工业自动化论文：基于组态技术的水源站远程监控系统的设计与实现

第一篇：工业自动化论文：基于组态技术的水源站远程监控系统的设计与实现

工业自动化论文：基于组态技术的水源站远程监控系统的设计与实现

【中文摘要】随着能源的紧张和行业竞争的日趋激烈,远程实时监控以其降低成本,提高质量,满足工业生产要求为的优化技术,日益得到各行业的高度重视。远程实时监控是指本地计算机通过网络系统对远端的设备进行监测与控制,包括设备的远程数据采集、远程监控和远程维护。能够实现远程监控的计算机软硬件系统称为远程监控系统。本文以中国石油辽河油田供水公司水源站远程监控系统为工程背景,从系统级和框架结构两个方面对水源站监控组态软件进行描述,研究了工业SCADA系统的组建方式,比较了各种组态工具软件的利弊,并结合油田水源站的实际情况,研究和开发了基于Forcecontrol开发的水源站远程监控系统。具体研究内容如下:介绍了供水水源站远程监控系统的总体设计与组成。阐述组态软件的设计思想,分析介绍关键技术。对水源站远程监控软件进行组态需求分析,确定方案,列出监控系统的逻辑层次。详细介绍基于Forcecontrol组态软件的远程监控组态功能的设计与开发。最后对本论文设计论述的监控系统进行总结与展望。

【英文摘要】With the energy of the tension and competition becomes more intense, Remote real-time monitoring of its lower costs, improve quality and meet the requirements of industrial production for the purpose of optimization technology,increasingly the industry’s attention.Remote real-time monitoring refers to the local computer network system for remote monitoring and control equipment, including equipment, remote data acquisition, remote monitoring and remote maintenance.Enables remote monitoring of computer hardware and software system, known as remote monitoring system.In this paper, the company PetroChina Liaohe Oilfield water supply system for remote monitoring station engineering background frame from the system level and two water stations on the described configuration software to study the formation of industrial SCADA system will compare the various groups State the advantages and disadvantages of software tools, combined with the actual situation of oil field water stations, research and development of water resources development based on Forcecontrol station remote monitoring system.Specific contents are as follows:Describes the water supply station remote monitoring system design and composition.Elaborated configuration software design, analysis introduces the key technologies.Water stations on the configuration of remote monitoring and control software needs analysis to determine the programs listed in the logic-level control system.Details of the configuration software based on Forcecontrol configuration

of remote monitoring function design and development.Finally, this paper discusses the design of the monitoring system and future prospects.【关键词】工业自动化 工业监控 SCADA 组态软件 Forcecontrol

【英文关键词】Industrial AutomationIndustrial MonitoringSCADAConfiguration softwareForcecontrol

