基于Netty的青饲机工况远程监测系统设计与实现
发布时间：2020-12-18 11:41
信息化、智能化是青饲机未来的主要发展方向,青饲机的工作状态和收获质量等信息一直是青饲机软件系统的重点监测内容。本文以提高系统的稳定性、可靠性为目的,对车载终端计算机（以下简称:车载终端）与云服务器系统之间的数据通信框架和长字符串编解码方法展开深入研究。主要研究内容如下:1.设计了一款新型青饲机工况远程监测系统。利用云服务器在数据处理等方面的技术优势,将青饲机的数据传输和分析处理从传统车载终端监测系统中剥离开,形成独立的数据传输模块和Web应用模块,使车载终端主要负责数据采集,从总体设计上降低传统车载终端监测系统对数据处理的压力,提高系统整体性能。2.搭建了一种基于Netty的数据通信服务器。利用Netty在数据通信中的高并发、传输快、封装好的优势,且符合用户对数据传输时间长、频率高、并发量大的特定需求,实现了青饲机车载终端与云服务器之间高效的数据传输。3.研究了一种Marshalling字符串编解码方法。对比分析了 Java序列化、Protobuf方法对数据接入量和I/O速度的影响,试验结果表明:采用Marshalling的青饲机数据通信服务器具有更高的稳定性和数据读写效率。4.研究了...
【文章来源】：中国农业机械化科学研究院北京市
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２?９９００ｉ型自走式青饲机远程终端信息显示图??
切段长度（单位调整切段长度为１ｍｍ），提高词??草的切割质量Ｍｌ。该机型可以每分钟收获７吨饲草，比以前型号的收获效率提高１０％。该机型的??车载显示分为三个显示屏，主要显示车辆的动力参数、牵引车参数、青饲机的工况、饲草的收获??情况（切割质量、喂入质量等）等信息，如图Ｍ所示。该机型改进了?９０００系列的饲草运输车，??使车辆可以自动和青饲机保持一定的间距，可以通过显示屏上查看各个运输车的位置和饲草卸载??的信息。??（ａ）自动驾驶图?（ｂ）运输车位置信息图?（ｃ）饲草卸载阍??图１－１?９９００ｉ型自走式青饲机车载终端信息显示图??约翰迪尔通过４６４０?Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ?Ｄｉｓｐｌａｙ?（４６４０通用显示），将青饲机收获中的各种倍息在远朽丨??终端显示，青饲机远程终端信息显示如图１－２所示。用户可以在计算机对上传的数据进行分析，??通过地图显示地块的产量信息，为下一个作业季的种植提供数据支持。??⑷手机端?（ｂ＞计算机端?（ｃ）产ｆｉｔ信息??图１－２?９９００ｉ型自走式青饲机远程终端信息显示图??我国对联合收割机的智能化研宄起步较晚，国内联合收割机的监测系统研究主要有：陈进等??％１７】设计了基于ＡＲＭ的联合收割机远程监测系统和基于Ａｎｄｒｏｉｄ手机的联合收获机主要部件１：??况监测系统。李新成等％采用数字阈值滤波方法提高谷物产量的测量精度。马志艳等＿设计了一??种基于ＬａｂＶＩＥＷ的联合收割机远程作业数据采集系统。熊思华等稻麦联合收割机总线化监控??系统研究。王吉中等［２１］研发青词机收获中金属异物检测系统。但大多数系统是针对单台车辆作业，??其中信息采集、处理、分析都由车载终端完成。目前，国内对青饲机整体
、数据分析等操作。??在云端服务器部署Ｓｏｃｋｅｔ通信服务器，负责与车载终端进行稳定的数据通信，完成工况数据??的传输与数据的高效存储。数据库服务器根据数据的类型和使用频率采用不同的数据库，主要有??ＭｙＳＱＬ数据库和Ｒｅｄｉｓ数据库，用来存储用户信息、设备信息、工况数据等。Ｗｅｂ服务器用来??响应驾驶员和管理人员的请求，未来将根据青饲机的工况信息进行故障的诊断与预瞥。用户通过??该系统查看青词机工况，对协同作业的车辆进行远程调配。??从系统的层级角度分析，分为四层架构系统总体框架如图２－１所示，系统的总体设计??流程图如图２－２所示。??感知Ｗ?