工业加速器的远程网络监测和控制系统研究及实现

发布时间：2017-10-27 22:16

  本文关键词：工业加速器的远程网络监测和控制系统研究及实现

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【摘要】：随着互联网的高速发展,远程监控技术由于其满足随时随地办公、指导等需要,成为研究和开发热点。在加速器控制领域,国内外大型加速器实验室多采用远程监控系统;国内工业辐照加速器发展迅速,但仍采用基于单台计算机的现场监控模式,所有数据和运行状态都只在现场计算机上显示,不能满足用户随时随地监控的需求,故本文设计和实现一套工业加速器远程监控系统。本文首先阐述辐照加工和监控技术的发展状况,给出课题的意义和目的。随后详细介绍研制远程监控系统的相关技术,比如网络协议、Socket编程、OPC(OLE for Process Control)技术以及数据安全策略等。然后根据需求分析和模块化设计,给出工业加速器远程监控系统的整体设计方案,包括本地监控软件、数据采集程序、服务器程序和客户端程序。本地监控软件基于PLC实现基于现场的监控。数据采集程序利用OPC与本地监控软件进行数据交互,再利用Socket与服务器进行数据交互,完成远程数据上传、存储、下载和数据补缺功能。服务器利用多线程技术响应多个数据采集程序和客户端的连接、断开以及数据交互等,并将操作记录保存在SQL Server数据库中。客户端包括基于C/S(客户端/服务器)的远控客户端和B/S(浏览器/服务器)的数据显示端。远控客户端采用MFC设计图形用户界面(GUI),与数据采集程序通过服务器直接进行数据交互从而实现实时监控,利用ADO技术与数据库进行数据交互从而实现历史数据查询,从而保证较好的实时性;数据显示端利用浏览器显示实时数据和故障报警状态。在此基础上对工业加速器远程监控系统实时性、安全性的因素进行了分析,并给出改善方案。进而采用VC++开发,实现远程数据采集、数据实时监测、参数控制、专家指导、历史数据查询、设备和用户信息查询与统计以及权限管理等功能,最后通过系统测试和试运行验证了该系统的有效性。本文实现的工业加速器远程监控系统不但能解决传统现场监控模式不能随时随地查看现场运行状况的问题,而且也能改善完全以数据库作为数据源监控系统实时性差的缺点。通过系统地测试以及对结果的分析,表明本文设计的工业加速器远程监控系统能较好满足用户的需求,实现对工业加速器辐照生产过程的监控。
【关键词】：远程监控 工业加速器 Socket技术 VC++
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP277
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 研究目的及意义11-12
• 1.2 辐射加工的发展现状12
• 1.3 课题研究的现状12-14
• 1.3.1 远程监控的国内研究动态12-13
• 1.3.2 远程监控的国外研究动态13-14
• 1.4 本文主要研究内容14-17
• 第二章 工业加速器远程监控系统相关技术17-32
• 2.1 计算机监控系统17-19
• 2.1.1 本地集中式监控系统17-18
• 2.1.2 远程监控系统18-19
• 2.2 网络协议19-20
• 2.3 Windows的Socket编程20-23
• 2.3.1 WinSock API21
• 2.3.2 Socket分类及工作模式21-23
• 2.4 线程23-25
• 2.4.1 线程的分类23
• 2.4.2 线程的管理和操作23-24
• 2.4.3 多线程间通信24-25
• 2.5 OPC技术25-28
• 2.5.1 OPC规范及应用领域25-26
• 2.5.2 OPC数据访问规范26-28
• 2.6 数据安全策略28-30
• 2.6.1 VPN技术28-29
• 2.6.2 数据加密技术29-30
• 2.6.3 数据补缺算法30
• 2.7 本章小结30-32
• 第三章 工业加速器远程监控系统总体方案设计32-43
• 3.1 系统的需求分析32-34
• 3.1.1 设计目标32
• 3.1.2 功能需求分析32-33
• 3.1.3 性能需求分析33-34
• 3.2 系统的整体结构设计34-38
• 3.2.1 数据采集程序35-36
• 3.2.2 服务器系统36
• 3.2.3 数据库36-38
• 3.2.4 客户端系统38
• 3.3 系统的数据交互机制38-40
• 3.3.1 数据通信格式38
• 3.3.2 现场监控系统与服务器的数据交互38-39
• 3.3.3 客户端系统与服务器的数据交互39-40
• 3.4 系统的实时性和安全性40-42
• 3.4.1 系统实时性分析40-41
• 3.4.2 系统安全性分析41-42
• 3.5 本章小结42-43
• 第四章 工业加速器远程监控系统设计及实现43-61
• 4.1 系统的开发环境43-44
• 4.2 数据采集程序设计及实现44-49
• 4.2.1 功能设计44
• 4.2.2 模块和流程设计44-47
• 4.2.3 主要代码47-49
• 4.3 服务器设计及实现49-52
• 4.3.1 功能设计49
• 4.3.2 模块及流程设计49-51
• 4.3.3 主要代码51-52
• 4.4 客户端设计及实现52-59
• 4.4.1 功能设计52
• 4.4.2 模块及流程设计52-54
• 4.4.3 主要代码和效果图54-59
• 4.5 本章小结59-61
• 第五章 工业加速器远程监控系统测试及结果61-71
• 5.1 系统测试环境61-62
• 5.2 系统测试策略62-64
• 5.3 系统测试过程及结果分析64-70
• 5.3.1 单元测试64-66
• 5.3.2 集成测试66-67
• 5.3.3 需求确认测试67-68
• 5.3.4 系统测试68-70
• 5.4 本章小结70-71
• 第六章 结论与展望71-73
• 1.总结71-72
• 2.不足与展望72-73
• 参考文献73-75
• 致谢75-77
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文77

【参考文献】

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本文编号：1105432