Er wordt een ontwerp voorgesteld voor een systeem voor bewaking op afstand van landbouwbedrijven voor groenteteelt, waarbij gebruik wordt gemaakt van MCGS en DTU. Dit systeem verzamelt via sensoren gegevens over temperatuur, luchtvochtigheid, licht, gasconcentratie en andere parameters van de omgeving ter plaatse op elk landbouwbedrijf en stuurt deze door naar de terminal voor gegevensverzameling en -weergave op het bedrijf. De weergave-interface van de terminal is gebaseerd op de secundaire ontwikkeling van de MCGS-configuratiesoftware. Dit systeem stelt voor om DTU te gebruiken voor communicatie op afstand en het GPRS-netwerk als transmissiekanaal om communicatie tussen de pc en Kunlun MCGS te realiseren, de omgevingsparameters van elke landbouwbasis op afstand te monitoren en de uitwisseling van informatie op afstand tussen apparatuur en bases mogelijk te maken. Het artikel introduceert voornamelijk de algemene structuur van het systeem en beschrijft in detail de ontwerpideeën van de hostcomputer MCGS en het communicatieprincipe en het ontwerpproces van de DTU.
Momenteel ondergaat de landbouw in mijn land een transformatie van kleinschalige individuele teelt naar intensieve grootschalige teelt, en komen diverse problemen steeds duidelijker naar voren, zoals problemen met irrigatie, ventilatie en verlichting, enz. Om dit probleem op te lossen, moet een landbouwveiligheidsmonitoringsysteem worden ontwikkeld dat gebruikmaakt van computers en is gebaseerd op moderne communicatietechnologie, om zo een zeer efficiënt, op informatie gebaseerd beheersmodel te realiseren [1]. Het in deze studie geïntroduceerde systeem voor monitoring op afstand zorgt voornamelijk voor de bewaking van groenteteeltbedrijven en maakt modern beheer mogelijk, zoals het in realtime verzamelen van omgevingsparameters ter plaatse, alarmmeldingen en gegevensarchivering. Dit systeem maakt gebruik van de meest geavanceerde DTU/GPRS draadloze netwerktechnologie voor de communicatie tussen de pc en Kunlun MCGS, zodat de omgevingsparameters van de op afstand bewaakte objecten (temperatuur en vochtigheid, verlichting, gasconcentratie en andere gegevens, evenals alarmsignalen) draadloos via GPRS in realtime naar het informatiemanagementcentrum kunnen worden verzonden, waardoor het mogelijk wordt om kassen op verschillende locaties tegelijkertijd op afstand te bewaken via de computer in het controlecentrum. Tegelijkertijd communiceert de computer in het informatiemanagementcentrum draadloos via de DTU, en is de DTU via de seriële poort aangesloten op het Kunlun-aanraakscherm. Op basis van de bijbehorende alarminformatie stuurt het managementcentrum besturingsopdrachten naar de lokale terminal voor gegevensverzameling en -weergave ter plaatse om de bijbehorende besturingshandelingen uit te voeren [2].
1 Systeemontwerp
Het volledige systeem voor bewaking op afstand is hoofdzakelijk onderverdeeld in de verzameling van milieugegevens ter plaatse op de groenteteeltlocaties, de bewaking en communicatie van de gegevensverzamelings- en weergaveterminals ter plaatse, en het bewakingsontwerp van het informatiemanagementcentrum. De gegevensverzamelingslaag is voornamelijk verantwoordelijk voor het verzamelen en verzenden van de milieuparameters van elke locatie. De RS-485-bus vormt het onderliggende netwerk ter plaatse. De systeemstructuur wordt weergegeven in figuur 1. De software die wordt gebruikt in de terminals voor gegevensverzameling en -weergave ter plaatse op de kwekerij is de embedded versie van de industriële besturingsconfiguratiesoftware MCGS7.7. Het ontworpen project wordt gedownload naar het touchscreen van de terminal voor gegevensverzameling en -weergave ter plaatse in de basis (Kunlun Tongtai TPC7062KX) en vervolgens aangesloten op de sensor. Om de verzameling van omgevingsparameters te realiseren, kunnen gebruikers de boven- en ondergrenzen van diverse omgevingsparameters instellen op basis van de groeibehoeften van de gewassen, en zo intelligente regeling uitvoeren. Bovendien is de ontwikkelingscyclus korter en kan de bewakingsinterface snel worden gegenereerd, in vergelijking met het zelf schrijven van het bewakingsprogramma voor de hostcomputer met VC of VB. De belangrijkste kenmerken van MCGS zijn: (1) Krachtige netwerkfunctie. Ondersteunt Ethernet TCP/IP-communicatie, communicatie via de seriële poort en communicatie via de seriële modempoort, waardoor gegevens op afstand gemakkelijk en snel kunnen worden verzonden. (2) De realtime-database vormt de kern van het gehele systeem. Elke component voert gegevensinvoer en -uitvoer uit met de realtime-database en detecteert op effectieve wijze fouten in de gegevens. (3) Kan meerdere hardwareapparaten tegelijkertijd ondersteunen. Met de realtime-database als middelpunt gaan de componenten die bij elk apparaat horen onafhankelijke relaties daarmee aan, en het systeem wordt niet beïnvloed door wijzigingen in een van die componenten [3].
De laag voor bewaking op afstand is voornamelijk gebaseerd op het TCP/IP-protocol en maakt gebruik van de B/S-modus om de bewakingsfunctie op afstand uit te voeren. Klanten op afstand kunnen inloggen via de browser, de daarvoor ontworpen interface openen en op intuïtieve wijze de groeistatus van de planten in elke kas volgen door videobeelden van camera’s te bekijken. Ze kunnen bovendien de realtime omstandigheden objectief analyseren aan de hand van de weergave van relevante omgevingsparameters, en kunnen de realtime omstandigheden ook analyseren op basis van historische gegevens. Ze kunnen relevante analyses uitvoeren op de gegevens en de nodige handelingen verrichten.
