CN101877715A - 一种基于cdma的水利远程监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种远程CDMA计算机监控软件系统，主要提供了一种远程综合了计算机技术、CDMA网络技术和数据库技术为一体的信息监测控系统，本系统是由3部分组成：客户端数据控制中心服务器、Web服务器和数据库中心。其中客户端数据控制中心服务器采用Client/Server结构，Web服务器采用Browser/Server结构，数据库中心用MS SQL Server2000进行管理，本发明的部分通讯协议中的指令有握手信号指令、485设备数据采集指令、继电器数据采集指令、开/关闸门命令指令、开/关通航灯命令指令、播放语音命令指令。该系统能提高了水利站监控系统网络化水平。
Description
技术领域
本发明涉及一种水利站监控系统，具体地涉及一种远程CDMA计算机监控软件系统。
背景技术
水情自动测报是采用现代科技对水文信息进行实时遥测、传送和处理的专门技术，是有效解决江河流域及水库洪水预报、防洪调度及水资源合理利用的先进手段。目前，大多数水利站监控系统，一般采用数传电台、GSM短消息、光纤接入等方式，这些方式都存在一定的缺陷，如因高山的阻挡而影响通信，为此不得不增加中继站；系统的设备投资、土建投资和运行维护费用很大；没有进行网络化管理。
发明内容
本发明的目的是提供一种远程CDMA计算机监控软件系统，以克服传统水利站监控系统网络化水平较低的缺点。
为实现本目的，本发明提供了一种远程综合了计算机技术、CDMA网络技术和数据库技术为一体的信息监测控系统。本系统是由3部分组成：客户端数据控制中心服务器、Web服务器和数据库中心。其中客户端数据控制中心服务器采用Client/Server结构，Web服务器采用Browser/Server结构，数据库中心用MS SQL Server 2000进行管理。
客户端数据控制中心服务器采用的Client/Server结构是用Visual Basic语言开发.包括的模块：系统管理，数据管理，设备管理，水电站管理，员工管理，其它管理。
WEB服务器中心采用B/S结构，服务器端网站开发技术为ASP，Web Server为MS-IIS 5.0，网站的主要功能：查询设备、水电站的实时数据，网上留言等。
本发明的部分通讯协议中的指令有握手信号指令(服务器间隔一定时间发送给远程智能控制仪握手信号指令)、485设备数据采集指令(服务器可实时查询485设备的数据)、继电器数据采集指令(服务器可实时查询控制仪的继电器状态，控制仪共有27个继电器，返回的数据为继电器反馈端的数据)、开/关闸门命令指令(服务器可实时控制开/关闸门，开/关闸的同时需要设定预设高度，闸门达到预设高度后自动停止)、开/关通航灯命令指令(服务器可实时控制开/关通航灯)、播放语音命令指令(服务器可实时控制播放语音)。
本系统的特点：
建立实时水情、雨情、闸门等信息接收、转发、处理系统；
按国家防汛抗旱指挥系统的数据库结构建立遥测数据库，实现原始数据入库；
遥测数据通过联通CDMA无线网络汇集到数据中心，再通过计算机远程数据通信网汇集到省水情中心；
建立分中心水情(远程)查询、分析、信息发布等应用系统；
建立各个水利站点工控情况的基于联通CDMA无线网络视频监控功能。
本系统的开发环境与对应的开发语言或开发工具如表1所示：
| 平台或技术 | 软件工具 |
| 开发平台 | Windows2000/Windows XP |
| 服务器端监测控程序语言 | Visual Basic |
| 底层开发工具 | Microsoft Visual Basic 6.0 |
| 服务器端网站开发技术 | Active Server Page |
| 动态网页开发工具 | Macromedia Dreamweaver/Flash |
| Web Server | MS IIS 5.0 |
| 数据库 | MS SQL Server 2000 |
| 客户端 | MS Internet Explorer |
表1系统开发环境与工具表
附图说明
图1水利远程监控系统运行界面
图2远程CDMA水利监控系统的网络拓扑结构
图3远程CDMA水利监控数据服务中心软件系统结构图
图4CDMA通讯流程图
图5控制中心存储/读取数据流程图
图6Web存储/读取数据流程图
具体实施方式
一、数据库中心服务器端安装IIS：
1，插入系统盘(如：XP)
2，选择：{开始}-->{控制面板}-->{添加或删除程序}-->{添加/删除Windows组件}-->{Internet信息服务(IIS)}之后选择下一步或确定即可。
二、数据库中心服务器端，安装SQL server 2000，并把本程序的数据库附加进去.
