2．4可编程控制器(PLC)

可编程控制器简称PLC(ProgrammableLogicCon-troller)，它是基于微处理器的通用工业控制装置［12］。系统选用西门子公司的S7－200系列PLC，它具有极高的可靠性、强大的通信能力、较强的抗干扰能力和丰富的扩展模块。CPU选用的是S7－226CN，它集成了24点输入/16点输出共40个数字量I/O点，最大可扩展数字量I/O点为128点输入/128点输出，充分满足了杏鲍菇温室内多点控制的需求。2．5电源模块系统中的各个设备对供电电源的要求不同:采集器使用12VDC供电电源，传感器使用24VDC供电电源，DTU使用5V的供电电源。2．6执行机构执行机构接收上位机发出的控制命令，通过S7－200PLC输出端继电器输出，控制执行器动作。每间菇棚内主要执行器包括空调机、喷淋装置、换气扇及散光灯。其中，空调机组具备制冷、制热等功能，自动控制程度高，换气扇分进气和排气两种安装方式，杏鲍菇属暗箱培养只需两展散光灯。

3上位机监控软件设计

上位机监控软件处于监控层，完成对现场数据采集和执行机构控制。系统的上位机为组态王King-View6．55，具有操作简单、功能齐全、丰富的图形化设计资源、数据的动态显示、报警设置以及报表显示等功能，内部提供与多种类型硬件连接的接口［13］。系统通过建立DTU和AL－4AI4DO采集模块连接，组态王和AL－4AI4DO采集模块通讯，完成动态的数据交换，以实现对现场数据的实时采集、处理和对现场设备的实时控制。

3．1DTU与采集模块的通讯

系统将DTU进行初始化配置后，在DTU标识的卡槽内插入一张开通GPRS流量的SIM卡，再通过RS－485线将DTU的串口与采集器串口连接，即可实现采集数据向DTU的传送。其中，系统采用全双工方式传输模式的串行通讯，两根数据线均可进行数据的发送和接收，发送和接收信息可以同时实现，互不冲突。

3．2组态王与采集模块的通讯

组态王通过虚拟串口与远程设备进行数据通讯。AL－4AI4DO采集模块在组态王中支持modbus(RTU)设备。首先，在组态王工程的COM口建立莫迪康PLC设备，设备地址必须与AL－4AI4DO采集模块设置的地址保持一致，并设定COM口通讯参数。然后，在组态王软件内部将DTU虚拟接入上位机的串口，配置运行DTU无线串口服务软件，从而实现采集模块与组态王之间的无线数据交换。

3．3数据采集功能设计

系统通过DTU无线通讯模块经GPRS网络实现菇棚内传感器数据的无线远传，上位机接收、处理、储存现场数据。系统处于运行状态时，在上位机上必须事先运行无线串口服务软件，确保DTU处于online状态。当无线串口服务软件的虚拟串口有数据收发时，软件窗口中即能显示数据收发的字节数。系统在单个菇棚监控的基础上将4个菇棚的数据采集模块(AL－4DI4DO)采取并联的方式，通过地址的不同选择实现多对一的传输模式，利用上位机监控软件接收显示所有的实时数据，从而实现四区域环境监控，并以拓扑的方式将其扩展到整栋温室，达到群落式远程监控的目的。每一个采集模块对应每个菇棚内的3类传感器，采集到的多路数据只用一个DTU无线串口进行传输。4个数据采集模块并联同一个无线串口，需要用软件编程实现串口共享的方法，以12s为1个周期，将其划分成4个时间段，每3s采集1次数据。采集模块分时发送数据流程图如图2所示。

3．4PLC控制程序设计

结合宁夏南部山区的气候特性和杏鲍菇子实体生长期的最佳调控策略，需要对菇棚内进行降温、升温、增加湿度、通风换气、补充光照的调节。系统上位机的组态王软件通过设定的程序对采集到的实时数据与环境因子的上下限值进行比较，然后发出控制命令经DTU无线传给数据采集模块的继电器端口，控制现场的S7－200PLC工作，使相应的执行器动作。菇棚内的温度过高时，控制空调制冷机工作;温度过低时，控制空调加热器工作;湿度过低时，控制喷淋装置工作。由于杏鲍菇在生长过程中释放CO2，使CO2浓度不断升高，因此需控制CO2不超过规定的上限值。当CO2超过上限时，通过控制换气扇工作降低棚内CO2浓度。同时，通过控制散光灯的开关进行光照补充。控制程序流程图如图3所示。3．5组态王的监控界面设计基于组态王丰富的设备驱动程序、灵活的组态方式以及动态数据交换的功能，设计了群落式杏鲍菇生长环境远程监控系统，满足了多间菇棚的实时数据采集、动态显示、参数调整、超限报警等设备调控的要求，提高了杏鲍菇生产过程的自动化程度。系统部分监控界面如图4、图5、图6所示。