【目录】基于组态技术的水源站远程监控系统的设计与实现摘要4-5

ABSTRACT5

9-10

第一章 绪论9-18

1.1 课

题的背景与应用意义1010-11

1.2 远程监控系统的总体设计规划

1.3.1 组态软件概述11-15

1.3.3 组态

1.3 开发的平台环境10-161.3.2 组态软件的结构划分

15-16

软件的数据流程特点16-1818-2819-20软件24-2627-28

1.4 本文的主要工作与章节安排

第二章 远程水源站监控系统的关键技术2.1 SCADA 系统18-192.3 Modbus 通信协议20-24

2.5 Mserver 软件26-27

2.2 RS-485 总线技术

2.4 Forcecontrol 2.6 本章小结

第三章 基于Forcecontrol 组态软件的水源站远程监

3.1 系统的需求分析28-30

28-29

3.1.1

控系统的设计28-48系统概述28能原则29-30

3.1.2 系统功能要求3.1.3 系统性

3.2 供水公司远程水源站监控系统的总体设计

30-323.2.1 主站监控中心的构成设计30-31

3.2.3 通信信道的选择

3.2.2

子站结构模块设计31-32

3.2.4 系统拓扑图323.3 远程监控系统的界面

层次设计32-3636-47

3.4 水源站远程监控系统界面设计

3.4.2 系统各

3.4.1 系统登录模块设计36-37

工区模块设计37-3939-4141-43

3.4.3 系统单水源井站模块设计

3.4.4 实时趋势曲线与历史趋势线设计3.4.5 报警查询模块设计43-45

3.4.6 历史数

据、实时数据查询模块设计45-4747

3.5 本章小结47-48

3.4.7 报表模块设计第四章 基于Forcecontrol 组48-76

4.1 系统开发环

4.2.1

态软件的水源站远程监控系统的实现境的选取48

4.2 系统安全性的软件实现48-54

用户组别层级的安全实现48-49控制实现49-54

4.2.2 远程控制安全性逻辑

4.4 4.4.1 水

4.3 用户系统登录的实现54-56

水源井、水源站、水务工区总体页面的与实现56-62源井页面的实现56-6060-61

4.4.2 水源站页面的设计

4.4.3 水务工区总图功能的实现61-624.5 实

时趋势曲线与历史趋势曲线的实现62-64的实现64-67

4.7 报表模块的实现

4.6 系统报警功能67-71

4.7.1 启停

记录报表的生成67-6969

4.7.2 实时数据报表的生成69-70

4.7.4 生产日报

4.8.1

4.7.3 历史数据报表的生成表的生成70-714.8 整个系统组网的实现71-7

5Forcecontrol 的网络发布实现71-72与本机DCC 的数据通信72-74通信74-7576-78

4.8.2 Forcecontrol

4.8.3 DCC 与Mserver 的数据

第五章 系统测试

3、性

4.9 本章小结75-761、可用性测试762、功能测试76第六章 总结与展望

能测试和安全性的测试76-7878-80

致谢

80-81

参考文献81-83

第二篇：公交查询系统设计与实现论文

公交查询系统设计与实现论文

1引言

随着城市经济的发展、规模的扩大以及人口的增长，城市交通问题日益突出。降低出行时间将使所有的公交利用者产生效益，快速的交通、更好的信息及更好的市场可以提高公交的形象，能够增加公交乘坐者。城市公共交通运输以其覆盖面广、经济、快捷的特点，成为绝大多数出行者的首选方式，也是各地城市政府大力发展的一种交通方式。本地市民特别是外来旅游、出差、就医等急需了解本地道路情况的人可以利用本系统方便快捷的查询出所有符合他们要求的公交路线，对他们的出行和生活提供帮助。我国城市公交乘客信息系统的发展处于一个落后的水平,广大乘客可以获得信息的方式很少,公交信息的完整性和准确性得不到保证，而且还没有专门的机构负责信息的发布和管理。出于这个目的,在老师的指导下,我设计了这个城市公交线路查询系统。在对公交乘客出行心理特征进行分析的基础上,考虑乘客选择公交线路决策的因素,进行程序关键部分的框架设计。

现阶段，人们的出入方式主要还是来源于城市公交，特别是对于那些到外地出差、打工，进行商业有关或其他事情需要在外地进行短暂停留的人而言，公交对他们是必不可少的，但是对于那个不属于自己所熟悉的城市，坐公交也是一个很大的难题，因此，开发一个公交查询系统就显得非常的重要。本系统的核心是对选择好的车次进行路线的查询，或者输入所要查询的车站名，点击“查询”按钮，查询所有含有该站的车次及相应的停靠站。此处既可以“精确查询”也可以是“模糊查询”，“模糊查询”主要方便那些对站名不是很清楚，但知道其中的一部分的乘客，系统可以帮助他们快速的查出。

1.1论文的研究内容

公交查询系统是一个取代过去由人工查询的查询系统。本论文论述了一个基于浏览器/服务器（B/Srowser/Server）模式的公交查询系统的研究和实现的过程.论文从开发平台和工具谈起，对ASP.NET服务器所提供的组件及其属性和方法做了一般介绍，更重要的是阐述了ASP.NET的数据库访问组件ADO.NET的使用方法。最后，详细介绍了如何创建“公交查询系统”的全部过程。系统的开发工具与环境

2.1ASP.NET简介

ASP.NET是一种建立在通用语言上的程序构架，能被用于一台

Web务器来建立强大的应用程序。ASP.NET提供许多比现在的开发模式强大的的优势。AS.PNET建立在.NET Framework的编程类之上，它提供了一个web应用程序模型，并且包含使生成web应用程序变得简单的控件集和结构。ASP.NET包含封装公共用户界面元素（如文本框和下拉菜单）的控件集。但这些控件在务器上运行，并以HTML的形式将它们的用户界面推送到浏览器。在服务器上，这些控件公开一个面向对象的编程模型，为web开发人员提供了面向对象的编程的丰富性。ASP.NET还提供结构服务（如会话状态管理和进程回收），进一步减少了开发人员必须编写的代码量并提高了应用程序的可靠性。另外，ASP.NET 使用这些同样的概念使开发人员能够以服务的形式交付软件。使用ML webservices功能ASP.NET开发人员可以编写自己的业务逻辑并使ASP.NETT结构通过SOAP交付该服务。Visual Studio.NET是一套完整的开发工具，用于生成应用程序、XML Web services、桌面应用程序和移动应用程序。Visual Basic.NET、Visual C++.NET、Visual C#.NET和VisualJ#.NET全都使用相同的集成开发环境(IDE)，该环境允许它们共享工具并有助于创建混合语言解决方案。另外，这些语言利用了.NET Framework的功能，此框架提供对简化应用程序和XML Web services 开发的关键技术的访问。

2.1.1ASP.NET技术的优点

ASP.NET是一种将各种Web元素组合在一起的服务器技术，是一个统一的Web开发平台，它提供了生成一个完整的Web应用程序所必须要的各种服务。与以前的开发模型相比较，它提供了以下数个重要的优点：

(1）增强的性能。ASP.NET是在服务器上运行的编译好的公共语言运行库代码。与被解释的前辈不同，.NET可利用早期绑定、实时编译、本机优化和盒外缓存服务。这相当于在编写代码之前便显著提高了性能。(2）世界级的工具支持。ASP.NET框架补充了Visual Studio集成开发环境中的大量工具箱和设计器。WYSIWYG编辑、拖放服务器控件和自动部署只是这个强大的工具所提供功能中的少数几种

（3）威力和灵活性。由于ASP.NET基于公共语言运行库，因此应用程序开发人员可以利用整个平台的威力和灵活性。.NET框架类库、消息处理和数据访问解决方案都可从 Web 无缝访问。ASP.NETT也与语言无关，所以可以选择最适合应用程序的语言（如C#），或是跨多种语言分割应用程序。另外，公共语言运行库的交互性保证在迁移到ASP.NET时保留基于COM的开发中的现有投资。（4）简易性。ASP.NET使执行常见任务变得容易，从简单的窗体提交和客户端身份验证到部署的站点配置。

（5）可管理性。ASP.NET采用基于文本的分层配置系统，简化了将设置应用于服务器环境和Web应用程序。由于配置信息是以纯文本形式存储的，因此可以在没有本地管理工具帮助的情况下应用新设置。此“零本地管理”哲学也扩展到了ASP.NET框架应用程序的部署。只需将必要的文件复制到服务器，即可将ASP.NET框架应用程序部署到服务器。不需要重新启动服务器，即使是在部署或替换运行的编译代码时。

（6）可缩放性和可用性。ASP.NET在设计时考虑了可缩放性，增加了专门用于在聚集环境和多处理器环境中提高性能的功能。另外，进程受到ASP.NET 运行库的密切监视和管理，以便当进程行为不正常（泄漏、死锁）时，可就地创建新进程，以帮助保持应用程序始终可用于处理请求。2.1.2.NET Framework概述 NET Framework是用于生成、部署和运行XML Web services 和应用程序的多语言环境。它由以下几个主要部分组成：

