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根据嵌入式WEB的电站数据动态监控软件设计

基于嵌入式WEB的电站数据动态监控软件设计,摘要:采用ARM11微处理器SC6410结合485及以太网通信构建了嵌入式Linux上的WEB服务器,实现了对太阳能发电站监测系统的动态数据采集、分析、处理

摘要:选用ARM11微处理器SC6410结合485及以太网通讯构建了嵌入式Linux上的WEB服务器,完结了对太阳能发电站监测体系的动态数据收集、剖析、处理、存储和显现。实践长时间运转标明,该体系能够安稳完整地监测现场设备运转状况,具有体系运转占用资源少、不需求额定的客户端、用户界面友爱等长处。
关键词:嵌入式Web服务器;Linux;ARM;Appweb

监控体系分2种,C/S办法和B/S办法。C/S办法需求在PC装置客户端,在嵌入式体系上还需求装置服务端,这在规划上不只加大了开发作业量,而且还得装备专用电脑,但有时分在工业现场上是没有办法做到的。而B/S办法则显得其灵活性和本钱低价性。首先在B/S办法下面咱们只需求开发单个WEB运用,客户端和服务端程序都不需求。其次还能够用具有阅读器的终端设备来随时随地阅读观察和操控后端设备。别的还能够省下其他监控硬件设备,有用降低了本钱,增强整套体系市场竞争力。
归纳考虑本体系选用B/S办法。监控体系以ARM11微处理器(SC6410)为硬件中心,嵌入式Linux为软件中心的归纳渠道计划。在此渠道上规划了根据Linux嵌入式Web太阳能监控体系。此监控体系以Ajax为网页前端通讯办法,Cgi进程、Php进程、485进程为后端数据处理办法。监控体系只存设备上运转,在和设备联网的任何地方,仪经过阅读器就能够直接监控太阳能设备,打破了间隔的约束,提高了软件的保密性。

1 监控体系的硬件结构
监控体系硬件分为中心板和底板2个部分。中心板运用S3C6410处理器,外扩128MB SDRAM和256MB FLASH外部存储器。底板选用的是RS4 85收集接口,3线RS232串口,SD卡存储接口以及以太网操控器和RJ45组成的以太网接口,硬件结构如图1所示。

RS485通讯接口依照协议把太阳能设备参数读取并发送主控芯片(S3C6410)。主控芯片承受485收集数据并寄存Sqlite3数据库。经程序处理、剖析后的数据在网页上以动态曲线和表格办法显现,除此之外完结网页上发送指令修正太阳能设备参数。该监控体系完结参数以表格和曲线等多种办法的展现以及太阳能设备参数的装备,极大方便了客户,提高了客户运用友爱性。

2 监控体系运转环境移植
2.1 嵌入式CGI的C库移植
2.1.1 下载cgic205.tar.gz
下载地址:http://www.boutell.com/cgic/#0btain
2.1.2 解压
解压压缩文件到/home/cgic/目录
#tar -czvf cgic205.tar.gz
#cd cgic205
2.1.3 编译
修正其makefile里边的编译参数
CC=arm-linux-gcc
AR=arm-linux-ar
RANLIB=arm-linux-ranlib。
#make
复制libcgic.a库到设备/usr/lib/目录下。
2.2 嵌入式数据库Sqlite3移植
2.2.1 下载sqlite3-autoconf-3070900.tar.gz
下载地址:http://www.sqlite.org/download.html
2.2.2 解压
解压压缩文件到/home/sqlite3/目录
#tar -czvf sqlite3-autoconf-3070900.tar.gz
#cd sqlite3-autoconf-3070900
2.2.3 编译
#./configure \
–host=arm-linux- \
–prefix=/opt/sqlite3/install3.7.4 \
–disable–tc \
#make
#make install
复制/opt/sqlite3/install3.7.4目录下lib和bin文件到设备上对应目录。
2.3 WEB服务器Appweb软件移植
2.3.1 下载Appweb3.3.0.tar.gz
下载地:http://appwebserver.org/downloads/appweb/download.ejs
2.3.2 解压
解压文件到/home/appweb/目录
#tar -czvf appweb3.3.0.tar.gz
#cd appweb3.3.0
2.3.3 编译
#./configure \
–prefix=/home/my \
–target=arm-sc6410-linux \
–build=i686-pc-linux \
–enable-log \
–static \
–port=80 \
–with-php=/home/cgi-php; \
#make TRACE=1
#make ROOT_DIR=/home/my install
在/home/cgi-php目录里边要有编译好的php5动态库,编译的Appweb服务器才会支撑php功用。
复制home/my目录里边的文件到设备对应目录,一起复制php动态库到/usr/lib目录,至此监控体系运转环境移植结束。
2.3.4 验证Appweb服务器
编写以下代码并保存为文件test.php,放至设备/www/目录下

