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：,3-4 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，