【正文】 scribes the development of embedded work video monitoring system, as well as the status of the whole construction, then introduced the development status of the ARM processor and embedded Linux operating system, and how to carry on the embedded Linux kernel on the ARM hardware platform in cutting, piling and transplantation, introduces the principle and operation process of BootLoader promoter. This paper focuses on the design and implementation of principles of acquisition, coding and work munication of the image, finally has carried on the system overall test, and put forward the plan of further development. Key words Video Monitoring。 Embedded System。 Network Communication。 Image Capture。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)楚天學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 1 前言 隨著現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，自動(dòng)化系統(tǒng)也在逐漸普及，自動(dòng)化系統(tǒng)也開(kāi)始進(jìn)入工廠、企業(yè)甚至是家庭，很多工廠、企業(yè)都增加了各式各樣的監(jiān)控與控制系統(tǒng)，它們能做到每時(shí)每刻的反映設(shè) 備是否運(yùn)行正常，也為實(shí)現(xiàn)工廠的自動(dòng)化運(yùn)行提供了很大的便利。不過(guò)很多企業(yè)及工廠仍然采用的是傳統(tǒng)的監(jiān)控模式，監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)畫面監(jiān)控、參數(shù)設(shè)置都只能夠在本地的操作室中進(jìn)行操作，對(duì)于生產(chǎn)線上的管理者并不能實(shí)時(shí)的了解現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)狀況。慢慢隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展與普及，信息傳遞與資源共享都成為了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力，而如今應(yīng)用程序選用的體系結(jié)構(gòu)首選也是WEB 的 B/S 架構(gòu)。因?yàn)楝F(xiàn)在軟件平臺(tái)開(kāi)放的便利性也使得信息交互領(lǐng)域從工廠的現(xiàn)場(chǎng)各種設(shè)備到控制、管理的每個(gè)層次，覆蓋從工廠、車間、工段、企業(yè)甚至是世界各地的市場(chǎng)， 為了實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)控制的網(wǎng)絡(luò)化和開(kāi)放的體系創(chuàng)造了不可缺少的條件。對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的控制也隨著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，并且控制體系開(kāi)放性的發(fā)展也將成為控制系統(tǒng)創(chuàng)新的主要路線。 1 課題概述 課題研究的意義與背景 目前，各個(gè)企業(yè)中的信息網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)較好的實(shí)現(xiàn)了開(kāi)放性的策略，控制著網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)也沿著開(kāi)放性的方向發(fā)展，它們都將為控制網(wǎng)絡(luò)的集成與信息網(wǎng)絡(luò)提供了很大程度上的支持。采用集成技術(shù)也能方便的將企業(yè)中的控制網(wǎng)絡(luò)層與內(nèi)部的信息網(wǎng)絡(luò)層集成起來(lái)用于實(shí)現(xiàn)信息的交互與數(shù)據(jù)共享，這些已經(jīng)成為了現(xiàn)在控制系統(tǒng)集成的有利發(fā)展方向。隨著 Inter/Intra 對(duì)社會(huì)上各個(gè)領(lǐng)域的滲透發(fā)展，給我們提供了一個(gè)基于 WEB 的信息平臺(tái)，所以人們也將自己的目光轉(zhuǎn)向了對(duì)構(gòu)建 Inter的 WEB 技術(shù)。把控制系統(tǒng)和實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)筑在 Inter 上，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)、遠(yuǎn)程設(shè)備的故障診斷、遠(yuǎn)程設(shè)備的調(diào)試， 將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)的用戶需求以及 ERP 系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，使得生產(chǎn)不單單是面向訂單的生產(chǎn)，而是直接面向市場(chǎng)的電子制造，從而使得企業(yè)能夠滿足全球化經(jīng)濟(jì)的需求， 基于 ARM 的 WEB 遠(yuǎn)程視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng) 就是在這樣的背 景下被提出的。 基于 ARM的 WEB遠(yuǎn)程視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)在現(xiàn)在也成為了國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)之一，其意義在于： (1)從企業(yè)的管理與生產(chǎn)角度來(lái)說(shuō)，企業(yè)經(jīng)營(yíng)者與決策者可以實(shí)時(shí)的了解企業(yè)及工廠現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行情況，作為決策的重要參考依據(jù)，從而進(jìn)一步的提高決策者對(duì)全局掌控的能力以及企業(yè)的管理質(zhì)量。 (2)從資源共享的角度來(lái)說(shuō)，將企業(yè)系統(tǒng)的監(jiān)控建立在全球網(wǎng) Inter 或者企業(yè)內(nèi)部網(wǎng) Intra 上，統(tǒng)一使用 B/S 模式， 做到真正的局域及遠(yuǎn)程信息的實(shí)時(shí)處理與監(jiān)控，對(duì)數(shù)據(jù)的綜合共享，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)企業(yè)與企業(yè)之間和公司內(nèi)部的統(tǒng)一的 跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)及人機(jī)交互界面。 (3)從企業(yè)使用的角度來(lái)說(shuō)，因?yàn)?B/S 架構(gòu)采用的是“瘦客戶端”的模式，從而提高了系統(tǒng)的可拓展性，便與現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)。