公司新闻当前位置:首页 > 新闻中心 > 公司新闻 >

智能立体泊车库的近程监控体系实现

  摘要:近年来立体泊车库在我国的普及率逐年添加,针对立体泊车库成立一套完整的近程监控系统的需求也越来越大。文中成立了立体泊车库的近程监控系统的三层架构,阐述了各层之间的构成和功能,引见了针对监控系统需要成立的网站后台法式和及时通信与数据解析法式的次要架构,提出了成立近程监控系统的两个难点及其处理方式的环节手艺。

  跟着我国经济的迅猛成长,私人车的保有量呈爆炸性增加,而对应的泊车位数量却增加迟缓,此中涉及到城市规划、交通等诸多方面的问题。鼎力推广和使用立体泊车库是处理此问题的无效路子之一 [1]。进入 21 世纪以来,微电子手艺和节制手艺不竭成长,立体泊车库的主动化程度也越来越高,并朝着智能化和收集化的标的目的成长。此刻的立体泊车库凡是由专业的工业节制器如PLC 来节制 [2]。目前,无论是立体泊车库的出产企业仍是利用机构,利用的节制系统都是当地化的,绝大大都设备的检修和维护工作仍然依托人工完成,这不只需要大量的人力物力并且长时间的维护也给车库的一般运营带来负面的影响 [3,4]。建立支撑近程监控和设备消息办理功能的立体泊车库近程监控系统可无效处理此类问题。2017 年 3 月,西门子的 S7-200 Smart 系列 PLC 已完全支撑开放式以太网通信,使操纵小型 PLC 成立智能化和收集化的节制系统成为现实,进而能够成立一套针对立体泊车设备的近程监控系统。本文从系统全体出发,引见了立体泊车库近程监控系统的全体框架和布局,阐述了上层两个焦点软件的架构,并针对成立此系统的两个难点提出领会决方案。

  成立近程监控系统是为了针对分布在各地的立体泊车设备难以高效维护的问题,努力于将分布在各地的立体泊车库同一办理,实现对立体泊车设备的近程监控、诊断维护及平安办理。

  成立近程监控系统是为了做到设备的集中化办理与运营,其具体功能及方针为数据采集、数据传输、数据处置、数据存储以及针对工作人员的近程办事。

  此中,颠末处置后的数据用来实现对设备的形态检测和毛病诊断等。针对工作人员的近程办事是指工作人员可以或许近程拜候监控系统,查看各个车库的位置、运转形态、收入环境等。

  从系统的布局和道理来说,前四个功能是一体的, 数据由 PLC 采集,传输到当地办事器,由当地办事器初步处置后上传到监控核心的数据库办事器,最初数据库办事器上的数据解析法式对数据进行阐发处置并存入数据库,是针对数据的操作,是近程监控系统的根基功能。而针对工作人员的近程办事,则是在 WEB 办事器上成立一个与数据库进行交互的 CURD 系统。

  按照系统功能需求所制定的系统全体架构如图 1 所示。从条理上划分,整个系统自底向上能够分为设备节制层、现场监控层和近程监控与办理层。

  设备节制层的次要功能是通过安装在设备电气节制柜中的 PLC 来节制设备并采集设备消息,其构成如图 2 所示。

  现场监控层是由当地办事器对消息进行预处置和与监控核心成立收集毗连来实现的。整个现场监控层由两部门构成:

  1)当地办事器,担任采集现场 PLC 中的数据、数据预处置和暂存并将数据上传到监控核心;

  2) 路由器,为当地设备之间供给局域网内通信功能,并实现接入外网与监控核心通信功能。

  近程监控与办理层实现数据存储、数据显示、数据挖掘等多种功能。近程监控核心次要由数据库办事器、WEB 办事器、收集设备(路由器与互换机等)构成。近程监控核心系统的次要功能如下:

