糧食儲存品質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計
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數(shù)據(jù)采集服務(wù)器主要完成監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置、糧庫的狀態(tài)查詢、數(shù)據(jù)處理、糧情分析和報表打印等功能。同時，該服務(wù)器與Internet網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，各職能管理部門通過互聯(lián)網(wǎng)可以在任何時間、任何地點(diǎn)瀏覽數(shù)據(jù)信息，為管理部門的決策提供依據(jù)。
智能節(jié)點(diǎn)由微控制器、數(shù)據(jù)采集電路和CAN總線接口電路構(gòu)成。智能節(jié)點(diǎn)不僅要實時監(jiān)測糧庫內(nèi)各個測試點(diǎn)的溫度、濕度、CO2、壓力和圖像信息，并保存和顯示結(jié)果。還要根據(jù)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器的要求上傳數(shù)據(jù)。CAN／USB轉(zhuǎn)換器負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)采集服務(wù)器的數(shù)據(jù)，通過USB接口的輸出命令轉(zhuǎn)換成CAN總線數(shù)據(jù)格式后，下傳到CAN總線；或者將智能節(jié)點(diǎn)通過CAN總線上傳的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成USB數(shù)據(jù)格式后，再送到數(shù)據(jù)采集服務(wù)器。本文引用地址：http://2s4d.com/article/163621.htm
3 智能節(jié)點(diǎn)控制電路結(jié)構(gòu)及原理
智能節(jié)點(diǎn)溫度、濕度、壓力、CO2控制電路采用單總線(1-Wire)數(shù)據(jù)通信方式。它采用單根信號線完成數(shù)據(jù)的雙向傳輸，具有節(jié)省I／O引腳資源、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、便于總線擴(kuò)展和維護(hù)。溫度檢測采用單總線數(shù)字溫度傳感器DS18820，它不僅能直接輸出串行數(shù)字信號，而且具有微型化、低功耗、高性能，易于微處理器連接和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。傳感器檢測到的濕度、壓力、CO2信號經(jīng)過調(diào)理電路處理后，可以通過單總線A／D轉(zhuǎn)換模塊(DS2450)輸出的串行數(shù)字信號與單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20輸出的串行數(shù)字信號使用同一線路連接，這樣可以大大簡化布線的難度。
在圖像采集控制節(jié)點(diǎn)工作時，首先將彩色攝像機(jī)輸出的模擬視頻信號分兩路，分別送到視頻信號處理器SAA7111的模擬輸入端AI11和AI12，進(jìn)行模擬處理；然后經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換，再進(jìn)行色度信號的處理和亮度信號處理，最后由視頻輸出端口VPO輸出數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。圖像采集控制節(jié)點(diǎn)的核心控制部分由一片 FPGA芯片實現(xiàn)。FPGA的主要作用是實現(xiàn)三個邏輯功能塊，即地址發(fā)生器、握手邏輯和SRAM寫時序。當(dāng)微處理器發(fā)出采樣信號以后，由FPGA構(gòu)成的采樣控制器即可在此后的第一個幀同步信號到來時開始采樣，并將這幀數(shù)據(jù)存放在SRAM中；采樣結(jié)束后向微處理器發(fā)出采樣結(jié)束信號ECO。存貯于SRAM中的數(shù)據(jù)可以通過CAN總線發(fā)送到數(shù)據(jù)采集服務(wù)器中，并存放在其硬盤以供進(jìn)一步的分析、處理和使用。智能節(jié)點(diǎn)控制電路結(jié)構(gòu)如圖2所示。
4 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計
應(yīng)用系統(tǒng)采用三層的體系結(jié)構(gòu)，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)層、應(yīng)用服務(wù)層和表現(xiàn)層。數(shù)據(jù)庫服務(wù)層采用大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲、流量控制、自動備份等功能；應(yīng)用服務(wù)層主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、專家推理、權(quán)限設(shè)置、日志管理等功能；表現(xiàn)層包括前臺應(yīng)用界面和后臺數(shù)據(jù)管理兩個部分。應(yīng)用系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。
前臺系統(tǒng)采取B／S體系結(jié)構(gòu)，以瀏覽器方式實現(xiàn)，包括數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計打印等功能。用戶以互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器進(jìn)行日常的業(yè)務(wù)處理、信息瀏覽與查詢，減輕用戶對計算機(jī)操作復(fù)雜性的要求，提高系統(tǒng)的可靠性；后臺系統(tǒng)采用C／S結(jié)構(gòu)，完成數(shù)據(jù)采集、通信服務(wù)傳輸模塊、異常報警模塊等功能，并將數(shù)據(jù)保存到中央數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)倉庫。
5 結(jié) 語
該系統(tǒng)采用統(tǒng)一的軟、硬件平臺、編制各種操作風(fēng)格一致的數(shù)據(jù)錄入、更新、刪除、查詢、統(tǒng)計等管理工具，保證操作的簡易性、良好的可理解性及內(nèi)容自動更新和自動維護(hù)能力。通過業(yè)務(wù)模塊化設(shè)計及安全模塊的實現(xiàn)，按部門和職務(wù)構(gòu)成二維權(quán)限控制網(wǎng)絡(luò)，以確定每一個操作者在系統(tǒng)的位置，保證數(shù)據(jù)訪問的安全與等級。系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有自動備份功能，保證數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的安全性與可靠性。利用數(shù)據(jù)庫的事務(wù)處理能力，保證在可預(yù)計的并發(fā)用戶訪問數(shù)目時不會發(fā)生性能下降及數(shù)據(jù)阻塞。同時，該系統(tǒng)設(shè)計多種系統(tǒng)管理工具，可以查詢用戶訪問情況，偵測異常訪問，及時評估系統(tǒng)的安全水平。
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