基于ASP平台的大型装备远程监控系统研究

＇ 当客户端有连接请求时该事件触发 Ｄｉｍ ｉ Ａｓ Ｌｏｎｇ Ｆｏｒ ｉ ＝ ０ Ｔｏ （ｉｎｔＬｏａｄＭａｘ － １） Ｉｆ ＷｉｎｓｏｃｋＲｅｃｅｉｖｅｒ（ｉ）．Ｓｔａｔｅ ＝ ０ Ｔｈｅｎ
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机械设计与制造 Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｄｅｓｉｇｎ ＆ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ
第８期 ２００７ 年 ８ 月
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终端。ＧＰＲＳ ＤＴＵ 通过 ＲＳ２３２／４８５ 口从机床的 ＰＬＣ 电路上接收 设 备 工 作 状 态 的 监 测 数 据 ， 并 将 采 集 到 的 数 据 打 成 ＩＰ 包 ， 通 过 ＧＰＲＳ 模 块 接 入 到 ＧＰＲＳ 网 络 ， 再 通 过 各 个 网 关 和 路 由 ， 将 数 据 发送到 ＡＳＰ 公共服务平台数据处理中心， 从而完成了数据 的 采 集和传输。在 ＡＳＰ 平台数据处理中心上可以对设备的运行状态 进行实时监控， 并对故障进行预警和诊断。ＡＳＰ 平台数据处理中 心采用 Ｂ／Ｓ（ Ｂｒｏｗｓｅｒ／Ｓｅｒｖｅｒ， 浏览器／服务器） 模式， 生产厂家及用 户可以通过 Ｉｎｔｅｒｎｅｔ 上网的方式在 ＡＳＰ 平台上查询设备的运行 状态信息及故障信息， 并及时沟通， 以便于故障的尽早排除与设 备的安全维护。基于 ＧＰＲＳ 和 ＡＳＰ 平台的装备远程监控系统基 本结构如图 １ 所示。
文章编号： １００１－ ３９９７（ ２００７） ０８－ ００３４－ ０３
基于 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ 的锥形橡胶弹簧的参数化设计系统开发
张玲玲 曾祥光 （西南交通大学 峨眉校区机械系， 峨眉 ６１４２０２）
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒｃｈ ａ ｂｏｕｔ ＣＡＤ ｏｆ ｃｏｎｉｃａ ｌ ｒｕｂｂｅ ｒ ｓ ｐｒｉｎｇ ｆｏｒ ｒｏｌｌｉｎｇ－ ｓ ｔｏｃｋ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏｎ ｓ ｏｌｉｄｗｏｒｋｓ ｓ ｏｆｔｗａ ｒｅ ｐｌａ ｔｆｏｒｍ
针对中小型企业在状态监测及故障诊断方面的实际需求， 介绍了基于 ＡＳＰ 平台的装备远程监控系统的研究与开发。该系 统适应于多用户、多产品的需求， 并由应用软件供应商提供完善 的系统开发及数据库服务。对于设备生产企业而言， 只需每年交 纳 一 定 的 费 用 就 可 以 由 我 们 的 系 统 在 ＡＳＰ 平 台 上 对 购 买 设 备 的用户在质保期内提供完善的售后服务， 从而在降低开发成本 的同时提供更好的服务， 以提高中小型企业产品的市场竞争力。
Ｓ ｔｕｄｙ ｏｆ ｌａ ｒｇｅ ｅ ｑｕｉｐｍｅ ｎｔ ｒｅ ｍｏｔｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓ ｙｓ ｔｅ ｍ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏｎ ＡＳ Ｐ ｐｌａ ｔｆｏｒｍ
