基于 ASP.NET 技術的遠程照明上位機監(jiān)控系統(tǒng)

引 言

隨著網(wǎng)絡信息技術的不斷發(fā)展，人們將其應用到了遠程監(jiān)控過程中，基于 Web 的遠程監(jiān)控系統(tǒng)得到了越來越多的應用 [1]。隨著信息系統(tǒng)的發(fā)展與普及，越來越多的企業(yè)、工廠都會配置各類監(jiān)控系統(tǒng)來解放生產(chǎn)力、提高工作效率 [2]。監(jiān)控系統(tǒng)能夠實時反應設備的運行情況，為現(xiàn)場設備的良好運行提供保障。因特網(wǎng)的普及與瀏覽器技術的快速發(fā)展為網(wǎng)絡技術革命提供了動力，遠程監(jiān)控系統(tǒng)的首選方案轉變?yōu)榛赪eb 的 B/S 框架 [3]。這種方案有開放的軟件平臺，可在全世界市場中得到廣泛應用，遠程監(jiān)控系統(tǒng)的結構沿著網(wǎng)絡化方向發(fā)展乃大勢所趨。

1 總體結構設計

基于 ASP.NET 技術的遠程照明上位機監(jiān)控系統(tǒng)是遠程照明監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。它負責接收下位機所采集的信息，然后對其進行整合與處理，最后把直觀信息呈現(xiàn)給用戶，在系統(tǒng)中的作用不可替代。

1.1 系統(tǒng)需求分析

變電所的遠程照明監(jiān)控系統(tǒng)可大致分為如下四部分 ：

（1）燈的狀態(tài)采集模塊，它主要負責采集現(xiàn)場燈的狀態(tài)并準確執(zhí)行接收的指令 ；

（2）現(xiàn)場下位機模塊，它主要負責整理燈的狀態(tài)信息并完成數(shù)據(jù)傳輸 ；

（3）數(shù)據(jù)服務器模塊，它負責整理和儲存各下位機的實時及歷史信息 ；

（4）客戶機模塊，下達指令和查看實時狀態(tài)信息。

遠程照明監(jiān)控系統(tǒng)的結構如圖 1 所示。

1.2 遠程照明上位機監(jiān)控系統(tǒng)設計

遠程照明上位機監(jiān)控系統(tǒng)把下位機所采集的信息通過網(wǎng)絡模塊傳送給上位機服務器，然后經(jīng)上位機服務器處理后儲存到相應數(shù)據(jù)庫中，并為使用者提供當前照明的狀態(tài)信息?；?ASP.NET 的遠程照明上位機監(jiān)控系統(tǒng)主要包括以下功能。

（1）上位機服務器的監(jiān)視功能 ：始終處于監(jiān)聽狀態(tài)，確保上位機服務器能夠快速更新數(shù)據(jù)。

（2）站點數(shù)據(jù)信息查詢功能 ：在允許的局域網(wǎng)范圍內可以通過輸入站點信息查詢實時站點信息。

（3）上位機服務器的數(shù)據(jù)處理功能 ：當上位機服務器接收下位機傳來的數(shù)據(jù)時，將數(shù)據(jù)接收并且經(jīng)過處理后存入數(shù)據(jù)庫中。

（4）數(shù)據(jù)信息在線發(fā)布功能 ：基于 ASP.NET的遠程照明上位機監(jiān)控系統(tǒng)為用戶提供燈的實時狀態(tài)信息，使得用戶可以通過瀏覽器查看當前燈的狀態(tài)。

2 遠程照明監(jiān)控系統(tǒng)的設計原則

為滿足客戶需求，需按照以下原則設計。

（1）可靠性 ：系統(tǒng)的設計要合理，能夠完成照明監(jiān)控的集中管理，保證數(shù)據(jù)庫中的信息與實時狀態(tài)保持統(tǒng)一，系統(tǒng)安全可靠，維護方便，保證系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下工作。

（2）實時性 ：監(jiān)控中心能夠實時控制燈的狀態(tài)，各燈的狀態(tài)能夠及時送至監(jiān)控中心，使得管理員能夠監(jiān)控整個變電所的照明狀況。

（3）可擴展性 ：系統(tǒng)需具有開放的體系結構，即采用的技術要有利于未來新功能的添加或調整、照明數(shù)量的增加，以滿足變電所的后期擴張需求。

2.1 系統(tǒng)結構模式的選擇

基于 ASP.NET 遠程照明上位機監(jiān)控系統(tǒng)采用 B/S 結構，能夠隨時隨地在局域網(wǎng)范圍內對照明進行遠程監(jiān)控，降低了系統(tǒng)維護和更新的成本，方便用戶操作。系統(tǒng)的軟件結構如圖 2 所示。

2.2 遠程照明監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡結構

基于 ASP.NET 遠程照明監(jiān)控系統(tǒng)的前臺界面主要用來管理整個網(wǎng)站，遠程監(jiān)控燈的狀態(tài)、查詢或者修改網(wǎng)站用戶的資料、查詢燈的相關信息等。系統(tǒng)需要能夠進行數(shù)據(jù)的接收，與服務器進行交互，及時更新數(shù)據(jù)庫。從網(wǎng)站功能出發(fā)， 可將網(wǎng)站分解為下列模塊。

（1）注冊模塊 ：該模塊用來添加新的管理員，客戶需要提供賬戶名、性別及密碼等相關資料。本系統(tǒng)為公司內部網(wǎng)絡，為了提高安全性，用戶由管理員指定，不允許額外注冊。

（2）登錄模塊 ：在本系統(tǒng)中，用戶想要進入監(jiān)控頁面就要先登錄，只有通過系統(tǒng)許可的用戶名及密碼才有訪問監(jiān)控界面的權限。

（3）節(jié)點信息查詢模塊 ：使用該系統(tǒng)可方便用戶查詢燈的相關信息，包括燈的序號、類型、功率、初始使用時間及位置等。

（4）用戶信息管理模塊 ：管理員可在該系統(tǒng)中添加新用戶，并刪除、修改用戶的基本信息。

（5）燈的狀態(tài)切換模塊 ：該模塊可實現(xiàn)對照明燈的遠程實時監(jiān)控。

遠程照明上位機監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構如圖 3 所示。

3 Web 服務器

Web 服務器是遠程監(jiān)控的關鍵，其主要功能是提供網(wǎng)頁進行遠程監(jiān)控。這些動態(tài)網(wǎng)頁可以訪問數(shù)據(jù)庫，動態(tài)顯示數(shù)據(jù)和圖形，與用戶進行交互得到實時數(shù)據(jù)，報警，控制指令的發(fā)送等?；趧討B(tài)發(fā)布模型實時數(shù)據(jù) Ajax 和 SVG 被用在PC 上，該模型采用三層架構，即表示層、邏輯層和數(shù)據(jù)層。用戶可以在表示層查看 HTML 頁面瀏覽器 ；在邏輯層進行大部分業(yè)務邏輯的處理 ；存儲和提供在數(shù)據(jù)層的實時數(shù)據(jù)。系統(tǒng)模型如圖 4 所示。

4 結 語

本文對基于 ASP.NET 的遠程照明上位機監(jiān)控系統(tǒng)進行了研究。在整個系統(tǒng)中，以 Web 服務器為中心，連接基于C/S 的下位機負責讀取燈的實時狀態(tài)，Web 服務器需要向用戶提供實時數(shù)據(jù)。根據(jù)變電所的實際照明需求，結合數(shù)據(jù)庫技術、網(wǎng)絡技術以及計算機技術設計的基于 B/S 的遠程照明平臺具有較好的實用價值。