4系统运行

系统在宁夏彭阳食用菌标准化生产示范基地进行示范性推广应用。该示范基地占地33．3hm2，对其中生产杏鲍菇的112间菇棚进行群落式无线远程监控系统的应用试验。实践证明，该系统是可行的，性能稳定可靠，监测精度高，能够实时与上位机进行无线通讯，实现了菇棚内环境参数的实时监测，且设备调控平稳准确，达到了群落式无线远程监控的目的。如图7所示，选取2013年9月正处在出菇期的某间杏鲍菇菇棚8:00－16:00的监测数据，采集频率30min。从数据曲线可以直观地看到，系统运行正常且稳定，能够依据调控策略调节环境参数保持在杏鲍菇子实体发育期需求的范围内，综合应用效果良好。

监控系统设计论文篇（7）

视频监控系统是我国轨道运输行业稳定安全高效运行的保障，因此我国的交通运输行业非常的重视视频监控系统的建设和发展。轨道交通行业中的突发事件的综合防治还是需要依靠视频监控系统作为技术支持。在我国的城市轨道运输运行过程中，作为重要的安全保障手段，视频监控系统一直是非常重要的一个技术环节。交通运输中的视频监控系统能够最为直接地为地铁的安全管理人员以及运行管理人员提供地铁运营过程中的实时现场监控画面，有助于地铁工作人员的现场指挥及应变。视频监控系统能够详实的提供地铁运行过程中的多种数据和画面。目前视频监视系统技术的主流是采用全数字视频监视技术，构建高清视频监视系统。系统采用车站、控制中心两级互相独立的监控方式，平常以车站值班员控制为主进行视频监控，控制中心调度员可任意选择上调各车站任一摄像头的监控画面。在紧急情况下则转换为以控制中心调度员控制为主进行视频监控。视频监视系统是轨道交通运营、管理现代化的配套设备，是供控制中心各调度员、车站值班员、列车司机、轨道交通公安人员及站台工作人员等对轨道交通车站的站厅、站台、出入口等主要区域，列车出入站以及旅客上下车情况等提供实时视频监视，以加强运行组织管理，提高效率，确保安全正点地运送旅客的重要手段。一旦车站发生灾情时，视频监视系统可作为防灾调度员指挥抢险的指挥工具。

1视频监控系统中的车站本地视频监控系统

关于视频监控系统中的本地视频监控系统的阐析和论述，文章主要从四个方面进行阐析和论述。第一个方面是本地视频监控系统的主要结构构成。第二个方面是本地视频监控系统的主要设计。第三个方面是本地视频监控系统的监控区域划分。第四个方面是本地视频监控系统的设备内部信息间的传输形式。

1.1本地视频监控系统的主要结构构成

系统中的主要构成一般有：摄像机、视频管理服务器、监视终端、视频分配器、、视频存储设备、控制终端、站台监视器、画面处理器等主要结构组成，同时还要辅助一些软件及终端控制设备等。

1.2本地视频监控系统的主要设计

系统的设计主要是为车站值班员提供对车站站厅的售票亭、自动售票机、进出站闸机、自动扶梯、站台、出入口及通道等主要区域进行监视。为列车司机和站台工作人员提供对相应站台旅客上、下车等情况进行监视以及本列车上乘客的情况进行监视。

1.3本地视频监控系统的监控区域划分

系统的监控区域划分主要有五个区域。第一个是上行站台区域的监控；第二个是下行站台区域的监控；第三个是站厅区域的监控；第四个是出入口区域的监控，第五个是设备区域的监控。

1.4本地视频监控系统的传输形式

站内的视频传输主要是依靠光缆或电缆的传输进行信息的传输，通常使用光缆进行远距离传输，每一个图像信息或者是声音信息都是点对点的传输。在这一传输过程中经常会使用到编解码器。