  及时领受、处置、存储立体泊车库运转形态消息, 实现数据办理功能,同时对数据库进行优良的维护。

  在车库一般工作的环境下,工作人员登岸系统后可通过 GIS 系统点击地图上的立体泊车库,即可查看该立体泊车库的当前形态:能否处于运转形态、托车架所处位置、残剩车位数等。监控系统具有毛病报警功能,若是车库发生毛病,按照设备上传的毛病编号,工作人员即可晓得毛病消息,做出针对性的维护。

  即便工作人员不在监控核心也能够近程通过 WEB 浏览器及时查看设备消息,并将工作人员按照脚色划分, 付与分歧的操作权限。数据库办事器用于立体泊车库消息数据的存储,而WEB 办事器则用于发布、办理和维护监控核心的网站后台, 监控核心用户可近程通过收集办事器拜候监控网站。收集设备部门次要包罗互换机和路由器,它次要实现监控核心内部、监控核心和中层(当地监控层), 监控核心和近程用户之间的通信。

  近程监控核心系统的软件布局及消息交互如图 3 所示,由两个系统构成:数据通信办理系统和设备监控系统。

  此中,数据通信办理系统由及时通信及数据解析法式实现,担任与当地办事器通信、收发数据、数据解析、数据库办理以及设备办理等;设备监控系统由网站法式实现,次要以地图的形式,集中显示各地设备的总体形态和零丁设备的及时运转形态,可进行具体的汗青数据查询。

  近程监控与办理层有两台办事器:WEB 办事器和数据库办事器,别离运转近程监控系统两个上层焦点法式——网站后台法式和及时通信及数据解析法式。

  网站后台架构采用 B/S 模式,即浏览器 / 办事器模式,这种模式可同一客户端,尽可能地将系统功能的焦点部门放在办事器上运转,简化了系统的开辟、维护和利用。客户机上只需安装了浏览器,便能通过 WEB 办事器上的后台法式与数据库进行数据交互。网站后台次要用来响使用户的HTTP 请求,在Tomcat 中发布并运转。

  本研究基于 SSH 框架对系统进行条理划分, 将条理间的耦合降到最 低。SSH 由 Struts、Spring、Hibernate 3 个开源框架构成。此中,Spring 是一个轻量级框架,旨在简化 JAVA 开辟,其焦点思惟是通过依赖注入和面向切面编程类之间的耦合,支撑集成第三方框架,整合为一个复杂系统,实现对象生命周期的办理。

  Struts 基于 MVC 模式, 对 Model、View 和 Controller 都供给了对应的组件。Struts 通过节制器拦截来自用户的请求,挪用由用户供给的实现营业逻辑的对应的Action,将处置成果前往给前端页面显示。秒速赛车Hibernate 则是一个数据持久层框架,可利用设置装备摆设文件或注释设置装备摆设原始映照,将接口和 Java 对象映照成数据库中的记实。SSH 框架的使用使得办事 器开辟变得便利快速,且具有优秀的拓展性 [5]。采用 SSH 框架后,办事器法式条理布局如图 4 所示。

  收集条理要基于 Socket 编写,Socket 最早是 Unix 上推出的一种操作系统挪用, 使用法式利用它来拜候通信和谈。Socket 的品种良多, 如伯克利 Socket、Windows Socket 等。Socket 凡是也称为“套接字”,用于绑定 IP 地址和端口,使历程间可以或许彼此通信。历程在通信前各自成立一个 Socket,完成预备工作后,通过对 Socket 缓冲区的读写操作实现收集通信的功能 [6]。

  4) 接遭到来的毗连请求,前往一个新的对应的套接字 (accept());

  以上每一步调中括号内部是 Linux 操作系统中的 C 言语库函数的挪用,目前的后台开辟言语都支撑 Socket 通信法式的开辟,各步调挪用的函数 / 方式名均大同小异,选定开辟言语后查找 API 即可完成此法式。

  营业逻辑层的次要使命是对数据包解析,具体操作是在 Socket 办事端法式第 6 步后添加一个判断,每当recv() 函数领受到的数据构成一个完整的数据包后,即挪用响应的营业逻辑处置函数来对数据进行解析。

