專利名稱：基于以太網(wǎng)的燃料電池遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及實(shí)時(shí)監(jiān)控方法
基于以太網(wǎng)的燃料電池遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及實(shí)時(shí)監(jiān)控方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于燃料電池的監(jiān)控領(lǐng)域，具體的是一種基于以太網(wǎng)的燃料電池遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及實(shí)時(shí)監(jiān)控方法。
背景技術(shù)：
燃料電池是一種把存儲(chǔ)在燃料和氧化劑中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換裝置， 作為一種新型的綠色能源，其特有的高效率、工作溫度低、發(fā)電效率高、噪聲低零排放等諸多優(yōu)點(diǎn)受到人們的普遍關(guān)注，已逐步成為新能源開發(fā)利用的一個(gè)重要方向。燃料電池的諸多優(yōu)點(diǎn)決定了它在固定發(fā)電系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)用電源、分布式電源、空間飛行器電源及交通工具用電源方面有廣闊的應(yīng)用前景。
由于燃料電池系統(tǒng)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)行使用過(guò)程中變化較大、運(yùn)行需要具備不間斷工作的特性，必須對(duì)燃料電池的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。如果出現(xiàn)故障，未能及時(shí)檢測(cè)，并采取相應(yīng)處理措施，將會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常工作，甚至使燃料電池電源受到不可恢復(fù)的永久性損壞或重大安全事故。
我國(guó)燃料電池研發(fā)起步晚、規(guī)模小、技術(shù)實(shí)力薄弱，特別是監(jiān)控系統(tǒng)的研究尚處于起步階段，研發(fā)一套低成本、高可靠、可擴(kuò)展的燃料電池遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)具有十分重要的意義。通過(guò)本發(fā)明的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元或遠(yuǎn)程監(jiān)控站，可以隨時(shí)了解到燃料電池的各種運(yùn)行參數(shù)， 如溫度、濕度、電壓、電流等。因此實(shí)現(xiàn)對(duì)燃料電池系統(tǒng)高效、全面、實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和控制功能， 對(duì)燃料電池系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定運(yùn)行具有很好的現(xiàn)實(shí)意義。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可以實(shí)現(xiàn)對(duì)N個(gè)不同地點(diǎn)的燃料電池電源系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和快速集中，還可通過(guò)以太網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)燃料電池電源系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，并遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的基于以太網(wǎng)的燃料電池遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
一種基于以太網(wǎng)的燃料電池遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，
包括現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器、中央服務(wù)器以及遠(yuǎn)程監(jiān)控站，其特點(diǎn)是
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器獲取燃料電池電源系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)主控制器和巡檢單元發(fā)送的燃料電池電源系統(tǒng)總電壓、總電流、凈輸出電流、進(jìn)口溫度、出口溫度、氫氣高壓壓力、氧氣進(jìn)口壓力、 風(fēng)機(jī)給定、控制方式等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送至中央服務(wù)器；
中央服務(wù)器接收并存儲(chǔ)由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器提供的燃料電池現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，將其以網(wǎng)頁(yè)形式發(fā)布到以太網(wǎng)。
遠(yuǎn)程監(jiān)控站通過(guò)以太網(wǎng)監(jiān)測(cè)中央服務(wù)器發(fā)布的燃料電池現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)信息，還可發(fā)出控制指令，經(jīng)中央服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)至現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器。
所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器包括嵌入式終端、CAN通信模塊、以太網(wǎng)模塊、顯示和用戶操作單元，嵌入式終端是核心監(jiān)控單元，嵌入式終端擴(kuò)展了 Flash、SDRAM存儲(chǔ)器、電源模塊、看門狗和實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元；CAN通信模塊由CAN控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)CAN總線的讀寫操作，CAN控制器與嵌入式終端之間通過(guò)SPI總線進(jìn)行讀寫；以太網(wǎng)模塊由以太網(wǎng)MAC控制器和物理層接口兩大部分組成；顯示和用戶操作單元由電阻式觸摸屏和液晶顯示屏組成，其中觸摸屏接收本地操作人員的操作指令，液晶顯示器顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和圖形化界面。