2控制中心远程视频监控系统

关于控制中心远程视频监控系统的阐析和论述，文章主要从三个方面进行阐析和论述。第一个方面是中心远程视频监控系统的设计。第二个方面是中心远程视频监控系统的网络管理终端。第三个方面是中心远程视频监控系统和车站视频监视系统的信息的传输形式。

2.1中心远程视频监控系统的设计

在中心各调度员处设有视频监视系统工作站，控制中心各调度员通过工作站向各车站视频监视系统发送操作指令，将车站摄像机摄取的图像调入控制中心显示终端进行监视。

2.2中心远程视频监控系统的网络管理终端

系统具有完善的网络管理功能，能通过电子地图方式实时监测中心和各车站设备的运行状态信息，可完成自动检测、遥控检测、故障定位、故障报警及远端维护等，出现故障时能够发出声音报警。

2.3中心远程视频监控系统和车站视频监视系统的信息的传输形式

控制中心和车站的主要传输是通过光纤网络进行传输，组成传输网络环。光纤网络的传输速度能够达到每秒1000Mb。采用以太网交换方式。

3轨道交通行业中视频监控系统的技术特点

关于轨道交通行业中视频监控系统的技术特点的阐析和论述，文章主要从两个方面进行阐析和论述。第一个方面是视频监控系统采用的高清数字技术，能够有效的提升视频的分辨率。第二个方面是视频监控系统的网络功能较为强大，能够对视频系统的各个环节进行有效控制。

3.1视频监控系统采用的高清数字技术，能够有效的提升视频的分辨率

目前视频监控系统从图像的采集、传送、存储、显示全部达到高清，符合HDTV标准的分辨率1920×1080以上全实时图像画质系统组成简单、易扩容、易升级、易维护，在瞬间电源倒换时不死机，设备及板卡允许带电热插拔。

3.2视频监控系统的网络功能较为强大，能够对视频系统的各个环节进行有效控制

结合计算机技术，通过系统软件实现控制界面的可视化，控制环境的多媒体化，可以方便地实现对视频切换、音频切换、镜头云台控制、报警输入、行动输出录像的智能化控制，进而达到对事件的分析、统计、处理，实现视频监控的智能管理。

4轨道交通行业中视频监控系统的发展方向

随着信息技术的进步，越来越多的先进科学技术会被应用到城市轨道交通中的数字视频监控系统中为人们的生活、工作提供服务。可预见的未来，城市轨道交通数字视频监控系统必然会向一体化方向、高清化方向、集散式网络化方向、管理智能化方向发展。

5结束语

在我国城市轨道交通运输发展的大环境下，我们只有对视频监控系统更好的认识和发展创新，才能够使我国的轨道交通事业更加安全稳定的运行。

参考文献

[1]何宗华.城市轨道交通通信信号系统运行与维护[M].中国建筑工业出版社.

[2]陈伟.城市轨道交通视频监控广域联网应用与探析[J].中国安防，2010，12（5）：38-41.

[3]钱伟勇.视频安防监控系统在城市轨道交通中的应用新要求[J].城市轨道交通研究，2011，6（11）：76-77.

监控系统设计论文篇（8）

中图分类号:TP399 文献标识码：A

Abstract：With the rapid development of Expressway-Construction in our country, its informazation also enters in a new period; traditional supervision method in Expressway uses analogmap to express the devices in expressway which can not satisfy the desiration for geo-information of people. In this paper, based on a newly section expressway in someplace and using SuperMap as the GIS platform, a supervision and control system was established and show the importance of actual landform in SCADA . This paper, uniting GIS theory, Supervision theory, GPS theory and net communication theory, established a expressway Supervision and control system based on GIS perfectly, and it is believable that this GIS system can contributes to our country’s expressway construction.