  数据拜候层的次要使命是将解析后的数据存入数据库等 CURD 的使命,后台开辟言语都有响应成熟的与数据库毗连的库,如 JDBC、ADO 等,挪用响应的库函数即可与数据库交互。

  两个上层焦点法式中的及时通信及数据解析法式凡是是近程监控系统的机能瓶颈。跟着数据流量的添加, 消息的交互越来越屡次,既要包管数据及时传输的靠得住性,又要包管数据领受息争析足够快,免得形成数据堆积以至法式解体。

  保守的小型 PLC 通信体例为基于 RS485 的自在口通信,此种通信体例在高速大流量收集中,很容易呈现数据丢失、挨次紊乱等问题。鉴于 S7-200 Smart 系列 PLC 已完全支撑开放式 TCP 通信,操纵 Micro Step7Smart 编程软件中的库, 即可挪用 TCP 的 Connect、Send 和 Recv 函数。因而本系统所有设备间的通信在传输层均可采用基于 TCP 面向靠得住毗连、按字节传输并带有堵塞节制和流量节制的和谈。

  使用层也需要制定自定义和谈,该和谈次要完成客户端 / 当地办事器和近程办事器之间的数据传输、号令应对使命。通信和谈将动静分为请求行、首部和动静体。请求行有两部门构成:第一部门是 Command,Command 能够是号令,也能够是应对,该字段长度为1 字节;第二部门是 Version,也就是版本号,为版本升级兼容和谈。利用 TotalLen 来暗示动静的总长度, 可在使用中处理数据传输粘包/ 拆包的问题;利用Type 来区分分歧类型的立体泊车库,进而利用分歧的营业逻辑来解析数据;利用 EquiNum 即设备编号来区分分歧设备;通过对动静的编号,可进一步解除数据紊乱、丢失等错误。

  1) 及时通信。秒速赛车投注官网使用层采用 socket 编程,操纵Linux 内部的 I/O 多路复用机制,挪用 epoll 函数轮询与近程办事器相毗连的客户端,并采用非堵塞 socket,能大大提高法式的运转效率。

  2) 数据的解析和存储。若将数据通信领受与数据解析处置串行置于统一线程中,当解析处置速度无法跟上通信领受数据包的速度时,会形成数据包大量积压最终导致法式解体。现代计较机成长过程曾经由串行计较时代过渡到了并行计较时代,办事器中更是采用机能强劲的多核CPU。采用多线程手艺能够大大提高及时通信及数据解析法式的机能进而处理上述问题 [7]。每组数据采用零丁的线程解析,并行计较。利用异步挪用将原始数据息争析后的数据存于数据库中。关系型数据库具有原子性、分歧性、隔离性、持久性四个特征,不需要考虑多线程同时与数据库交互的问题。

  以上两个办法相辅相成,操纵操作系统自带的系统挪用,并采用多线程编程能将计较机的机能最大程度地阐扬,系统开辟者需要连系具体使命将其分化,以开辟出杰出的多线 结论和瞻望

  若是车库的数量足够多,数据量足够大,则需要成立办事器集群,并用响应的框架办理集群。还能够操纵Hadoop、Spark 等大数据框架办理数据,采用数据挖掘与机械进修的算法阐发用户习惯、车位的严重程度分布等,为交通安排、城市规划等供给贵重的参考看法。

  [1] 邓琼华,智能家居监控系统王丰元,程琳 . 立体泊车库及其配备设想 [J]. 中国科技论文在线] 赫英歧,徐建高 .PLC 在立体泊车库节制系统中的使用 [J].

  [3] 张云生,刘炜,张寿明,等 . 多层起落平移式立体车库监控系统 [J]. 电气传动,2000,30(5):22-24.

  [4] 姚小明,白晨明,范多旺,等 . 巷道堆垛式主动化立体车库监控系统 [J]. 电气传动,2005,35(11):41-44.



CATEGORIES

分类导航

咨询热线

400-000-0000

联系人:张先生

电话:13500000000

邮 箱:admin@shytoshy.com

地 址:广州市天河区迎龙路161号


用手机扫描二维码关闭
二维码