在PC机阅读器地址上输入设备地址:192.168.0.80/test.php.假如阅读器网页中显现“ok php”,就证明嵌入式Appweb带php开发功用且支撑Sqlite3数据库软件运转环境现已移植结束。现在Web服务器能支撑Cgi和Php这两项功用,而相似boa,shttpd等嵌入式Web仅仅支撑Cgi,在后台的处理上功用比较弱,不能完结较杂乱的数据处理。

3 监控体系软件的规划与完结
监控体系软件根据Linux操作体系,首要分为Cgi模块、Php模块、485进程模块。Cgi模块首要是要担任暗码验证、修正、以及发送音讯给485扫描进程进行对太阳能设备参数进行装备。Php模块首要担任从数据库中提取出数据剖析、处理后送给前台。485进程模块首要是自定义通讯协议,扫描在线太阳能逆变器来获取其根本特点参数而且经过处理后寄存在设备sqlite3数据库里,全部图形显现和图表显现以及参数修正等数据全部是从数据库中获得。监控体系软件架构及其功用模块如图2所示。

3.1 监控体系软件规划技能
3.1.1 软件通讯技能
软件通讯办法是Ajax,她是结合了Java技能、XML以及JavaScriDt等编程技能,能够让开发人员构建根据Java技能的Web运用,并打破了运用页面重载的常规。用户能够创立挨近本地桌面运用的直接、更丰厚、更动态的Web用户界面。
3.1.2 软件Javascipt根底库
整个体系软件前端软件开发首要是根据Jayascipt的库JQuery。她简化了前端开发的作业,供给了丰厚的函数接口。
3.1.3 软件曲线显现插件技能
体系曲线显现部分首要是由Flot插件来完结的。Flot是一个非常强壮的使用js来画出图表的jquery插件,而且支撑简直一切干流阅读器,包含IE6+。在本体系中首要选用此插件来完结前史和实时曲线的制作。
3.1.4 软件图表显现插件技能
体系图表显现部分首要是由JGrid插件完结。她能完结大部分常用作业的表格和分页功用的表单,在本体系中首要用来显现和实时更新在线太阳能设备的根本参数。
3.2 监控体系软件Cgi模块
Cgi模块分为前端和后端两个部分,前端首要是html元素的编写和布局以及相关元素对应事情函数的编写,后端是担任处理html网页传送过来的数据而且处理结束回来给网页调用函数需求的数据,网页使用得到的数据更新本来网页上的数据。图3是Cgi功用模块。

3.2. 1 Cgi前端编程
Html网页js函数提交数据有post和get两种办法,本体系选用办法是post办法。前台(html)调用cgi程序实例:


Cgi程序经过cgic库供给的api函数获取早年台网页传过来的数据{ID:addr,Value:value},处理数据后依需求发送音讯给485进程,并查询数据库查看指令是否设置成功,当然也有独立的查询数据库来验证暗码或许修正暗码之类的操作。
3.2.2 Cgi后端编程

3.3 监控体系软件Php模块
Php模块从数据库提取需求的数据收拾处理后以JSON格局发送前台。图4是Php功用模块。

3.3.1 Php前端编程
这个部分和Cgi部分是相同的,编写调用Php模块js函数。
3.3.2 后端php编程

4 运转作用
测验满意实践现场需求,如图5和图6以及图7所示。

5 结束语
文中介绍了根据ARM嵌入式电站动态数据监控的一种新规划计划,给出了具体的硬件和软件组成和规划完结,而且针对电站数据的实时显现和前史数据的查询以及电站根本参数的装备等中心问题,提出了一套牢靠的规划办法,实践长时间运转证明该监控软件运转安稳、实践占用资源少、界面易于操作、契合现场要求,具有非常广泛的运用远景。

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