Key words: Intelligent transportation; SCADA; GIS; Expressway; Information technology

随着我国国民经济水平的提高和城市化进程的加快，公路交通运输事业蓬勃发展。截止2009年底，我国高速公路的通车里程达65000km[1]。近几年，高速公路系统的复杂性和迫切性更是与日俱增，人们的出行从某种意义上来说已经离不开高速公路。而传统的监控系统虽然功能完备，但不具备相应的空间信息，专业性较强，致使其很难得到大众的认可。将空间信息融入到监控系统里已成为时代的需求。

GIS是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统[2]。是近些年才逐渐开始受到大家青睐的一项新技术，它涵盖了许多新的技术理论。

一、GIS在高速公路中的应用研究

GIS在高速公路中的应用由于其迫切性在几年前都有很多学者研究，但由于当时条件的限制，大多数监控系统用MapX，而MapX的局限性使得GIS在高速公路中的应用也未能有效的得到推广。监控系统的理论已经非常成熟，而GIS理论是在近些年才发展起来的，所以如何无缝的是两种技术理论融合是目前应用研究的难点之一。

从最初的MapX到后来的ArcGIS，再到如今的各种GIS平台，可以说，人们一直在探索GIS在高速公路监控系统中的应用研究。如今，本系统采用国产软件SuperMap来实现两技术的融合，较好的完成了基于GIS的高速公路监控系统的应用[3,4]。

二、系统的设计

由于本研究的跨学科跨专业性，要正确的做好系统的总体设计是系统成功的关键。而设计好总体设计又必须对GIS理论和监控理论的应用非常了解。本系统基于我国某地某段高速公路为基础建立了以GIS为基础地理背景的监控系统。系统的总体设计如下图所示：

图1 系统总体设计

Fig.1 General System-Design

三、模块设计

模块设计即相应的功能设计，是相对于整体设计来说更为详细的对每一个重要的功能进行展开设计。从整体来看，基于SuperMap的监控系统的功能模块主要分为地图基本操作模块、地图空间分析模块、设备的监控模块、实时监控模块和报表输出模块。具体设计图如图2所示：

图2 系统模块设计

Fig.2 System Function Module Design

3.1地图基本操作模块

地图的基本操作，如地图的自由缩放、平移拖动等，此外还包括地图的多比例尺显示，地图的图层管理等一些基本的常用的地图操作。类型与人们日常用Baidu地图或者Google地图一样。

3.2地图空间分析模块

空间分析是地图的一项高级功能，常见的矢量分析功能包括缓冲区分析、地图叠加、距离量算等等。本系统具备一定的空间分析能力。

地图的空间分析能正确的提供救援路线和GPS导航、还能分析一定范围内的事故量、事故发生地、救援车辆数量等，功能非常强大[2,5]。

3.3设备监控模块

高速公路上的设备以点状符号表现出来，并且以不同的图层来区别。各设备通过Tcp/IP协议来与系统进行网络通信，并且通过同时启动许多线程来达到各设备同时通信的目的。要处理好这一模块则要求对Socket通信比较了解才行。

3.4报表模块

报表数据是查询历史数据的唯一依据，所以报表模块的输出是研究历史数据最关键的功能。报表数据主要针对设备的历史数据和用户操作的记录，它记录设备一段时间的状态值和用户操作，如：下报板等操作，它使我们更加了解设备的状态。

四、系统开发

本系统采用C#编程语言，平台采用Microsoft Visual Studio 2008，数据库采用MicroSoft SQL Server 2008，GIS平台采用国产软件SuperMap Objects，SuperMap有很多优点，例如其经济性、专题图特性、可扩展性都致使其表现出来的地图色彩绚丽，界面友好，功能强大。本系统以某高速公路为实际依据，实现了如下图所示的基于SuperMap的监控系统。

基于SuperMap的高速公路监控系统实践证明：GIS与监控的结合是非常成功的。GIS在监控系统的应用中，能够通过地图，提供设备实际的位置，使操作者很顺利的便能将监控设备与实际地形联系起来，也可提供相应的报警信息和车辆救援信息。还能通过GIS的网络分析提供相应的路线，给操作者和决策者以最直观的展现方式，进而提供整体的办事效率，为决策部门节省宝贵的时间，相信本系统可以为高速公路的信息化建设提供很好的理论依据。

参考文献：

[1]交通运输部.2009年公路水路交通行业发展统计公报[R].北京:交通运输部,2010.[Ministry of Transport. Highway waterway traffic industry development statistical bulletin in 2009[R]. Beijing: Ministry of Transport, 2010.]

