随着物联网技术的蓬勃发展,物联网在智能家居、环境监测等诸多领域得到了广泛推广与应用。LoRa技术作为国内外热度极高的物联网通信技术之一,在环境监测领域得到广泛重视。实验室安全监测属于室内环境监测的一类,监测系统需将终端采集的烟雾异常、水浸异常等预示险情的参数及时告警到管理人员,避免灾情进一步扩大。但因受限于现有应用方案(低功耗要求)和开源代码,在实现基于LoRa技术的监测系统时,现有方案的告警实时性较差。设计并实现具有较高实时通信性能的监测系统是目前需要解决的问题之一。物联网应用领域的快速扩张引发应用系统软件需求的激增。传统的软件开发形式是“一个应用,一次开发”。组态软件可以有效地解决这种低效率的开发形式,但其存在价格昂贵、安装条件苛刻以及操作复杂等诸多弊端。结合目前蓬勃发展的Web技术,以组态形式开发基于浏览器端使用的监测系统,可以提高系统的普适性与灵活性,实现用户对监测区域的便捷化管理。针对上述需求,本文设计并实现了一种基于Web组态的实验室安全实时监测系统。完成的主要工作内容如下:(1)研究基于LoRa技术的监测系统解决方案,重点分析其通信架构在延时性上的弊端,提出了采用MQTT与WebSocket通信技术改进的通信架构,并结合使用NodeJS、Redis等技术提高系统实时性的方案。(2)实现了系统Web组态定制功能。结合Vue前端框架,设计了 Web组态系统页面架构和页面信息存储结构以及模式,完成了各类组件开发。(3)制定系统WebSocket连接管理方案以及数据推送策略、引入RSA加密技术,确保系统在“一对多”连接中实现正确、高效及安全的通信。设计系统应用层实时告警方案,实现Web页面和APP对异常情况进行及时告警。(4)从功能和性能两个方面对设计的系统进行了全面测试。测试表明,本系统数据通信最大延时趋于450ms。系统能实现用户对监测页面的个性化设计,且定制的页面系统能被正确还原并正常运行。