ＺＨＡＯ Ｙｉｎｇ－ Ｌｏｎｇ， ＺＨＡＮＧ Ｑｉｕ－ Ｊｕ （ Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｗｕｘｉ ２１４１２２， Ｃｈｉｎａ） !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" 【摘 要】 针对中小型企业对设备现场监控系统的需求， 基于 ＷＵＸＩＡＳＰ 平台搭建了一个大型 装备远程监控系统。文章论述了系统的总体情况， 对 ＡＳＰ 平台数据处理中心的设计做了分析， 同时设 计了中心数据库的关系模型， 并对远程数据接收模块的设计进行了探讨。 关键词： ＡＳ Ｐ ；ＡＳ Ｐ ．ＮＥＴ；远程监控；数据库；Ｓ ｏｃｋｅ ｔ 【Ａｂｓｔｒ ａｃｔ】 Ｗｉｔｈ ｓｍａｌｌ ａｎｄ ｍｅｄｉｕｍ－ ｓｉｚｅｄ ｆａｃｔｏｒｉｅｓ＇ ｄｅｍａｎｄ ｏｆ ｓｐｏｔ ｃｏｎｔｒｏｌ， ａ ｌａｒｇｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｒｅｍｏｔｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ＷＵＸＩＡＳＰ Ｐｌａｔｆｏｒｍ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ， ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎｓ ｔｈｅ ｄａｔａ ａｎａｌｙｓｉｓ ｃｅｎｔｅｒ ｏｎ ＡＳＰ Ｐｌａｔｆｏｒｍ． Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ， ｉｔ ｄｅｓｉｇｎｓ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｄａｔａｂａｓｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｄａｔａ ａｎａｌｙｓｉｓ ｃｅｎｔｅｒ， ａｎｄ ｐｒｏｂｅｓ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏｎｇ－ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ＡＳＰ； ＡＳＰ．ＮＥＴ； Ｒｅｍｏｔｅ ｍｏｎｉｔｏｒ ｉｎｇ； Ｄａｔａ ｂａｓｅ； Ｓｏｃｋｅｔ
３ 系统结构
３．１ 系统结构设计概况
系统的具体实现方法是设计一个嵌入式数据传输单元 （ ＧＰＲＳ ＤＴＵ） ， 并 将 其 安 装 在 所 要 监 控 的 设 备 上 作 为 数 据 采 集
＊ 来稿日期： ２００６－ ０９－ ２１ ＊ 江苏省人事厅六大行业高峰人才项目
第８期
赵迎龙等： 基于 ＡＳＰ 平台的大型装备远程监控系统研究
ＧＰＲＳ ＤＴＵ 数据流引擎利用 ＧＰＲＳ 作为承载 网 络 实 现 数 据 的 远 程无线传输， 可提供多种流行工业化总线标准的支持， 具备良好 的可扩展性， 具备 ＲＳ２３２／４８５／４２２ 串口（可根据用户需求， 提供不 同的接口）， 广泛应用于远 程／现 场 数 据 采 集 、远 程 监 控 等 多 种 应 用 领 域 ［１］。
图 １ 基于 ＧＰＲＳ 和 ＡＳＰ 平台的装备远程监控系统基本结构
３．２ ＡＳ Ｐ 公共服务平台数据处理中心设计
ＡＳＰ 公共服务平台数据处理中心包括从 ＧＰＲＳ 模块接收数 据 的 数 据 采 集 模 块 设 计 、ＡＳＰ 平 台 上 用 于 数 据 交 互 的 远 程 监 控 模 块 动 态 网 页 的 设 计 、ＡＳＰ 平 台 上 用 于 信 号 分 析 的 信 号 分 析 模 块 设 计 三 大 部 分 内 容， 同 时 又 以 基 于 ＭＳ ＳＱＬ Ｓｅｒｖｉｃｅ２０００ 的 后 台数据库设计作为贯穿这三大部分的核心内容。其基本功能模 块包括 ： 数据采集、状态 监 测 、信 号 分 析 、报 警 记 录 查 询 、报 表 输 出、故障诊断、系统管理等。服务器采用多线程并发处理机制， 可 以同时接受多个用户的访问。其基本功能框图如图 ２ 所示。
图 ２ 服务器端基本功能结构框图 用 户 对 ＡＳＰ 平 台 数 据 处 理 中 心 的 访 问 主 要 采 用 了 ＡＳＰ． ＮＥＴ（Ａｃｔｉｖｅ Ｓｅｒｖｅｒ Ｐａｇｅ ，动态服务器网页） 技术。ＡＳＰ．ＮＥＴ 是微 软 在 ＡＳＰ３．０ 的 基 础 上 推 出 的 ， 是 微 软 发 展 的 新 的 体 系 结 构 ． ＮＥＴ 的一部分， 应用 ＡＳＰ．ＮＥＴ 技术构建的数据处理中心适用于 Ｂ／Ｓ 模式， 并能够方便的满足系统各模块的功能要求。
