网络监测系统
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网络监测系统范文第1篇
【 关键词 】 网络；监测安全；信息安全
1 引言
在传统的网络安全体系中，防火墙、数字签名等技术对于当前日益发展的网络来说，已经无法满足网络信息安全的需要。网络信息安全监测系统可以为网络的安全提供更加全面的保护。
2 系统技术
2.1 系统日志
计算机系统会对操作事件进行记录并按照事件的时间戮写入到日志中，一个日志文件描述一个单独事件，所有的操作系统和大部分应用软件都会产生日志文件，日志文件的数量比较庞大，对于日志文件命名一般都采用日期和时间相结合的方式来命名。另外，由于应用软件的多样性，对日志文件的记录采用的格式也不尽相同，国内外对于日志文件的存取格式没有一个统一的标准，各家软件企业都根据自身应用程序的特点进行存放，所以很多日志文件不易读懂。
2.2 入侵检测
入侵检测是对网络中的关键信息点的数据进行收集和分析，可以及时发现不正常的操作事件和违反安全策略的行为，从而保证系统的安全性和完整性。对于入侵检测技术，可以分为基于行为和基于知识两种。
（1）基于行为的入侵检测技术。该技术对系统的正常行为和用户的行为进行比较，寻找两者之间的偏差。该检测技术的思想是首先在系统中建立完善的行为特征库，如果使用者的行为与特征库中的记录行为差异性较大，则认为系统遇到安全隐患。当前的专家系统和神经网络系统等采用的是行为入侵检测技术，其不足是前期需要建立完善的行为特征库，这对于未知的网络操作来说是个十分巨大的挑战。
（2）基于知识的入侵检测技术。该技术是通过收集网络中的入侵攻击和自身软件系统的不足建立相应的知识特征库，进而对网络的攻击进行分析，是一个不断完善的过程。对网络攻击事件有着准确的判断，但对于首次遇到的攻击事件，在知识库中没有记录的事件，则认为是正常的。因此，该技术对于可疑事件的判断性相对较差。
3 系统设计
3.1 总体设计
网络信息安全监测系统要具有较强的监测功能和数据分析能力。为了更好地网络进行管理，采用B/S结构，管理者可以随时通过互联网对所监测的网络进行处理，而无需专门的软件安装。根据网络信息安全监测系统的功能，对系统的进行模块化设计，主要分为入侵检测、日志审计、数据还原、控制中心和数据库五大模块。其功能结构如图1所示。
控制中心是以Web界面的形式与用户进行交互，对信息进行收集和数据分析通过入侵检测、数据还原和日志管理三个模块与数据库中存放的特征库进行交互。
3.2 数据库设计
数据库主要存放系统相关的管理信息和特征库，为了确保系统的完整性和可靠性，本文所设计的数据库主要包含几个数据表：（1）数据包表――存放收集的数据包的基本信息，主要包含的字段有源MAC、目标MAC、源IP、目标IP、源端口、目标端口、时间、长度、协议字段、URL等；（2）日志表――存放系统和应用软件创建的日志，主要包含的字段有日志名、创建日期时间、创建序号、优先级、日志内容及危险等级等；（3）用户信息表――存放用户的基本信息，主要包含的字段有用户名、密码、权限等级、用户真实姓名、部门、电话等；（4）报警信息表――存放入侵事件的基本信息，主要包含的字段有事件名、报警级别、报警点、处理人员、时间等。
在数据库的设计中，还需要有TCP、UDP、ICMP、IP及IPv6等相关字段的描述，通过头文件可以分析出不同的协议，进而处理来自不同协议的数据包。在此，不再对该内容进行具体的描述。
4 具体实现
3.1 报警功能
在系统中，网络遇到攻击的可能性非常大，当网络遇到危险时，很多情况下，系统不可能自动将所有的攻击都堵绝在网络之外，需要用户的人工干预才可以。无论是否需要人工的操作，对于外来的攻击，系统都要进行报警操作。对于报警信息，需要将时间、源地址、目标地址、协议、攻击类型等展示给用户。对于有些过期的报警信息或者无用的报警信息可以对其进行删除操作，其核心如下所示：
$.messager.confirm（'确定'，'
确定要删除该记录？'，function（d）{
if（d）{ var ids = []；
for（var i = 0；i
ids.push（rows[i].id）
}
$.ajax（{
url： 'admin/childAction！delete.action'，
type： 'POST'，
data： {
//把ids用，分隔
ids： ids.join（'，'）
}，
//是否缓存
cache： false，
//返回数据方式
dataType： 'json'，
success： function（r）{
if（r.success==false）{
$.messager.alert（'提示'，'
'+r.msg，'warning'）；
}else{
$.messager.show（{
title： '提示'，
msg： r.msg
}）
3.2 数据库连接功能
在整个安全系统中，所有的内容都是围绕数据库进行，假如数据库失效或者无法连接，那么整个系统就将陷入瘫痪状态。其系统的数据库的连接核心代码如下所示：
