1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),采用GPRS無線傳輸方式,實現(xiàn)低成本的,實時在線的,全市,全國范圍的流量計和溫度計等數(shù)據(jù)采集終端管理和監(jiān)測。能在1-2秒內(nèi)監(jiān)測到全地區(qū)任何地方的采集終端,并在上位機上顯示報警等功能,是目前反應(yīng)速遞最快,成本最低的監(jiān)測系統(tǒng)。在后期更可以增加現(xiàn)場遠程拍照功能。
系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于GPRS網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,包括2個部分:中心管理計算機、數(shù)據(jù)采集終端。
系統(tǒng)示意圖如圖1所示。
2 系統(tǒng)功能
遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的中心軟件實現(xiàn)下列功能模塊:
1) 采集終端管理;
包括監(jiān)控點的信息管理,如增加、編輯、刪除、打印,信息導(dǎo)出,信息保存、查詢等功能;
2) 各個監(jiān)控點監(jiān)控數(shù)據(jù)處理;
包括:數(shù)據(jù)接收、報文分析、數(shù)據(jù)庫保存、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)編輯、曲線顯示,數(shù)據(jù)打印,數(shù)據(jù)導(dǎo)出等功能;
3) 監(jiān)控點實時數(shù)據(jù)顯示功能;
包括:實時觀察某監(jiān)控點的實時數(shù)據(jù),并把數(shù)據(jù)繪制成實時變化的曲線,該功能直觀的讓管理人員看到,某監(jiān)控點的數(shù)據(jù)變化范圍;
4) 監(jiān)控點報警通知和處理;
包括:界面醒目提示,聲音提示,報警處理框彈出,報警處理記錄,報警記錄打印,報警記錄查詢,監(jiān)控點聯(lián)系信息查詢;
5) 報警短信通知;
將報警信息通過短信發(fā)送到負責(zé)人手機上;
6) 無線終端設(shè)置;
對無線終端的參數(shù)進行設(shè)置,包括:地址設(shè)置、連接方式設(shè)置等;
7) 無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊;
實行數(shù)據(jù)的無線傳輸和應(yīng)答;
8) 電子地圖顯示;
電子地圖直觀顯示各個監(jiān)控點的位置和其他信息,包括:地圖放大縮小,地圖移動,地圖增加監(jiān)控點,地圖刪除監(jiān)控點,地圖監(jiān)控點查找等功能;GIS
9) 軟件用戶管理;
包括,用戶設(shè)置,密碼登陸,密碼更改,用戶刪除等;
10) 其他功能;
界面顯示,參數(shù)保存,數(shù)據(jù)庫設(shè)置等輔助功能。
總共40多個軟件功能模塊,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集管理,監(jiān)控點的管理,報警的管理,GIS電子地圖,短信通知等完整功能。
3 系統(tǒng)費用
監(jiān)測系統(tǒng)的費用包括3個部分:
1) 設(shè)備及軟件費用;現(xiàn)場采集終端及GPRS終端硬件設(shè)備費用及相關(guān)軟件費用;
2) 網(wǎng)絡(luò)費用;實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)采集的相關(guān)投入;
3) 使用費用;設(shè)備使用時,傳輸采集數(shù)據(jù)時,產(chǎn)生的使用費用。
其中,網(wǎng)絡(luò)費用是本系統(tǒng)實現(xiàn)無線采集需要的相關(guān)費用,這些費用涉及下列的一項或者幾項費用:
1) 寬帶上網(wǎng)費用;中心計算機上互聯(lián)網(wǎng)的費用,可以向ISP申請服務(wù),如中國電信、中國網(wǎng)通等,費用約1500/月,如果公司本身具備上網(wǎng)條件,該費用省略;
2) 固定IP地址費用;無線通信需要遠端和計算機連接,需要知道中心計算機的IP地址,最簡單的、可靠的方式是中心計算機申請固定IP地址??梢韵騃SP申請服務(wù),如中國電信、中國網(wǎng)通等,費用約在上網(wǎng)費用之外增加500/月,如果公司本身具備固定IP地址,該費用省略;
3) 域名費用;如果不使用固定IP地址,中心可以采用域名解析的方式,這時需要申請一個域名,域名費用約100/年;有免費的域名可以使用;