本系统依托的是无锡 ＡＳＰ 中小型企业服务平台（ ＷＵＸＩＡＳＰ 平台） 。该平台是十五期间得到国家“８６３ 计划”、江苏省和无锡 市科技计划支持的、为中小企业提供制造信息化技术支持和服 务的公共服务平台。ＷＵＸＩＡＳＰ 平台的建设 为 基 于 ＡＳＰ 平 台 的 远程监控与诊断系统的开发打下了良好的技术基础。
数据采集服务器实际上是链接在 ＡＳＰ 平台服务器上 的 ， 因 而在设计过程中采用的是公网静态 ＩＰ 的组网方案， 应用 ＴＣＰ／ＩＰ 协议实现网络连接。这样在对 ＧＰＲＳ 模块设计的过程中就可以 事先将这一静态 ＩＰ 写入 ＧＰＲＳ 模块中， 在模块上电后通过事先 写入的数据采集服务器端的 ＩＰ 与其进行联系， 将获得的临时 ＩＰ 地址告知数据采集服务器， 从而实现两者的连接［４］。在软件设计 上是利用 Ｓｏｃｋｅｔ 接口来实现的。Ｓｏｃｋｅｔ 是一种介于应用程序和 硬 件 之 间 的 接 口 ， 应 用 程 序 通 过 调 用 Ｓｏｃｋｅｔ 接 口 ， 可 以 建 立 一 个虚拟的逻辑通道， 以开发具备 ＴＣＰ／ＩＰ 或 ＵＤＰ 网 络 功 能 的 应 用程序［４］。笔者使用 ＶＢ６．０ 下的 Ｗｉｎｓｏｃｋ 控件实现了该模块的设 计， 其基本界面如图 ４ 所示。部分程序代码如下： Ｐｒｉｖａｔｅ Ｓｕｂ ＷｉｎｓｏｃｋＬｉｓｔｅｎｅｒ＿ ＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ（ＢｙＶａｌ ｒｅｑｕｅｓｔＩＤ Ａｓ Ｌｏｎｇ）
３．３ 数据库系统的搭建
为了解决好系统通用性与设备制造商需求多样性相统一的 问题， 笔者采用了基于 Ｅ－ Ｒ 模型的数据库设计方法进行了数据 库系统的搭建及数据库优化设计。在实现的过程中主要是通过 ＭＳ ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ 软 件 实 现 了 数 据 库 的 管 理 ， 在 ＳＱＬ 中 通 过 主 外 键约束来实现表间相联， 同时保证数据库中的数据及其更新操 作满足数据库设计中关键的三类完整性规则。应用这种方法构 建的数据关系图如图 ３ 所示。
２．２ ＡＳ Ｐ 平台远程监控技术概述
ＡＳＰ（ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ） 即 应 用 服 务 供 应 商 ， 一 般 指 通 过 Ｉｎｔｅｒｎｅｔ 或 ＶＰＮ（ 虚 拟 专 用 网） ， 将 运 行 在 自 己 服 务 器 上 的应用系统出卖或出租给需要使用这些应用系统的企业而收取 租金的公司。基于 ＡＳＰ 平台的设备远程监控可对自动化大型设 备的运行状态通过网络系统进行远程监控， 通过显示大型设备 工作现场的运行状态， 以实时监测生产现场大型自动化设备的 运行情况［２］， 在节约了中小型企业监控系统服务器建设及维护成 本的同时， 更为多企业的信息融合， 资源共享和大型故障诊断专 家系统的建设创造了条件。
２ 远程监控技术概述
远程监控技术一直以来都是人们研究的热点， 从最初的 Ｉｎ－ ｔｅｒｎｅｔ 有线方式到现在的无线传输方式， 远程监控技术实现了几 次技术飞跃。
２．１ ＧＰＲＳ 远程监控技术概述
ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ， 通用分组无线业务）， 是 在现有 ＧＳＭ 系统上发展出来的一种新的承载业务， 为 ＧＳＭ 用 户提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务， 特别适用于间 断的、突发性的和频 繁 的 、少 量 的 数 据 传 输 ， 也 适 用 于 偶 尔 的 大 数据量传输。ＧＰＲＳ 理论带宽可达 １７１．２Ｋｂ／ｓ， 实际应用带宽大约 在 １０Ｋｂ／ｓ～７０Ｋｂ／ｓ， 底 层 支 持 ＴＣＰ／ＩＰ 协 议 ， 可 以 实 现 与 Ｉｎｔｅｒｎｅｔ 的无缝连接。基于 ＧＰＲＳ 的工业现场数据控制器（ＧＰＲＳ ＤＴＵ）和