p.load（DBUtil.class.getClassLoader（）.getResourceAsStream（"db.properties"））；
user = p.getProperty（"username"）；
password = p.getProperty（"password"）；
url = p.getProperty（"url"）；
driver = p.getProperty（"driverClassName"）；
Class.forName（driver）；
} catch （Exception e） {
e.printStackTrace（）；
throw new RuntimeException（"读取数据库配置文件失败！"， e）；
}
5 结束语
本文针对网络信息安全监测系统进行研究，对于当前网络中碰到的安全问题，可以通过监测系统及时将危险消除，或者通过数据还原将损失降至最小，近年来，随着网络的不断发展，信息安全受到越来越多的关注。
参考文献
[1] 张旭珍，薛鹏蓦，叶瑜.网络信息安全与防范技术[J].华北科技学院学报，2006.3（1）.
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[3] 戴英侠，连一峰，王航.系统安全与入侵检测[M].北京.清华大学出版社，2002.
[4] 李晓芳，姚远.入侵检测工具snort的研究与使用[J].计算机应用与软件，2006.23.
网络监测系统范文第2篇
关键词:网络服务; 响应时间; 性能监测; 性能曲线; Applet
中图分类号:TP311 文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2010)10-0133-03
Design and Implementation of Network Service Performance Monitoring System
CHEN Tao
(Shangqiu Teachers College, Shangqiu 476000, China)
Abstract:The network service response time is the most intuitive parameter to assess the network service performance. The structure of a network service performance monitoring system was designed. The function of each subsystem is described. The calculation of the network service response time was realized with the socket connection technique. Method of communicating between Applet and JSP was used to obtain the network service performance data. The service performance curve is offured. The test results show that the system can meet the demands of monitoring network service performance on the Web-based client.
Keywords:network service; response time; performance monitoring; performance curve; Applet
0 引 言
网络管理的一个重要环节是对服务器主机上的髦滞络服务进行性能监测,可以采用网络服务响应时间作为性能监测指标[1]。利用Socket连接技术可以实现网络服务响应时间的测算,并把测算结果存储至数据库中。通过嵌入在JSP页面中的Java Applet来实现网络服务性能曲线的绘制[2],既可以展现有关最近测算结果的实时性能曲线图,也可以显示所查询时间范围内的历史曲线图,为网络管理员发现网络服务异常提供了方便直观的途径。
1 网络服务性能监测系统设计
系统创建客户端Socket连接至指定IP的服务器主机及服务端口,如果连接成功,则将连接前后记录的系统时间差作为本次测算的网络服务响应时间[3-4];如果连接出现异常,则在异常处理中以同样方式算出该“异常”响应时间。系统能同时监测多台主机的多个网络服务,并将测算出的各网络服务响应时间存储至性能数据库中。为了便于观察不同时间点的网络服务响应时间,系统既提供了动态变化的实时性能曲线,也可以对指定日期的历史数据进行查询,并显示性能曲线,从而便于管理员全面分析网络服务质量,为进一步采取措施排除网络服务异常及优化网络服务提供依据。系统从结构上可分为响应时间测算子系统、性能数据库以及Web端子系统。系统结构如图1所示。
图1 网络服务性能监测系统结构图
1.1 响应时间测算子系统