监控系统设计论文篇（9）

随着我国经济的飞速增长，航空业在近些年也得到了空前的发展，国内各大机场每天的航班起降次数也有非常显著的增加，这就给机场的安全可靠运行提出了更高的要求。机场导航站是机场安全运行的关键组成部分，通常情况下每个机场都需要很多个地面导航站为其服务。导航站通过无线传输技术，向空中飞行的飞机发送其所在位置、高度等等信息，以保证飞机能够安全飞行以及安全着陆。此外，导航站中的设备还配有备份动力系统以及空调系统等部件，这些部件工作时对于所处的环境有着一定的要求。譬如周围环境的温度、湿度、工作电压、工作电流等。传统的监测方式均是由工作人员对设备进行直接查看，这样不仅工作效率低，而且不能够实时掌握导航站设备运行的情况，一旦出现问题不能够及时进行解决，极大的影响着飞机的安全飞行。为了能够实现对导航站设备运行情况的实时监控，提高工作人员的工作效率，本文设计了一种机场导航站集中监控系统。下面就该系统的设计方案进行简要的描述。

1 系统设计思想

机场导航站集中监控系统的核心就是计算机，模块化设计是系统软、硬件结构设计的基本思想，同时系统还使用了多个传感器以及自动控制电路，通过LAN、E1、RS485实现导航站设备监测数据的远程传输，以及监测控制中心对导航站设备的远程控制。

2 系统所要监控的内容

机场导航站集中监控系统所需要监控的主要内容大致可以分为三大块：动力监控、环境监控以及报警监控。实施监控的主要方法为以下四种：a）遥测：监控中心可以控制系统所配置的多种传感器以及大量的监控设备来对所需要监控的数据进行远程采集。b）遥讯：监控中心通过该方式可以获得导航站设备的实际运行状态以及设备的原有参数。c）遥调：监控中心可以通过该方式对导航站设备的各种运行参数进行远距离调节。d）遥控：监控中心通过该方式对导航站设备进行远程控制。

3 系统总体设计

3.1 系统拓扑结构

本文所涉及的机场导航站集中监控系统主要由四大部分组成：监控中心客户端、数字视频与环境参数采集器（DVES）、分布式数据库应用服务器以及底层监控设备。在实际应用中，不同机场的规模以及所建设的导航站数量均有所不同，所以要想提高监控系统的适用性，就必须对系统组网以及灵活性进行优化设计。本文设计系统每个单元的连接方式可以用下图表示：

系统的一个监控单元就由一个DVES和与之相连的底层监控设备所组成，一个监控单元对应着监控一个导航站，但一个监控中心客户端却连接了多个控制单元，进而实现对多个导航站的监控。

3.2 系统组成

a）监控中心客户端：所谓监控中心客户端，实际上就是一个安装运行机场导航站集中监控系统的计算机，监控人员可以通过这个客户端获取所需要的监控信息，并对这些信息进行集中管理。而且，不同的监控中心客户端相互之间可以独立运行。监控人员可以在计算机中运行多个监控客户端，通过局域网或者Internet实现与监控现场DVES的连接，掌握底层监控设备运行过程中的任何数据。此外，系统还可以使用DCOM技术对系统的监控记录进行分布式保存，进一步完善监控系统数据库。

b）DVES：DVES在结构上可以分为两个部分：DVS以及串行数据接口卡。它是导航站监控系统中的重要组成部分，承担着监控数据采集的重要任务。

DVS数字视频服务器是使用Socket 完全封装传输控制协议的多线程服务器端，其主要作用就是对所采集到的视频数据进行处理并传输。DVS的开发过程会使用一些封装了必要数据处理以及传输接口方法的SDK开发包。串行数据接口卡是通过RS232与DVS实现连接的，它实质上适宜用可以即插即用的单片机系统。串行数据接口卡的结构可以用下表表示：

c）数据库应用服务器：机场导航站集中监控系统所采集的数据量与系统所底层连接的监控设备多少成正比例关系，所以对于具有众多监控设备的监控系统而言，分布式数据库是一种较好的数据存储结构。本文设计的系统就是使用了分布式数据存储技术，数据库与监控中心客户端直接的连接是通过DCOM接口来实现的，同时用户可以直接查看具体的交换过程。

以上对系统的设计理念、监控对象以及系统的总体结构进行了简要的介绍，机场导航站集中监控系统对于机场的安全运行有着非常重要的现实意义。今后，笔者将对系统的实际使用情况进行跟踪研究，以期进一步提高系统的运行性能及适用性。

