糧食儲存品質監(jiān)測系統(tǒng)設計
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數據采集服務器主要完成監(jiān)測網絡系統(tǒng)的參數設置、糧庫的狀態(tài)查詢、數據處理、糧情分析和報表打印等功能。同時，該服務器與Internet網絡互聯(lián)，各職能管理部門通過互聯(lián)網可以在任何時間、任何地點瀏覽數據信息，為管理部門的決策提供依據。
智能節(jié)點由微控制器、數據采集電路和CAN總線接口電路構成。智能節(jié)點不僅要實時監(jiān)測糧庫內各個測試點的溫度、濕度、CO2、壓力和圖像信息，并保存和顯示結果。還要根據數據采集服務器的要求上傳數據。CAN／USB轉換器負責把數據采集服務器的數據，通過USB接口的輸出命令轉換成CAN總線數據格式后，下傳到CAN總線；或者將智能節(jié)點通過CAN總線上傳的數據轉換成USB數據格式后，再送到數據采集服務器。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/163621.htm
3 智能節(jié)點控制電路結構及原理
智能節(jié)點溫度、濕度、壓力、CO2控制電路采用單總線(1-Wire)數據通信方式。它采用單根信號線完成數據的雙向傳輸，具有節(jié)省I／O引腳資源、結構簡單、成本低廉、便于總線擴展和維護。溫度檢測采用單總線數字溫度傳感器DS18820，它不僅能直接輸出串行數字信號，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等優(yōu)點。傳感器檢測到的濕度、壓力、CO2信號經過調理電路處理后，可以通過單總線A／D轉換模塊(DS2450)輸出的串行數字信號與單總線數字溫度傳感器DS18B20輸出的串行數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)點工作時，首先將彩色攝像機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，進行模擬處理；然后經A／D轉換，再進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輸出數字圖像數據。圖像采集控制節(jié)點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。當微處理器發(fā)出采樣信號以后，由FPGA構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，并將這幀數據存放在SRAM中；采樣結束后向微處理器發(fā)出采樣結束信號ECO。存貯于SRAM中的數據可以通過CAN總線發(fā)送到數據采集服務器中，并存放在其硬盤以供進一步的分析、處理和使用。智能節(jié)點控制電路結構如圖2所示。
4 應用系統(tǒng)設計
應用系統(tǒng)采用三層的體系結構，包括數據庫服務層、應用服務層和表現(xiàn)層。數據庫服務層采用大型關系型數據庫，主要實現(xiàn)數據存儲、流量控制、自動備份等功能；應用服務層主要實現(xiàn)數據分析、專家推理、權限設置、日志管理等功能；表現(xiàn)層包括前臺應用界面和后臺數據管理兩個部分。應用系統(tǒng)的體系結構如圖3所示。
前臺系統(tǒng)采取B／S體系結構，以瀏覽器方式實現(xiàn)，包括數據查詢、統(tǒng)計打印等功能。用戶以互聯(lián)網瀏覽器進行日常的業(yè)務處理、信息瀏覽與查詢，減輕用戶對計算機操作復雜性的要求，提高系統(tǒng)的可靠性；后臺系統(tǒng)采用C／S結構，完成數據采集、通信服務傳輸模塊、異常報警模塊等功能，并將數據保存到中央數據庫系統(tǒng)和數據倉庫。
5 結 語
該系統(tǒng)采用統(tǒng)一的軟、硬件平臺、編制各種操作風格一致的數據錄入、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容自動更新和自動維護能力。通過業(yè)務模塊化設計及安全模塊的實現(xiàn)，按部門和職務構成二維權限控制網絡，以確定每一個操作者在系統(tǒng)的位置，保證數據訪問的安全與等級。系統(tǒng)采用數據庫系統(tǒng)具有自動備份功能，保證數據庫中數據的安全性與可靠性。利用數據庫的事務處理能力，保證在可預計的并發(fā)用戶訪問數目時不會發(fā)生性能下降及數據阻塞。同時，該系統(tǒng)設計多種系統(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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