通过建立监测站到网络服务的Socket连接,记录连接前后的系统时间,并测算两者时间差,即网络服务响应时间,以此作为衡量网络服务性能的指标[3-4]。系统按照数据库中添加网络服务的顺序依次进行时间测算,并把测算结果记录在数据库中。管理员根据网络实际情况设置不同的网络服务状态,如正常、缓慢、停止等,每种状态都对应预设的特定时间区间,系统根据┟看尾馑愕慕峁,动态地改变网络服务的当前状态,并显示在页面中。另外,系统还能够设置测算时间间隔,可根据实际测算的网络服务数量进行适当的设置,例如,可设置为30 s,60 s等。
1.2 性能数据库
性能数据库主要用于存储响应时间测算子系统所得网络服务响应时间的数据,以及记录网络服务的当前状态。数据库的参数表用来保存测算时间间隔等数据。如果相邻两次的测算时间间隔较短,则系统将需要保存较多数据,因此使用性能可靠的关系数据库系统来实现数据的存储。此外,性能数据库还存储了管理员添加的主机IP及服务端口等信息。
1.3 Web端子系统
Web端子提供了管理网络服务的Web用户界面,实现了管理服务器主机及其提供服务的功能。在JSP页面中嵌入Apple动态显示网络服务性能曲线。Web服务器端使用JSP动态脚本技术从数据库依次取出各网络服务的响应时间数据,按照预定义的封装格式传输给客户端Applet,利用Applet丰富的图形界面绘制功能,实现性能曲线的实时动态绘制[5]。
2 网络服务响应时间测算
对于面向连接的客户端/服务器网络通信模型,Socket即套接字是网络通信端点的抽象表示,用于在客户端和服务器之间建立可靠、双向的持续流式连接[6]。Java类库中提供了Socket类,用来在程序中建立一个双向连接,以实现数据交换的通道,是Java实现流式Socket通信的主要工具。创建一个Socket对象就是建立一个客户端与服务器间的连接。创建Socket对象时,需要指定Socket对象连接的服务器地址和端口。在连接前后分别调用System.currentTimeMillis()方法来记录响应时间,然后用两者差值作为网络服务的响应时间。程序如下所示:
public void testConnectTime(String ip, int port) {
//记录连接前系统时间
long startTime = System.currentTimeMillis();
try {
//创建Socket对象连接远程网络服务
Socket clientSocket = new Socket ( ip, port );
//测算连接前后的时间差即网络服务响应时间
connectTime = System.currentTimeMillis() - startTime;
socket.close();
connected = true;
} catch ( Exception e ) {
connected = false;
//测算连接异常情况下的网络服务响应时间
connectTime = System.currentTimeMillis() - startTime;}}
3 网络服务性能数据传输方法
在传输网络服务性能数据的JSP页面中嵌入Java程序片段,其功能是从数据库中取出指定网络服务的性能数据,返回给客户端Applet。具体使用的是JSP内置out对象的println(String)方法。除了绘制网络服务性能曲线外,还要在图中标注曲线的其他信息,例如:最大响应时间,曲线起始及终止时间、曲线包含实际数据点数。在JSP程序中,取出规定点数的性能数据进行判断统计,然后按照指定封装格式传送给Applet。具体的封装格式定义如下:
MAX:最大响应时间
START:当前曲线起始时间
END:当前曲线终止时间
COUNT:曲线包含实际数据点数
起始点响应时间
…
终止点响应时间
以上前4行数据为性能曲线统计信息,每行以1个命令字开头,用于接收端正确地进行解析。COUNT命令之后的数据表示从性能数据库中取出的响应时间数据。该系统监视界面最大可绘制240个数据点。
4 Applet绘制网络服务性能曲线
4.1 获取网络服务性能数据
在Applet中使用.URL类来打开标准的HTTP连接,与传输网络服务性能数据的JSP页面取得连接,随后该JSP页面把从数据库取出的性能数据传送给Applet[7]。在该过程中,Applet对于JSP来说就相当于是一个Web浏览器。Applet标记中设置的URL地址参数为:
其中,Data_ Service.jsp是发送性能数据的JSP页面,参数Serviceid表示监测主机IP。在Applet中读取JSP返回的性能数据代码如下[8]:
Vector lines = new Vector();//保存性能数据封包内的各项数据
String s = null;
URL url = new URL(getDocumentBase(), getParameter("url"));
BufferedReader br =new BufferedReader(new InputStreamReader(url.openStream()));
while(s = br.readLine() != null){
