1、毕业设计文献综述电子信息科学与技术斜拉桥拉索索力检测管理系统摘要斜拉桥具有重要的社会意义，定期检测斜拉桥的索力是十分必要的。在本文中，主要阐述了索力检测监控管理系统平台的搭建，以及其中用到的一些技术，并分析了各项技术在国内外发展的历史与研究现状。最后总结概括了本设计用到的一些理论与技术的基础。关键字远程监控WEB嵌入式交互一、概述斜拉桥是具有重大社会、经济、政治乃至军事意义的大型建筑，为保障其正常运营和服务、防止桥梁结构灾害事故的发生，需要对其拉索进行有效的结构（尤其是索力）安全检测。斜拉桥拉索索力监测管理系统意旨在互联网上建立基于WEB平台的嵌入式远程监控管理系统。远程监控是指本地计算机通过
2、网络系统（特别是INTERNET）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。通过远程监控，管理人员不必亲临现场或恶劣的环境就可以对现场的工作情况进行监视，完成参数设置与调整，进行故障恢复等1。二、研究历史与现状国际标准化组织ISO和INTERNET组织在网络管理中都做了大量的工作，并提出了各自的协议标准和服务。如ISO的公共管理信息服务及协议CMIS/CMIP，INTERNET的简单网络管理协议SNMPV1/V2【3】。但是由于历史原因，ISO提出的CMIS/CMIP协议并没有得到广泛的利用，而INTERNET提出的SNMP协议却受到了广大工业界的欢迎，许多公司都
3、在此协议标准的基础上推出了各自的信息管理产品和系统，例如SUN公司的SUNNETMANAGER，惠普公司的OPENVIEW，IBM公司的NETVIEW/6000等。然而早期的这些信息管理系统大多都是基于单一主机的MANAGERAGENT模式，网络管理软件从各个AGENT收集信息数据，在本地由网管主机实现对信息的处理。这种方式极大的加重了网管主机的运算负荷，因此使得其运转效率大大降低。加之，相关参数的绘制与显示也要依赖于相应的网管平台，没有一个统一的监控界面，因此给管理员用户的操作和使用带来了一定的困难3。如今，WEB/JAVA技术的飞速发展和广泛使用使得人们将分布式网络管理的模式提上议案并得以
4、实现，这种监控管理模式不仅体现在低端网管信息的收集上，同时也优化了用户端的监控和管理界面。在近些时期，以ADVENT公司的NETMONITOR为代表的新型网络管理系统走进人们的视野，它将用户界面直接呈现在WEB浏览器之上，使用户可以直接通过WEB浏览器实现对信息的检索、管理和监控。这种基于WEB浏览器的管理系统使得用户不必再学习复杂的界面操作技术，而只需要像平常浏览网页一样就能够完成网络信息管理工作，并且它的良好移植性使得其最大限度的实现了跨平台操作，避免了单一的基于特定平台的局限性。目前像惠普公司，IBM公司等都在他们的新产品中加入了基于WEB技术的支持，这无疑是在同一管理界面上的一种成功的
5、尝试。我国也购买了大量传统集中式的网络管理平台，进行一系列全国性、行业性计算机网络的建设。在嵌入式远程监控的实现平台上，目前主流上采用的是32位RISC精简指令集嵌入式ARM芯片6，具有体积小、功耗低、低成本、高性能的特点，在远程监控、工业控制等领域深受商业开发和科研用户的亲睐。三、现状分析及发展动向1、基于WEB的嵌入式监控系统现状分析WEB技术弥补了以往传统监控系统的不足，我们将WEB技术用于远程监控系统网络管理的优点总结如下（1）用户的工作平台上只需要IE或NETSCAPE等浏览器而不需要其他任何软件就可以实现对系统的监控管理。WEB技术的成熟发展使得其新版本不断出现，有利于对系统的升级
6、。WEB浏览器对浏览器的硬件配置要求并不高，且它存在于多个操作平台上，独立操作这些平台只需要连接到INTERNET上即可实现，非常方便。加之WEB浏览器的多媒体功能使得界面的显示更加生动丰富，而不单单只以纯文本的形式表现。（2）简单的操作界面替换了以往的软件包，极大简化了用户上手操作的过程，用户不必花费额外学习软件的时间。而且，所有的数据操作对用户来说都是透明的，用户不必关心数据的来源，只要交给服务器和数据库去处理即可。（3）基于WEB技术的远程监控还使得系统功能更加易于扩展，系统只需要对WEB服务器嵌套新的函数即可实现，非常适合小客户端的使用。并且，由于连接了互联网，极大的摆脱了空间和地理的
7、限制，只需通过浏览器就可以实时监控设备的运行状态。运用WEB技术实现设备的远程监控，已经越来越多地成为设备监控系统不可或缺的一部分。同样，微电子技术也在不断地创新和进步，嵌入式系统成为计算机应用的一个新领域，具有功能强、实时性强、可靠性高和结构小巧等优点。基于嵌入式WEB的远程监控在传统远程监控的基础上又融合了WEB和嵌入式技术，可提供比传统远程监控更为强大的功能，将成为今后远程监控技术发展的主流方向。基于WEB的嵌入式方案系统结构大致为在现场设备上配备微型嵌入式WEB服务器，负责对现场数据的采集、收集、存储和转发，并和远程监控主机进行交互，如图1所示。该方案的好处在于实时性高，可靠性强对现场