网络层（Ｎｅｔｔｙ）?中间层?应用Ｍ??ＳｐｒｉｎｇＢｏｏｌ?框架??＾?ＩＣｃｎｉｏｓ?Ｔ〇ｉ？ｃａｔ?丨丨?Ｉ??．１?ＭｙＳＱＬ?］?｜?Ｒｅｄｉｓ?Ｉ?ｉ＿??＿?ｓ＾?°??＾?ｔｅｒ１?邮件??并发）Ｍ?、止务服务器应用服务器??——Ｉ务‘ＩＩ?ｍ??图２－１系统总体架构图??感知层：主要负责工况信息的采集、预处理与传输。传感器采集到的数据通过ＣＡＮ?（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ??Ａｒｅａ?Ｎｅｔｗｏｒｋ）总线实现与车载终端之间的有线数据传输，数据采集模块的控制器为工业一体机??（ＰＰＣ－ＤＬ０８０Ｄ，?ＳＳＤ６４Ｇ，?ＤＤＲ３２Ｇ），该工控机采用８英寸高亮度ＴＦＴ显示屏，带有蜂鸣器，??驾驶员通过观看显示屏或听到蜂鸣声音获取实时工况信息。??网络层：整个系统的核心层，也是远程工况数据传输的核心。它需要实时地接收来丨＇３感知层??发送的工况数据，并进行数据的解码、编码、存储等；而且响应用户的服务请求，并完成对数据??的分析处理。??中间层：以业务
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国青贮饲料产业发展现状分析[J]. 刘忠宽,刘振宇,李江,谢楠,秦文利,冯伟,智健飞. 草学. 2020(01)
[2]国产大型青饲收获机突围高端市场[J]. 刘慧. 农机质量与监督. 2020(01)
[3]基于Spring Boot+Ext JS的企业应用系统通用平台的设计与实现[J]. 陈学明. 电脑知识与技术. 2019(35)
[4]基于MongoDB的非关系型数据库的设计与开发[J]. 任明飞,李学军,崔蒙蒙,杨双龙,孙小奇. 电脑知识与技术. 2019(34)
[5]农业机械智能化设计技术发展现状与展望[J]. 杜岳峰,傅生辉,毛恩荣,朱忠祥,李臻. 农业机械学报. 2019(09)
[6]基于Netty的IoT终端通信服务系统设计[J]. 顾振德,刘子辰,龙隆,牟林宏. 计算机应用与软件. 2019(04)
[7]基于SpringBoot的工控组态软件Web发布系统设计与实现[J]. 李之奇,封成玉,徐一凤,王毅璇,王皓. 信息技术与网络安全. 2019(04)
[8]关于数据库技术在计算机网络中的应用设计与实现[J]. 王磊,王兆宇,刘晓丹. 微型电脑应用. 2019(03)
[9]基于LabVIEW的联合收割机远程作业数据采集系统[J]. 马志艳,余昌舜,杨磊,杨光友. 中国农机化学报. 2019(02)
[10]约翰迪尔高质量青贮解决方案[J]. 崔腾凯. 农业机械. 2018(07)
硕士论文
[1]基于Netty框架的性能测试系统的设计与实现[D]. 李培殿.北京邮电大学 2019
[2]青饲机收获中金属异物检测系统研发[D]. 王吉中.中国农业机械化科学研究院 2019
[3]联合收割机远程监测平台及故障分析研究[D]. 李哲.湖北工业大学 2019
[4]纯电动汽车车载信息远程采集与监测系统的设计[D]. 吴承希.重庆理工大学 2019
[5]基于Netty的高性能RPC服务器的研究与实现[D]. 苏锦.南京邮电大学 2018
[6]基于Netty框架的多用户并发访问技术研究及应用[D]. 张河.河南大学 2017
[7]NIO高性能框架的研究与应用[D]. 刘蓬.湖南大学 2013
[8]联合收割机主要工作部件监测装置研究[D]. 高飞.浙江大学 2012
[9]CAN总线控制器的研究与设计[D]. 耿方新.北京交通大学 2010
[10]基于NIO的java高性能网络应用的技术研究[D]. 曾自强.北京邮电大学 2009
本文编号：2923943
【文章来源】：中国农业机械化科学研究院北京市
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２?９９００ｉ型自走式青饲机远程终端信息显示图??
