基于云控制的粮库测控系统上位机设计.docx

基于云控制的粮库测控系统上位机设计王运生黄澈吴瀛王愿陈蕴摘要：针对当前粮食受到环境影响而发生霉变，变质的问题，以及现有粮库测控系统控制节点少、功能单一、不能进行远程控制等问题。系统采用Delphi开发语言，以ARM处理器为主控制器，利用多个霍尼韦尔传感器采集数据，结合超远距离无线传输技术和云技术，实现粮情监测、通风控制、大范围储粮管理等功能，从而提高粮库管理的信息化、智能化。关键词：粮情检测；Delphi；霍尼韦尔；云技术一前言近年来，国家粮食局和全国各地区单位积极探索以数字粮库为主要内容的粮食行业信息化建设，全国粮食行业提高了政府宏观调控能力和安全保障水平，为全面推进粮食行业信息化发展奠定了基础。但是，大部分粮仓库仍为人工监控管理，如降仓温通风是仓房日常管理中，尤其是低温储粮管理中的一项操作较为频繁、辛苦的工作，为此需要大量的人力物力进行维持，并且依靠人工监测也会出现监测结果不准的结果1。本系统充分利用ARM处理器的I/O口，部署到单个仓房内的单分机最大可实现64路输入和64路控制输出，可以有效管理每个仓房内的所有设备；系统信号传输采用SX1278超远距离无线串口模块，可实现10KM无障碍信号传输，能满足当前国内规模粮库的通信需要。二总体结构（一）总体设计方案根据每个仓房存储物的不同以及不同的存储温度要求，运用“分布控制、集中管理”的原理，系统由客户端，云控制系统，通信系统，终端设备四部分组成。下位机完成温湿度数据的采集并通过网络模块将数据发送到服务器端；云主机需要进行初始化并处理大量从分布式传感器采集到的信息并做出有效决策；客户端负责实时监测和控制，以保持上位机与下位机的通信。总体结构方框图如图1所示：基于B/S架构的传统网络控制系统可能会出现丢失或者延迟等不可获知的变化干扰，在实时控制方面有时候难以达到用户的需求。基于云控制的粮库测控系统是在原有网络控制系统的基础上结合云计算技术的优势以及深度学习等智能算法的智能控制系统。云端后台是网页版登陆，你可以在任何地点，使用任何一个智能联网设备，都可以连入云服务器。将整个系统的控制功能迁移到云上，在控制器和用户端之间采用网关服务器，而网关作为云服务器的客户端，需要创建Socket客户端设计，，用来连接服务器。连接后创建读写线程以实现云服务器的收发数据2。（二）系统硬件架构硬件系统主要由主控服务器，通风控制板以及温湿度传感器等，通过通讯电缆把他们连在一起形成测控网络。整体框架图如图2所示。（三）数据库设计在本系统中采用了SQLServer数据库，我们需要在系统启动和关闭时，对数据进行初始化和保存，以便数据库存储当前及历史温度数据。通过Delphi中TADOConnection1控件，然后设置它的连接字符串ConnectionString，在SourceOfConnection对话框下选择UseConnectionString设置为：Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0；DataSource=ALLDATA.mdb；PersistSecurityInfo=False。然后再窗体上放置ADOQuery控件，并设置它的Connection属性指向TADOConnection1，这时就可以用ADOQuery1通过SQL语句对数据库进行操作了。数据库部分主要按照测温数据管理部分，报警管理部分，通风设置部分等设计数据表。此表是用来记录粮库的温湿度及有关操作信息。我們将字段名设置为中文名的首字母，此表显示各个列名的属性，粮库编号数据类型设置为varchar型；操作时间以及检测时间的数据类型设置为DataTime型；温湿度数据类型设为Numeric型；分机号和通道号设为int型。根据粮库的现有情况其字段长度都要扩大一点，以备以后进行扩展。此表是用来记录风机的状态和相关信息。设备名称和设备类型设置为varchar型；设备功率设置为int型；路径设置为int型；可根据粮仓的大小进行扩展。其中字符型使用varchar型，varchar型存储非统一编码型字符数据，数据类型为变长，要指定该列的最大长度，存储的长度不是列长，而是数据的长度。粮仓管理软件完成对数据库的更新，由于粮仓温湿度变化幅度不是太大，并且有利于数据库的管理维护，所以将温湿度巡检时间设置为半小时，并上传至数据库。三软件设计（一）云联网软件云主机可以看做是连入云端的管理软件平台。云主机包含了计算，存储，网络三大核心因素，云主机作为整个系统的一环，起着重要桥梁的作用，同时在上位机与下位机之间起到协议转换的作用。云具有虚拟化，通用性，高可靠性，可拓展性等特点。系统在云计算技术和HTML平台的基础上构建云端模块，云端模块集成了网络接入单元实现无线的云端接入。系统与云技术的结合消除了只能在本地PC端进行控制的弊端，实现了跨地