所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器中的嵌入式終端通過(guò)CAN通信模塊連接至CAN總線，實(shí)時(shí)獲取現(xiàn)場(chǎng)主控制器和巡檢單元發(fā)送的燃料電池運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)數(shù)據(jù)；嵌入式終端通過(guò)以太網(wǎng)模塊和中央服務(wù)器建立網(wǎng)絡(luò)連接，向中央服務(wù)器發(fā)送燃料電池的運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)，同時(shí)來(lái)自遠(yuǎn)程監(jiān)控站的指令也可以通過(guò)中央服務(wù)器發(fā)送至嵌入式終端，從而進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；嵌入式終端通過(guò)接口與顯示和用戶操作單元相連，進(jìn)行狀態(tài)、信號(hào)顯示和操作指令傳輸。
本發(fā)明還提供了一種基于以太網(wǎng)的燃料電池遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，其方法是所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器采用CAN數(shù)據(jù)接收線程、監(jiān)控參數(shù)刷新線程以及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)發(fā)送線程的3個(gè)線程來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，具體為
首先，設(shè)定CAN讀寫緩沖區(qū)，數(shù)據(jù)塊字節(jié)數(shù)，啟動(dòng)CAN數(shù)據(jù)接收線程考慮到嵌入式終端的處理速度，為了實(shí)時(shí)顯示最新?tīng)顟B(tài)的數(shù)據(jù)，對(duì)來(lái)自CAN總線的數(shù)據(jù)進(jìn)行分批讀取和存儲(chǔ)，在嵌入式終端中開辟空間均為η個(gè)字節(jié)的寫緩沖區(qū)和讀緩沖區(qū)，將來(lái)自CAN總線的數(shù)據(jù)寫入寫緩沖區(qū)，檢測(cè)寫緩沖區(qū)是否已滿，若否，則繼續(xù)讀??；若是，則將寫緩沖區(qū)寫入讀緩沖區(qū)，并清空寫緩沖區(qū)，將讀緩沖區(qū)數(shù)據(jù)寫入二進(jìn)制文件進(jìn)行存儲(chǔ)，發(fā)送刷新消息和遠(yuǎn)程發(fā)送消息，初始化監(jiān)控參數(shù)，啟動(dòng)監(jiān)控參數(shù)刷新線程當(dāng)收到刷新消息時(shí)，對(duì)讀緩沖區(qū)數(shù)據(jù)采樣，讀取一幀合法數(shù)據(jù)后，進(jìn)行處理和顯示；同時(shí)，操作人員可根據(jù)顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)操作，設(shè)定遠(yuǎn)程監(jiān)控中心IP地址，端口號(hào)，建立連接，啟動(dòng)遠(yuǎn)程發(fā)送線程當(dāng)收到遠(yuǎn)程發(fā)送消息時(shí)，將讀緩沖區(qū)數(shù)據(jù)經(jīng)置亂加密、密鑰隱匿生成TCP數(shù)據(jù)包后發(fā)送到中央服務(wù)器；
中央服務(wù)器包括Web服務(wù)器模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)傳輸模塊接收，再經(jīng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)，Web服務(wù)器模塊則提供網(wǎng)頁(yè)信息瀏覽服務(wù)，通過(guò)以太網(wǎng)與遠(yuǎn)程監(jiān)控站進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；中央服務(wù)器主要負(fù)責(zé)整理和存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)資源，并響應(yīng)遠(yuǎn)程監(jiān)控站的請(qǐng)求，把遠(yuǎn)程客戶端所需的數(shù)據(jù)資源傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)控站操作平臺(tái)上；中央服務(wù)器通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊監(jiān)聽(tīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器的連接請(qǐng)求，當(dāng)有現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器請(qǐng)求建立連接時(shí)，中央服務(wù)器首先創(chuàng)建一個(gè)與該客戶端通訊的線程，接收數(shù)據(jù)，然后，提取 TCP包頭的密鑰，對(duì)數(shù)據(jù)包解密，根據(jù)傳送來(lái)的置亂矩陣，還原初始數(shù)據(jù)順序，最后，由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊根據(jù)用戶傳輸協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)；
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器與中央服務(wù)器之間采用C/S結(jié)構(gòu)建立網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，兩者通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行基于TCP/IP協(xié)議的通信；現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器為客戶端，中央服務(wù)器作為服務(wù)器端，從現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器到中央服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸采用對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行置亂加密后再進(jìn)行傳輸。
所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器到中央服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸采用對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行置亂加密后再進(jìn)行傳輸?shù)木唧w方法為
假設(shè)原始數(shù)據(jù)的數(shù)組為OldBuf [η]，置亂后的數(shù)組為NewBuf [η]，隨機(jī)生成長(zhǎng)度為 η 的變換數(shù)組 T= [t(i)]，T 是 1，2，...，η 的一種排列。如果 t(i) = 1 (i = 1，2，· · ·，η)， 從T中找到滿足t (i) = η的元素位置j，使NewBuf [i] = OldBuf [j]，否則從T中找到第j 個(gè)元素，使 t(j) = t(i)-l，使 NewBuf [i] = OldBuf [j]0 NewBuf [η]和 Τ[η]合并，生成長(zhǎng)度為2*n的數(shù)據(jù)。生成一個(gè)8字節(jié)的密碼，取其中的56位作為密鑰，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，將加密后的數(shù)據(jù)經(jīng)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，其中密鑰隱匿于TCP數(shù)據(jù)包中。