公共语言运行库

运行库实际上在组件的运行时和开发时操作中都起到很大的作用，尽管名 称中没有体现这个意思。在组件运行时，运行库除了负责满足此组件在其他组件上可能具有的依赖项外，还负责管理内存分配、启动和停止线程和进程，以及强制执行安全策略。在开发时，运行库的作用稍有变化；由于做了大量的自动处理工作（如内存管理），运行库使开发人员的操作非常简单，尤其是与今天的COM相比。特别是反射等功能显著减少了开发人员为将业务逻辑转 变为可重用组件而必须编写的代码量。

统一编程类

该框架为开发人员提供了统一的、面向对象的、分层的和可扩展的类库集(API)。目前，C++开发人员使用Microsoft基础类，而Java开发人员使用Windows 基础类。框架统一了这些完全不同的模型并且为Visual Basic和JScript程序员同样提供了对类库的访问。通过创建跨所有编程语言的公共 API 集，公共语言运行库使得跨语言继承、错误处理和调试成为可能。从JScript到C++的所有编程语言具有对框架的相似访问，开发人员可以自由选 择它们要使用的语言。2.2 ADO.NET概述

ADO.NET并不是ADO的升级版本，它是全新的面向对象模型。比ADO更适应于分布式及Internet等大型应用程序环境，为了多人同时存取更具扩展性，ADO.NET的数据存取采用的是离线存取模式，可说是专门为.NET台设计的数据存取结构。它具有简单地访问关系数据、可扩展性、支持多层应用程序、统一XML和关系数据访问的特点。ADO.NET的主要目标是提供对关系数据的简单访问功能。坦白的说，易于使用的类描述关系数据库中的表、列和行。另外，ADO.NET引入了DataSet类，它代表来自封装在一个单元中的关联表中的一组数据，维持他们之间完整的关系。这是在ADO.NET中的新概念，可以显著的扩展数据访问接口的功能。ADO.NET可以扩展——它为插件.NET 数据提供者（也称为可管理提供者）提供了框架，这些提供者被构建，以便从任何数据源读取和写入数据。ADO.NET提供了两种内置的.NET数据提供者，一种用于OLE DB数据源，另一种用于Microsoft SQL Server。可以通过OLE DB访问数据格式（比如Microsoft Access）、第三方数据库和非关系数据另外，Microsoft最近预演了用于ADO.NET的ODBC.NET数据提供者，它允许.NET 访问更多的旧的数据格式和第三方数据库。ADO.NET用于多层应用程序。这是当今商业和电子商务应用程序最常见的体系结构。在多层体系结构中，应用逻辑的不同部5分1运a行s在p多x个服务器或进程中，每一部分就称为一层。ADO.NET使用开放的Internet标准XML格式在层之间通信，允许数通过Internet防火来传递，并允许以非Microsoft技术来实现一层或多层。那么在Visual Studio.NET中ADO.NET访问数据库分为二种。一种是SQL Server 数据库，另一种是其任何类型的数据库。本系统的后台数据库为SQL Server2005,因此是通过SQLConnection、SqlCommandSqlDataAdapter、DataSet等几个主要的数据访问对象来访问数据的.需求分析

3.1系统需求分析

随着我国经济的高速发展，人们生活水平的提高，越来越多的人开始热衷于到外地旅游。那么对于这些外来旅游者，首先搞清这个城市的公交路线显的很重要！我的家乡沈阳，作为一个旅游城市，每年都要吸引大量的游客，为了满足这些游客熟悉公交路线的需求，特以公交查询系统为设计课题。本软件不仅能给游客带来方便，也能给广大市民提供方便。我认为这样的系统应该具有很好的实用性！开发本系统的目标就是立足广大乘客的实际，着眼于公交业的未来发展，规范公交管理，提高服务质量，方便乘客查询，并为此设计该系统。人们生活水平的提高，越来越多人喜欢旅游，但是第一次来一个陌生的城市，肯定对公交路线不熟悉，所以必定需要一个能查看具体公交线路的公交系统。有些只知道一个站的某几个字或一个车次的某几个数字，所以本系统将给出站点的模糊查询，方便用户的查询，有些只知道车次

或某个站点，本系统也给出了公交线路查询、公交站点查询、公交换乘查询，进一步方便大家的出行，但也有用户什么都查不到，想留言问问人，所以再搞个留言板很有必要，方便大家交流以及解答各种疑难问题！本系统采用结构化设计的方法来实现系统总体功能，提高系统的各项指标，即将整个系统合的划分成各个功能模块，正确地处理模块之间和模块内部的联系以及和数据库的联系，定义各模块的内部结构，通过对模块的设计和模块之间关系的系统来实现整个系统的功能前台主要有3个模块，线路查询、站点查询、公交换乘模块和后台管理模块

功能名称：线路查询

功能概述：可以获得要查询公交所通过的各个站点。

功能名称：站点查询

功能概述：通过输入的指定站点查询经过该站点的公交。

功能名称：公交换乘查询

功能概述：分为公交直达、公交一次换乘，主要体现那些不可直达需要转车的路线的所有换法。(如果用户输入的起始点和终点，有一条及一条以上的公交线可以直达的，则为公交直达；如果输入的起始点和终点，没有一条公交线可以直接到的，系统将会给出一次换乘的方案，则为公交一次换乘)功能名称：后台管理

功能概述：用于管理员登陆，添加、修改、删除公交线路，修改信息资料、安全密码，回复留言板等功能。

本系统提供了的车次查询功能、路5线1查A询S功P能X。乘客可以方便的进行查询，以防乘错车次。当然有些功能的智能化不是很强，系统有待进一步来完善。

3.2 数据库需求分析

数据库在一个信息管理系统中占有非常重要的地位，数据库结构设计的好坏将直接对应用系统的效率以及实现的效果产生影响。合理的数据库结构设计可以提高数据存储的效率，保证数据的完整和一致。