同時(shí)， 因?yàn)?WEB 技術(shù)使用了開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議 HTTP 與 TCP/IP，對(duì)系統(tǒng)的復(fù)雜性進(jìn)行了簡(jiǎn)化，方便了不同的系統(tǒng)互連。 (4)從發(fā)展的前景來(lái)說(shuō)，基于 B/S 架構(gòu)的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)可以很方便的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的視頻監(jiān)控，從而也可以廣泛用于各個(gè)行業(yè)中，如宇宙作業(yè)、微細(xì)加工、危險(xiǎn)作業(yè)等很多工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。 在今天，網(wǎng)絡(luò)遍布了全球，很多先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也是日新月異，在工業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控中使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 也 成為了首選技術(shù)。這樣可以增加企業(yè)的生產(chǎn)效率，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力；還能夠在遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)的地方通過(guò)監(jiān)控得到現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，對(duì)于需要第一時(shí)間獲得數(shù)據(jù)的工程是非常重要的； 也能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全方位、全天候的實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn) 設(shè)備的問(wèn)題甚至可以做到提前預(yù)測(cè)設(shè)備會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題，以確保企業(yè)的生產(chǎn)安全；實(shí)現(xiàn)了 WEB 監(jiān)控技術(shù)同時(shí)也意味著各種異地資源能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息交互的方式，實(shí)現(xiàn)資源的共享。總而言之， WEB 視頻監(jiān)控為人們提供了一個(gè)更全面、更快捷、更高效、更安全的服務(wù)模式，也改變了以往傳統(tǒng)監(jiān)控模式。 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)楚天學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 2 對(duì)于工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)性、分布式和系統(tǒng)可 擴(kuò)展性等方面的技術(shù)要求，基于 WEB 的組態(tài)系統(tǒng)都能滿足，使得它不僅成為了一門計(jì)算機(jī)學(xué)科的重要門類，還是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)量、低功耗、自動(dòng)化的重要技術(shù)手段。 基于 WEB 的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的信息化、實(shí)現(xiàn)工業(yè)的現(xiàn)代化、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)都有重要的意義。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 現(xiàn)在的企業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)慢慢向分布式、國(guó)際化的生產(chǎn)方式靠攏，用戶的需求也使得技術(shù)需要不斷的進(jìn)步。 Inter/Intra 將成為實(shí)現(xiàn)分布式生產(chǎn)的基礎(chǔ)。近年來(lái)， 基于 WEB 的工業(yè)化信息監(jiān)控也成為了研究熱點(diǎn)，無(wú)論在研究上，還 是應(yīng)用上，都得到了很大的發(fā)展。它具有信息系統(tǒng)的廣泛性與開(kāi)放性，又具有控制系統(tǒng)的可靠性與實(shí)時(shí)性，通過(guò)與現(xiàn)場(chǎng) SCADA 的連接，企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng) WEB服務(wù)器也為用戶提供現(xiàn)場(chǎng)歷史及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的目的。 1993 年，美國(guó)進(jìn)行了機(jī)器人控制實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程分布式控制，德州的四所大學(xué)與美國(guó)國(guó)家航空航天局 (NASA)Johnson 航天中心共同進(jìn)行的。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)通過(guò) Inter 在 Johnson 航天中心控制分別處于 Texas 大學(xué) Austin 分校與 Texas Aamp。M 大學(xué)的機(jī)器人，并且在 Rice 大學(xué)和 Arlington 分校 進(jìn)行性能分析與監(jiān)測(cè)。 1994 年，在美國(guó)的南加州大學(xué)完成了 Mercury 項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目可以讓用戶遠(yuǎn)程的通過(guò) WEB 瀏覽器來(lái)操作一個(gè)機(jī)械手對(duì)文物進(jìn)行挖掘。 1996 年，美國(guó)麻省 North Andover 公司首先使用了 Inter 與 PLC 相連，現(xiàn)在很多用戶也從中獲益?；?Inter，用戶只要使用瀏覽器，便可以通信。雖然用瀏覽器能對(duì)控制對(duì)象的關(guān)閉和開(kāi)啟以及過(guò)程參數(shù)的設(shè)定，但是瀏覽器并不能用于控制設(shè)備，所以實(shí)際對(duì)設(shè)備的控制需要 PC 機(jī)或者 PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)完成。美國(guó)有一家公司叫太平洋科學(xué)儀器公司，使用的設(shè)備 控制器系統(tǒng)綜合了過(guò)程控制、監(jiān)測(cè)、 WEB 服務(wù)器技術(shù)及傳感器總線，這臺(tái)設(shè)備是用于測(cè)量半導(dǎo)體內(nèi)部是否存在雜質(zhì)，通過(guò) WEB 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 使機(jī)床傳感器與控制器進(jìn)行對(duì)話，使用以太網(wǎng)端口與總線進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送，由計(jì)算機(jī)提供原始數(shù)據(jù)，并且將生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)與之綜合，以決定統(tǒng)計(jì)過(guò)程、控制現(xiàn)場(chǎng)及探測(cè)故障控制參數(shù)。 在國(guó)內(nèi)，有很多的 人也在致力于研究 WEB 監(jiān)控方面的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)的很多高校對(duì)于 WEB 實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控技術(shù)也展開(kāi)了積極的研究。