4) 域名解析費用;如果中心使用域名解析的方式,需要申請域名解析服務(wù),費用約100-200/年,如果有支持域名解析的路由器、ADSL等,該費用省略。有免費的域名解析可以使用;
5) 中心控制終端;如果不使用固定IP,也不使用域名解析,可以使用中心啟動遠端連接的方式,中心需要配置一個設(shè)備,約1000元;
在一般情況下,最簡單,最方便的方式是使用中心控制終端方式,不需要申請固定IP、不需要申請域名和域名解析,簡單可靠,而且可以隨時控制食物臺和中心連接或者斷開,在食物臺數(shù)量少的情況下,推薦使用該方式。
此外,系統(tǒng)在正常使用時,會產(chǎn)生數(shù)據(jù)通信費用。該費用在沒有任何優(yōu)惠的情況下,按照數(shù)據(jù)量計算,費用相對低廉,是普通短信費用的20-30分之一。
通信費用按照數(shù)據(jù)流量計算,由移動公司收取,類似手機收費方式。
可以申請移動公司的數(shù)據(jù)套餐業(yè)務(wù),(申請無需任何費用,無需任何條件),在上海,移動公司8-10元的包月費用提供25M數(shù)據(jù)量。
在本系統(tǒng)中,每個無線監(jiān)控終端,每月的通信費用就將限制在10人民幣。
GPRS終端還有一個SIM卡,該卡會有一個成本費用,由移動公司收取,約10-20元,買卡時一次性收取。
如果申請數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),可以先使用后付費,在采集點多的情況下,可以多張SIM卡使用一個賬單統(tǒng)一結(jié)算,方便SIM卡費用管理。
4 開發(fā)時間
完整的軟件開發(fā)時間約2個月,前期基本功能版本約3周。
5 結(jié)構(gòu)設(shè)計
產(chǎn)品外觀設(shè)計遵循簡單實用的原則,不做過多的裝飾。
采用不銹鋼外殼,通過金屬防護的數(shù)據(jù)線進行數(shù)據(jù)連接,在結(jié)構(gòu)上不做連接。
6軟件設(shè)計
中心軟件主要完成通信、界面操作、數(shù)據(jù)庫操作等功能,采用常規(guī)設(shè)計軟件VC、Delphi等語言設(shè)計,遵循通用的軟件設(shè)計原則,采用類似Word菜單操作模式。
軟件功能模塊如圖2所示。
軟件采用Windows的事件驅(qū)動架構(gòu),標準的Windows操作界面,可以運行在所有windows版本上。
軟件使用TCP/IP標準的,最流行的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和食物臺的無線終端通信,認證終端,采集數(shù)據(jù),設(shè)置命令,控制連接等。
軟件使用ACCESS數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)庫無需安裝,無需專門的維護和管理,使用簡便可靠,數(shù)據(jù)格式標準,可以方便的在Excel、WORD、POWERPOINT等辦公軟件里面處理數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)庫操作采用SQL標準數(shù)據(jù)庫查詢語言,可以方便的升級到SQL SERVER中型數(shù)據(jù)庫或者更大型的ORACLE數(shù)據(jù)庫。
7 工作流程
整個無線監(jiān)測系統(tǒng)將實現(xiàn),簡單,可靠的將分布各地的數(shù)據(jù)采集終端的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一采集和分析。系統(tǒng)的具體工作方式如下所述:
現(xiàn)場采集溫度流量等數(shù)據(jù) 通過232或485等方式送給GPRS傳輸終端
7.1:現(xiàn)場采集終端采集到當(dāng)時的流量溫度等數(shù)據(jù)
7.2:GPRS無線傳輸終端通過232/485接收到現(xiàn)場的檢測數(shù)據(jù)
7.3:GPRS終端把數(shù)據(jù)發(fā)送到移動的GPRS網(wǎng)絡(luò)
7.4:GPRS網(wǎng)絡(luò)再把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到因特網(wǎng)
7.5:中心監(jiān)控計算機接收到來自因特網(wǎng)上的現(xiàn)場數(shù)據(jù)
收集到中心的數(shù)據(jù),可以進行以下處理:
數(shù)據(jù)整理、修改,修復(fù);
數(shù)據(jù)合并,裁剪;將多次采集的數(shù)據(jù)合并到一個測試項目;