数据库技术是由传统的文件系统发展而来的，从层次模型、网状模型发展到关系模型。数据库技术是数据管理的最新技术，是计算机科学的一个重要分支，它能指导我们正确地设计数据库系统，它的出现极大地促进了计算机应用的发展。采用数据库技术的原理和方法可以有效地设计实用的数据库系统。一个完整的数据库系统包括数据库管理系统（DBMS），数据库管理员（DBA）、数据库（DB）、应用程序和相应的硬件设施。

目前许多数据库管理系统都基于关系模型，关系模型的主要特点是用表格结构表达实体，用键表示实体与实体之间的联系。与层次模型和网状模型相比，关系模型比较简单，容易为初学者接受。关系模型是由若干个关系模式组成的集合，关系模式相当于记录类型，它的实例称为关系。每个关系是一张表格。表格简单，用户易懂，用户只需用简单的查询语句就可以对数据库进行数据操作，并不涉及到存储结构，访问技术等细节。关系模型是数学化的模型，要用到集合论，离散数学等知识。SQL语言是关系数据库的代表性语言，已经得到广泛应用。

在设计数据库时，应注意数据的安全性，保证数据的安全，防止非法用户访问数据库，以免泄露重要信息，同时也能51防A止s非法用户的蓄意破坏，有许多保护数据的方法，如采用用户标识，口令密码或访问控制等方法。一个成功的数据库应用系统应具有用户标识，每一个合法用户具有一个用户名和相应的口令，进入数据库应用系统前必须输入正确的口令，否则无法进入系统，这就保证了只有合法的用户才能操作数据库系统。为了保证数据的合法语义，必须对数据库的数据进行完整性约束，即防止用户输入不合语义的数据。

在设计应用软件时，应严格按照软件工程学的方法进行设计，传统的方法采用瀑布模型，从问题定义、可行性分析、需求分析、概念设计、总体设计、系统实现、编码和软件测试、运行和维护等软件生命周期内，每一阶段均在前一阶段的基础上进行设计，并在每一阶段有相应的文档资料。设计数据库系统时应该首先充分了解用户各个方面的需求，包括现有的以及将来可能增加的

需求。数据库设计一般包括如下几个步骤：数据库需要分析，数据库概念结构设计，数据库逻辑结构设计。

4系统概要设计

4.1概述

本阶段设计的基本目标是解决系统如何实现问题，也叫做概要设计，本阶段主要任务是划分

出系统的物理元素及设计软件的结构，完成软件定义时期的任务之后就应该对系统进行总体设

计，即根据系统分析产生的分析结果来确定这个系统由哪些系统和模块组成，这些系统和模块又如何有机的结合在一起，每个模块的功能如何实现。系统设计的目标是使系统实现拥有所要求的功能，同时，力争达到高效率、高可靠性、可修改性，并且容易掌握和使用。模块化的依据是：

把复杂问题分解成许多容易解决的小问题。原来的问题也就变得容易解决。模块化设计是把大型软件按照一定的原则划分成一个较小的相对功能独立又相关联的模块。每个模块完成一个特定的子功能。把这些模块结合起来组成一个整体。完成指定的功能，满足问题的要求。采用模块化原理的优点在于可以使软件结构清晰，容易测试和调试。从而提高软件的可靠性，可修改性。有助于软件开发的组织管理。一个大型软件可分别编写不同的模块。4.2功能模块划分 查询系统模块

该模块实现公交查询功能。可实现按线路查询、站点查询和起点—终点查询三种查询方式。录入系统模块该模块实现数据的新增、修改、删除功能。

4.3.1 数据库概念结构设计

在系统设计的开始，我首先考虑的是如何用数据模型来数据库的结构与语义，以对现实世界进行抽象。目前广泛使用的数据模型可分为两种类型，一种是独立于计算机系统的“概念数据模型”，如“实体联系模型”；另一种是直接面向数据库逻辑结构的“结构数据模型”。在本系统中我采用“实体联系模型”（ER模型）来描述数据库的结构与语义，以对现实世界进行第一次抽象。ER模型直接从现实世界抽象出实体类型及实体间联系然后用ER图来表示数据模型。它有两个明显的优点：接近于人的思维，容易理解；与计算机无关，用户容易接受。但它只是数据库设计的第一步。E-R图是直观表示概念模型的工具，它有三个基本成分：

（1）矩形框，表示实体类型（考虑问题的对象）。（2）菱形框，表示联系类型（实体间的联系）。（3）椭圆形框，表示实体的属性。实体和属性的定义如下：

管理员表（登陆ID，登录姓名，登录密码）站名表（站名编号，站名）

车辆线路编号表（车次，车线类型）

线路表（线路编号，车次，站名，次序）

车辆表（车辆编号，车次，车辆类型，服务类型，票价，IC 卡类型，运行区间）

冬季发车时间表（车次，编号，首班时间，末班时间）

夏季发车时间表（车次，编号，首班时间，末班时间）

4.3.2数据库逻辑结构设计

本系统创建的SQL数据库名称为城市公交查询系统。并将数据文件和日志文件保存在公交查询系统APP_DATA文件夹中。①管理员表(LoginTable)

管理员表存放登陆系统所需要的用户名和密码，登录后台时需要访问此表。

②站名表

站名表存放站名等数据，修改站名需要访问此表。

③车辆线路编号表

车辆线路编号表存放线路编号等数据，修改车辆线路编号将要访问此表。

④线路表

线路表存放公交车线路的数据，修改车辆线路需要访问此表。

5详细设计与实现

5.1.连接数据库的包含文件

在动态网站中，调用数据库中的数据是十分频繁的，为了避免编写重复的代码。编写一个数据库连接文件是非常重要的。DB.cs

文件中包含了本系统中的数据库的连接代码。本系统的数库 的连接代码如下：

public static SqlConnection createConnection(){

SqlConnection

con=new SqlConnection(“server=.;database=城市公交查询系统;uid=sa;pwd=;”);return con;}

5.1.1新增车次线路

此模块为管理员操作，如当地出现新的公交线路，或原有公交车线路有新的站点加入，管理员可以登录此表，及时添加线路和站点的信息，以保证车次线路的及时更新，方便用户查询。添加车次的界面如图所示。