切段长度（单位调整切段长度为１ｍｍ），提高词??草的切割质量Ｍｌ。该机型可以每分钟收获７吨饲草，比以前型号的收获效率提高１０％。该机型的??车载显示分为三个显示屏，主要显示车辆的动力参数、牵引车参数、青饲机的工况、饲草的收获??情况（切割质量、喂入质量等）等信息，如图Ｍ所示。该机型改进了?９０００系列的饲草运输车，??使车辆可以自动和青饲机保持一定的间距，可以通过显示屏上查看各个运输车的位置和饲草卸载??的信息。??（ａ）自动驾驶图?（ｂ）运输车位置信息图?（ｃ）饲草卸载阍??图１－１?９９００ｉ型自走式青饲机车载终端信息显示图??约翰迪尔通过４６４０?Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ?Ｄｉｓｐｌａｙ?（４６４０通用显示），将青饲机收获中的各种倍息在远朽丨??终端显示，青饲机远程终端信息显示如图１－２所示。用户可以在计算机对上传的数据进行分析，??通过地图显示地块的产量信息，为下一个作业季的种植提供数据支持。??⑷手机端?（ｂ＞计算机端?（ｃ）产ｆｉｔ信息??图１－２?９９００ｉ型自走式青饲机远程终端信息显示图??我国对联合收割机的智能化研宄起步较晚，国内联合收割机的监测系统研究主要有：陈进等??％１７】设计了基于ＡＲＭ的联合收割机远程监测系统和基于Ａｎｄｒｏｉｄ手机的联合收获机主要部件１：??况监测系统。李新成等％采用数字阈值滤波方法提高谷物产量的测量精度。马志艳等＿设计了一??种基于ＬａｂＶＩＥＷ的联合收割机远程作业数据采集系统。熊思华等稻麦联合收割机总线化监控??系统研究。王吉中等［２１］研发青词机收获中金属异物检测系统。但大多数系统是针对单台车辆作业，??其中信息采集、处理、分析都由车载终端完成。目前，国内对青饲机整体
、数据分析等操作。??在云端服务器部署Ｓｏｃｋｅｔ通信服务器，负责与车载终端进行稳定的数据通信，完成工况数据??的传输与数据的高效存储。数据库服务器根据数据的类型和使用频率采用不同的数据库，主要有??ＭｙＳＱＬ数据库和Ｒｅｄｉｓ数据库，用来存储用户信息、设备信息、工况数据等。Ｗｅｂ服务器用来??响应驾驶员和管理人员的请求，未来将根据青饲机的工况信息进行故障的诊断与预瞥。用户通过??该系统查看青词机工况，对协同作业的车辆进行远程调配。??从系统的层级角度分析，分为四层架构系统总体框架如图２－１所示，系统的总体设计??流程图如图２－２所示。??感知Ｗ?网络层（Ｎｅｔｔｙ）?中间层?应用Ｍ??ＳｐｒｉｎｇＢｏｏｌ?框架??＾?ＩＣｃｎｉｏｓ?Ｔ〇ｉ？ｃａｔ?丨丨?Ｉ??．１?ＭｙＳＱＬ?］?｜?Ｒｅｄｉｓ?Ｉ?ｉ＿??＿?ｓ＾?°??＾?ｔｅｒ１?邮件??并发）Ｍ?、止务服务器应用服务器??——Ｉ务‘ＩＩ?ｍ??图２－１系统总体架构图??感知层：主要负责工况信息的采集、预处理与传输。传感器采集到的数据通过ＣＡＮ?（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ??Ａｒｅａ?Ｎｅｔｗｏｒｋ）总线实现与车载终端之间的有线数据传输，数据采集模块的控制器为工业一体机??（ＰＰＣ－ＤＬ０８０Ｄ，?ＳＳＤ６４Ｇ，?ＤＤＲ３２Ｇ），该工控机采用８英寸高亮度ＴＦＴ显示屏，带有蜂鸣器，??驾驶员通过观看显示屏或听到蜂鸣声音获取实时工况信息。??网络层：整个系统的核心层，也是远程工况数据传输的核心。它需要实时地接收来丨＇３感知层??发送的工况数据，并进行数据的解码、编码、存储等；而且响应用户的服务请求，并完成对数据??的分析处理。??中间层：以业务
