CN104111645A

CN104111645A - 基于b/s结构的工程机械远程监测方法及其系统

Info

Publication number: CN104111645A
Application number: CN201410314377.4A
Authority: CN
Inventors: 李万莉; 项著廷; 严俊; 刘佳宝; 夏东超; 刘昌海
Original assignee: Tongji University
Current assignee: Tongji University
Priority date: 2014-07-03
Filing date: 2014-07-03
Publication date: 2014-10-22

Abstract

基于B/S结构的工程机械远程监测方法及其系统。方法：采集信息，通过无线传输模块发送到数据库服务器；数据库服务器接收远程信息并存储到本地数据库；Web服务器响应用户请求查询数据库，并将结果返回客户端浏览器以网页形式显示。系统包括无线传输终端，包括微控制器、电源电路、复位电路、CAN总线接口、GPS模块、GPRS模块；所述微控制器、电源电路、复位电路构成最小应用系统；包括数据库服务器，其上运行着远程数据接收程序，安装有SQL Server实例；包括Web服务器，安装有IIS组件，发布网站系统。不改变原有工程机械控制器，只需提供CAN总线接口，成本低；定位精度高；采用GPRS模块发送无线数据，连接可靠，费用低；只需通过浏览器登录系统网站监测并查询信息。

Description

基于B/S结构的工程机械远程监测方法及其系统

技术领域

本发明涉及机械工程及其自动化领域，尤其涉及一种基于B/S结构的工程机械远程监测方法及系统。

背景技术

在大型工程项目中，常常需要不同种类的多台工程机械进行联合施工作业，如沥青混凝土路面摊铺机群就包括搅拌站、自卸车、转运车、摊铺机与压路机等五个机种。通过对各工程机械的状态、位置、性能等在线监测，有针对性的进行优化配置和调度，能充分发挥机群协同作业的工作效率，提高施工质量。通信与精确定位是将每台工程机械接入机群的首要条件。目前一些新型控制器已经具有移动定位和通讯功能，如芬兰的EPEC控制器，配备了GPS和GSM模块，但这些附加模块价格高，在一定程度上影响了其应用。许多商家推出的带卫星定位功能的车载移动通信终端，应用于出租车、公交车、警车，但这种终端担负任务少，不能满足工程机械传输大量监测信息需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于B/S结构的工程机械远程监测方法，以达到实时远程监测工程机械工作状态的目的。

为此，本发明给出的方法技术方案为：

一种基于B/S结构的工程机械远程监测方法，其特征在于，该方法包括步骤：

(1)采集工程机械压力、流量、温度、位置等信息，通过无线传输模块发送到数据库服务器；

(2)数据库服务器接收远程信息并存储到本地数据库；

(3)Web服务器响应用户请求查询数据库，并将结果返回客户端浏览器以网页形式显示。

同时，本发明给出的系统技术方案为：

一种基于B/S结构的工程机械远程监测系统其特征在于，

系统包括无线传输终端1，该无线传输终端1又包括微控制器2、电源电路3、复位电路4、CAN总线接口5、GPS模块6、GPRS模块7、SIM卡8，GPRS模块7与SIM卡8相连。所述微控制器2、电源电路3、复位电路4构成最小应用系统。所述电源电路3为微控制器2、GPS模块6、GPRS模块7提供电源。所述CAN总线接口5、GPS模块6、GPRS模块7分别与微控制器2相连，微控制器2通过CAN总线接口5读取工程机械控制器9传来的工作状态信息，通过GPS模块6获得当前经纬度信息，同时将数据提供给GPRS模块7由其发送出去。

系统还包括数据库服务器10，其上运行着远程数据接收程序11，安装有SQL Server实例12。接收程序11监听本地IP端口，接受GPRS模块7TCP/IP连接请求，接收远程数据并将其存储到SQL Server实例12。SQL Server实例12包含ID、压力、流量、温度、经度、纬度、日期时间等字段，每个字段代表一个工作状态属性。

系统还包括Web服务器13，安装有IIS组件14，发布网站系统15。网站系统15又包括用户登录页面16、用户注册页面17、信息发布页面18。信息发布页面18包括实时信息模块19、历史信息模块20。用户通过客户端浏览器21登录系统网站，就可查询所需信息。

本发明适用于控制器带CAN总线接口的工程机械。有益效果为：

1.本发明不改变原有工程机械控制器9，只需控制器提供一个CAN总线接口，有效降低成本；

2.本发明采用GPS模块获取工程机械地理位置信息，定位精度高；

3.本发明采用GPRS模块发送无线数据，连接可靠，费用低；

4.本发明采用B/S结构软件设计，用户不用安装任何客户端，只需通过浏览器登录系统网站，就可监测实时信息并查询历史信息。

附图说明

图1是本发明的系统结构图。

图2是本发明的无线传输终端结构图。

图3是本发明的无线传输终端程序流程图。

图4是本发明数据库服务器接收程序流程图。

图5是本发明网站系统结构框图。

标记说明：无线传输终端1、微控制器2、电源电路3、复位电路4、CAN总线接口5、GPS模块6、GPRS模块7、SIM卡8、工程机械控制器9、数据库服务器10、远程数据接收程序11、SQLServer实例12、Web服务器13、IIS组件14、网站系统15、用户登录页面16、用户注册页面17、信息发布页面18、实时信息模块19、历史信息模块20、客户端浏览器21。

