采用無線GPRS網(wǎng)絡的糧食存儲監(jiān)控系統(tǒng)的解決方案

采用無線GPRS網(wǎng)絡，減少了布線成本，掛接RF無線通信模塊還可以進一步降低成本；同時采用無線GPRS網(wǎng)絡，可以更好的擴展網(wǎng)絡，利于系統(tǒng)擴展。充分考慮到用戶需求更加實用。

一、簡要說明：

1、服務器：

服務器軟件運行的主機，負責數(shù)據(jù)的采集接收和分發(fā)。

2、Internet互聯(lián)網(wǎng)：

數(shù)據(jù)通訊的載體。

3、客戶端：

客戶端軟件運行的主機，客戶端可以有多個。利用客戶端與服務器通信，獲得相應的數(shù)據(jù)，并且向服務器發(fā)送相應的指令和數(shù)據(jù)，從而獲取控制終端的相關數(shù)據(jù)。

4、移動通信網(wǎng)：

GPRS-RTU模塊通訊的載體。

5、GPRS-RTU：

GPRS-RTU負責數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪K。

6、485總線：

專門為與能帶有485的控制器進行數(shù)據(jù)交互或者做相關控制而設置的總線。

7、RF總線：

適合于帶有近距離無線通信的用戶使用。

下面我們將詳細介紹各塊的功能、詳細參數(shù)和設計方案。

二、GPRS-RTU數(shù)傳模塊（硬件）及糧倉環(huán)境監(jiān)控控制器（硬件）

A、GPRS-RTU數(shù)傳模塊（硬件）

GPRS-RTU負責數(shù)據(jù)的傳送，我們將留出數(shù)據(jù)傳送接口和相關的控制接口，方便糧倉環(huán)境監(jiān)控控制器控制操作。

主要框圖如下：

GPRS-RTU數(shù)傳模塊

簡單說明：

1、一個RTU可能需要與多個糧倉環(huán)境監(jiān)控控制器進行通訊

2、考慮到可能采用電池供電，在不進行數(shù)據(jù)傳輸時，GPRS-RTU將采用休眠方式或者控制GPRS-RTU模塊的電源的切斷。

3、具體工作過程如下：平常糧倉環(huán)境監(jiān)控控制器負責監(jiān)控糧倉的相關環(huán)境參數(shù)并記錄保存，當需要傳輸糧倉環(huán)境監(jiān)控相關數(shù)據(jù)時，倉環(huán)境監(jiān)控控制器打開GPRS-RTU的供電電源，糧倉環(huán)境監(jiān)控控制器把相關數(shù)據(jù)發(fā)給GPRS-RTU，待GPRS-RTU連上網(wǎng)后，GPRS-RTU模塊把相關的數(shù)據(jù)發(fā)送到服務器，服務器進行解析保存，數(shù)據(jù)傳輸完畢后，關閉GPRS-RTU的供電電源，達到省電的目的。

4、根據(jù)需要，可以在近距離掛接RF模塊（如Zigbee，RF905等無線模塊），減少RTU數(shù)量，降低成本。

GPRS-RTU數(shù)傳模塊相關介紹：

GPRS-RTU主控制器采用意法半導體（STMicroelectronics）系列ARM-STM32，全部是工業(yè)級芯片，工作溫度在-40℃~85℃，抗干擾能力強，在72MHZ高速運行的情況下，可以很穩(wěn)定的工作在工業(yè)環(huán)境中。由于STM32采用精簡指令集，內(nèi)核執(zhí)行效率為0.75MSPIS/MHZ，而且采用了低功耗設計，所以耗電量也很少，平均1MHZ耗電1.5mA。

GPRS模塊采用SIMCOM、華為或者西門子的模塊，都是純工業(yè)級模塊。

模塊上帶有大容量Flash，可以存儲大量的數(shù)據(jù)，可以用于數(shù)據(jù)記錄。

尺寸大小：100mm×60mm×25mm

工作溫度：-40℃~85℃

儲存溫度：-45℃~100℃

經(jīng)工程項目檢驗，GPRS-RTU數(shù)傳模塊，體積小巧占用空間小，接口方便，數(shù)據(jù)通訊實時性好，工作穩(wěn)定可靠。模塊相關圖片如下圖：

GPRS-RTU數(shù)傳模塊實物照片

B、糧倉環(huán)境監(jiān)控控制器（硬件）

糧倉環(huán)境監(jiān)控控制器負責糧倉數(shù)據(jù)的實時測量和監(jiān)控，并將相關數(shù)據(jù)發(fā)給服務器，并執(zhí)行客戶端和服務器端發(fā)出的相關指令。