三、在客户端数据控制中心端，要安装VB应用程序软件，用鼠标双击setup图标就可以进行安装，后面都选择下一步，直到最后安装结束。
四、在windows xp平台下，在程序组中选择“Microsoft SQL Server”->“服务管理器”，点击“开始”按钮，启动数据库服务器；
五、在windows xp平台下，在程序组中选择“水利远程监控系统”，系统运行界面如附图1。
远程CDMA水利监控系统，如附图2，其中远程CDMA水利监控数据服务中心软件系统是综合了计算机技术、CDMA网络技术和数据库技术为一体的综合信息监测控系统。参照附图3，系统由客户端数据控制中心服务器，Web服务器和数据库中心组成，其中客户端数据控制中心服务器采用Client/Server结构，Web服务器采用Browser/Server结构，数据库中心用MSSQL Server 2000进行管理。
参照附图，图4详细地说明了CDMA通讯流程：
1、启动客户端数据控制中心服务器；
2.水利站向客户端数据控制中心服务器注册；
3.客户端数据控制中心服务器应答水利站注册成功；
4.客户端数据控制中心服务器每5分钟向水利站发握手信号指令；
5.水利站应答握手信号指令；
6.客户端数据控制中心服务器向水利站发485设备数据采集指令；
7.水利站向客户端数据控制中心服务器发送485设备数据；
8.客户端数据控制中心服务器将485设备数据写入数据库；
9.客户端数据控制中心服务器向水利站发继电器数据采集指令；
10.水利站向客户端数据控制中心服务器发送继电器数据；
11.客户端数据控制中心服务器将继电器数据写入数据库；
12.客户端数据控制中心服务器向水利站发开/关闸门命令指令；
13.水利站向客户端数据控制中心服务器应答开/关闸门成功或不成功；
14.客户端数据控制中心服务器将闸门状态写入数据库；
15.客户端数据控制中心服务器向水利站发开/关通航灯命令指令；
16.水利站向客户端数据控制中心服务器应答开/关通航灯成功或不成功；
17.客户端数据控制中心服务器将通航灯状态写入数据库；
18.客户端数据控制中心服务器向水利站发播放语音命令指令；
19.水利站向客户端数据控制中心服务器应答播放语音成功或不成功；
20.客户端数据控制中心服务器将播放语音信息写入数据库；
参照附图，图5是控制中心存储/读取数据流程图：
21.启动客户端；
22.控制中心向数据库获取用户验证信息；
23.数据库返回用户信息；
24.控制中心查询闸门信息；
25.数据库返回闸门信息；
26.控制中心查询导航灯信息；
27.数据库返回导航灯信息；
28.控制中心查询设备信息；
29.数据库返回设备信息；
30.控制中心查询水电站信息；
31.数据库返回水电站信息；
32.控制中心添加/更新/查询员工信息；
33.数据库返回操作状态及员工信息；
参照附图，图6是Web存储/读取数据流程图：
34.启动Web服务器；
35.Web服务器向数据库获取用户验证信息；
36.数据库返回用户信息；
37.Web服务器查询雨量信息；
38.数据库返回雨量信息；
39.Web服务器查询设备信息；
40.数据库返回设备信息；
41.Web服务器查询水电站信息；
42.数据库返回水电站信息；
43.Web服务器后台添加/更新/查询广告信息；
44.数据库返回操作状态及广告信息；
45.Web服务器后台添加/更新/查询员工信息；
46.数据库返回操作状态及员工信息；
一种基于CDMA的水利远程监控系统的部分通讯协议中的指令结构如下：
握手信号指令
服务器间隔一定时间发送给远程智能控制仪握手信号指令，具体时间可参考5分钟，10分钟，30分钟，1小时。
服务器发送：55 01 aa 55 aa crc16hi crc16low
控制仪返回：55 01 aa 55 aa crc16hi crc16low
其中55为指令头，01为功能码，crc16hi为校验高8位，crc16low为校验低8位。