在输入相关车次信息后便进入站名添加过程如图

5.1.2新增车次线路

此模块为管理员操作，如当地出现新的公交线路，或原有公交车线路有所变动是，管理员可以登录此模块，及时添加相关的线路图，以保证车次线路图的及时更新，方便用户查询。添加的界面如图

5.1.3删除车次以及无效站点

此模块同样为管理员操作，如当地哪个公交线路已经被废除，或原有公交车线路有哪个站点被删除，管理员可以登录此表，及时删除线路和站点的信息，以保证车次线路的及时更新，方便用户查询。删除的界面如图

5.1.4删除线路图

该模块在管理员系统中实现，如当地哪个公交线路已经改变，管理员可以登录此模块，及时删除线路图信息，以保证车次线路图的及时更新，方便用户查询。删除的界面如图

6测试与维护

6.1 创建和测试应用程序

为了确保本系统能够正常运行，需要在发布之后做一次较全面的测试。现将具体操作及过程

举例说明如下：

创建和测试应用程序应是交替进行的，既要注意开发的效率也要注意它的稳定性。每编写一个模块，就要对这个模块进行测试，看它能否根据特定的要求工作。及早发现问题，及早解决，否则到最后再来测试的话，难度会大大增加。6.2测试项目

在MIS开发过程中采用了多种措施保证软件质量，但是实际开发过程中还是不可避免地会产生差错，系统中通常可能隐藏着错误和缺陷，不经周密测试的系统投入运行，将会造成难以想象的后果，因此系统测试是MIS开发过程中为保证软件质量必须进行的工作。大量统计资料表明，系统测试的工作量往往占MIS 开发总工作量的40%以上。因此，我们必须重视测试工作。由于程序中隐藏的缺陷只在特定的环境下才有可靠显露，系统缺陷通常是由于对某些特定情况考虑不周造成的。因此测试不是为了表明程序正确；成功的测试也不是没有发现错误的测试。

有意义的软件测试应该是从“破坏”软件系统的角度出发，精心设计最有可以暴露程序系统缺陷的测试方案。因此软件测试的目标应该是以尽可能少的代价和时间找出软件系统中潜在的错误和缺陷。

总结

在公交数字化的时代，公交系统的设计者应当以乘客需求为首位，调整服务策略，满足社会的需要和乘客的需要，充分发挥公交系统交通中心的作用。本系统基本达到了预定的设计目标，但是在系统的实际化应用中仍需要改进和提高公交查询系统的服务职能。系统的不足与改进方案：

在数据库设计方面，还有待改进，数据库设计也可采用别的形式，比如：可以用一个字段作为站点字段，另一个字段作为经过该站点的车次字段，只要找到经过某个站点最多的车次，就可以设计该字段的类型以及长度。其次，系统的实际应用化欠缺，可以通过使用根据起点站、终点站来确定那条路线，给出多种乘车方案的方法改进。线路的更新应该可以通过调整数据库次序的方法来更新。同时，界面的设计不够美观版面的设计以及查询结果的显示不够人化，视觉效果不佳。应当参照一些比较美观的网站设计进行色彩的调整，同时亦可以加入更多的FLASH效果使得页面更具动态性。

致谢

时光飞逝，一转眼我的大学生活就要结束了。这两年我学到了很多很多的知识，是我人生的一个转折。我之所以能取得这些成绩，除了有自己的努力外，在我的学习，生活中还得到了很多人的关心和帮助。在此我要对他们表示衷心的感谢。

首先，我要感谢我的毕业指导老师。在连续数月的毕业设计中，她不遗余力地指导和帮助我。在她孜孜不倦的教诲下，我顺利地完成了毕业设计。老师对工作认真负责的态度，对学生无私的关怀，使我受益良多。我衷心地感谢她。在这里我还要感谢所有指导过我的老师们，没有你们的培养我无法完成两年的大学学业还有，我能有今天，是与我父母的辛勤培养分不开的，他们为我付出了一切。我将在以后的学习、工作中再接再厉，尽我最大的努力做到最好来报答父母的养育之恩。

参考文献

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第三篇：基于A8的嵌入式Linux远程视频监控系统的设计与实现

基于A8的嵌入式Linux远程视频监控系统的设计与实现

摘 要：将网络技术和嵌入式技术相结合的远程视频监控系统是视频采集技术的发展趋势，文中提出了一种基于对等网络模型的嵌入式远程视频监控系统的设计方案。该方案将嵌入式系统和Web开发技术相结合，再利用USB摄像头作为视频监控系统的终端进行图像采集，并使用网络TCP协议将其远程发送给服务器终端。相较于传统的Client/Server网络模型，本系统实现采用对等网络模型，即确定发送命令的控制程序既可以是客户端，又可以是服务端。文中选择嵌入式开发平台ARM系列A8处理器进行研究和设计，并采用PC机下的Linux系统作为主机开发环境。

关键词：嵌入式；视频监控；网络远程控制；对等网络

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）05-00-03

0 引 言

网络远程控制（Network Remote Control，NRC）是利用计算机网络对远程计算机进行操作的一种控制方式。计算机技术和网络技术目前都在高速发展，现在监控系统已经发展到网络视频监控系统[1]。网络视频监控具有数字视频监控和网络传输技术的优点，其具有不受地理位置约束、扩展方便简单、信息处理较容易等特点，可以使远程的管理和维护变成现实，只要是网络覆盖的地方，就能实现网络监控[2]。嵌入式系统向网络发展已成必然趋势，目前嵌入式系统对网络协议如TCP/IP协议和HTTP协议的支持也越来越广泛。系统硬件设备选择与配置

