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远程监控实时网络系统

远程监控实时网络系统. 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. 1 监测系统整体架构. 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. 2-1 网络协议栈. 2 数据传输网络. 远程监控 —— 协议分析. 2 数据传输网络. 网络协议类型. 2 数据传输网络. 2-2 传感器网络.

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远程监控实时网络系统

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Presentation Transcript

  1. 远程监控实时网络系统 贾智平

  2. 1-1 监测系统空间分布图 1 监测系统整体架构

  3. 1-2 监测子系统的构成和数据流程 1 监测系统整体架构 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

  4. 2-1 网络协议栈 2 数据传输网络

  5. 远程监控——协议分析 2 数据传输网络 网络协议类型

  6. 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。

  7. 2-3 远程监控数据 2 数据传输网络 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。

  8. 3-1 基于GPS的定位技术 3 无线传输 试验环境

  9. 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：

  10. 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：

  11. 3 无线传输 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。

  12. 串口连接线 网线 接入internet 4-1视频与图像传输实物 4 视频传输

  13. 4-2 视频与图像传输 4 视频传输

  14. 5-1 人机交互图形中间件 5 人机交互 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

  15. 5-2 QT图形中间件 5 人机交互 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。

  16. 6 远程配置和监控 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。

  17. 6 远程配置和监控 系统的动态配置和监控 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。 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。

  18. 6 远程配置和监控 系统的动态配置和监控

  19. 6 远程配置和监控 系统的动态配置和监控

  20. 6 远程配置和监控 系统的动态配置和监控

  21. 6 远程配置和监控 系统的动态配置和监控

  22. 6 远程配置和监控

  23. 6 远程配置和监控

  24. 系统关键模块介绍 涉及技术 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。

  25. 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=<mode>选择短消息格式。Mode=0为PDU模式，1为文本 模式。 AT+CMGR=<index>读取短消息。Index为所要读取短信的记录号。 AT+CMGD=<index>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

  26. 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。 <Buoy Id="1"> //浮标的标号 <location> //浮标的位置 <longtitude>0.00</longtitude> //浮标所处位置的经度 <latitude>0.00</latitude> //浮标所处位置的纬度 </location> GPS全球定位本地信息 <timestamp> //当前日期和时间 <date>2005-09-06 </date> <time>00:00</time> </timestamp> <sensorlist> //传输的数据 ……..//传感器数据 ……..

  27. 系统结构图 涉及技术

  28. 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。

  29. 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 XMLClient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。

  30. 可裁剪的嵌入式IPv6协议栈的设计和开发 • 自主开发的嵌入式IPv4/v6双协议栈EIPv6 • 有效代码行数：14080 • 开发和移植 • 测试平台： ARM Cortex-M3处理器LM3s8962开发板 • 操作系统：μc/OS 2.8 • 协议栈开销：42K字节的ROM和10K字节的RAM

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