如果控制仪没有返回握手信号指令，服务器重发，超过3次无返回则表示通信中断，应立即检查通信线路和通信设备。如果通讯CRC校验有误，控制仪同样返回握手信号指令，但是指令头的字节变更为为“aa”，即：aa 01 aa 55 aa crc16高8位crc16低8位。
485设备数据采集指令
服务器可实时查询485设备的数据
服务器发送：55 02 n aa aa crc16hi crc16low
控制仪返回：55 02 n datahi datalow crc16hi crc16low
其中55为指令头，02为功能码，n为设备地址，datahi为数据高8位，datalow为数据低8位，crc16hi为校验高8位，crc16low为校验低8位
如果通讯不成功或校验失败则不返回任何数据，服务器需重新发送数据采集指令。
继电器数据采集指令
服务器可实时查询控制仪的继电器状态，控制仪共有27个继电器，返回的数据为继电器反馈端的数据
服务器发送：55 03 n aa aa crc16hi crc16low
控制仪返回：55 03 n statu aa crc16hi crc16low
其中55为指令头，03为功能码，n为继电器地址，statu为继电器状态，00表示关，01表示开，crc16hi为校验高8位，crc16low为校验低8位
如果通讯不成功或校验失败则不返回任何数据，服务器需重新发送数据采集指令。
开/关闸门命令指令
服务器可实时控制开/关闸门，开/关闸的同时需要设定预设高度，闸门达到预设高度后自动停止
服务器发送：55 04(开闸) n highthi hightlow crc16hi crc16low
55 05(关闸) n highthi hightlow crc16hi crc16low
控制仪返回：55 04 05 aa 55 crc16hi crc16low
其中55为指令头，04为开闸功能代码，05为关闸功能代码，n为闸门地址，highthi为预设高度高8位，hightlow为预设高度低8位，crc16hi为校验高8位，crc16low为校验低8位
如果通讯不成功或校验失败则不返回任何数据，服务器需重新发送控制命令指令；如果通讯成功，由于控制仪只返回固定数据指令，闸门是否开/关需根据第3条继电器数据采集通信中的继电器状态来判断，也可通过视频监控判断，如果状态与命令不符，则说明本地有人在控制开/关闸门，此时闸门是否开关，高度预设则都以最后一次有效操作为准。
开/关通航灯命令指令
服务器可实时控制开/关通航灯。
服务器发送：55 06(开通航灯) n aa aa crc16hi crc16low
55 07(关通航灯) n aa aa crc16hi crc16low
控制仪返回：55 06 07 aa 55 crc16hi crc16low
其中55为指令头，06为开通航灯功能代码，07为关通航灯功能代码，n为通航灯地址，crc16hi为校验高8位，crc16low为校验低8位
如果通讯不成功或校验失败则不返回任何数据，服务器需重新发送控制命令指令；如果通讯成功，由于控制仪只返回固定数据指令，通航灯是否开/关需根据第3条继电器数据采集通信中的继电器状态来判断，如果状态与命令不符，则说明本地有人在控制开/关通航灯，此时通航灯是否开关，则以最后一次有效操作为准。
播放语音命令指令
服务器可实时控制播放语音
服务器发送：55 08 n aa aa crc16hi crc16low
控制仪返回：55 08 aa aa aa crc16hi crc16low
其中55为指令头，08为播放语音功能代码，n为通航灯地址，n为播放第n段语音，crc16hi为校验高8位，crc16low为校验低8位
如果通讯不成功或校验失败则不返回任何数据，服务器需重新发送控制命令指令。
Claims (5)
1.一种基于CDMA水利远程监控系统，提供了一种远程综合了计算机技术、CDMA网络技术和数据库技术为一体的信息监测控系统，其特征是远程CDMA计算机监控软件系统主要包括3部分：客户端数据控制中心服务器、Web服务器和数据库中心。
