粮库环境无线监控系统-方案设计

一、总体设计方案


       以上是我公司为您量身定制的方案，本方案中，我方为您主要定制了四块内容：GPRS-RTU数传模块(硬件)，粮仓环境监控控制器(硬件)，服务器软件(软件)，客户端软件(软件)。
简要说明：
1、服务器：
 服务器软件运行的主机，负责数据的采集接收和分发。
2、Internet互联网：
 数据通讯的载体。
3、客户端：
 客户端软件运行的主机，客户端可以有多个。利用客户端与服务器通信，获得相应的数据，并且向服务器发送相应的指令和数据，从而获取控制终端的相关数据。
4、移动通信网：
 GPRS-RTU模块通讯的载体。
5、GPRS-RTU：
 GPRS-RTU负责数据传输的模块。
6、485总线：
 专门为与能带有485的控制器进行数据交互或者做相关控制而设置的总线。
7、RF总线：
 适合于带有近距离无线通信的用户使用。
下面我们将详细介绍各块的功能、详细参数和设计方案。

二、GPRS-RTU数传模块(硬件)及粮仓环境监控控制器(硬件)
A、GPRS-RTU数传模块(硬件)
     GPRS-RTU负责数据的传送，我们将留出数据传送接口和相关的控制接口，方便粮仓环境监控控制器控制操作。
主要框图如下：

简单说明：
       1、一个RTU可能需要与多个粮仓环境监控控制器进行通讯
       2、考虑到可能采用电池供电，在不进行数据传输时，GPRS-RTU将采用休眠方式或者控制GPRS-RTU模块的电源的切断。
       3、具体工作过程如下：平常粮仓环境监控控制器负责监控粮仓的相关环境参数并记录保存，当需要传输粮仓环境监控相关数据时，仓环境监控控制器打开GPRS-RTU的供电电源，粮仓环境监控控制器把相关数据发给GPRS-RTU，待GPRS-RTU连上网后， GPRS-RTU模块把相关的数据发送到服务器，服务器进行解析保存，数据传输完毕后，关闭GPRS-RTU的供电电源，达到省电的目的。
       4、根据需要，可以在近距离挂接RF模块(如Zigbee，RF905等无线模块)，减少RTU数量，降低成本。
GPRS -RTU数传模块相关介绍：
       GPRS –RTU主控制器采用意法半导体(ST Microelectronics)系列ARM-STM32，全部是工业级芯片，工作温度在-40℃~85℃，抗干扰能力强，在72MHZ高速运行的情况下，可以很稳定的工作在工业环境中。由于STM32采用精简指令集，内核执行效率为0.75MSPIS/MHZ，而且采用了低功耗设计，所以耗电量也很少，平均1MHZ耗电1.5mA。
       GPRS模块采用SIMCOM、华为或者西门子的模块，都是纯工业级模块。
        模块上带有大容量Flash，可以存储大量的数据，可以用于数据记录。
        尺寸大小：100mm×60mm×25mm
        工作温度：-40℃~85℃
        储存温度：-45℃~100℃
        经工程项目检验，GPRS -RTU数传模块，体积小巧占用空间小，接口方便，数据通讯实时性好，工作稳定可靠。模块相关图片如下图：

B、粮仓环境监控控制器(硬件)
 粮仓环境监控控制器负责粮仓数据的实时测量和监控，并将相关数据发给服务器，并执行客户端和服务器端发出的相关指令。
主要框图如下：

简单说明：
        1、粮仓环境监控控制器负责测量粮仓里多点的温度、湿度等数据，一个粮仓环境监控控制器可以接多路温度、湿度测量模块；
        2、粮仓环境监控控制器可以选用有线的RS485通信，或者采用无线方式的RF通信；
        3、粮仓环境监控控制器可以选配摄像头监控模块，当需要获取现场画面时，可以启动摄像头摄像，并通过GPRS-RTU传回，起到更好的监控效果。
        4、根据需要粮仓环境监控控制器还接上相关的温度调节器和湿度调节器，更好的进行粮仓环境的调节。
 三、服务器软件(软件)
         服务器程序是提供所有设备连接传送数据的服务器程序，同时也是所有客户端软件连接查询设备状态和数据的服务程序，需要有个公网上的固定 IP 地址。
 简要说明：
         当GPRS -RTU数传模块连接上服务器以后，服务器能够记录下登录的RTU的IP地址，并根据数据分析传输的数据和需要转发的地址。同时，服务器软件会根据设置，判断需不需要将收到的数据保存起来。
         在客户端软件发送相关数据请求命令后，能根据相关指令转发回传相关数据至客户端软件。
         服务器软件数据库可以采用InterBase、MSQL、Oracle等，由于采用了数据库，可以采用数据的相关记录，留待以后查询。
 服务器相关界面如下：

 四、客户端软件(软件)
          客户端是运行在客户电脑上的软件，它从服务器获取数据保存在客户电脑上，并且进行相应的显示。
简要说明：
          用户在客户端，利用用户名和密码登录，然后服务器根据用户的权限，判断是否发回相应数据给客户端，验证通过则发送相关数据。客户端在接收到服务器转发回来的相关数据后，将数据存储并显示出来。
          根据你方的需求，可能有很多监控点，分布在全国各地，可以利用地图根据监控点所在的区域进行查询，当用户具有操作权限时，可以在选择相关区域后，显示出所在区域的监控点，各个监控点的相关状态，同时也可以也可以根据日期查询历史记录数据，更加方便管理。根据数据库的历史数据可以绘制出历史曲线，历史数据曲线可以采用二维或三维曲线直观显示，通过曲线分析各监控点的状态。
          同时客户端软件留出了接口，用户可以根据需求修改软件的标题、公司名称和公司LOGO。
 客户端软件界面如下：