该系统对实时性要求较高，且内存资源有限，这里选择μC／OS-II，它是一个开源、可移植的、抢占式的实时操作系统，无TCP/IP协议栈功能，需通过扩展实现。LWIP是一套嵌入式系统的开源TCP／IP协议栈。它采用“零拷贝”技术且占用内存很少，该系统对其进行移植和适当剪裁，仅保留系统功能所需的协议。
    为了实现操作系统的移植和上层软件的开发，必须提供各种硬件的控制。设备驱动用于控制外围设备，主要包括外置Flash、SD／MMC、日历时钟、网络、EEPROM、污染源测量变送器接口等的驱动。而板级支持包是根据微处理器开发包编写的用于控制微处理器内各功能部件的程序库。硬件抽象层屏蔽硬件设备型号差异和操作系统的一些细节，把设备驱动抽象为统一的接口，其功能主要有以下3方面：(1)为了实现平台无关，LWIP通过操作系统仿真层与操作系统和网络接口交互，该系统通过在硬件抽象层中实现该功能完成协议栈的移植；(2)在外置Flash和SD／MMC上建立μC／FS文件系统时，需要借助硬件抽象层控制这些设备而无须了解其细节；(3)同样，应用层软件可通过系统调用方式控制底层设备，使得其工作与底层更加独立有效。
    嵌入式Web服务器需要使用到网页文件、用户信息和设备采集到的历史数据等，数据量较大，必须放置于外存储器。而使用文件系统可以方便对这些信息实现保存和读取等操作，因而该系统通过移植μC／FS，在外置Flash和SD／MMC卡上建立文件系统。将对于实时性要求较高的网页文件和用户信息存储于读写速率较快但容量较小的外置Flash中，而历史数据等对实时性要求相对较低且数据量较大的信息则存储于SD／MMC卡中。
    控制软件是系统和监测设备的控制中心，其承担的任务是：对上执行Web服务器的控制指令和上传数据，对下控制各个仪表的工作和采集设备的原始数据并对其进行预处理．同时配置系统的运行参数。控制软件采用模块化设计，主要包括采集、控制、预警、系统配置和存储查询5个模块。其中．采集模块负责对设备数据的采集和预处理；控制模块用于解析并执行对设备的控制指令；预警模块负责监视设备是否正常运行，同时对超标数据做出相应的警报处理；系统配置模块用于配置系统的运行参数、设备的采集参数和动态网页的生成规则：存储查询模块完成历史数据、报警信息和运行记录等的永久存储与快速查询功能。
    Web服务器是整个软件平台的应用核心，它通过接收并响应用户的HTTP请求实现污染源的在线自动监测。
3．2 Web服务器设计
    该系统采用瘦服务端一胖客户端模式，通过简化HTTP的一些机制从而精简Web服务器，其工作原理如图3所示。

    在服务器端，HTTP引擎是整个Web服务器的核心，负责接收和响应来自客户端的HTTP请求，是通过采用有限状态机的机制实现的。HTTP引擎在与客户端建立可靠的TCP连接(通常采用80端口)后，接收客户端的请求，通过解读请求中的HTTP协议报文信息来获得客户端请求的类型(Ajax请求还是普通请求)和内容，并进行用户权限验证。当请求类型为普通网页请求时，它首先读取存储于文件系统中的网页模板，然后经过EL(表达式语言)处理进行关键字替换生成新的动态网页作为响应内容；当请求类型为Aiax请求时，它则通过CGI(通用网关接口)调用与控制软件进行交互，更改设备控制、系统配置并获得实时数据，把所得数据或操作结果作为响应内容。最后为响应内容加以合适的HTTP包头回传到客户端。以上功能均通过使用C语言编程完成，以获得高效的Web服务器。