lines.add(s);
}
Applet按照预定义的性能数据封装格式进行解析,依次从上述lines向量中取出各项数据,用于绘制网络服务性能曲线。
4.2 绘制网络服务性能曲线
在Applet中绘制曲线主要是在paint(Graphics g)方法中,调用g.drawLine()方法将网络服务响应时间值转化得到的各坐标点依次连接起来,使用g.drawString()方法标注曲线信息,如最大响应时间、曲线起始及终止时间。
为了能够实时动态显示曲线,在Applet中创建了┮桓隹刂平缑嫠⑿碌亩懒⑾叱,按照指定时间间隔重新读取最新数据并显示曲线[9]。图2示出绘制的即时网络服务性能曲线图。
图2 即时网络服务性能曲线图
由于在Applet中,绘图是基于坐标的,因此绘制性能曲线时需要将网络服务响应时间的转化对应为曲线各点的坐标,转化方法如下:
横坐标:Xcoord[i] = (int)(i*GridWidth/240)
纵坐标:Ycoord[i] = (int)(GridHeight*(1-Values[i]/SCALE))
其中,Xcoord[i],Ycoord[i]数组用来保存曲线上240个点的横坐标和纵坐标;GridWidth,GridHeight分别表示以像素为单位的性能曲线界面宽度和高度;Values[i]存放的是第i个点对应的网络服务响应时间;SCALE表示当前240个网络服务响应时间数据中的最大值。
5 结 语
在此,基于Java环境的Web开发及Socket通信技术,设计并实现了一个以网络服务连接响应时间为指标的网络服务性能监测系统,适用于基于TCP协议的各种网络服务。Web的管理方式便于管理员远程添加所监测的网络服务,使用Applet建立的网络服务性能曲线图可以很好地满足客户端图形显示的需要。系统在Windows系统下通过测试,运行良好。当然,连接建立响应时间还不能全面地衡量网络服务性能,可以加上对数据请求以及连接关闭响应时间的测算,这将作为程序的下一步改进[10]。
参考文献
[1] 唐海娜,李俊.网络性能监测技术综述[J].计算机应用研究,2004,21(8):10-13.
[2]赵宏伟,齐一名,刘金蟾.基于Applet实现监控系统实时曲线的描绘[J].微计算机信息,2007,23(10):125-126.
[3]兰景英,王永恒.Web系统性能测试研究[J].计算机技术与发展,2008,18(11):90-93.
[4]李乔,秦锋,郑啸.Web服务响应时间测试[J].计算机工程与设计,2007,28(19):4670-4673.
[5]于万波.Java语言实用教程[M].北京:清华大学出版社,2008.
[6]刘宝林.Java程序设计与案例[M].北京:高等教育出版社,2004.
[7]邵瑛.基于Web的远程实时监测框架[J].计算机应用,2009,29(Z6):296-298.
[8]印F,王行言.Java语言与面向对象程序设计[M].北京:清华大学出版社,2007.
网络监测系统范文第3篇
【关键词】网络流量；监测；电力
1.引 言
随着电力行业的改革深入，行业竞争的日益激烈，如何在最短的时间里，以最好的服务质量、最低的服务成本提供给用户服务是电力行业企业信息化要实现的目标。在面对当前业务飞速发展、新服务不断出现和客户需求日益提高的情况下，网络系统的运维管理面临着很大的挑战：业务子系统复杂，故障查找难度大，网络时而缓慢，对网络业务的可视性、可控性降低。因此，建立一个网络流量分析系统十分重要【1】。
随着电力企业信息化的不断深入发展,信息化网络的规模越来越大, 网络应用也越来越广泛，对网络带宽资源、业务流量、用户访问量等方面都缺乏可见性和可控性。为了更好地管理网络运行状态,提高公司信息化网络的业务管理效率，降低运营成本，需要对信息网络从“流量”这个根本因素出发,进行精细化的监控管理。为整个网络的高效运行维护提供一个高可用性的管理平台，加强信息网络的业务优势，提高员工使用的满意度，本文就信息网络流量监测系统在电力企业的应用进行探讨。
2.网络流量监测系统在电力行业中的使用背景
2.1 使用网络流量监测系统的必要性
随着信息化技术在电力行业IT网络系统中的广泛运用，大量的网络流量产生，如何对网络流量进行有效管理，保障关键业务的正常运行，提高网络传输效率、可靠性、稳定性，以及安全性等，对电力企业整个计算机信息网络的IT环境健康、和谐的运营是至关重要的。
对电力网络进行全网流量流向分析，多维度地展现业务流量分布情况和网络带宽资源的使用情况，了解网络不同属性流量分布，预测流量变化趋势，找出网络瓶颈，为网络规划、优化调整提供基础依据；对网络应用进行深入分析，可以清晰地掌握网络的应用行为，为设计实施更好的用户服务及产品提供了可靠的基层数据【2】。
网络流量监测系统可以提供基于电力行业业务应用（包括ERP、售电、生产管理、协同办公、邮件等系统的应用流量、SCADM/EMS、DTS、DMIS等电力调度系统的应用流量、基于SG186系统及其各关键业务子系统的应用流量）的分析；提供基于电力网络的用户分析；提供基于电力网络的访问行为分析；以及提供基于电力网络的异常流量监控分析。