监控系统设计论文篇（10）

中图分类号：U491 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）03（c）-0024-02

1 提出相关的问题

铁路机务段指挥行车的具体工作通常是利用无线DMIS系统技术控制机车的实时动态，它的信息量及实时性不能实现对列车行车的连续追踪。地面工作人员应该快速和准确地掌握机车行驶的准确状态，同时在有需要的时候要对机车上面的工作人员做好指挥工作。

机车的监控设施主要是准确记录机车行驶的数据文件。很长一段时间以来都是使用人工方式记录的，人工方式记录有很多的不足，一旦机车出现事故，就无法快速取得准确的全部信息数据文件，也就不能对事故做出准确的分析；而且监控设施记录下的数据信息文件只是为进行安全的研究进行使用的，很多机车行驶的数据也没有充分利用。

铁路目前的信息化发展已经成为了一种趋势，广大铁路部门和铁路工作人员为了适应这样的发展趋势，需要实现比较长的距离车地信息数据传输方式，把火车行驶的具体状态出现的信息数据从火车中传输到指挥控制系统中，同时确保监控记录的信息文件可以做到自行分析，让信息数据在采集与统计工作中可以高质量地完成，为火车统计提供准确信息，提升统计的准确性，降低工作人员工作强度，提高效率。

机车运用智能管理系统是现在列车行驶时比较常用的一种系统，它主要是利用无线传输手段，确保信息传输设施可以与机车调度室和指挥部门进行有效的信息传输。控制工作室能够使用这种技术对火车驾驶员进行正确的控制，提升遇到突发事件的应对能力，同时做好安全分析工作，为火车的统计提供准确信息数据，降低统计工作量，为工作人员正确掌控机车运行的效率提供合理的建议和依据。

2 机车运用智能管理系统研究的主要目标

车载信息传输设备，通过232、485、CAN、局域网等端口，与监控装置、TAX2箱、能耗监测装置等设备连接，预留扩展接口，用于连接更多机车设备。利用网络，保证火车运行的信息可以进行远程的准确快速传输。车载信息数据设施，内置CPS模块，确保火车的位置定位是正确的。

组成机车运用智能管理平台的组成部分主要有：统一的门户，统一的用户、信息数据、智能表格、业务集成平台等。这里面业务集成平台是最主要的，有很多的内容：火车行驶的信息数据，利用虚拟地图监测火车行驶的具体情况，使用卫星定位技术，保证机车准确的定位，监控设施所记录的信息和文件要通过无线技术进行传输和分析，结合火车运行的数据信息，工作人员应该使用相关的数学模型去研究降低能耗等的优化技术。

3 机车运用智能管理系统的主要构成

机车运用智能管理系统属于比较复杂的系统平台，它是通过网络保证火车行驶的信息数据可以及时地进行传输与储存的平台系统。它充分使用了现在通用的技术手段，建设机车运用智能通讯集成平台。这个系统主要是由车载信息数据的传输设施、地面使用集成体系及Internet网络这几个部分构成的。地面集成体系主要是由通信相关服务器、数据相关服务器这些服务器组成的，通信服务器主要是接收火车行驶的信息数据同时发送到数据服务器和数据处理程序里进行存储。

这个系统主要有3个层次的结构：数据的采集传输、数据的处理及客户端。数据采集和传输：通过连接监控设备的无线终端采集监控文件和数据等信息，并将数据实时发送到通信服务器。数据处理：数据处理服务器通过Internet接收通信服务器转发的数据信息，经过数据处理程序的处理存入数据库。客户端：客户端通过IE浏览器浏览数据处理服务器处理后的数据信息，信息显示模式分为图形显示和表格显示两种。

4 机车运用智能管理系统使用效果

机车运用智能管理系统从2009年开始使用后，系统每种功能都是处于正常运行的状态，在数据的传输方面是非常稳定的，设施的质量也很好，系统功能以及性能可以满足机务段具体的使用要求。

机车运用智能管理系统优势有很多，它在运行性能方面比较稳定，信息传输质量很高，在日常的维护上也很便捷，适合机车的使用。这个系统投入以及使用能够为铁路部门在行车、管理、统计信息数据等很多方面的工作提供依据。机车运行信息输出不但可以对列车进行准确的定位和跟踪，也可以进行远程的质量安全管理，提供详细信息数据，系统能够进行自动生成报单和报表，这为机车统计提供了极大的便利。

