摘要
随着经济的腾飞,内河航道和航运事业的发展,航道监管部门压力越来越大。航标灯能够为航运提供很多有效的数据信息,因此其维持正常工作状态确保了航运的安全。传统的航标管理,需要投入大量的人力物力去对分散的航标进行巡检,航标的维护工作十分的艰苦。航标遥控遥测系统就是为了解决航标维护困难,实现对航标工作状态的远程监控。航标遥控遥测系统将船只、航标、岸站和监控中心连接在一起,实现信息的互通。随着计算机、网络通信、GPRS定位等技术的飞跃发展,新的实时性好、可靠性高、成本低、效率高的航标遥控遥测系统正在被研究和开发。
作者的主要研究工作如下:
1.首先,深入研究航标遥控遥测系统的国内外研究现状以及系统研究的背景。学习掌握航标遥控遥测系统所涉及的先进技术:无线通信技术(ZigBee技术、GPRS技术和AIS技术)、计算机网络(web网络技术)和数据库等理论知识。
2.搭建航标遥控遥测终端系统的框架,分析终端的结构和各部分的需求。终端系统主要是由电源板、控制板和GPRS/CDMA组成,并可增加AIS航标扩展板或ZigBee/AIS扩展板实现或物联网功能扩展。重点设计了终端电源板和控制板。分析了电源板和控制板的结构、功能和软件流程。
3.分析航标遥控遥测监控平台的设计思想和系统的功能结构。设计航标遥控遥测系统监控系统(即可视化的监控web平台),搭建一个可以查询航标实时工作信息和对航标终端下发控制命令的监控平台的框架。同时,本文也设计了数据库的动态建表、静态建表、通信协议、网络安全机制等具体方案。分析了数据库采用Hibernate、DAO模式、XML技术完成数据库的链接、配置和其数据的查询处理。网络通信采用Mina框架进行快速开发。网络安全方面采用了授权认证和权限设置加密措施等,保证了系统的安全性。
4.在完成了所有的系统的设计与实现之后,对整个系统进行了测试。通过可视化的监控平台,测试航标的基本功能:航标管理、数据报表、航道图显示、视图管理、系统管理等项目。测试结果表明,系统达到了预期的设计目标,满足了用户需求。
关键字:航标,遥控遥测系统,网络通信,web监控平台
ABSTRACT
....
Keywords: navigation, remote control and telemetry system, GPRS, web monitoring platform
目录
摘要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 航标遥控遥测系统研究的目的、意义 2
1.3 航标遥控遥测系统国内外研究现状 3
1.3.1 航标遥控遥测技术研究现状 3
1.3.2 航标遥控遥测系统的监控平台研究现状 4
1.4 本文的主要研究内容及组织结构 5
第2章 航标遥控遥测系统关键技术 7
2.1 ZigBee技术 7
2.2 AIS技术 8
2.3 Dao设计模式 9
2.4 本章小结 10
第3章 航标遥控遥测系统的总体方案设计 11
3.1 航标遥控遥测终端总体方案 13
3.2航标功能和需求分析 14
3.3电源板设计 19
3.4 控制板设计 20
3.5 本章小结 22
第4章 航标遥控遥测系统的监控平台方案 23
4.1 航标遥控遥测系统的监控平台方案 23
4.2 监控系统的总体软件设计 24
4.3 航标遥控遥测系统的监控平台主要模块设计与实现 26
4.3.1 web服务系统 26
4.3.2 协议部分 27
4.3.3 数据库部分 31
4.3.3 TCP/UDP网络通信 37
4.3.4 升级部分 38
4.3.5 LOG机制 38
4.3.6 网络安全机制 38
4.4 本章小结 40
第5章 系统的调试与运行 41
5.1 系统调试及结果分析 41
5.2 本章小结 44
第6章 总结与展望 45
6.1 总结 45
6.2 工作展望 45
致谢 47
参考文献 48