8、数据可以实行实时的采集与发送；与现场设备连接的嵌入式WEB服务器之间若出现故障也不会影响到其他设备的监控。图1基于WEB的嵌入式监控系统2、远程监控中交互技术的发展在远程监控管理系统中，最关键的就是实现设备、服务器、用户三者之间的交互。目前在服务器端，动态的网页实施技术主要有CGI（COMMONGATEWAYINTERFACE），PHP（HYPERTEXTPREPROCESSOR），JAVAAPPLET，ASP和JSP等。（1）CGI是运行在服务器上的一段程序，提供同客户端HTML的接口，用户请求通过这些程序接收并返回给用户。CGI的缺点是对于用户的每个请求都要创建新的进程来运行CGI程序，因
9、此非常耗费资源，并且CGI对于不同的服务器移植起来非常复杂。（2）PHP缺乏规模支持和多层结构支持。它只可通过SUNJAVA的JAVACLASS和EJB获得支持；对于大负荷站点，PHP只能采取分布式算法；并且对于不同的数据库，例如ORACLE，MYSQL，SYBAS等，其接口都不相同，非常不利于统一。（3）JAVAAPPLET技术是将JAVA小程序APPLET下载到客户端直接进行操作。这种技术由于分散了处理器的的负担，因此提高了系统的效率，而界面的直观也增强了交互的实时性。但是由于APPLET要在浏览器端运行，因此增加了本地的开销。所以运用也并不广泛。（4）ASP是一套微软开发的服务器端脚本环
10、境。通过ASP可以结合HTML网页、ASP指令和ACTIVEX原件建立动态的交互性WEB服务器应用程序。包括所有嵌在HTML内的脚本程序，所有的程序都在服务器端执行。ASP最大的优点就是仅将结果返回给用户，这几大的减轻了用户浏览器的负荷，提高了交互的效率。（5）使用JSP技术，WEB页面开发人员可以使用最新的XML技术来设计和格式化最终页面。由于JSP将生成内容的逻辑封装成包放在TAG和JAVABEAN组件中，并捆绑成小脚本在服务器端运行，对用户浏览器的要求最低。JSP的可重用部件技术利用可重用的、跨平台的部件来执行复杂处理，使其如同其他JAVA技术一样可以“一处开发，处处运行”。同时，JSP
11、还得到了众多平台及服务器的支持。由此我们可以看出，JSP技术是远程监控交互系统中比较优的选择。在一定程度上，JSP技术增强了系统交互的实时性，JSP技术广泛应用的JAVABEAN封装了系统的大部分功能，不但利于程序员的快速实现，也利于系统移植。目前已有利用JSP进行远程故障诊断的尝试。四、总结及研究思路斜拉桥拉索索力监控系统整体采用B/S（BROWSER/SERVER）结构模式，共有三层体系结构，最低层为数据采集系统，从现场各类传感器设备中采集数据，执行控制指令；第二层为实时信息处理系统，由现场采集的数据及其相关信息写入挂接在这一层的WEB服务器和数据库服务器中，对数据进行统计、分析等处理，将
12、实时数据，历史数据等以WEB的形式实时发布；实时发布的信息通过网络同第三层客户端相连，客户计算机可以通过浏览器直接使用和监测现场采集的数据。选择基于WEB技术的嵌入式监控管理系统是我们最佳的方案，而在设计监控管理交互系统时则首选JSP技术。JSP技术调用内嵌在网页上的JAVABEAN小程序在服务器建立于监控主机的连接，实现监控计算机与数据库通信的同时，还通过SOCKET接口与WEB服务器通信，并接受来自JAVA服务器发出的控制命令。当用户访问系统时，浏览器向WEB服务器发出HTTP请求，通过SOCKET连接将实时数据显示在JSP页面上返回给用户。JSP技术作为SUN软件公司的企业解决方案J2E
13、E的一部分，在网络安全、数据传输及数据库的访问上都具有明显的优势。参考文献1李恒超,张家树基于嵌入式WEB远程监控系统研究J西南交通大学学报,2003,3832孙文波,卢建军基于WEB远程监控技术比较J西南科技学院学报,2002,2223扬寒海,吴建平,李钟辉基于WEB的分布式网络实时监控的设计与实现J软件学报,1999,1044宋广军,张敬,王睿基于WEB的温湿度远程监控系统J微计算机信息,2004,01145槐博超,王铮基于互联网的嵌入式远程监控系统的研究J微计算机信息,2007,23326黄卫平,浅析ARM微处理器嵌入式系统的应用,时代经贸下旬,2008,677金真,唐明浩,蒋琳INTERNET远程监控系统的嵌入式实现方法J计算机工程,2006,3218王洪顺,郑明玉,方臻明斜拉索索力测量方法研究J山西建筑,2008,34249LINYANG,ZHIZHONGGUOANINTEGRATEDMISUSINGINTERACTIVEGRAPHICSINTERFACEFORDISTRIBUTIONSYSTEMJPOWERENGINEERINGSOCIETYGENERALMEETING,2007,14244129861710JESSEJAMESGARRETTAJAXANEWAPPROACHTOWEBAPPLICATIONSJADAPTIVEPATH,FEBRUARY18,2005
