农业灌溉用水在线监测系统教学

RFID
Laser
Redis slave
192,168.1.22
03
Tomcat 2 Radar Ultrasonic
Redis Server
192.168.1.45
Nginx C File Upload Master 192,168.1.23
192.168.1.32
Infrared
Acoustic
移动客户端，通过手机GIS地图实时掌握监测点 信息。
点单监测点数据实时变化，并通过手机客户端
单监测 点
通过微信支付等方式购买灌溉用水，可以按时
长或流量方式购买。
微信支 付
支付方便，免去传统IC卡方式繁杂的操作，并 能通过手机客户端实时掌握购买的剩余水量。
农业灌溉用水在线监测软件
设备管理
实时查看各个监测点的运 行状态，设备在线情况， 用水情况等，方便水务部 门管理；同时具有权限管 理系统，不同地区的设备 由不同的管理者负责查看 和维护。
网络协 议
监测系统平台支持Modbus协议查询和通信，方 便和第三方系统进行集成。
根据数据特征和通信类型，以及多个参数进行实
时采集的工程要求，拓展了水文监测数据通信规 约2014规定，均在预留的自定义区间进行了扩展 定义。
扩展协 议
满足自定义监测内容需要，符合水利部SL6512014水文规约之要求。
感谢聆听
iot77.cn
1
4
下行报文包括设备参数查 询，流量计等传感器设备 数据实时查询及参数设置 等。
5
系统的通信信道采用了 GPRS 通信方式，可以将 监测得到的数据同时发给 多个中心站，满足国控系 统要求。
农业灌溉用水在线监测 协议设计
序号 1 帧起始符
名称
传输字节数 2
协议报文结构
协议的控制字 符代码包 括
2
3 4 5 6 7 8 9 10 报 头
Sphinx Index
Tomcat 3
06
Varnish Cache
Nginx D
WEB Server
04
Dubbo Consumer
Dubbo Service Provider Service Governance Index Server Hadoop
05
农业灌溉用水在线监测软件
移动端 展示
农业灌溉用水在线监测 协议设计rtu.tslanpu.cn 2
lanpu1802 型水文遥测终 端机可以根据现场需求设 置为hex或ASCII数据传输 模式，数据传输报文分为 上行报文和下行报文。
3
上行报文为主动上报报文， 分为定时报，加报报，测 试报以及链路维持报文。
符合水文数据传输规约， 根 据 SL651-2014 水 文 规 约的规定，农业灌溉用水 在线监测系统可以采用 HEX 码 或 ASCII 的 方 式 进 行传输。
农业灌溉用水在线监测软件
3
农业灌溉用水在线监测软件www.iot77.cn
在线监测系统软件的设计包括协议 层以及应用层，设计图如右图所示
192.168.1.10
192,168.1.20 192.168.1.30
192.168.1.40
Nginx A
01
农业灌溉用水在线监测系统运行环境 包括Tomcat以及Node.js，该农业灌 溉用水在线监测系统软件包括设备管 07 理及大数据分析系统、WEB-GIS地 理信息系统、手机端管理平台，可以 自动统计用水情况，以表格或数据曲 线的形式展现。
农业灌溉用水在线监测系统教学
2018.8
C
ontents
前言
目 录
Part 1
Part 2
农业灌溉用水在线监测协议设计
Part 3
农业灌溉用水在线监测软件
1
前言
ห้องสมุดไป่ตู้
LANPU1802机井控制终端
智能手机管理机
IC卡
超声波流量计
水泵启动柜
在农业生产过程中，大部分地区主要依靠自己的经验去浇水灌溉和施肥，这种灌溉模式下，水资源浪费非常严重，灌溉 用水效率极低，为此，采用基于物联网的农业灌溉用水在线监测系统在保护水资源，促进水资源合理利用将越来越广泛 的应用到农业生产当中去。详见rtu.tslanpu.cn
04H
06H 1BH
传输结束，
肯定确认， 传输结束，
15H否定应答，反馈重发， 终端保持在线。
农业灌溉用水在线监测 协议设计www.iot77.cn
水文在线监测网络报文 服务器 功能码 数据 校验
Modbus TCP/IP 报文 MBAP 头部 服务器 功能码 数据
协议的网络传输报文结构。其中农业灌溉在线
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农业灌溉用水在线监测 协议设计
农业灌溉用水在线监测 协议设计dxs.tslanpu.cn
农田灌溉系统的设计包括三大部分：传感器，GPRS或NB-IOT网络层、WEB及移动端 应用层。左图为系统设计概览图。详见rtu.tslanpu.cn
传感器除了流量计外，还可以扩展土壤墒情、雨量等传感器，传感器的输出有 420MA 和 RS485 ， 传 感 器 可 以 采 用 有 线 或 LORA 433 通 信 与 水 文 遥 测 终 端 机 LANPU1802进行通信。 在网络层，每个遥测终端机负责收集数据，将数据汇集之后，通过GPRS发送给服务 器。平安报文每5分钟发送一次，每个报文长度约 40BYTES。也就是说，每个月的流 量大概为4M，年费用为8元。设备在故障时，云平台将发出故障提醒，运维人员或用 户可以远程查看或调整设备参数以及进行现场维护。 服务器层包括百万物联网设备并发服务器设计、云平台设计以及基于HTML5设计。
Slave Varnish
02 192,168.1.21
Nginx B Keepalived Varnish
192.168.1.11
IMG CSS JS
Tomcat 1
ZooKeeper Registry
Redis Master 192.168.1.41
192.168.1.31
Load Balancer
地址（下遥，上行中心）
地址（下遥，上行中心） 密码 功能码 报文上下行标识及长度 报文起始符 报文正文 报文结束符 校验码
5
1 2 1 2 1 不定长 1 2
控制字符01H帧起，02H传
输正文起始，16H多包传输 正文起始，ETX03H 报文结 束 ， ETB17H 报 文 结 束 ， 05H 询 问，