引言

　　生产性企业的设备运行管理是安全生产的重要因素，绝大多数的生产事故，都有相应的前期预兆，都可以从正常的生产设备运行管理中发现和消除。因此，生产设备运行状况的管理和记录是生产企业运行人员的一项重要工作，但由于这种简单而重复的工作容易使人产生麻痹心理，这种人为的因素经常导致设备运行中异常情况的疏忽，发生生产事故，从而造成重大经济损失。

　　当然，随着科学的进步和技术的发展，特别是计算机和网络的普及，可以通过建立先进的计算机管理信息系统来消除这种人为的因素，提高企业生产设备的运行管理水平，但往往要求企业配备相应的专业技术人员进行计算机系统的维护和管理，无形中又增加企业的管理成本和生产设备管理的复杂性，对一些基层企业更是一个两难的选择。

　　针对这些实际问题和企业需求，我们结合了计算机软硬件和网络技术的最新发展，研制了一种适合在生产设备运行管理中使用的嵌入式服务器。

　　1 设计原则

　　由于该服务器通常应用在基层单位或环境相对恶劣的生产现场，同时应具备维护简单，使用方便和可靠性高等特点，因此服务器的设计必须具备独特的出发点和设计思路。

　　·应用的灵活性：服务器对应用环境的要求简单，可以安放在任何可以接入到互联网的地方，可根据需要通过权限的管理，实现远程和就地操作。

　　·使用的安全性：服务器与普通的服务器相比具有更高的可靠性和安全性，能有效抵御病毒的攻击。

　　·应用的低成本：服务器采用嵌入式设计和网页化的人机界面，基本做到黑盒子化，用户接上电源和网络线就可以使用，无需配备专门的操作人员和专业的系统维护人员，有效降低使用和维护成本。

　　2 系统硬件的设计

　　服务器系统的硬件主要由电源、主机和外部设备接口组成，如图1：

　　图1 嵌入式服务器的系统结构框图

　　·电源：服务器的电源采用高可靠性/稳定性的工业级开关电源，体积小，发热低，适合长时间连续运行;可同时使用AC220V/DC220V，以适合不同的运行环境;同时开关电源增加了防雷设计以及完善的抗干扰措施，允许电压波动的范围大，抗浪涌冲击的能力强.

　　·主机系统：采用工业级低功耗的器件和嵌入式设计，发热低，无风扇，适合长时间连续运行，基本达到免维护;辅助存储器采用大容量Flash彻底解决传统硬盘由于长时间频繁的机械运动造成的寿命问题，最大限度地提高系统的可靠性和工作的连续性。

　　·外部设备接口：由于服务器的设计采用类似黑匣子的结构，在正常运行无需配备显示器、键盘、鼠标等外部设备，保证系统应用的灵活性和运行的可靠性;但作为一个功能完整的标准系统，服务器保留标准的网络接口(RJ45)、标准串行口(RS232/RS422/RS485), USB2.0接口以及标准显示器接口，作为系统配置、升级和功能扩展应用人机界面。

　　3 软件系统的设计

　　3. 1服务器系统软件的设计

　　服务器系统软件采用层次化和模块化的结构，LINUX操作系统，内嵌防火墙技术，因此系统在正常运行时无需另行安装防火墙和防病毒软件，稳定性高，基本免维护。

　　服务器应用软件采用以数据库(Database)为应用核心，以浏览器(Browser)为操作界面，以web应用进行数据交换和共享的多层次的软件结构。在这种结构模式下，客户端实际上相当于服务器的一个人机界面，因此数据安全性高、访问速度快，相关人员根据各自的权限通过浏览器即可对数据库进行查询、增加、修改、删除等操作，对系统的信息进行管理。

　　应用软件采用面向对象的J2EE技术，可靠性高，开发周期短，支持随时断电恢复功能。

　　3. 2客户端软件的设计

　　由于服务器系统的设计特点，客户端实际上也是本系统的一个人机界面接口。本系统的客户端是基于Web开发的浏览器，通过浏览器来进行相关数据的查询、增加、修改、删除等操作。

　　为了提高系统的适用性，客户端的浏览器采用模块化的设计，用户可以根据行业特点、生产的实际需要以及企业的操作习惯以搭积木的方式进行组态，生成用户需要的不同风格的用户界面。

　　客户端软件具有下列常用模块供用户调用。

　　系统功能

　　系统登录

　　密码管理

　　用户管理

　　数据管理

　　权限管理

　　运行管理

　　值长记录簿

　　电气运行日志

　　机械运行日志

　　开停机操作登记

　　开关跳闸登记

　　操作命令登记

　　数据应用

　　报表生成

　　数据查询

　　历史趋势图

　　数据统计

　　工作单生成

　　交接班记录

　　数据导入/导出

　　数据备份

　　数据共享

　　4 嵌入式服务器应用效果

　　本服务器己在多个企业应用，投入少，见效快，操作简单，无需专门的培训和专业的维护，可有效杜绝因人为因素而发生的生产事故，适合在生产企业的基层单位使用。

　　图2为服务器在某水电站中应用的生产记录。

　　图2 系统生成的某水电站生产记录

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