[01593195]网络采集系统关键技术及应用研究

该项目针对温湿度及电能计量计费信号这一最常见的环境信号采集，尤其综合考虑模块化、多测点、多分区、网络化及博物馆、档案馆、图书馆、智能温室、集中供暖系统等的典型应用并未发现成熟且可行的产品或系统。该背景之下，陕西师范大学环境感知与信息处理工程技术研究中心，在承担国家级星火计划项目“西北农村新型日光温室网络监测系统”和陕西省科技计划项目“高性能电能计量采集器”的基础上，整合优化相关技术，开发并研制出温湿度网络采集系统和电力计量网络采集系统。该项目针对温湿度及电能计量计费信号的采集、传输、存储及应用开发问题。重点考虑了多种应用领域的普遍需求，综合考虑网络通信状态、数据服务与应用服务的关系。应用传感器网络技术、互联网技术、智能信息处理技术、数据库技术、软件技术等，研究了模块化设计、传感器端数据暂存与转发机制、复杂信号预测方法、消息机制。实现了集环境监测、数据传输、数据管理与应用服务为一体的网络采集系统。在该基础上开发了电力计量网络采集系统和温湿度网络采集系统，并应用于智能温室、博物馆、档案馆、图书馆及冬季供暖监测等领域。系统采用了三模块结构，其中网络采集器模块为一嵌入式系统，实现了温湿度及电能计量计费等信号的采集、存储与转发，并能够在线离线运行；传输模块能够依据WiFi、GPRS、ZigBee、PLC、Ethernet等接口类型，实现信号的传输；数据服务器能够依据管理数据库实现采集模块的接入认证，数据接收与应用服务器间通过消息机制实现通信。采集器终端模块将监控区域内的温湿度信号发送至服务器，用户通过浏览器或其他客户端进行查看、管理或者集成其他应用。该项目在实施过程中完成了硬件平台的搭建、移植操作系统、设计通信协议及完成接口兼容等内容，在设计思路上有一定的突破。该项目的研究成果包括学术论文12篇，国家发明专利2项，软件著作权4项；其中英文论文1篇，中文权威和核心期刊论文11篇；开发新产品5种，并对第一代采集器进行升级，建立示范基地2个，拓展应用领域3个，产生效益及节约能源成本8505.68万元，培训农户及技术员3次共计8人。