一、氣象設(shè)備無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)概述

1.1、無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需求

由于氣象設(shè)備分散在各個(gè)地方使用，需用把設(shè)備采集的的狀態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集到中心服務(wù)器，并集中處理。所以無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需要完成的功能如下：

? 氣象設(shè)備連接無線通信設(shè)備，通過無線方式實(shí)現(xiàn)中心服務(wù)器

? 實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)氣象設(shè)備的數(shù)據(jù)，如溫度、濕度、壓力、風(fēng)向、風(fēng)速等

? 中心服務(wù)器可以對(duì)氣象設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，超出設(shè)定值則進(jìn)行報(bào)警提示

? 一個(gè)中心服務(wù)器可以同時(shí)采集至少5000臺(tái)氣象設(shè)備的數(shù)據(jù)

? 中心服務(wù)器對(duì)氣象設(shè)備歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，可以查閱分析

1.2、監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

無線監(jiān)控系統(tǒng)包括：氣象設(shè)備數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場(chǎng)、無線數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器和用戶遠(yuǎn)程登陸監(jiān)控三部分組成。氣象設(shè)備通過485接口和GPRS無線通信設(shè)備連接，GPRS設(shè)備使用中國移動(dòng)或者聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心建立無線的數(shù)據(jù)傳輸通道。通過GPRS設(shè)備建立的無線數(shù)據(jù)傳輸通道，中心服務(wù)器可以和氣象設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，如，獲取氣象設(shè)備的數(shù)據(jù)等。同時(shí)、用戶也可以在其他可以上網(wǎng)的電腦上通過IE等瀏覽器登陸到中心服務(wù)器查看氣象設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和相關(guān)數(shù)據(jù)。

氣象設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)：由于氣象設(shè)備是分散的安裝在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)，所以采用GPRS無線通信的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。無線通信的優(yōu)點(diǎn)是：不受環(huán)境和距離的限制；易安裝，節(jié)省了布線施工的開銷；實(shí)時(shí)在線。

數(shù)據(jù)無線傳輸：在本系統(tǒng)中使用中國移動(dòng)或者聯(lián)通的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其特點(diǎn)是翻蓋廣，信號(hào)好，可實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

數(shù)據(jù)中心服務(wù)器：數(shù)據(jù)中心主要的功能是集中管理所有的氣象設(shè)備。中心可以可實(shí)時(shí)采集氣象設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并可遠(yuǎn)程配置，控制氣象設(shè)備的運(yùn)行。中心還提供其他用戶遠(yuǎn)程訪問等功能，即其他用戶在后可以通過IE等瀏覽器登陸中心服務(wù)器查看數(shù)據(jù)等。圖表1為系統(tǒng)架構(gòu)圖。

二、無線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

無線監(jiān)控系統(tǒng)中的中心服務(wù)器采用B/S或者C/S架構(gòu)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。中心服務(wù)器主要完成接收氣象設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、保存、顯示、遠(yuǎn)程登陸等功能，包括數(shù)據(jù)中心服務(wù)器軟件和用戶WEB遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下：

2.1數(shù)據(jù)中心服務(wù)器軟件

設(shè)備管理模塊

該模塊主要功能：添加，刪除氣象設(shè)備；配置設(shè)備信息，如配置DTU號(hào)，配置設(shè)備地址信息，配置設(shè)備類型，配置其他說明信息等。

組織設(shè)備，管理設(shè)備。當(dāng)設(shè)備較多時(shí)，該功能特別重要，可方便客戶管理設(shè)備，使組織清晰。界面如下：

設(shè)備通訊管理模塊

通訊管理模塊負(fù)責(zé)中心軟件與DTU的通訊管理。通訊管理模塊，采用異步socket方式同DTU進(jìn)行通訊。首先使用DTU參數(shù)配置工具把數(shù)據(jù)中心的IP地址和端口設(shè)置在DTU中，同時(shí)給DTU配置不同的編號(hào)，用于中心服務(wù)器區(qū)分不同的DTU。DTU參數(shù)配置工具界面如下：

DTU上電后會(huì)主動(dòng)去連接配置給其的IP地址和端口。如果連接建立成功，DTU會(huì)發(fā)送一幀包含DTU編號(hào)的數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)中心，用于告訴數(shù)據(jù)中心DTU的“身份"。

系統(tǒng)配置模塊

該模塊負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)配置，如系統(tǒng)端口，采樣周期，是否保存數(shù)據(jù)等系統(tǒng)配置信息。

通訊協(xié)議解碼編碼模塊

該模塊根據(jù)設(shè)備的通訊協(xié)議，將設(shè)備發(fā)送給數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)根據(jù)協(xié)議解碼，然后將解碼后的數(shù)據(jù)提供給軟件中心，或顯示或保存。

該模塊還負(fù)責(zé)將查詢命令，設(shè)置參數(shù)或控制命令，編碼為設(shè)備通信協(xié)議格式，通過“通訊管理模塊"發(fā)送給設(shè)備。

該部分隨設(shè)備或通訊協(xié)議不同而不同。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示模塊

該部分將通訊協(xié)議解碼后的數(shù)據(jù)顯示。該部分可單獨(dú)顯示一個(gè)設(shè)備如：

也可按站點(diǎn)顯示全部設(shè)備信息如：

數(shù)據(jù)保存模塊

可根據(jù)客戶需要，將數(shù)據(jù)保存到excel文件或Oracle/SQL Server數(shù)據(jù)庫。

歷史數(shù)據(jù)程序模塊

查詢保存的歷史數(shù)據(jù)，可顯示曲線或表格數(shù)據(jù)。對(duì)曲線，可選擇顯示的曲線，具有曲線放大縮小功能。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊

根據(jù)客戶需要，生成統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

故障報(bào)警模塊

根據(jù)設(shè)備報(bào)警條件，等發(fā)生報(bào)警時(shí)，給出報(bào)警信息。并記錄報(bào)警信息。

2.2用戶WEB遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件功能

WEB遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件主要是實(shí)現(xiàn)客戶通過IE等瀏覽器的方式監(jiān)控氣象設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并且可以完成設(shè)置用戶權(quán)限、報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)查閱。

氣象設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)查閱

用戶通過瀏覽器登陸到中心服務(wù)器后可以查閱氣象設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)，。界面參考如下：

不同用戶權(quán)限說明和設(shè)置

系統(tǒng)支持不同等級(jí)的用戶權(quán)限，不同用戶的操作權(quán)限不同。

所有的用戶操作，均在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行操作。

錯(cuò)誤報(bào)警功能

當(dāng)某些數(shù)據(jù)超過設(shè)置的值后，可以產(chǎn)生報(bào)警信息，設(shè)備圖標(biāo)變?yōu)楣收?、?bào)警狀態(tài)，將故障信息保存：

2.4中心服務(wù)器配置需求

硬件需求：

CPU：P42G以上或相當(dāng)型號(hào)

內(nèi)存：最少1GMB推薦4GMB

顯示器：VGA、SVGA或支持桌面操作系統(tǒng)的任何圖形適配器。要求至少256色。

鼠標(biāo)、鍵盤：任何PC兼容鼠標(biāo)鍵盤。

軟件需求：

操作系統(tǒng)：WindowsServer 2003

數(shù)據(jù)庫：SQLServer 2005

Web發(fā)布：IIS 6.0