其中華中科技大學(xué)、西安交通大學(xué)、南京理工大學(xué)、上海交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等的研究成果較為先進(jìn)，例如：華中科技大 學(xué)研發(fā)出的“汽輪機(jī)工況監(jiān)測(cè)和診斷系統(tǒng)”、南京理工大學(xué) CIMS 研究所也擔(dān)任了國(guó)防科工委長(zhǎng)春 FMS 實(shí)驗(yàn)中心的檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的研制任務(wù)，對(duì)制造系統(tǒng)中的各個(gè)子系統(tǒng)的檢測(cè)監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行了初步的集成。 針對(duì)不一樣的行業(yè)需求，為之設(shè)計(jì)針對(duì)這個(gè)行業(yè)的基于 WEB 的工業(yè)監(jiān)控方案，并且在實(shí)踐中加以運(yùn)用，從而在這些領(lǐng)域取得良好的效果。這些研究也能很好的將 Inter/Intra 技術(shù)與工業(yè)控制系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，而且可靠性也在很多實(shí)際應(yīng)用中得到了驗(yàn)證。 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控的簡(jiǎn)述 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控就是利用計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn) 的過(guò)程進(jìn)行控制和監(jiān)視。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)也就是能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)。對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的監(jiān)控信息傳入 Inter，在一定條件下，也就能通過(guò) Inter 查看和 控制生產(chǎn)過(guò)程及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)與各種參數(shù)， 控制者也不必到現(xiàn)場(chǎng)，這樣也能省去大量的人力和物力。管理人員也能遠(yuǎn)程的監(jiān)視生產(chǎn)運(yùn)行狀況，根據(jù)需要能夠及時(shí)發(fā)送調(diào)度指令，研究部門能夠方便的利用自身的軟硬件資源遠(yuǎn)程的控制對(duì)象等。 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以分為如下幾類：現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控終端系統(tǒng)三部分。每個(gè)部分分工協(xié)作，一起實(shí)現(xiàn) 對(duì)設(shè)備遠(yuǎn)程控制。下圖為遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。 圖 11 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)楚天學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 課題主要研究的內(nèi)容 根據(jù)現(xiàn)有的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)，本文主要是根據(jù)視頻采集技術(shù)、視頻解碼技術(shù)、 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)等基于 WEB 的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基于 ARM 的 WEB 遠(yuǎn)程視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。 本文實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的傳輸與采集、數(shù)據(jù)監(jiān)視、數(shù)據(jù)庫(kù)的連接于查詢等功能，通過(guò)系統(tǒng)運(yùn)行最后驗(yàn)證了并且實(shí)現(xiàn)了基于 ARM 的 WEB 遠(yuǎn)程視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)方案的有效性。 2 系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控并對(duì)其進(jìn) 行畫面進(jìn)行監(jiān)控，經(jīng)過(guò)各項(xiàng)研究實(shí)現(xiàn)了基于 ARM 的 WEB 遠(yuǎn)程視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，隨著該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)捕捉到的畫面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以實(shí)現(xiàn)不同的用戶登錄，這樣可以方便用戶信息的泄露， 其次該系統(tǒng)是基于 ARM 下進(jìn)行研發(fā)的，所以有成本低，功耗小，功能穩(wěn)定等特點(diǎn)，能夠大大的提高該產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。 該系統(tǒng)主要是對(duì)攝像頭所捕捉到的畫面進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，用戶可以通過(guò)登錄自己的賬號(hào)來(lái)進(jìn)行畫面監(jiān)控。因?yàn)橐曨l監(jiān)控系統(tǒng)在基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)幕A(chǔ)上需要實(shí)現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)傳輸，需要對(duì)畫面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，所以該系統(tǒng)使用的是嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，這樣 可以確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的運(yùn)行，并且能夠盡可能的減少功耗。 系統(tǒng)的 流程圖 該流程圖為系統(tǒng)流程圖，主要是描述系統(tǒng)整個(gè)運(yùn)行過(guò)程，包括系統(tǒng)的主要模塊，這樣用戶就能夠通過(guò)流程圖查看系統(tǒng)的執(zhí)行過(guò)程，對(duì)系統(tǒng)也能夠進(jìn)一步的了解。 開(kāi) 始結(jié) 束登 錄i n d e x . h t m l注 冊(cè)r e g i s t e r . h t m l是 否 登 錄 成 功登 錄 失 敗 給 出提 示監(jiān) 控 頁(yè) 面c a m e r a . h t m lYN是 否 注 冊(cè) 成 功注 冊(cè) 成 功注 冊(cè) 失 敗 給 出提 示NY 圖 21 系統(tǒng)流程圖 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)楚天學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 4 CGI 工作流程 圖 22 CGI 工作流程圖 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 用戶表： user 表 21 用戶表 字段名稱 是否主鍵 是否為空 數(shù)據(jù)類型 長(zhǎng)度 備注 id 是 否 int 用戶 id