所述遠(yuǎn)程監(jiān)控站可為接入以太網(wǎng)并配置了網(wǎng)頁(yè)瀏覽器的計(jì)算機(jī)、手機(jī)等其他裝置；遠(yuǎn)程監(jiān)控站通過(guò)訪問(wèn)網(wǎng)頁(yè)的方式瀏覽中央服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中獲取燃料電池的運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)。
所述中央服務(wù)器與遠(yuǎn)程監(jiān)控站之間采用B/S結(jié)構(gòu)建立網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，兩者通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行通信，遵守TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；遠(yuǎn)程監(jiān)控站作為瀏覽器，中央服務(wù)器作為服務(wù)器端；遠(yuǎn)程監(jiān)控站向中央服務(wù)器發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求，服務(wù)器收到請(qǐng)求后，提供相應(yīng)的服務(wù)。
本發(fā)明能應(yīng)用于不同地點(diǎn)N個(gè)燃料電池電源系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷，通過(guò)以太網(wǎng)能同時(shí)監(jiān)控N個(gè)地點(diǎn)的燃料電池電源系統(tǒng)，提高燃料電池使用過(guò)程中的安全性，方便維護(hù)。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本發(fā)明的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器結(jié)構(gòu)框圖。
圖3是本發(fā)明的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器數(shù)據(jù)監(jiān)控、傳輸與存儲(chǔ)總流程圖。
圖4是本發(fā)明的CAN數(shù)據(jù)接收線程流程圖。
圖5是本發(fā)明的監(jiān)控參數(shù)刷新線程流程圖。
圖6是本發(fā)明的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)發(fā)送線程流程圖。
圖7是本發(fā)明的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器置亂加密、密鑰隱匿方法流程圖。
圖8是本發(fā)明的中央服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)流程圖。
圖9是本發(fā)明的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸流程圖。
圖10是本發(fā)明的控制指令傳輸流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
本發(fā)明的基于以太網(wǎng)燃料電池遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以同時(shí)監(jiān)控不同地點(diǎn)的N個(gè)燃料電池電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器、中央服務(wù)器和遠(yuǎn)程監(jiān)控站(圖1)。
基于以太網(wǎng)燃料電池用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器由嵌入式終端、CAN通信模塊、 以太網(wǎng)模塊、顯示和用戶操作單元組成，如圖2所示?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器用于獲取現(xiàn)場(chǎng)主控制器和巡檢單元發(fā)送的燃料電池電源系統(tǒng)總電壓、總電流、凈輸出電流、進(jìn)口溫度、出口溫度、氫氣高壓壓力、氧氣進(jìn)口壓力、風(fēng)機(jī)給定、控制方式等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送至中央服務(wù)器。
嵌入式終端采用三星的S3C2440作為ARM9微處理器，其擴(kuò)展了 NOR FLASH、NAND FLASH、SDRAM存儲(chǔ)器、電源模塊、看門狗和實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元；NOR FLASH用來(lái)存儲(chǔ)BIOS，NAND FLASH用來(lái)存儲(chǔ)WindowsCE系統(tǒng)鏡像，SDRAM則作為系統(tǒng)運(yùn)行的內(nèi)存，三種存儲(chǔ)器通過(guò)地址總線和數(shù)據(jù)總線同ARM9處理器相連；電源模塊用來(lái)給整個(gè)嵌入式終端供電；看門狗單元的作用就是當(dāng)系統(tǒng)“跑飛”而進(jìn)入死循環(huán)時(shí)，恢復(fù)系統(tǒng)的運(yùn)行，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性；實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元包括一個(gè)高精度32. 768KHz晶振和電阻電容，可以提供可靠的系統(tǒng)時(shí)間。
CAN通信模塊由CAN控制器MCP2510來(lái)實(shí)現(xiàn)CAN總線的讀寫操作，MCP2510與嵌入式終端之間通過(guò)SPI總線進(jìn)行讀寫。嵌入式終端通過(guò)CAN控制器MCP2510和CAN收發(fā)器 MCP2551連接至CAN總線，MCP2510用來(lái)發(fā)送和接收標(biāo)準(zhǔn)或擴(kuò)展報(bào)文，MCP2551作為MCP2510 與物理總線的接口，把CAN控制器生成的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成為適合總線傳輸?shù)牟罘中盘?hào)。嵌入式終端通過(guò)CAN控制總線接收來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)主控單元和巡檢單元發(fā)送的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。以太網(wǎng)模塊由以太網(wǎng)MAC控制器和物理層接口兩大部分組成。嵌入式終端通過(guò)以太網(wǎng)模塊和中央服務(wù)器建立網(wǎng)絡(luò)連接。