2.2 网络流量监测系统的目标
电力企业信息网中部署流量监测分析管理系统，通过全网流量实时监测，对网络设备性能状态、吞吐量、带宽资源利用率、异常流量监控预警、业务应用流向分布等进行精细化的运维管理；提供全面的网络流量可视化、量化的运行数据报告；提供网络异常流量的监控分析，减少网络故障诊断、异常侦测分析的难度和时间；优化网络，减少因网络拥塞或异常而发生的延迟、中断，保障网络的运行效率。整体地提高信息网络的可靠性和可用性。
通过使用网络流量监测系统掌握网络流量的特性、了解用户的网络行为；透视网络流量状态，分析用户行为；量化网络承载能力，为网络服务优化提供辅助决策依据；检测分析异常流量，提升网络服务安全性。
使用流量分析管理系统，可以实现基于业务的流量流向和流量成分的分析性能，分析总体业务发展趋势和访问行为，为网络瓶颈排除和性能优化提供依据；可以对网络资源的使用情况进行精细化管理，避免因为资源使用过度或使用状况不明所导致的网络服务质量下降；可以实现性能统计和性能趋势分析，提供灵活的报表功能，提高网络运行维护水平；可以提供多样的历史资料条件查询和统计分析，便于指导网络的规划和资源优化，为网络业务发展提供数据依据；实现网络的统一调配【3】。可以加强网络的流量安全防范，建立系统化的流量管理体系，提高网络访问质量，增强用户的自御能力。
3.网络流量监测系统的性能
3.1全网流量流向分析
网络流量监测系统采用独立的硬件结构，独自完成流量的采集、过滤、分析和数据的存储。支持基于源IP、目的IP、源端口、目的端口进行详细流量查询；用户可以自定义特定子网范围，进行临时及长期的精确流量监控；通过NetFlow接收网络流量数据，同时结合SNMP协议对网络设备运行提供全面监控、分析；能监测端到端的网络流量；能够看到网络设备接口通断状态。
网络流量监测系统通过对全网流量流向分析，可以同时接受多种网络设备的NetFlow数据，并支持实时转发流量数据，使用者根据要求快速扩展并进行综合性的统计分析；具备流量排序功能，可做流量累积统计或实时流量分析，流量排序支持自动设定，可按时自动生成TOP N排序报表；通过集中分析管理系统对网络中流量情况进行汇总，定义监控对象时，用户可以定义源目的地址，传输协议，源目的端口，源目的AS，路由器物理端口等条件实现全网关联的关联性流量分析，满足对全网流量状况的整体把握。
3.2 异常流量分析
网络流量监测系统对整个网络系统流量进行监控，并能够及时检测到网络中的一些异常流量。如Dos/DDos攻击、蠕虫病毒、冲击波等，对攻击的来源、目的、攻击的类型、攻击的规模、持续的时间、影响的范围进行及时的分析呈现，并支持多种方式告警。
网络监测系统范文第4篇
【 关键词 】 危险品监测；传感器技术；Java仿真；GPS；数据传输
The Monitoring System of Dangerous Goods for Transport based on Sensor Networks
Yang Yue
（ Institute of International，Beijing University of Posts and Telecommunications Beijing 102209）
【 Abstract 】 In view of the problem and defects in the current Safety Monitoring system of dangerous goods， an intelligent Safety Monitoring system with the GPS sensor， temperature sensor， humidity sensor and Pressure sensor was designed. The whole deign of a practical scheme in Safety Monitoring system was presented. It expounds the use of sensor network technology and GPRS network technology which can realize the logistics monitoring system for intelligent real-time monitoring， data wireless transmission and the excess risk early warning function. And it analyzed the advantages of the new Safety Monitoring system ？compared with the traditional one. The applications of the above techniques improves the efficiency of information collection， and enhances real-time and accuracy for the system.