具体实施方式

以下结合附图对本发明技术方案作进一步说明。

1、系统实现：

如图1所示，本系统包括无线传输终端、数据库服务器、Web服务器三大模块。

1.1、无线传输终端实现(如图2所示)

无线传输终端以微控制器2为核心，附加外围电路及模块完成数据采集和无线发送的功能。本发明的主要器件列表如下：

表1 无线传输终端主要元器件列表

器件号	名称	型号
			U1	微控制器	STM32F103ZET6
U2	CAN控制器	TJA1050
			U3	GPRS模块	SIM900
U4	SIM卡座	无
			U5	GPS模块	U-BLOX NEO-6M

无线传输终端通过CAN总线接口与工程机械控制器9相连，固定在工程机械上。

1.2、数据库服务器实现(如图1所示)

数据库服务器上运行接收程序，并安装有SQL Server实例。本发明使用C#语言，基于.NET平台开发应用程序，程序流程图如4所示。SQL Server实例创建新表设计如表2所示：

表2 SQL Server实例表设计

列名	数据类型	允许Null值
			ID	int	不允许
压力	nvarchar(25)	允许

流量	nvarchar(25)	允许
			温度	nvarchar(25)	允许
经度	nvarchar(25)	允许
			纬度	nvarchar(25)	允许
日期时间	datetime	允许

1.3、Web服务器实现

Web服务器安装IIS组件，发布制作好的网站系统。本发明采用ASP.NET技术开发网站系统，网站系统结构如图5所示。信息发布页面采用ADO.NET技术实现对SQL Server实例的快速访问，将工程机械工作状态信息以图表形式在网页上显示出来。

2、基于上述系统，本发明远程监测的工作过程如下：

步骤1：数据库服务器运行接收程序(如图4所示)，接收程序创建Socket，绑定IP端口，并开始监听此端口。

步骤2：无线传输模块上电自检(如图3所示)，查询SIM卡状态，链接至移动运营商，向数据库服务器发出建立TCP/IP连接请求。

步骤3：数据库服务器接收程序接受无线传输模块请求并建立连接。

步骤4：无线传输模块通过GPS模块读取当前经度、纬度信息。

步骤5：无线传输模块通过CAN总线接口读取工程机械压力、流量、温度信息。

步骤6：无线传输模块将经纬度、压力、流量、温度信息打包，通过建立好的TCP/IP连接发送到数据库服务器接收程序。无线传输模块循环执行步骤4到步骤6。

步骤7：数据库服务器接收程序将收到的无线数据解析，存储到SQL Server实例表中对应的字段。接收程序循环执行步骤7。

步骤8：用户通过客户端浏览器访问Web服务器，以超文本形式(HTTP)提出访问数据库请求，Web服务器将请求转为结构化查询语言(SQL)并提交数据库服务器，数据库服务器根据请求处理数据然后将结构返回Web服务器，Web服务器将结果转化为超文本标记语言(HTML)再返回客户端浏览器以网页形式显示。这样用户就可以直观地监测工程机械工作状态信息。

Claims

1.一种基于B/S结构的工程机械远程监测方法，其特征在于，该方法包括步骤：

(1)采集工程机械压力、流量、温度、位置信息，通过无线传输模块发送到数据库服务器；

(2)数据库服务器接收远程信息并存储到本地数据库；

2.一种基于B/S结构的工程机械远程监测系统，其特征在于，

系统包括无线传输终端(1)，该无线传输终端(1)又包括微控制器(2)、电源电路(3)、复位电路(4)、CAN总线接口(5)、GPS模块(6)、GPRS模块(7)、SIM卡(8)，GPRS模块(7)与SIM卡(8)相连；所述微控制器(2)、电源电路(3)、复位电路(4)构成最小应用系统；所述电源电路(3)为微控制器(2)、GPS模块(6)、GPRS模块(7)提供电源；所述CAN总线接口(5)、GPS模块(6)、GPRS模块(7)分别与微控制器(2)相连，微控制器(2)通过CAN总线接口(5)读取工程机械控制器(9)传来的工作状态信息，通过GPS模块(6)获得当前经纬度信息，同时将数据提供给GPRS模块(7)由其发送出去；

系统还包括数据库服务器(10)，其上运行着远程数据接收程序(11)，安装有SQL Server实例(12)；接收程序(11)监听本地IP端口，接受GPRS模块(7)TCP/IP连接请求，接收远程数据并将其存储到SQL Server实例(12)；SQL Server实例(12)包含ID、压力、流量、温度、经度、纬度、日期时间字段，每个字段代表一个工作状态属性；

系统还包括Web服务器(13)，安装有IIS组件(14)，发布网站系统(15)；网站系统(15)又包括用户登录页面(16)、用户注册页面(17)、信息发布页面(18)；信息发布页面(18)包括实时信息模块(19)、历史信息模块(20)；用户通过客户端浏览器(21)登录系统网站，可查询所需信息。