數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，先由S3CM00完成DM9000A的初始化，將S3C2400中來(lái)自燃料電池現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行以太網(wǎng)幀封裝發(fā)送，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)幀， 去掉以太網(wǎng)頭并進(jìn)行CRC校驗(yàn)，并存入接收緩存；DM9000A通過(guò)RJ-45接收中央服務(wù)器中的指令，或發(fā)送來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器的燃料電池實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，再由RJ-45傳送到中央服務(wù)器。顯示和用戶操作單元由液晶顯示屏和電阻式觸摸屏組成。其中，液晶顯示屏用于顯示圖形化界面，觸摸屏可以接收本地操作人員的操作指令。嵌入式終端通過(guò)ADC&觸摸屏接口及IXD CONTROLLER與顯示和用戶操作單元相連，進(jìn)行信號(hào)顯示和操作指令的傳輸?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器的功能由3個(gè)線程實(shí)現(xiàn)CAN數(shù)據(jù)接收線程、監(jiān)控參數(shù)刷新線程、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)發(fā)送線程，如圖3所示。首先，設(shè)定CAN讀寫緩沖區(qū)，數(shù)據(jù)塊字節(jié)數(shù)，啟動(dòng)CAN數(shù)據(jù)接收線程。初始化各監(jiān)控參數(shù)變量，啟動(dòng)監(jiān)控參數(shù)刷新線程。設(shè)置遠(yuǎn)程監(jiān)控中心IP地址、端口號(hào)，與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心建立連接，啟動(dòng)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)發(fā)送線程。CAN數(shù)據(jù)接收線程讀取來(lái)自CAN總線的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)來(lái)自CAN總線的數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊處理存儲(chǔ)。然后發(fā)送刷新消息和遠(yuǎn)程發(fā)送消息。監(jiān)控參數(shù)刷新線程收到刷新消息后，執(zhí)行相應(yīng)的刷新處理操作，然后繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)線程退出信號(hào)，若收到則退出線程。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)發(fā)送線程收到遠(yuǎn)程發(fā)送消息后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行置亂加密隱匿，觸發(fā)遠(yuǎn)程發(fā)送操作，將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，然后繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)線程退出信號(hào)，若收到則退出線程。CAN數(shù)據(jù)接收線程對(duì)來(lái)自CAN總線的數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊存儲(chǔ)。CAN總線每隔m毫秒發(fā)送一幀N個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，讀取和處理一幀數(shù)據(jù)操作需要約k毫秒。為實(shí)時(shí)顯示最新數(shù)據(jù)，在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器中開辟空間均為η個(gè)字節(jié)的寫緩沖區(qū)和讀緩沖區(qū)，若k >m, η = ΙΝΤ&/πι]*Ν個(gè)， 其中，ΙΝΤ[]為向上取整操作；否則，η = N。CAN數(shù)據(jù)接收線程如圖4所示，啟動(dòng)后，首先將來(lái)自CAN總線的數(shù)據(jù)寫入寫緩沖區(qū)。檢測(cè)寫緩沖區(qū)是否已滿，若寫緩沖區(qū)不滿，則繼續(xù)接收數(shù)據(jù)，否則將寫緩沖區(qū)數(shù)據(jù)復(fù)制到讀緩沖區(qū)，并清空寫緩沖區(qū)。然后，將讀緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)寫入二進(jìn)制文件，同時(shí)，發(fā)送刷新消息和遠(yuǎn)程發(fā)送消息。監(jiān)控參數(shù)刷新線程如圖5所示。啟動(dòng)后，判斷是否收到退出信號(hào)，若是則退出線程。否則，監(jiān)聽(tīng)是否收到刷新消息，收到則采樣讀緩沖區(qū)數(shù)據(jù)。首先尋找?guī)^，讀取 Readbuf [n](初始值η = 0)，判斷Readbuf [η]是否等于OXFF，若不相等，則令若η++，繼續(xù)判斷Readbuf[n]是否等于OXFF。若相等，即找到幀頭，則判斷Readbuf [η+Ν]是否等于0XFE，若不相等，則幀尾錯(cuò)誤，即Readbuf [η]至Readbuf [η+Ν]不是一幀合理數(shù)據(jù)，令η+ =N，然后繼續(xù)判斷Readbuf [η]是否等于0XFF，尋找新的幀頭；若相等，則Readbuf [η]至 Readbuf [η+Ν]是一幀合理數(shù)據(jù)，讀取Readbuf [η]至Readbuf [η+Ν]之間的這幀數(shù)據(jù)，按用戶傳輸協(xié)議處理后賦給相應(yīng)監(jiān)控變量，將監(jiān)控變量顯示到對(duì)應(yīng)的屏幕控件中。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)發(fā)送線程如圖6所示。啟動(dòng)后，判斷是否收到退出線程信號(hào)，若是則退出線程。否則，監(jiān)聽(tīng)是否收到遠(yuǎn)程發(fā)送消息，收到則對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行置亂、加密和密鑰隱匿在 TCP協(xié)議中，發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。