【 Keywords 】 dangerous goods monitoring； sensor technology； java simulation； GPS； data transmission
1 引言
由于近年来应用于运输行业的危险品监测系统并不多，长途运输，货物丢失、物品变质的事情越来越多，并且在天气状况不佳的情况以及开夜车时司机昏睡撞车事故也时有发生，运送危险品时或者运送水果以及药物时，货车的温度、湿度等监测内容变得十分重要，其研究意义极其重大而深远。货车灾难发生前能否及时预警，给司机予以提示非常重要。就我国的情况来看，我国每年都会发生很多场交通事故，造成严重的财产损失甚至国民的生命。由于运输行业的货车大多行驶高速公路，发生险情不易被发现，提高预防手段，保证保护人民生命财产安全的问题摆到了我们面前。
2 系统总体设计架构
运输监测系统采用分散式信息监测节点轮询与自动式相结合控制结构，各信息监测节点通过温度传感器、湿度传感器、压力传感器以采集数据，将数据通过GPRS数据链路传输到监测中心。货车监测系统整体结构组网示意图如图1所示。
信息采集监测节点，主要是利用传感器网络采集参数，经单片机简单处理后用于上传；数据传输链路，主要用于对下位机采集的数据信息，利用GPRS的方式进行传输，或者来进行监测中心指令下发到信息采集终端；监测中心，下位机采集的数据信息经GPRS传输到上位机，利用处理器进行数据处理提取信息，据此做出决策，同时根据需要可以通过数据链路下发数据指令到信息采集终端。
3 系统硬件平台构建
3.1 监测节点硬件组成结构
本设计中关于硬件的部分是主要就是信息监测节点的设计，GPRS无线传输网络利用运营商提供的现有的设备，因此系统的主要硬件组成如图2所示，监测系统硬件部分主要包括微控制器模块、电源供电模块、传感器采集模块、GPS模块以及信息监测节点显示模块等构成。
本系统无线数据通讯部分选用的SIM300 是一款拥有三频段的GPRS/GSM模块，可在世界范围内的PCS 1900MHz 、EGSM 900MHz和DCS 1800MHz这三种频率下正常稳定工作。传感器模块主要包括温度、湿度、压力等外界信息感知传感器。
3.2 各感知层电路设计
各感知层的主要功能是对货车监测各指标系数的感知、采集以及危险系数超标预警。整个网络由监测节点和汇聚节点组成。
（1）温度传感器：本设计采用红外传感器TS118-3。它以非接触的方式检测物体发射出来的红外线能量，并将其转换成相应的电信号输出。
TS118-3红外传感器电路输出为模拟信号，信号较弱，所以需要加入放大电路和模数转换电路，模数转换选用AD7715，运算放大器OP291，采用OP291芯片，因其内含两个运算放大器，将红外传感器输出的电信号进行处理，设计电路如图3所示。图3共有两级放大，第一级将输出电流放大并转换成电压信号，第二级采用巴特沃斯滤波器对信号进行处处理，得到电压信号VOUT，交由模数转换芯片AD7715，AD7715在微控制器控制下，将VOUT转成相应温度值。
（2）湿度传感器：采用DHT11湿度传感器，传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。DHT11传感器采用5V供电，入口部分加电容滤波以改善电源质量，数据线DQ小于20时要挂加10K上拉电阻，当大于20米时需降低上拉电阻。数据接口采用单总线协议并利于软件编程进行控制。
（3）压力检测电路：为防止货物丢失，车体安装压力测量检测电路。压力传感器0-5V信号输出，通过模数转换送往微控制器，当压力传感器小于设定阈值时可直接报警。
（4）LCD显示：为了方便信息监测终端的数据显示和调试方便，并且考虑到显示要求并不高以及功耗设计方面的因素，本设计采用常用的可靠性比较高的LCD1602液晶显示屏，提供给行车人员观测。
4 系统软件平台构建
信息监测节点软件部分主要完成协调各模块，完成信息数据的采集和传输，并对上位机所发指令进行解析，并做出相应的反应，高效稳定的完成监测任务。流程如图4所示。
