基于嵌入式Internet技术构建的电网远程监测之二 Internet, 嵌入式, 技术

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     这样指定后，index.html为远程浏览客户访问Web Server所看到的首页默认值。把C编写的CGI程序编译成二进制文件，存放到.. /home/cgi-bin/目录下。Boa.conf和mime.types文件必须放到Web服务器根目录下，也就是把bao.conf和mime.types复制到“../μClinux-dist/romfs/home/”目录下。然后在../μClinux-dist/Vendors/Philip/LPC2200/inittab里修改，在“inet:unknown:/bin/inetd”后加“boa:unknown: /bin/boa /home/”。

          配置完成后，重新编译内核。把编译好的内核下载到ARM硬件平台，启动μClinux操作系统，完成IP配置，运行Boa Web Server，然后就可以通过浏览器访问网页了。

3.3 用户与主机间安全交互的实现


          为了在μCLinux系统中实现网页的实时刷新，得到实时电网参数，实现客户端与电网监测系统之间的交互，本系统采用了CGI的方法。当客户端采用FORM POST形式向Boa服务器发出CGI请求时，服务器守护进程启动相应的CGI程序，CGI程序通过CONTENT—LENGTH获取客户端传输数据的字节数，通过STDIN读取客户端传输数据，这些数据一般是客户端在表单中输入的简单的监控信息。CGI获取这些信息后通过串行通信将这些信息发送到电网监测系统中，等待监测系统模块的应答消息，最后生成网页文件，并且将返回结果嵌入到网页文件中，通过cgi—send—string函数将此网页发送给客户端浏览器。一段时间后客户端浏览器会再次向服务器发送一个CGI请求，相应的CGI函数会查询最新的数据，刷新后将新数据发送给客户端浏览器。这样周而复始，实现了网页的刷新功能，从而保证了远程监测数据的实时性，实现客户端与电网监测系统之间的交互。客户端通过CGI接口与电网监测系统之间交互的关系如图3所示[5]。

                                                                         图3 用户通过CGI与目标板交互

           同时为了保证远程监测的安全性不被非法侵入，通常嵌入式Internet可以采用：加密和解密(Encryption andde—eryption)、数字签名(Digitalsignatures)、信息摘要(Message digests)、公共密钥基本架构(Public—keyinfiastrueture)、证书(Certifieates)等方法确保网络通讯的安全。本系统采用了用命令识别的方法来保证系统数据传输的安全性,即客户端计算机首先向监测系统发送命令代码，由监测系统分析，确定为请求数据发送命令码再向客户端计算机端发送数据，发送命令代码即相当于发送了身份验证码，从而保证电网数据传输的安全性。

4．系统的应用


         本系统在成都某电厂的局域网(以太网)的环境里做调试，通过IE浏览器完全实现了电网参数的监测功能：在客户端IE浏览器中输入主网页的地址，进入电网监测系统的主网页，如图4；输入正确的用户名和密码后登陆电网远程监测系统的参数监测网页。在参数监测网页可以监测到电网运行的实时参数。整个系统具有良好的人机界面，操作简单，有效的保证了电网运行安全，大幅提高了电网监测的实时性和有效性。

                                                                                     图4 主网页

5.结束语


           本文提出了将嵌入式Internet技术应用于电网远程监测系统的开发与实现，研究了基于嵌入式实时操作系统μＣLinux下嵌入式Internet的接入方案以及Boa Web服务器的参数配置，并提出了利用CGI技术实现网页的实时刷新以及客户端与主机间交互的方法 ，开发实现了电网远程监测系统并将该系统应用于成都某电厂。实践表明，该系统可以实时监测电网参数，保证了电网的安全运行。本系统的构建代表了新一代监测网络发展的必然趋势，在不久的未来必将具有十分广阔的应用前景。

参考文献：


[1] 张艳伟，刘涤尘， 管保安，曾 楠. 基于嵌入式Internet设备远程控制系统设计[J] 电工技术杂志 2004年第6期

[2] 杨建新，窦林卿. 《Red Hat Linux9 入门与提高》[M ] 清华大学出版社

[3] 彭洲红,马国强,吴金勇,徐健健. 嵌入式电网监控系统的设计[J] 电气应用2OO5年第24卷第7期

[4] 许胜礼,郭兵 .嵌入式Internet及嵌入式Internet技术[J] 微计算机信息 2004年第20卷第2期

[5] 陈春,郭其一,胡景泰,朱文灏. 一种基于嵌入式Internet技术的远程监控系统[J]

低压电器 2004 No5

创新点：

本文首先将嵌入式系统与Internet结合，提出了适合本系统的嵌入式Internet接入方案；其次提出了在LPC2200中配置BOA服务器的方法；最后，在电网监测页面的设计中采用了CGI技术实现动态刷新的方法，以获取实时电网参数，确保电网运行安全。本系统的构建代表了新一代监测网络发展的必然趋势，在不久的未来必将具有十分广阔的应用前景。

作者：陈蓉芳　王海滨　胡振华　郑平 转贴自：微计算机信息