對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行置亂、加密和密鑰隱匿的過(guò)程如圖7所示。假設(shè)原始數(shù)據(jù)存放的數(shù)組為OldBuf [η]，置亂后的數(shù)組為NewBuf [η]。首先隨機(jī)生成長(zhǎng)度為η的變換數(shù)組T = [t(i)]，T 是 1，2，...，η 的一種排列。如果 t(i) = l(i = 1,2, ... , η)，從 T 中找到滿足 t(i) = η的元素位置j，使NewBuf [i] = OldBuf [j]，否則，從T中找到第j個(gè)元素，使t (j) =t(i)-l，使 NewBuf [i] = OldBuf [j]。合并 NewBuf [η]和 T [η]，生成長(zhǎng)度為 2*η 的數(shù)據(jù)。 從現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器隨機(jī)取得一個(gè)8個(gè)字節(jié)密碼，去除每個(gè)字節(jié)中用于奇偶校驗(yàn)的第8位，得到56 位的密鑰。對(duì)置亂合并后的數(shù)據(jù)進(jìn)行DES加密。將56位密鑰隱匿在TCP包頭中，將加密后的數(shù)據(jù)作為TCP數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)部分，然后發(fā)送一個(gè)遠(yuǎn)程發(fā)送信號(hào)，觸發(fā)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)發(fā)送線程， 執(zhí)行相應(yīng)操作，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。中央服務(wù)器由Web服務(wù)器模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊組成，負(fù)責(zé)接收、存儲(chǔ)燃料電池電源系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將其以網(wǎng)頁(yè)形式發(fā)布到以太網(wǎng)。Web服務(wù)器模塊包括登錄、監(jiān)控和系統(tǒng)設(shè)置3個(gè)功能模塊，用以實(shí)現(xiàn)TOB服務(wù)器的遠(yuǎn)程登錄和數(shù)據(jù)傳輸模塊聯(lián)機(jī)。首先，中央服務(wù)器中數(shù)據(jù)傳輸模塊通過(guò)以太網(wǎng)接收現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)， 然后通過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)。中央服務(wù)器中Web服務(wù)器模塊可遠(yuǎn)程登錄多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器， 用于對(duì)一臺(tái)或多臺(tái)燃料電池的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和控制，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊從燃料電池現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備獲取數(shù)據(jù)，并將命令通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊轉(zhuǎn)發(fā)給燃料電池現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。中央服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)的具體實(shí)施辦法如圖8所示。中央服務(wù)器程序首先創(chuàng)建一個(gè)監(jiān)聽(tīng)線程，用于監(jiān)聽(tīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器的連接請(qǐng)求，當(dāng)客戶端要求建立連接時(shí)，中央服務(wù)器創(chuàng)建一個(gè)與該客戶端對(duì)應(yīng)的通訊線程，接收來(lái)自客戶端的數(shù)據(jù)，如果有數(shù)據(jù)傳送事件發(fā)生， 則提取該數(shù)據(jù)包頭內(nèi)的密鑰，根據(jù)密鑰對(duì)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。根據(jù)解密后的置亂矩陣還原數(shù)據(jù)的初始順序，將還原數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到RECVBUF[recvLen]數(shù)據(jù)中。判斷RECVBUF[n]是否等于0XFF(即幀頭)。若不是，則令n = n+l，繼續(xù)判斷RECVBUF[n]的值。若是幀頭，則判斷RECVBUF[n+N]是否等于幀尾OXFE (N是一幀數(shù)據(jù)量)。若是幀尾，則讀取幀頭和幀尾之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，存入數(shù)據(jù)庫(kù)。否則，舍棄此幀，令η = η+Ν，繼續(xù)判斷RECVBUF[n]，尋找下一幀的幀頭。當(dāng)收到退出線程信號(hào)時(shí)，則運(yùn)行程序退出此線程，結(jié)束監(jiān)聽(tīng)服務(wù)。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器與中央服務(wù)器之間采用交互性強(qiáng)的C/S結(jié)構(gòu)建立網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，兩者通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行基于TCP/IP協(xié)議的通信；現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器為客戶端，中央服務(wù)器作為服務(wù)器端。遠(yuǎn)程監(jiān)控站可為接入以太網(wǎng)并配置了網(wǎng)頁(yè)瀏覽器的計(jì)算機(jī)、手機(jī)等其他裝置；遠(yuǎn)程監(jiān)控站通過(guò)訪問(wèn)網(wǎng)頁(yè)的方式瀏覽中央服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中獲取燃料電池的運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)。中央服務(wù)器與遠(yuǎn)程監(jiān)控站之間采用B/S結(jié)構(gòu)建立網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，兩者通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行通信，遵守TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；遠(yuǎn)程監(jiān)控站作為瀏覽器，中央服務(wù)器作為服務(wù)器端；遠(yuǎn)程監(jiān)控站向中央服務(wù)器發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求，服務(wù)器收到請(qǐng)求后，Web服務(wù)器首先連接后臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊通過(guò)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)獲取最新的信息，然后生成HTML網(wǎng)頁(yè)信息，并傳回到客戶瀏覽器，即遠(yuǎn)程監(jiān)控站。