目前这个系统在客户化方面的工作也正在持续地深入，系统不断为列车的实时追踪、质量鉴别、安全管理、数据远程传输诊断和统计分析等这些基础信息提供支持，为广大铁路工作人员提供参考。

5 结语

研究和分析好机车运用智能管理系统对于铁路信息建设有着很重大的意义，它可以充分地将车地资源进行有效的整合，及时取得火车行驶的各项关键信息数据，为火车运用和管理提供科学的依据，同时符合管理部门对掌控机车运行的具体要求。这个系统的全面使用和推广会有效地提升机车控制水平，推动行车指挥、监控等部门的自动化发展。

这个系统在智能化上也有很好的应用，它可以充分地降低机务段监控人员繁重的工作量，将动态的监测变成静态的监测，将电子报单进行合理的使用，取代手工报单，提高了工作的效率，也能缩短统计时间，节约成本。

车载与地面系统的各种软件和硬件能够有效地融入铁路的安全信息系统中，担负起车载数据信息与列车和地面控制中心的整合。同时对机车的行驶进行有效的控制，对数据信息存储进行有效监控记录，对机车进行突发事件的自动处理、进行远程控制这些任务都有很大的帮助。

参考文献

[1] 刘明鑫，汪学刚，邹林.基于TC35i和MSP430无线传输系统[C]//第九届全国信息获取与处理学术会议论文集.2011.

[2] 王伟，张鸣，杨静.由AT89S52与TC35i实现的短信息处理系统[C]//计算机研究新进展（2010）――河南省计算机学会2010年学术年会论文集.2010.

[3] 吕巍，吕晓枫，李新.计算机接口技术实验的改革与实践[C]//科技创新与节能减排――吉林省第五届科学技术学术年会论文集（上册）.2008.

[4] 薛小平，张思东，陈香.基于RFID的集装箱及其货物的基础数据采集研究[C]//可持续发展的中国交通――2005全国博士生学术论坛（交通运输工程学科）论文集（下册）.2005.

[5] 周旭东，楚随英.PLC控制系统抗干扰技术分析[C]//第二届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集（上册）.2004.

监控系统设计论文篇（11）

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)13-3052-03

Construction of Network Equipment Monitoring System Based on H3C

ZHAO Li-chun,LIANG Yi-ping,LIN Yue,LIANG Jian

(The Affiliated Ruikang Hospital of Guangxi Traditional Chinese Medical College,Nanning 530011,China)

Abstract: The construction of information systems can not be separated from the network equipment, network equipment, performance, security, fault monitoring is very important. Effective network equipment monitoring is important to reduce network failures, improve equipment utilization. H3C equipment, for example, discuss the structure of the monitor of network equipment.

Key words: H3C; network equipment; monitor

随着信息技术的发展,数据规模和网络规模均在不断地扩大,在给各单位的电子业务工作开展带来便利的同时也随之带来安全和管理问题。建设信息系统离不开网络设备，对网络设备进行性能、安全、故障等方面的监控是非常重要的[1]。行之有效的网络设备监控对降低网络故障，提高设备利用率有重要意义。H3C的网络设备品种齐全,价格适中,性能可靠,配置方便,在我国行业市场具有较高的占有率.本文以H3C设备为例，对网络设备监控的搭建过程的关键问题和技术进行讨论.

1基于H3C的网络设备监控系统的拓扑设计

要对H3C的网络设备的运行状况,流量,故障等情况进行监控,就必须选取网络中重要的位置安装搭建起监控服务器,并在监控服务器上安装相应的软件和硬件设备[2]。网络监控服务器的安装位置是比较重要的，最好安装在网络流量比较大的位置，最好和数据服务器同一网段，以方便监测数据并轮询H3C的网络设备。在单位局域网中，常见的网络设备是交换机，H3C的网络设备基本上支持SNMP的管理，为构建网络监控系统打下了基础。

图1网络监控系统示意图

如图1所示，这是某大型医疗单位的骨干网络示意图，网络设备监控服务器应在重要的位置。在本文的设计中，网络监控服务器和核心交换机进行连接。网管工作站可以不和核心交换机直连，可以通过楼层交换机访问到监控服务器，从而查询有关网络设备的运行状况。例如端口流量，端口UP或Down的情况等。

