远程监控实时网络系统.ppt

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 4GPS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 2QT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 IPADDRESS DOMAINNAME 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 0600 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 OPCXML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OPCXMLClient通过SOAP消息请求OPCXMLServer端提供的标准服务实现数据的访问 涉及技术