主要框圖如下：

糧倉環(huán)境監(jiān)控控制器（硬件）

簡單說明：

1、糧倉環(huán)境監(jiān)控控制器負責測量糧倉里多點的溫度、濕度等數(shù)據(jù)，一個糧倉環(huán)境監(jiān)控控制器可以接多路溫度、濕度測量模塊；

2、糧倉環(huán)境監(jiān)控控制器可以選用有線的RS485通信，或者采用無線方式的RF通信；

3、糧倉環(huán)境監(jiān)控控制器可以選配攝像頭監(jiān)控模塊，當需要獲取現(xiàn)場畫面時，可以啟動攝像頭攝像，并通過GPRS-RTU傳回，起到更好的監(jiān)控效果。

4、根據(jù)需要糧倉環(huán)境監(jiān)控控制器還接上相關的溫度調(diào)節(jié)器和濕度調(diào)節(jié)器，更好的進行糧倉環(huán)境的調(diào)節(jié)。

三、服務器軟件（軟件）

服務器程序是提供所有設備連接傳送數(shù)據(jù)的服務器程序，同時也是所有客戶端軟件連接查詢設備狀態(tài)和數(shù)據(jù)的服務程序，需要有個公網(wǎng)上的固定IP地址。

簡要說明：

當GPRS-RTU數(shù)傳模塊連接上服務器以后，服務器能夠記錄下登錄的RTU的IP地址，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和需要轉(zhuǎn)發(fā)的地址。同時，服務器軟件會根據(jù)設置，判斷需不需要將收到的數(shù)據(jù)保存起來。

在客戶端軟件發(fā)送相關數(shù)據(jù)請求命令后，能根據(jù)相關指令轉(zhuǎn)發(fā)回傳相關數(shù)據(jù)至客戶端軟件。

服務器軟件數(shù)據(jù)庫可以采用InterBase、MSQL、Oracle等，由于采用了數(shù)據(jù)庫，可以采用數(shù)據(jù)的相關記錄，留待以后查詢。

服務器相關界面如下：

服務器軟件數(shù)據(jù)庫可以采用InterBase、MSQL、Oracle

四、客戶端軟件（軟件）

客戶端是運行在客戶電腦上的軟件，它從服務器獲取數(shù)據(jù)保存在客戶電腦上，并且進行相應的顯示。

簡要說明：

用戶在客戶端，利用用戶名和密碼登錄，然后服務器根據(jù)用戶的權(quán)限，判斷是否發(fā)回相應數(shù)據(jù)給客戶端，驗證通過則發(fā)送相關數(shù)據(jù)?？蛻舳嗽诮邮盏椒掌鬓D(zhuǎn)發(fā)回來的相關數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)存儲并顯示出來。

根據(jù)你方的需求，可能有很多監(jiān)控點，分布在全國各地，可以利用地圖根據(jù)監(jiān)控點所在的區(qū)域進行查詢，當用戶具有操作權(quán)限時，可以在選擇相關區(qū)域后，顯示出所在區(qū)域的監(jiān)控點，各個監(jiān)控點的相關狀態(tài)，同時也可以也可以根據(jù)日期查詢歷史記錄數(shù)據(jù)，更加方便管理。根據(jù)數(shù)據(jù)庫的歷史數(shù)據(jù)可以繪制出歷史曲線，歷史數(shù)據(jù)曲線可以采用二維或三維曲線直觀顯示，通過曲線分析各監(jiān)控點的狀態(tài)。

同時客戶端軟件留出了接口，用戶可以根據(jù)需求修改軟件的標題、公司名稱和公司LOGO。

客戶端軟件界面如下：

利用客戶端軟件地圖查詢連網(wǎng)的RTU

五、系統(tǒng)優(yōu)勢

通過以上詳述，我們可以看出，本系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

1、實時性強，可以達到實時監(jiān)控的目的；

2、留出了電源控制端口，可以達到低功耗的目的；

3、采用無線GPRS網(wǎng)絡，減少了布線成本，掛接RF無線通信模塊還可以進一步降低成本；同時采用無線GPRS網(wǎng)絡，可以更好的擴展網(wǎng)絡，利于系統(tǒng)擴展；

4、采用了兩套軟件：服務器軟件和客戶端軟件，服務器軟件運行于服務器，客戶端軟件運行于客戶機，客戶端軟件可以有多個，達到多個客戶訪問監(jiān)控數(shù)據(jù)；

5、本系統(tǒng)是完全定制，考慮到了用戶的需求。

責任編輯：gt