中央服務(wù)器與遠(yuǎn)程監(jiān)控站通過(guò)以太網(wǎng)通信過(guò)程如下，中央服務(wù)器先開啟打開一通信通道，公布接受遠(yuǎn)程監(jiān)控站請(qǐng)求的端口地址，然后等待遠(yuǎn)程監(jiān)控站發(fā)送請(qǐng)求到端口，中央服務(wù)器接受遠(yuǎn)程監(jiān)控站服務(wù)請(qǐng)求，該請(qǐng)求并發(fā)送應(yīng)答信號(hào)，最后關(guān)閉服務(wù)器；遠(yuǎn)程監(jiān)控站先打開一通信通道，連接到中央服務(wù)器所在主機(jī)的開放端口，然后向中央服務(wù)器發(fā)送服務(wù)請(qǐng)求，等待應(yīng)答信號(hào)，收到應(yīng)答信號(hào)后，關(guān)閉通信通道。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸流程如圖9所示嵌入式終端通過(guò)CAN通信模塊接收燃料電池的運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)，然后通過(guò)以太網(wǎng)模塊發(fā)送燃料電池的運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)至中央服務(wù)器， 中央服務(wù)器接收并儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，再以網(wǎng)頁(yè)的形式通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)控站，實(shí)現(xiàn)了燃料電池電源系統(tǒng)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。遠(yuǎn)程監(jiān)控站發(fā)出的控制指令傳輸流程如圖10所示遠(yuǎn)程監(jiān)控站發(fā)出遠(yuǎn)程設(shè)備控制指令，中央服務(wù)器通過(guò)以太網(wǎng)接收后，將該指令數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，由于存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)發(fā)生變化，則將接收到的指令通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送到嵌入式終端，嵌入式終端通過(guò)CAN總線將指令發(fā)送到燃料電池主控單元，主控單元接收指令后對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了燃料電池電源系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。如此基于以太網(wǎng)的燃料電池遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同地點(diǎn)的N個(gè)燃料電池電源系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)監(jiān)控。本說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種基于以太網(wǎng)的燃料電池遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器、中央服務(wù)器以及遠(yuǎn)程監(jiān)控站，其特征在于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器獲取燃料電池電源系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)主控制器和巡檢單元發(fā)送的燃料電池電源系統(tǒng)總電壓、總電流、凈輸出電流、進(jìn)口溫度、出口溫度、氫氣高壓壓力、氧氣進(jìn)口壓力、風(fēng)機(jī)給定以及控制方式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送至中央服務(wù)器；中央服務(wù)器接收并存儲(chǔ)由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器提供的燃料電池現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，將其以網(wǎng)頁(yè)形式發(fā)布到以太網(wǎng)。遠(yuǎn)程監(jiān)控站通過(guò)以太網(wǎng)監(jiān)測(cè)中央服務(wù)器發(fā)布的燃料電池現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)信息，還可發(fā)出控制指令，經(jīng)中央服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)至現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器。
2.如權(quán)利要求1所述的基于以太網(wǎng)的燃料電池遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器包括嵌入式終端、CAN通信模塊、以太網(wǎng)模塊、顯示和用戶操作單元，嵌入式終端是核心監(jiān)控單元，嵌入式終端擴(kuò)展了 Flash、SDRAM存儲(chǔ)器、電源模塊、看門狗和實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元； CAN通信模塊由CAN控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)CAN總線的讀寫操作，CAN控制器與嵌入式終端之間通過(guò)SPI總線進(jìn)行讀寫；以太網(wǎng)模塊由以太網(wǎng)MAC控制器和物理層接口兩大部分組成；顯示和用戶操作單元由電阻式觸摸屏和液晶顯示屏組成，其中觸摸屏接收本地操作人員的操作指令，液晶顯示器顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和圖形化界面。
3.如權(quán)利要求2所述的基于以太網(wǎng)的燃料電池遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器中的嵌入式終端通過(guò)CAN通信模塊連接至CAN總線，實(shí)時(shí)獲取現(xiàn)場(chǎng)主控制器和巡檢單元發(fā)送的燃料電池運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)數(shù)據(jù)；嵌入式終端通過(guò)以太網(wǎng)模塊和中央服務(wù)器建立網(wǎng)絡(luò)連接，向中央服務(wù)器發(fā)送燃料電池的運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)，同時(shí)來(lái)自遠(yuǎn)程監(jiān)控站的指令也可以通過(guò)中央服務(wù)器發(fā)送至嵌入式終端，從而進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；嵌入式終端通過(guò)接口與顯示和用戶操作單元相連，進(jìn)行狀態(tài)、信號(hào)顯示和操作指令傳輸。
