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基于WebGIS与移动通讯技术的远程监控系统研究

作　者: 罗智勇
导　师: 刘湘南
学　校: 东北师范大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: WebGIS GPRS 嵌入式系统远程监控数据链路农业灌溉
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 173次
引　用: 2次
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内容摘要

随着网络技术、通讯技术以及嵌入式技术的迅猛发展,无论是社会生产,还是普通民众的生活都发生了巨大的变化,信息成为人们生产生活的重要组成部分,信息化的浪潮席卷了全球。大多数相关领域在这股推动力的作用下获得了较大发展,然而作为与网络技术、通讯技术以及嵌入式技术关系最为紧密的远程监控领域发展却呈现出相对的滞后,传统远程监控系统存在的局限性在新的信息环境下日益明显。首先,目前大多数监控系统仍然将监控人员的工作地点限定在监控中心。在internet广泛普及的今天,管理人员已经迫切地希望能够借助网络实现“随时随地”的监控,这也是新形势下远程监控系统发展的趋势;再者,传统的监控系统只能以晦涩的数字形式或者以简单的曲线图形来描述监测到的数据,对于分布于各处的监测节点的总体监测情况不能有一个宏观的把握。并且,随着信息化进程的逐步深入,人们期待着能将监控信息与工作中的其它信息相结合,以实现生产水平和管理效率的进一步提高。在这种情况下,将WebGIS技术与移动通讯技术结合,引入远程监控领域,将会取得令人满意的效果。建立架构在WebGIS之上的监控中心,监控人员不仅可以方便地通过internet访问监控中心,查询数据、下达指令,而且还可以借助WebGIS的空间查询和定位功能,实现终端设备的图文一体化管理,能在获得远程设备运行状态与数据的同时获得其空间定位信息,方便设备的检查与维护。并且在基于地图的实时监控情况下,与监控内容相关的空间分布因素都可以以专题图层的形式纳入决策考虑之中。如论文试验部分涉及到的土壤类型专题图、土壤盐碱化分级图、地形图等。选择GPRS作为数据链路,为终端系统无缝接入internet网络提供了技术支持,实时、高效、成本低廉地实现了与监控中心的双向数据传输。为监控系统从有线走向无线提供了可能,使无线终端成为LAN的延伸。论文在分析了当前远程监控领域的应用现状和不足后,提出了将WebGIS与移动通讯技术结合应用于远程监控领域的新思路,并分别针对监控终端、无线数据链路、监控中心三部分的关键技术进行了深入的讨论,完整地阐述了将WebGIS与GPRS技术集成应用于工农业远程监控的方法与过程,最后以农业远程灌溉系统为例,进行了试验开发,为今后广泛相关领域的开发应用提供了初步经验。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-15
  一、论文研究背景  7-10
    （一）国内外远程监控技术研究现状  7-8
    （二） WebGIS 技术在远程监控领域的应用优势  8-9
    （三）远程监控系统运行模式分析  9
    （四）远程监控系统数据传输技术的演化与发展  9-10
  二、WebGIS 与 GPRS 技术集成在农业自动化远程管理中的应用  10-12
    （一）农业灌溉技术的研究现状  10-11
    （二）实现农业灌溉远程管理的关键技术  11-12
    （三）基于 WebGIS 与 GPRS 集成方案的农业远程灌溉系统  12
  三、研究目标与主要成果  12-15
    （一）论文的主要工作  12-13
    （二）论文结构及各章节主要内容  13
    （三）论文主要成果与创新  13-15
第二章远程监控系统相关技术进展  15-23
  一、地理信息系统技术  15-17
    （一） GIS 的发展历程  15-16
    （二） WebGIS 的现状及发展  16-17
  二、GSM/GPRS 网络及数据通讯技术  17-19
    （一） GPRS 网络结构  17
    （二） GPRS 协议模型  17-18
    （三） GPRS 路由管理  18-19
  三、单片机系统  19-20
  四、嵌入式系统  20-21
  五、传感器技术  21-23
第三章远程监控系统关键技术研究  23-44
  一、监控终端的设计与实现  23-31
    （一）监控终端硬件构成  23-25
      1. 嵌入式微处理器  23
      2. 土壤湿度传感器  23-24
      3. GPRS 通信模块  24-25
    （二）终端软件的设计  25-31
      1. 软件设计思路与流程图  26
      2. 开发环境  26-27
      3. uC／OS-II 在单片机上的移植  27-30
      4. 终端系统的串口通信  30-31
  二、无线数据链路部分  31-33
    （一）监控数据无线传输  31-32
    （二） GPRS 模块数据协议设计  32-33
  三、监控中心部分  33-44
    （一）监控中心设计方案  33-34
    （二）数据库的设计与实现  34-36
      1. 地理数据的组织与入库  34-35
      2. 监控系统数据库的建立  35-36
    （三） Socket 编程与数据监听入库  36-37
    （四）监控中心 Web-GIS 网站的设计与实现  37-44
      1. Web-GIS 网站环境的建立  37-38
      2. 主要功能模块开发  38-44
第四章农业远程灌溉系统开发实例  44-51
  一、农业远程灌溉系统设计方案  44
  二、系统功能演示  44-49
  三、关于系统性能优化的讨论  49-51
第五章总结与研究展望  51-53
  一、总结  51-52
  二、展望  52-53
参考文献  53-57
致谢  57-58
附录  58-71

基于WebGIS与移动通讯技术的远程监控系统研究

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