2.根据权利要求1所述的一种基于CDMA水利远程监控系统，其特征在于所述的客户端数据控制中心服务器采用Client/Server结构，包括的模块：系统管理，数据管理，设备管理，水电站管理，员工管理，其它管理。
3.根据权利要求1所述的一种基于CDMA水利远程监控系统，其特征在于所述的Web服务器采用Browser/Server结构，网站的主要功能：查询设备、水电站的实时数据，网上留言等。
4.根据权利要求1所述的一种基于CDMA水利远程监控系统，其特征在于软件的设计方法如下：
1)、CDMA通讯流程：
(1).启动客户端数据控制中心服务器
(2).水利站向客户端数据控制中心服务器注册
(3).客户端数据控制中心服务器应答水利站注册成功
(4).客户端数据控制中心服务器每5分钟向水利站发握手信号指令
(5).水利站应答握手信号指令
(6).客户端数据控制中心服务器向水利站发485设备数据采集指令
(7).水利站向客户端数据控制中心服务器发送485设备数据
(8).客户端数据控制中心服务器将485设备数据写入数据库
(9).客户端数据控制中心服务器向水利站发继电器数据采集指令
(10).水利站向客户端数据控制中心服务器发送继电器数据
(11).客户端数据控制中心服务器将继电器数据写入数据库
(12).客户端数据控制中心服务器向水利站发开/关闸门命令指令
(13).水利站向客户端数据控制中心服务器应答开/关闸门成功或不成功
(14).客户端数据控制中心服务器将闸门状态写入数据库
(15).客户端数据控制中心服务器向水利站发开/关通航灯命令指令
(16).水利站向客户端数据控制中心服务器应答开/关通航灯成功或不成功
(17).客户端数据控制中心服务器将通航灯状态写入数据库
(18).客户端数据控制中心服务器向水利站发播放语音命令指令
(19).水利站向客户端数据控制中心服务器应答播放语音成功或不成功
(20).客户端数据控制中心服务器将播放语音信息写入数据库
2)控制中心存储/读取数据流程：
(21).启动客户端
(22).控制中心向数据库获取用户验证信息
(23).数据库返回用户信息
(24).控制中心查询闸门信息
(25).数据库返回闸门信息
(26).控制中心查询导航灯信息
(27).数据库返回导航灯信息
(28).控制中心查询设备信息
(29).数据库返回设备信息
(30).控制中心查询水电站信息
(31).数据库返回水电站信息
(32).控制中心添加/更新/查询员工信息
(33).数据库返回操作状态及员工信息
3)Web存储/读取数据流程：
(34).启动Web服务器
(35).Web服务器向数据库获取用户验证信息
(36).数据库返回用户信息
(37).Web服务器查询雨量信息
(38).数据库返回雨量信息
(39).Web服务器查询设备信息
(40).数据库返回设备信息
(41).Web服务器查询水电站信息
(42).数据库返回水电站信息
(43).Web服务器后台添加/更新/查询广告信息
(44).数据库返回操作状态及广告信息
(45).Web服务器后台添加/更新/查询员工信息
(46).数据库返回操作状态及员工信息
5.根据权利要求1所述的一种基于CDMA水利远程监控系统，其特征是本软件系统中的部分通讯协议中的指令有：
握手信号指令，服务器间隔一定时间发送给远程智能控制仪握手信号指令；
485设备数据采集指令，服务器可实时查询485设备的数据；
继电器数据采集指令，服务器可实时查询控制仪的继电器状态，控制仪共有27个继电器，返回的数据为继电器反馈端的数据；
开/关闸门命令指令，服务器可实时控制开/关闸门，开/关闸的同时需要设定预设高度，闸门达到预设高度后自动停止；
开/关通航灯命令指令，服务器可实时控制开/关通航灯；
播放语音命令指令，服务器可实时控制播放语音。
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