软件部分首先需要系统模块的复位，串口初始化、波特率设置为9600bps、定时器的启动以及数据缓冲区的创建等。程序部分进行中心指令的分析，根据指令内容做出不同的处理，总共有三种：S，这个是打开上传数据信息功能，主要用于之前用过停止发送数据指令的情况下，通知监测节点可以上传数据；E，这个是停止发送数据指令，监测中心由于种种原因不方便接收数据时，发送指令通知监测节点停止数据发送；Q，查询指令，此功能满足监测中心随时数据传送的要求，监测节点收到此指令后，立即上传最近一次的信息数据。
5 系统测试与仿真
由于本文改进了地图搜索方式，首先，从缓存中读取下载到的数据，初始化参数。本文在设计上位机的时候，在Layer情报的第四个字段就加入了一个参数来表示地图层级，然后进行地图的刷新。此时，本文对数据格式进行的改进，为了实现地图的漫游、放大缩小等功能独特的数据管理方式，使缓存得到了有效利用，通过图5可以明显看出地图性能的提升。由测试结果可以看出本文方法行之有效，效果优良。
与传统物流监测系统相比基于传感器技术的危险品安全监测系统更具优势，传感器技术的应用使得网络结构更加灵活，使整个系统更智能化和信息化；降低系统成本，弥补传统监测系统存在监测盲区的问题； 具有较强实时性、准确性； 控制中心能在第一时间掌握各系数指标，指导下一步工作，避免因系数过高导致货车事故发生。
6 结束语
本文全面地分析了危险品安全监测系统，该系统成功地将计算机技术、网络技术与数据库技术完美地结合，实现了对运输的实时监测。设计实现了上位机对下位机数据的接收和读取。本文通过多方面的研究和对比，针对我国目前物流监测的现状，设计了以GPRS数据传输，综合运用现代传感器技术的货车监测系统，基本实现预设目标。
参考文献
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网络监测系统范文第5篇
关键词: 煤矿；瓦斯监控； 数字瓦斯传感器；无线传感器网络；AVR 单片机
Abstract:In order to meet the need of coal mine gas monitoring, development of a wireless sensor network based on the intelligent gas monitoring system. The system uses digital gas sensor for real-time detection of the gas, improves the measurement accuracy; the use of wireless sensor network, to avoid other wireless communication technologies of high power consumption.
Key words: Coal mine Gas monitoring Digital gas sensor Wireless sensor networkAVR single chip microcomputer
中图分类号：TD76 文献标识码：A文章编号：
1 系统硬件设计
该系统主要由流量传感器节点和汇聚节点 2 个部分组成，流量传感器节点负责传感器的数据采集以及将采集到的数据发送给汇聚节点，汇聚节点负责控制子节点的数据采集和发送，并且负责将各个子节点的采集数据发送给嵌入式计算机。系统硬件原理如图 1 所示。
1.1 微处理器模块
系统采用 AT mega128L 单片机作为节点的微处理器。AT mega128L 采用精简指令集 (RISC) 结构,加上哈佛总线的存储器结构、两级流水线指令结构、单周期指令等技术, 大大提高了系统运行的效率。AT m ega128L 具备以电池供电的无线传感器网络应用所需的主要功能, 包括纳瓦功耗管理、自编程闪存程序存储及先进的模拟、控制和通信外设。采用A T mega128L与射频收发器CC2430结合, 实现了高度集成、成本低廉的节点。
1.2无线收发模块
无线收发模块是一个射频集成电路模块,作为无线网络的物理层射频前端实现无线数据的收发。本系统选用CC2430射频芯片。CC2430延用了以往 CC2420 的架构,在单个芯片上整合了ZigBee 射频( RF ) 前端、内存和微控制器。它使用1个8 位M CU, 具有 128 KB 可编程闪存和 8 KB 的 RAM,还包括模拟数字转换器、定时器、AES- 128 协同处理器、看门狗定时器、32 kH z 晶振的休眠模式定时器、上电复位电路、掉电检测电路以及 21 个可编程I/ O 引脚。CC2430 采用 0. 18m CM OS 工艺生产, 工作时的电流损耗为 27 mA; 在接收和发射模式下, 电流损耗分别低于 27 mA 或25 mA。CC2430的休眠模式和转换到主动模式的超短时间的特性,特别适用于电池寿命要求较长的场合。