系统硬件设备选择凌阳嵌入式A8教学实验系统进行设计与实现。该实验箱基于ARM CortexTM-A8内核的处理器S5PV210，该芯片又名“蜂鸟”（Hummingbird），是三星公司推出的一款适用于智能手机和平板电脑等多媒体设备的应用处理器[3]。本系统使用了人机交互模块的USB接口、多媒体模块摄像头接口及通信模块以太网接口。

1.1 USB摄像头

摄像头属于视频类设备。在目前的Linux核心中，视频部分的标准是Video for Linux（简称V4L）。这个标准其实定义了一套接口，内核、驱动、应用程序以这个接口为标准进行交流。目前的V4L涵盖了视、音频流捕捉及处理等内容，USB摄像头也属于它支持的范畴。

本系统所采用的嵌入式Linux操作系统如果需要使用USB摄像头则必须在内核配置时添加Video4Linux驱动和对USB摄像头驱动模块的支持。本系统的设计与实现采用静态加载以上驱动。首先进入Linux源代码所在的目录，在终端输入make menuconfig命令，在基于Ncurses内核配置图形界面进行内核选项的配置。选中多媒体设备选项“Multimedia device->”，进入多媒体设备配置界面，选中“Video For Linux”，加载Video4Linux模块，就可以使内核实现对Video4Linux驱动的支持，为视频采集设备提供编程接口。在内核配置主界面，选中USB支持选项“USB support―>”，选中“USB Multimedia device”选项下的“USB OV511 Camera support”，使内核中加入OV511接口芯片的USB数字摄像头的驱动支持。OV511 USB 摄像头驱动配置界面如图1所示。

图1 OV511 USB 摄像头驱动配置界面

1.2 开启帧缓冲设备

帧缓冲（Frame Buffer，FB）是Linux为显示设备提供的一个接口，是把显存抽象后的一种设备，它允许上层应用程序在图形模式下直接对显示缓冲区进行读写操作。由于FB设备驱动为受限驱动，因此必须进行设备开启。本系统开发环境采用发行版Linux操作系统Ubuntu10.10，Ubuntu下启用FB设备的一般步骤如下所示：

安装v86d和hwinfo两个包查看显卡是否支持，并设置本机支持模式。

修改启动文件/etc/default/grub，如图2所示。

图2 修改启动文件图

修改modules文件/etc/initramfs-tools/modules，如图3所示。

图3 修改modules文件

更新以上两个文件并重启系统，即可查看到FB设备，具体如图4所示。

图4 查看FB设备系统软件设计

本系统软件由摄像头驱动模块、图像采集模块、网络传输模块和网络服务器模块组成[4]。摄像头驱动模块使得摄像头为应用程序编写提供系统编程接口。功能主要包括摄像头设备信息的获取与设置、设备的打开和关闭、信号通道选择、窗口初始化等。图像采集模块的作用是使用编程接口获取摄像头采集来的图像信息并进行暂时存储。服务器通过网络传输模块与远程监控PC机端进行信息交流。

2.1 V4L图像信息采集流程

V4L图像信息采集流程分为如下几步：

（1）打开摄像头设备

int vd->fd = open（“/dev/video0”，O_RDWR）；

（2）读video_capability 中的信息，成功后可读取vd->capability各分量ioctl（vd->fd，VIDIOCGCAP，&（vd->capability））；

（3）读video_picture中的信息，成功后可读取图像的属性ioctl（vd->fd，VIDIOCGPICT，&（vd->picture））；

（4）初始化channel

int i；

for（i = 0； i capability.channels； i++）{

vd->channel[i].channel = i；

第四篇：用组态软件MCGS实现煤矿皮带运输机传输系统监控

题

目

MCGS组态课程设计

用组态软件实现煤矿皮带运输机传输系统监控

用组态软件实现煤矿皮带运输机传输系统监控

摘 要

本次课程设计利用MCGS软件简单的实现了煤矿皮带运输机传输系统的监控，通过延时与启动程序控制皮带运输机的启动与延时，通过故障按钮和放重物按钮给系统制造故障和放重物使传输带停止运动或延时停止。

关键词： MCGS 皮带运输机 监控系统

ABSTRACT This course design using a simple implementation MCGS software for mine belt conveyor transmission system monitoring.Through the delay and start programs control belt conveyor start and time delay.Through the fault button and put heavy button to system fault and manufacturing put heavy with stop motion or make transmission delay stop.Keyboard：

MCGS

Belt conveyor Monitoring system

1、前言

皮带运输机是一种依靠摩擦驱动以连续方式运输物料的机械，可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。组态软件的使用为生产流程的可视化和集中化管理提供了可能，当应用场合很大而各种生产传输环节又紧密联系时，通过组态软件与PLC装置组成的各种系统相结合，观看到整个系统的运行情况与运行状态。

2、设计内容与要求

2.1起动时先起动最末一条皮带机M4，经过5秒延时，再起动M3，经过5秒延时，再起动M2，经过5秒延时，再起动M1。即

M4 → M3 → M2 → M1（分别间隔5秒）。

2.2停止时先停止最前一条皮带机，待料运完后再依次停止其它皮带机。

即

M1 →M2 → M3 → M4（分别间隔5秒）。

2.3当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而其后的皮带机则待料运完后才停止。

例如M2故障，M2、M1立即停止，经5秒延时后，M3停止，再经过5秒，M4停止。

2.4当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行5秒后停止，而该皮带机以后的皮带机则待料运完后才停止。例如，M3上有重物，M1、M2立即停止，过5秒后，M3停止，再过5秒，M4停止。

