远程监控实时网络系统

气有浩然，学无止境,标题,单击此处编辑母版文本样式,远程监控实时网络系统,山东大学计算机科学与技术学院,贾智平,1-1 监测系统空间分布图,1,监测系统整体架构,1-2 监测子系统的构成和数据流程,监测子系统由海洋监测实时数据采集传输系统和海洋监测实时历,史数据集成系统组成，负责实时地获取相关的海洋基本监测要素数,据资料。,数据处理流程,1,监测系统整体架构,2-1 网络协议栈,2,数据传输网络,2-2,传感器网络,数据集成系统运行在监测台站上,，,一个监测台站对应多个数据采集模块,。,在该系统中实现了网络连接自动检测,、,数据暂存处理,、,日志记录查询等功能,。,2,数据传输网络,2-3 远程监控数据,优势种含量：AD0,气温 : AD1,气压 : AD2,风速 : AD3,水温 : keyinput0,透明度:Keyinput1,采集的数据封装成xml格式，与Intenet网互连。,2,数据传输网络,3-2 基于GPS的定位技术,3,无线传输,在UP-NETARM3000上的定位结果如图示：,3-3 基于GPS的定位技术,3,无线传输,在桌面环境下定位结果如图示：,3-4 GPS,实例,系统中使用,GPS,来定位监测设备的位置,，,用于显示当前日期,、,时间,、,监测设备所处的经度,、,纬度,、,高程和状态,。,3,无线传输,4-2 视频与图像传输,4 视频传输,5-1 人机交互,图形中间件,开发目标：,(1) 静态体积小,(2) 动态占用内存少,(3) 较少的响应时间,(4) 较好的可移植性和可扩展性,(5) 程序结束后能够迅速释放占用内存,(6) 长期使用时的稳定性,5 人机交互,5-2,QT,图形中间件,QT/Embedded,是,Trolltech,公司,推出的面向高端嵌入式设备的,一套图形中间件库,，,它类库丰,富,，,界面优美,，,成为嵌入式图,形中间件中的主流,。,系统采用,它设计了台站的主界面和嵌入,式软件的构架,。,右图为主界面,的截屏,。,5 人机交互,6-1 系统的动态配置和监控,为了使整个系统更加具有灵活性,，,台站模块的配置采用两种方,式,：,现场手动配置和网络动态加载配置,。,网络动态加载配置,：,通过在台站模块中运行,web,服务器程序,，,接收用户的操作请求,，,解析数据参数,，,实现系统的动态配置,。,网络动态监控,：,将系统运行时的所有信息保存在,xml,文件中,，,并对,xml,文件实时,动态更新,，,由,web,服务器程序对,xml,文件进行解析,。,通过,GPRS,网络对底层浮标系统进行动态控制,。,6 远程配置和监控,系统的动态配置和监控,6 远程配置和监控,海洋环境在线监控系统位于数据集成系统(台站)中,，,是由一个嵌入式Web服务器组成,。,主要功能是负责底层数据采集设备(浮标)和数据集成设备(台站)的初始化设置,、,动态监控管理以及状态实时查询,。,该监控系统可以使用Windows系统下的IE浏览器和Linux系统下的Mizilla浏览器访问,。,系统的动态配置和监控,6 远程配置和监控,系统的动态配置和监控,6 远程配置和监控,系统的动态配置和监控,6 远程配置和监控,系统的动态配置和监控,6 远程配置和监控,6 远程配置和监控,6 远程配置和监控,系统关键模块介绍,ARM3000,嵌入式软件模块,：,负责收集浮标所带传感器的数据,，,整理数据,，,并将其通过有线或无线网络,(GPRS),的方式发送给上层台站,。,GPRS,模块,：,实现了,GPRS,无线网络通讯和,GPS,全球定位的功能,。,在系统中负责将封装的数据包传输给监测台站,。,GPS,全球定位系统用于数据采集模块的定位,，,记录当前采集数据时间,，,GPS,具有全球,、,全天候工作,，,定位精度高,，,功能多,、,应用广泛的优点,。,涉及技术,AT,命令,系统通过串口发给,GPRS,模块,AT,命令的字符串来控制其行为,。,GPRS,模,块具有一套标准的,AT,命令集,，,包括一般命令,、,呼叫控制命令,、,网络服务相,关命令,、,电话本命令,、,短消息命令,、,GPRS,命令等,。,本系统实现中用到的部分AT命令如,：,AT+CMGF=,选择短消息格式,。,Mode=0为PDU模式,，,1为文本,模式,。,AT+CMGR=,读取短消息,。,Index为所要读取短信的记录号,。,AT+CMGD=,删除短消息,。,Index为所要删除短信的记录号,。,AT+CIPSTART=(“TCP”,”UDP”),(“IP ADDRESS”,”DOMAIN NAME”),”PORT”,建立,TCP,连接或注册,UDP,端口号,AT+CIPSEND,发送数据,AT+CIPCLOSE,关闭,TCP,或,UDP,连接,涉及技术,数据的封装,当各类传感器将采集到的基本监测要素送到数据采集模块后,，,数据采集,模块对这些基本监测要素进行预处理,，,将其封装成数据包通过网络或串口,发送到监测台站,。,数据包采用,XML,格式封装,，,便于数据的解析和与统一标准的兼容,。,/浮标的标号,/浮标的位置,0.00,/浮标所处位置的经度,0.00,/浮标所处位置的纬度,GPS全球定位本地信息,/当前日期和时间,2005-09-06 ,00:00,/传输的数据,./传感器数据,.,涉及技术,系统,结构图,涉及技术,DBF,文件数据库,海洋台站作为监测子系统数据集成模块设备接收下层多个浮标的,监测数据,，,针对对监测数据管理,，,查询及备份的需要,。,由于台站设,备的硬件,，,特别是存储空间的限制,，,因此台站设备无法配备较大大,数据库管理系统,。,根据实际情况,，,以,dBase,，,XdBase,，,Foxpro,等小型,数据库采用的,dbf,数据文件格式为基础,，,实现了一个适合在台站设备,上运行的小型嵌入式数据管理模块,。,xdBase,提供了丰富的操作,record,和对应,field,的方法,，,利用,sourceforge,上提供的一种,xdBase,的,SQL,外壳,，,可以直接使用标准的,SQL,进行操作。,涉及技术,OPC XML,数据通讯接口,与监测子系统内部采用自定义的专用数据通讯协议不同,，,为了增,强监测子系统对外的开放性,，,数据监测子系统和数据管理子系统之,间应以通用的标准数据接口进行通讯,。,系统中数据管理子系统的,OPC XML,Client,通过,SOAP,消息请求,OPC XML Server,端提供的标准服务实现数据的访问,。,涉及技术,