1.3报警和显示模块
系统采用 128× 64 的图形点阵式 H G128643 液晶显示器进行流量显示, 利用 AT mega128L 的2 个端口分 别驱 动 1 个蜂鸣器和1 个高亮度的红色L ED 来进行流量越限声光报警。HG 128643 液晶显示模块是使用 KS0108B及其兼容控制驱动器作为列驱动器, 同时使用 KS0107B 及其兼容驱动器作为行驱动器的液晶模块。由于KS0107B不与 M PU发生联系, 只要提供电源就能产生行驱信号和各种同步信号, 故设计较为简单。另外, 该液晶显示器能显示 ASCII 字符、汉字和各种曲线, 可与单片机连接构成功能强大、结构简单的人机界面, 因此,广泛用于各种智能仪表和控制系统。
1.4 串口模块
串口电路只有网关( sink) 节点才有。sink节点是传感器网络殊的节点, 负责嵌入式计算机与传感器网络的通信, 向下级节点发送查询命令, 接收下级节点回传的数据并由串口发送给嵌入式计算机。本系统选用低电压高速传输的 RS232 收发器M AX3318。MAX3318工作电压为 2. 5~ 3 V, 传输速率可达 460 kbit / s, 满足接收器和嵌入式计算机之间的大量数据传输的需要;工作温量为 - 40~+ 85, 能适应煤矿井下恶劣的环境。
2 系统软件设计
2.1WSN 通信协议及网络结构
根据井下的具体情况, 决定采用簇状拓扑结构。簇状拓扑结构的优点是将很大的网络化分成若干独立区域, 在这些区域内, 数据独立地进行处理和汇聚。在每一簇内部的通信可以是单跳也可以是多跳通信。上级网络将利用更高的传输带宽, 或者将上级网络连接到一个有线网络上, 再通过基站接入井下环网把数据传到井上来。
2.2汇聚节点程序设计
汇聚节点既可以是一个具有增强功能的传感器节点,也可以是没有监测功能、仅带有无线通信接口的特殊网关设备。汇聚节点具有 2 种功能: 网络维护功能和数据传输功能，网络维护功能主要是负责组建 ZigBee 网络、分配网络地址及维护绑定表。数据传输功能主要是充当 ZigBee 网络与互联网的网关, 将 2 个使用不同协议的网络连接在一起, 实现 2 种协议栈之间的通信协议转换。所有流量传感器节点将所采集到的传感器数据以无线的方式发送到汇聚节点上, 汇聚节点将这些数据转换之后通过串口传给嵌入式计算机; 另一方面, 汇聚节点接收嵌入式计算机发送过来的数据, 并将这些数据转换之后发送给目标节点。汇聚节点程序流程如图 2 所示。
2.3流量传感器节点程序设计
流量传感器节点主要负责采集传感器数据并将这些数据传送给网关节点, 同时接收来自网关节点的数据并根据这些数据进行相关操作。当没有数据发送或接收时转入休眠模式, 节点 功耗降到最低。流量传感器节点程序流程如图 3 所示。
主程序初始化相应的寄存器和变量及相应的管脚后, 进入主循环。主循环负责对外部传感器信号转换后的电压信号进行采样及处理, 转换成相应的值, 并送到对应的缓冲区, 然后判断是否超限, 若是则启动相应的报警程序, 否则结束此次循环。
3 测试结果
将按上述方案设计的瓦斯监测系统应用到煤矿井下进行现场试验, 测试结果如表1所示。从表1可看出, 该系统测量误差较小, 能够满足使用要求。测量值与标准值之间的误差主要是由于传感器本身存在误差以及井下环境的限制所致, 但网络传输过程中几乎不会引入误差,而且系统运行稳定可靠。
4 结束语
本文提出了一种以AT mega128L单片机为中央处理器, 基于无线传感器网络的集监测、显示、报警、通信等多功能于一体的智能瓦斯监测系统。它充分利用 AT m eg a128L 集成度高、功能强、体积小、功耗低、性能可靠等特点, 同时利用无线传感器网络对监测数据进行传输, 有效地实现了对煤矿井下瓦斯的实时监测。
参考文献：
[1]孙利民，李建中，陈渝等.无线传感器网络[M].北京：清华大学出版社，2005.