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国青贮饲料产业发展现状分析[J]. 刘忠宽,刘振宇,李江,谢楠,秦文利,冯伟,智健飞. 草学. 2020(01)
[2]国产大型青饲收获机突围高端市场[J]. 刘慧. 农机质量与监督. 2020(01)
[3]基于Spring Boot+Ext JS的企业应用系统通用平台的设计与实现[J]. 陈学明. 电脑知识与技术. 2019(35)
[4]基于MongoDB的非关系型数据库的设计与开发[J]. 任明飞,李学军,崔蒙蒙,杨双龙,孙小奇. 电脑知识与技术. 2019(34)
[5]农业机械智能化设计技术发展现状与展望[J]. 杜岳峰,傅生辉,毛恩荣,朱忠祥,李臻. 农业机械学报. 2019(09)
[6]基于Netty的IoT终端通信服务系统设计[J]. 顾振德,刘子辰,龙隆,牟林宏. 计算机应用与软件. 2019(04)
[7]基于SpringBoot的工控组态软件Web发布系统设计与实现[J]. 李之奇,封成玉,徐一凤,王毅璇,王皓. 信息技术与网络安全. 2019(04)
[8]关于数据库技术在计算机网络中的应用设计与实现[J]. 王磊,王兆宇,刘晓丹. 微型电脑应用. 2019(03)
[9]基于LabVIEW的联合收割机远程作业数据采集系统[J]. 马志艳,余昌舜,杨磊,杨光友. 中国农机化学报. 2019(02)
[10]约翰迪尔高质量青贮解决方案[J]. 崔腾凯. 农业机械. 2018(07)
硕士论文
[1]基于Netty框架的性能测试系统的设计与实现[D]. 李培殿.北京邮电大学 2019
[2]青饲机收获中金属异物检测系统研发[D]. 王吉中.中国农业机械化科学研究院 2019
[3]联合收割机远程监测平台及故障分析研究[D]. 李哲.湖北工业大学 2019
[4]纯电动汽车车载信息远程采集与监测系统的设计[D]. 吴承希.重庆理工大学 2019
[5]基于Netty的高性能RPC服务器的研究与实现[D]. 苏锦.南京邮电大学 2018
[6]基于Netty框架的多用户并发访问技术研究及应用[D]. 张河.河南大学 2017
[7]NIO高性能框架的研究与应用[D]. 刘蓬.湖南大学 2013
[8]联合收割机主要工作部件监测装置研究[D]. 高飞.浙江大学 2012
[9]CAN总线控制器的研究与设计[D]. 耿方新.北京交通大学 2010
[10]基于NIO的java高性能网络应用的技术研究[D]. 曾自强.北京邮电大学 2009
本文编号：2923943
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