4.如權(quán)利要求1所述的基于以太網(wǎng)的燃料電池遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述遠(yuǎn)程監(jiān)控站為接入以太網(wǎng)并配置了網(wǎng)頁(yè)瀏覽器的計(jì)算機(jī)、手機(jī)或其他能夠接入以太網(wǎng)并配置了網(wǎng)頁(yè)瀏覽器的裝置；遠(yuǎn)程監(jiān)控站通過(guò)訪問(wèn)網(wǎng)頁(yè)的方式瀏覽中央服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中獲取燃料電池的運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求1所述的基于以太網(wǎng)的燃料電池遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述中央服務(wù)器與遠(yuǎn)程監(jiān)控站之間采用B/S結(jié)構(gòu)建立網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，兩者通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行通信，遵守 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；遠(yuǎn)程監(jiān)控站作為瀏覽器，中央服務(wù)器作為服務(wù)器端；遠(yuǎn)程監(jiān)控站向中央服務(wù)器發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求，服務(wù)器收到請(qǐng)求后，提供相應(yīng)的服務(wù)。
6.如權(quán)利要求1所述的基于以太網(wǎng)的燃料電池遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控方法是所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器采用CAN數(shù)據(jù)接收線程、監(jiān)控參數(shù)刷新線程以及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)發(fā)送線程的3個(gè)線程來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，具體為首先，設(shè)定CAN讀寫緩沖區(qū)，數(shù)據(jù)塊字節(jié)數(shù)，啟動(dòng)CAN數(shù)據(jù)接收線程考慮到嵌入式終端的處理速度，為了實(shí)時(shí)顯示最新?tīng)顟B(tài)的數(shù)據(jù)，對(duì)來(lái)自CAN總線的數(shù)據(jù)進(jìn)行分批讀取和存儲(chǔ)，在嵌入式終端中開辟空間均為η個(gè)字節(jié)的寫緩沖區(qū)和讀緩沖區(qū)，將來(lái)自CAN總線的數(shù)據(jù)寫入寫緩沖區(qū)，檢測(cè)寫緩沖區(qū)是否已滿，若否，則繼續(xù)讀?。蝗羰?，則將寫緩沖區(qū)寫入讀緩沖區(qū)，并清空寫緩沖區(qū)，將讀緩沖區(qū)數(shù)據(jù)寫入二進(jìn)制文件進(jìn)行存儲(chǔ)，發(fā)送刷新消息和遠(yuǎn)程發(fā)送消息，初始化監(jiān)控參數(shù)，啟動(dòng)監(jiān)控參數(shù)刷新線程當(dāng)收到刷新消息時(shí)，對(duì)讀緩沖區(qū)數(shù)據(jù)采樣，讀取一幀合法數(shù)據(jù)后，進(jìn)行處理和顯示；同時(shí)，操作人員可根據(jù)顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)操作，設(shè)定遠(yuǎn)程監(jiān)控中心IP地址，端口號(hào)，建立連接，啟動(dòng)遠(yuǎn)程發(fā)送線程當(dāng)收到遠(yuǎn)程發(fā)送消息時(shí)， 將讀緩沖區(qū)數(shù)據(jù)經(jīng)置亂加密、密鑰隱匿生成TCP數(shù)據(jù)包后發(fā)送到中央服務(wù)器；中央服務(wù)器包括Web服務(wù)器模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)傳輸模塊接收，再經(jīng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)，Web服務(wù)器模塊則提供網(wǎng)頁(yè)信息瀏覽服務(wù)，通過(guò)以太網(wǎng)與遠(yuǎn)程監(jiān)控站進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；中央服務(wù)器主要負(fù)責(zé)整理和存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)資源，并響應(yīng)遠(yuǎn)程監(jiān)控站的請(qǐng)求，把遠(yuǎn)程客戶端所需的數(shù)據(jù)資源傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)控站操作平臺(tái)上；中央服務(wù)器通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊監(jiān)聽(tīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器的連接請(qǐng)求，當(dāng)有現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器請(qǐng)求建立連接時(shí)，中央服務(wù)器首先創(chuàng)建一個(gè)與該客戶端通訊的線程，接收數(shù)據(jù)，然后，提取TCP 包頭的密鑰，對(duì)數(shù)據(jù)包解密，根據(jù)傳送來(lái)的置亂矩陣，還原初始數(shù)據(jù)順序，最后，由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊根據(jù)用戶傳輸協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)；現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器與中央服務(wù)器之間采用C/S結(jié)構(gòu)建立網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，兩者通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行基于 TCP/IP協(xié)議的通信；現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器為客戶端，中央服務(wù)器作為服務(wù)器端，從現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器到中央服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸采用對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行置亂加密后再進(jìn)行傳輸。