3、设计思路

设计一个采煤系统，首先制作一个矿井，一个采煤桶，一个采煤支架和两辆运煤车。用采煤桶把煤从矿井中运送出来，然后通过运输车把煤运到选煤场地。

4、组态画面的设计

4.1总体布局

图一 用户窗口总体画面 4.2运煤车画面设置

在工具箱中插入两辆翻斗车，如下图

车一

车二

图二 运煤车图片

在车一中加入两个填充色为黑色的三角形当作煤，如图一所示 4.3采煤桶画面设置

在工具箱中插入五个采煤桶，分别设为桶

1、桶

2、桶

3、桶

4、桶5，其中桶

1、桶2为载煤桶，桶3为卸煤桶，桶

4、桶5为空桶，在矿井里有一个桶为桶1，桶1正上方有两个桶分别为桶2和桶5，桶2右边有两个桶分别为桶3桶4，如图一所示。

4.4矿井及支架画面

用长方形和平行四边形制作成一个长方体，长方体最上面的面上放一个椭圆。支架有4个细窄的长方形组成，按图一所示放置。

5、操作说明

5.1实时数据库变量

图三 实时数据库

5.2用户窗口

5.2.1运煤车设置

车一的水平移动与可见度设置为

图四 车一的水平移动设置图

图五 车一的可见度设置图

车二的水平移动与可见度设置为

图六 车二的水平移动设置图

图七 车一的可见度设置图

5.2.2采煤桶画面设置

桶1的水平移动与可见度设置为

图八 桶1的垂直移动设置图

图九 桶1的可见度设置图

桶1中煤的垂直移动与可见度设置为

图十 桶1中煤的垂直移动设置图

图十一 桶1中煤的可见度设置图

桶2的水平移动与可见度设置为

图十二 桶2的水平移动设置图

图十三 桶2的可见度设置图 桶2中煤的水平移动与可见度设置为

图十四 桶2中煤的水平移动设置图

图十五 桶2中煤的可见度设置图

桶3的可见度设置为

图十六 桶3可见度设置图

桶4的水平移动与可见度设置为

图十七 桶4的水平移动设置图 图十八 桶4的可见度设置图

桶5的水平移动与可见度设置为

图十九 桶5的垂直移动设置图 图二十 桶5的可见度设置图

5.2.3矿井及支架画面

长方形和长方形右边的平行四边形放在画面的最前面，其填充颜色设置为40%灰，长方体最上面的面和上面的椭圆放在画面的最后面，椭圆的填充颜色为黑色。支架按图一所示放置，其填充颜色设置为40%灰。

5.3运行策略

5.3.1运行策略总体画面

图二十一 运行策略总体画面

5.3.2车运动策略的建立

在运行策略里新增一个用户策略，在策略属性里设置策略名为车运动。打开并新增一个策略行，在策略工具箱中选择脚本程序加在其上。

脚本程序中输入的程序为：

if che12=0 then

che1=che1+14

che13=che13+1

if che1>25 then

if che13=40 then

che12=1

che13=0

che1=0

endif

endif else

che11=che11+14

che13=che13+1

if che11>25 then

if che13>40 then

che12=0

che13=0

che11=0

endif

endif endif 5.3.3桶运动策略的建立

在运行策略里新增一个用户策略，在策略属性里设置策略名为桶运动。打开并新增一个策略行，在策略工具箱中选择脚本程序加在其上。在脚本程序中输入的程序为：

tong1=tong1+5 if tong1>150 then tong1=150 tong11=1 tong111=1 endif

if tong111=1

then tong21=1 tong211=1 tong2=tong2+10 if tong2>500

then tong2=500 tong21=0 tong211=0 tong3=1 m1=m1+1 if m1>5 then tong3=0 endif endif endif

m5=m5+1 if m5>85 then tong41=1 tong4=tong4-10 if tong4<-500 then tong41=0 tong4=-500 endif endif

if tong4=-500 then tong51=1 tong5=tong5+10 if tong5>150 then tong51=0 tong5=150 endif endif

if tong5=150 then tong1=0 tong11=0 tong111=0 tong2=0 tong21=0 tong211=0 tong4=0 tong41=0 tong5=0 tong51=0 m1=0 m5=0 endif 5.3.4 循环策略的设置

在循环策略中新增两个策略行并把策略工具箱中的策略调用加在其上，如下图所示

图二十二

循环策略设置图

在策略属性设置中选择定时循环执行，循环时间设置为100ms，如下图所示

图二十三

循环策略中策略属性设置图

6、结论

在组态软件的制作中我较好的掌握了MCGS软件的应用。在MCGS软件中最重要的是建立好实时数据库，数据库是实现各种变量的采集、表达、控制的关键元件，数据库控制着整个系统的输入、输出和运行。MCGS软件实现了对现场设备运行信号的采集，运行控制和运行监视。

在组态文件的制作过程中，除了系统提供一些元件和背景，还可以自己制作自己需要的元件。在调试系统的制作中，我需要的元件在元件库里没有，在上网搜索了资料后，知道元件可以自己通过系统提供的工具自己制作。于是我通过工具箱，自己画出了所需元件的形状，然后自己设定看颜色，再通过属性设置了元件的动作值，填充颜色和动作表达式。通过运行达到了预计的要求。

组态软件的运行调试，实际上就是数据库的设定，只要设定好输入、输出的变量和运行的条件，就可以实现预定的动作。

通过这次课程设计，我掌握了通过MCGS实现现场信息采集、控制。掌握了系统设计、组态设计和现场监控一整套MCGS设计过程。本次课程设计设计，让我很好的锻炼了理论联系实际，与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力。既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又让我懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。

致谢

在本次课程设计中，我成功完成了课程设计课题——MCGS组态软件在交通信号系统中的应用。

从一开始的课题认知、资料的查找，材料的整理，在各组员的协力合作下，在老师的指导下，我认真学习、仔细分析，遇到问题及时商量查找资料，当查找资料后还有不明白的地方及时请教老师，咨询同学。通过近两周的学习研究终于完成了该设计，在设计中，由于本人知识的局限性，设计选择了一些相对肤浅的设计理论，设计略显不足。