2基于H3C的网络设备监控系统的安装与配置

由于网管人员不可能太仔细对网络设备进行监控，这就必须通过网络设备监控服务器将网络设备的运行状况进行记录，这样，当网络管理人员需要对有关设备的运行状况进行查询时，只要登录到监控服务器，查询有关数据就可以了。因此，从理论上就必须在网络设备监控服务器上安装相应的操作系统，数据库系统和监控软件。

在本文的设计中，根据网络监控理论上的要求和华三官方的相关文档记述，在网络设备监控服务上安装的是Windows Server 2003，为了安全性和可靠性，最好是带SP2的。数据库是为了记录并保存网络设备运行状况，在本文的设计中，安装的是SQL Server 2005[2]。网管工作站需要通过WEB的方式来访问监控服务器，因此还必须在监控服务上安装IIS6。

虽然安装Windows Server 2003和SQL Server 2005对硬件的要求并不高，但由于网络设备监控服务器需要24小时不间断地运行，才能有效地对网络设备的运行状况进行记录。因此最好选取专业的服务器，在本文设计中选取部门级的服务器就够了。网管工作站主要用于查询数据，对硬件要求不高，一般的PC足够了。

在大型网络中，为了有效对网络进行管理，避免网络风暴，通常在交换上配置了VLAN。VLAN之间通常是隔离的[4]。为了使网络监控服务器能有效地对网络中的交换机和路由器等设备进行监控，需要在各交换机上配置好VLAN。VLAN 1是每台交换机上的默认具有的VLAN，因此推荐将网络监控服务器连接在配置了VLAN 1的端口上。例如在本文的设计中。网络设备监控服务连接在核心交换机的三十六号口，在配置交换机时就需要将三十六号口加入到VLAN 1中。网管工作站也是一样需要连接到对应楼层交换机VLAN 1上，这样以便于互访。当然，网络设备监控服务器的IP地址也应该与网管工作站IP地址属同一个网段。

为了对网络中的设备进行识别和监控，必须对网络设备设置IP址，通常IP地址是VLAN 1所规划网段的。例如，将191.168.21.0/24这个网段分配给VLAN 1。

H3C的网络设备缺省时并不开启SNMP协议，需要技术人员在配置交换机或路由器等网络设备时进行开启。以下是相关的配置命令及解释：

system-view//进入系统视图

[H3C] snmp-agent//启用SNMP

[H3C] snmp-agent sys-info version all//让设备支持能支持的所有版本SNMP协议

[H3C] snmp-agent community read public//设置读数据团体名为public

H3C] snmp-agent trap enable standard authentication //允许发陷入报文

[H3C] snmp-agent trap enable standard coldstart//允许发冷启动消息到监控服务器

[H3C] snmp-agent trap enable standard linkup//允许发端口UP的消息到监控服务器

[H3C] snmp-agent trap enable standard linkdown //允许发端口DOWN的消息到监控服务器

监控软件是选择是至关重要的,监控软件的作用是轮询被监控的设备[5],并记录相关信息保存在数据库中,也接受被监控网络设备发来的陷入信息,也记录在数据库中.。以便于网络管理工作站进行查询。在本文的设计中，采用的是H3C的局域网能网络设备监控软件。安装完毕之后，设置好IIS，在网管工作站上打开IE，输入监控服务器的IP址及端口，便可打开，例如,191.168.21.2: 8080/。图2是登录到监控服务器所看到的图形管理界面。由于该软件需要JAVA插件支持，如果网管工作站没有安装，会跳出下载提示框。

图2 WEB图形界面的网络设备监控软件

3总结与展望

对于中、大型的网络系统，及时了解网络设备状况，网络运行状态是非常重要的，这对于网络故障的排除提供了便利，对网络优化提供了依据。在本文的设计中，以H3C网络设备为例，分析并讨论网络设备监控系统软硬件的安装和配置，具有积极的意义。

如果想具有更灵活的管理手段，也可自主开发出服务器端的监控软件。例如使用MRTG来对网络设备的进行基于SNMP的管理。如果采用MRTG组件的方法，可以结合.NET等开发工具来开发出服务器端的网络设备监控软件。

参考文献：

[1]李维.医院网络监控软件部署方案探讨[J].医学信息,2009(7):1138-1140.

[2]刘桂峰,陶漪.网络服务运行状态监控技术研究[J].计算机与现代化,2011(2):131-134.