7.如權(quán)利要求6所述的基于以太網(wǎng)的燃料電池遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，其特征在于所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器到中央服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸采用對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行置亂加密后再進(jìn)行傳輸?shù)木唧w方法為假設(shè)原始數(shù)據(jù)的數(shù)組為OldBuf [η]，置亂后的數(shù)組為NewBuf [η]，隨機(jī)生成長(zhǎng)度為η的變換數(shù)組 T = [t(i)]，T 是 1，2，...，η 的一種排列。如果 t(i) = l(i = 1，2，...，n)，從 T中找到滿足t (i) = η的元素位置j，使NewBuf [i] = OldBuf [j]，否則從T中找到第j個(gè)元素，使 t(j) = t(i)-l，使 NewBuf [i] = OldBuf [j]。將 NewBuf [η]和 T [η]合并，生成長(zhǎng)度為2*η的數(shù)據(jù)。生成一個(gè)8字節(jié)的密碼，取其中的56位作為密鑰，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，將加密后的數(shù)據(jù)經(jīng)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，其中密鑰隱匿于TCP數(shù)據(jù)包中。
8.如權(quán)利要求6所述的基于以太網(wǎng)的燃料電池遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，其特征在于所述CAN數(shù)據(jù)接收線程采用一種分批式數(shù)據(jù)處理方法，對(duì)來(lái)自CAN總線的數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊存儲(chǔ)和處理，以提高系統(tǒng)的處理速度；CAN總線每隔m毫秒發(fā)送一幀N個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，在監(jiān)控參數(shù)刷新線程內(nèi)，讀取和處理一幀數(shù)據(jù)操作需要約k毫秒；為實(shí)時(shí)顯示最新數(shù)據(jù)，在嵌入式終端開辟空間均為η個(gè)字節(jié)的寫緩沖區(qū)和讀緩沖區(qū)，若k >m, η = ΙΝΤ&/πι]*Ν個(gè)其中，ΙΝΤ[]為向上取整操作；否則，η = N;來(lái)自CAN總線的數(shù)據(jù)首先寫入寫緩沖區(qū)，若寫緩沖區(qū)已滿，則將數(shù)據(jù)寫入讀緩沖區(qū)，并清空寫緩沖區(qū)，將讀緩沖區(qū)數(shù)據(jù)寫入二進(jìn)制文件進(jìn)行存儲(chǔ)，然后發(fā)送一個(gè)刷新消息，對(duì)讀緩沖區(qū)數(shù)據(jù)采樣，首先判斷讀緩沖區(qū)數(shù)據(jù)的幀頭位置，然后讀取幀頭后的第N個(gè)字節(jié)，若此字節(jié)值為設(shè)定的幀尾，則此幀數(shù)據(jù)是合法的，對(duì)這幀數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和顯示；否則，舍棄此幀數(shù)據(jù)，繼續(xù)尋找下一個(gè)幀頭位置，直到讀出一幀合理數(shù)據(jù)為止。
9.如權(quán)利要求7所述的基于以太網(wǎng)的燃料電池遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，其特征在于所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器到中央服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸采用對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行置亂加密后再進(jìn)行傳輸?shù)木唧w步驟為步驟A 隨機(jī)生成長(zhǎng)度為η的變換數(shù)組T = [t (i) ]，T是1，2，. . .，η的一種排列；步驟B 如果t(i) = l(i = 1,2, ... , n)，從T中找到滿足t(i) = η的元素位置j，使NewBuf [i] = OldBuf [j]，否則從 T 中找到第 j 個(gè)元素，使 t(j) = t ⑴-1，使 NewBuf [i]= OldBuf [j]；步驟C 合并NewBuf [η]和T [η]，生成長(zhǎng)度為2*η的數(shù)據(jù)；步驟D 從現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器隨機(jī)取得一個(gè)8個(gè)字節(jié)密碼，去除每個(gè)字節(jié)中用于奇偶校驗(yàn)的第 8位，得到56位的密鑰，對(duì)步驟C中數(shù)據(jù)進(jìn)行DES加密；步驟E 將56位密鑰隱匿在TCP包頭中，由步驟D得到的數(shù)據(jù)作為TCP數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)部分，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于以太網(wǎng)的燃料電池遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，該系統(tǒng)包括現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器、中央服務(wù)器以及遠(yuǎn)程監(jiān)控站；其中現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器包括嵌入式終端、CAN通信模塊、以太網(wǎng)模塊、顯示和用戶操作單元；中央服務(wù)器包括Web服務(wù)器模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；嵌入式終端通過(guò)CAN控制總線接收來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)主控器和巡檢單元發(fā)送的燃料電池實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，然后將接收到的數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)模塊發(fā)送，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用C/S模式。本發(fā)明能應(yīng)用于不同地點(diǎn)N個(gè)燃料電池電源系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷，通過(guò)以太網(wǎng)能同時(shí)監(jiān)控N個(gè)地點(diǎn)的燃料電池電源系統(tǒng)，提高燃料電池使用過(guò)程中的安全性，方便維護(hù)。
文檔編號(hào)H04L29/08GK102496731SQ20111042187
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者余珍珠, 全書海, 全睿, 馮倩, 朱琛, 石英, 魏飛 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)