基于嵌入式Web服务器远程排水监测系统设计与实现

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伴随着我国城市化的快速发展,城市内涝问题逐渐凸显出来,特别是近几年,各大城市频繁出现城市内涝灾害,给人们的生活财产带来损失。随着电子技术和计算机网络技术的飞速发展,设计基于网络技术的远程排水监测系统,实现对内涝区域数据的实时监测,从而采取及时有效的应对措施,最大限度的保证人们的生活财产不受损失,具有非常大的意义。本论文实现了基于嵌入式Web服务器的远程排水监测系统,系统由数据采集与处理单元、网络数据传输单元、uC/OS-Ⅱ操作系统单元、嵌入式TCP/IP协议栈单元、嵌入式WEB服务器单元和数据服务器单元等组成,具有以下基本功能:第一,数据采集功能,利用ADC模数转换模块,将雨量、压力等模拟数据转换为易于传输和存储的数字量,在对ADC采集值进行处理过程中,引入了过采样技术和均值滤波技术,将ADC采样精度提高到12位,改善了ADC采集值的准确性。第二,具有以太网接口,支持TCP/IP协议,可将系统连入互联网,实现远程数据传输和系统管理等功能。第三,具备B/S架构服务器功能,支持Web浏览器快速实时查看系统数据,或对系统进行实时的管理。Web服务器采用类似中断的信号量技术和查表法解析用户操作逻辑技术,提高了系统检测和处理数据请求的速度,减少了系统响应时间。第四,具备C/S架构服务器功能,支持远程数据传输,将系统数据传输至远程客户端,进行更深入的分析处理,设计了客户端和服务器端数据传输协议,提高了数据传输的效率。第五,设计了独立的数据维护模块,方便数据管理、更新和搜索操作,提高了数据安全性和可扩展性,有效缩短客户端向服务器端请求数据的等待时间。论文设计实现了基于网络交换芯片88E6083驱动程序、A/D数据采集程序、串口通信模块、uC/OS-Ⅱ操作系统移植、嵌入式TCP/IP协议栈、Socket接口、嵌入式WEB服务器和数据服务器等。在提高系统响应速度和ADC数据精度方面进行了学习和研究,具有一定的实践和研究价值。该排水监控系统具有成本低、稳定性好和实时性高的特点,具有很广泛的应用前景。
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