感谢在王老师一学期的辛勤教授MCGS组态软件的知识，使我能够顺利完成该课程设计。

第五篇：广播电视无线发射台远程自动化监控系统的使用

广播电视无线发射台远程自动化监控系统的使用

摘 要 文章主要分析了广播电视无线发射台远程自动化监控系统基本情况，在此基础上，分析了远程自动化监控系统的使用，对相关事项进行了简要分析，期望为后期的广播电视无线发射台远程自动化监控系统分析提供相应的借鉴。

关键词 广播电视无线发射台；远程自动化监控系统；应用

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 2096-0360（2016）07-0016-02

我国部分农村地区还没有办法实现有线电视或网络信号的全覆盖。同时，发展有线传输所需要耗费的成本也是非常高的。所以，这类乡村地区就以广播电视无线发射台作为重要广播电视信号来源，这是这类乡村地区人民获取外界信息最为重要的途径。一般情况下，会选择在山区附近或者是在偏僻乡村附近设置广播电视无线发射台基站。如果当地的经济条件非常的差，同时在当地还没有派遣专业工作人员完成长时间的值守，那么就迫切需要完成一系列远程广播电视发射台自动监控系统的设置，为广播电视发射站实际工作中正常的运行提供切实的保证，从而有效地完成高效的、优质的、清晰的广播电视节目的输送。随着社会的发展，数字化信息技术实现了进一步的发展，直到今天，迫切需要完成广播电视无线发射站自动化监控的科学化、智能化以及数字化[1]。广播电视无线发射台远程自动化监控系统分析

在实际工作中，完成广播电视信号的转发的相关无线设备基站是目前广播电视无线发射台最为重要的任务。一般情况下会选择在地势较高的山顶部位完成基站的架设，架设形式为铁塔型式。在分析地方广播电视节目播出实际需要的基础上，完成一系列发射频道数字模拟发射机的提供。

在实际工作中，发射频道一般被分为以下几种类型：首先，是中央电视一套；其次，是省级电视一套；最后，是市级电视节目一套。一部分地区严格按照节目数量来完成频道数量的灵活增减[2]。在使用发射频道数字模拟发射机的基础上，对不一致的波段所产生的频道信息完成进一步的模拟发射。而自动化远程监控系统最主要的任务就是监控广播电视无线发射站的设计，自动化远程监控系统完成全部发射频道数字模拟发射机的直接连接，在上述的基础上对全部的模拟发射机进行管理以及控制，同时还会反馈以及测试输出信号存在的问题。就目前实际情况来说，我国国内正在使用的自动化远程监控系统命令接收通道存在非常明显的独立性，凭此点就可以将其跟电视频道频率进行区别。自动化远程监控系统主要的功能分为以下几个方面。

第一，存在非常显著的GPS卫星传导以及时间校对功能。第二，可以有效监督控制广播电视无线发射基站的电压以及电力设施。同时还存在远程关机以及开机等功能[3]。第三，可以在实际工作中检测各个频道的信号源以及信号种类，进而对信号质量进行调节，调节标准需要满足信号质量检测区间要求。第四，可以汇总所有的无线广播电视信号频率，汇总信号样本。第五，可以有效地监控发射频道数字模拟发射机的系统配置，对终端频率的输入以及输出等进行主要监测，同时还要监测每一个设备的实际工作运行状态。在进行监控的过程中，可以实现自动切换，同时还可以维持全天候监督状态。第六，存在其他预警传感功能。广播电视无线发射台远程自动化监控系统的实际应用

首先，在实际工作中，广播电视的播出一般是通过使用以下2个部分来完成：第一，是信号发射机；第二，是接收器，在自动化模块监控的过程中，使用自动化监控系统可以有效的控制频率控制器以及信号收集器。同时，自动化监控系统可以在电视节目播出的过程中，动态监测全部的输入以及输出信号，完成信号质量以及接收信号中断相关的数据采集[4]。

其次，自动化监控系统还可以监控以及切换音频信号。音频信号具有一定的独立性，同时视频信号也存在一定的独立性，在使用交换机的基础上同步输出两种信号，就可以产生既有声音又有图像的电视节目类型。

最后，有时候电视信号会因为天气因素以及其他信号干扰等因素而产生波动问题，需要将电视解调器工具以及视频音频监测工具安置在监控设备内，在上述的基础上，可以有效校对异常的图像以及异常的音频等，上述校对情况，一般表现在合成信号质量的过程中，有时候，信号受到严重的损害，在上述的情况，需要分割显示视频信号，快速切换画面[5]。总结

在上述的基础上，对目前已经存在的一部分正在使用的远程自动监控系统完成进一步评价分析，我们可以发现远程自动监控系统主要运行效能有以下几个特点。

首先，最为重要的就是系统模块化操作部分，具有非常显著的智能化以及集成化特点，在操作以及管理的过程中具有非常显著的稳定性。

其次，在远程自动监控系统维护以及修理的过程中非常的经济便捷。

同时，还存在非常明显的模块化工作方式，如果在实际工作中，一个部分故障的出现也不会造成系统出现异常。

参考文献

[1]刘俊林.广播电视无线发射台远程自动化监控系统及其应用略述[J].西部广播电视，2015（7）：234.[2]朱日荣，曹兵，覃友坚.广西广播电视发射台远程网络智能化监控系统[J].广播与电视技术，2012（4）：83-84，86，88-90，14.[3]聂雄，黄斌全.广西广播电视发射台远程监控系统的设计[J].电视技术，2011（22）：78-81，91.[4]韩正强，何萤.应用计算机和互联网技术实现广播电视发射台站远程控制[J].通讯世界，2015（23）：58-59.[5]吴志勇.河南省骨干发射台远程管理监控系统[J].广播与电视技术，2013（7）：112-115，14.