数字农业平台无线网络监控系统研究

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数字农业平台作业环境比较复杂,移动性强,因此很难铺设有线网络对其进行远程监控。为了实现对作业平台的远程监控,本文在对远程监控系统的原理、方式以及国内外发展现状深入分析的基础上,以自行设计、研制的数字农业平台为监控对象,提出并实现了一种基于Browser/Server结构的无线远程监控系统。其主要工作及特点如下: (1)对基于Browser/Server结构的数字农业平台远程监控系统体系结构进行了深入地分析。采用这种结构,远程监控端无需开发应用软件,只要安装Web浏览器,通过浏览器访问现场工控机便可对数字农业平台进行远程控制,使得远程监控端的开发和维护工作量大大减小,维护和升级都在服务器端进行,减小了开发难度。 (2)在试验空间内构建了工作在目前比较先进的IEEE 802.11g标准下、以无线宽带路由器为中心的基础模式(Infrastructure)无线局域网络。无线宽带路由器的WAN端口实现与校园网的互联,LAN端口与监控端计算机相连。将无线网络适配器装在现场工控机上,实现工控机与监控端计算机的无线数据传输。测试结果表明在100m以内无障碍的空间中传输速率能够满足无线远程监控的要求。 (3)在用组态王6.5实现作业平台本地控制的基础上,利用该软件的Internet功能实现了在监控端实时获得与现场工控机一样的数据显示、报表显示、报警显示、趋势图线显示等,而且能够方便快捷地对作业过程进行无线控制。 (4)采用简单的摄像头以基于软件的MPEG-4压缩编码方式实现了视频信号的实时采集和无线传输,可以对试验过程进行全程录像、图片抓拍。视频服务器端以实时传输协议(RTP)和实时传输控制协议(RTCP)为基础,使用Visual C++中的AVIcap窗口类函数设计了服务器端软件的管理控制模块。在网页中嵌入自行开发的具有视频解码功能的ActiveX控件实现视频信息在监控端计算机浏览器中的实时动态显示。在分辨率为320×240、每秒20帧的传输格式下,系统延时为4秒左右,基本满足监控实时性的要求。 (5)利用ASP技术实现了Web服务器和数据库服务器的连接以及监控网站动态网页的开发,网站界面简洁友好,交互性强。 本系统的创新之处在于将先进适用的无线局域网技术和组态控制技术集成应用到数字农业研究领域以实现农业生产的无线监控,充分结合并利用了自动控制与无线网络技术,使用简单的摄像头以MPEG-4软件编码方式实现了视频信息通过无线局域网络在远程客户端浏览器的实时动态显示,客户端通过浏览器对数字农业平台进行视频监视。
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