CN106027611A - 一种基于WebGIS技术的农机车载智能终端与监控客户端的数据传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于WebGIS技术的农机车载智能终端与监控客户端的数据传输方法，与现有技术相比解决了难以有效针对农机作业进行实时监控的缺陷。本发明包括以下步骤：农机数据的获取，车载智能终端获取农机位置和任务的状态信息；农机状态信息的发送，车载智能终端将状态信息通过无线交换服务器发送给中心服务器组；农机状态信息的处理，中心服务器组接收车载智能终端的状态信息，向监控客户端反馈状态信息；农机状态信息的查看，监控客户端通过表现层对获取的农机信息进行统计和分析,在地图上实时显示农机的正确位置和作业实况。本发明能够及时获取和有效管理农机作业现场各类数据,实现农机信息采集、传输、分析和访问的集成化处理。

Description

一种基于WebGIS技术的农机车载智能终端与监控客户端的数据传输方法

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，具体来说是一种基于WebGIS技术的农机车载智能终端与监控客户端的数据传输方法。

背景技术

随着现代农业的发展，农业机械作业调度与实时监控已成为农机管理的一项重要工作，信息化手段是提高农机作业管理水平的有效途径。但是,现阶段农机装备信息化程度较低,面临许多实际问题。特别是农业管理人员缺乏有效的途径动态跟踪作业过程中的农机,难以在地图上实时管理监控农机。

近些年,由于互联网技术的飞速发展,使得GIS技术发生了质的变化,传统的GIS技术资源共享差、二次发复杂、开发负担重,目前GIS技术已逐渐与Internet相结合,已发展成WebGIS。WebGIS客户端采用Web浏览器，如IE，FireFox。WebGIS是利用Internet技术来扩展和完善GIS的一项新技术，其核心是在GIS中嵌入HTTP标准的应用体系，实现Internet环境下的空间信息管理和发布。WebGIS可采用多主机、多数据库进行分布式部署，通过Internet/Intranet实现互联，是一种浏览器/服务器（B/S）结构，服务器端向客户端提供信息和服务，浏览器（客户端）具有获得各种空间信息和应用的功能。WebGIS不仅不需要用户必须要掌握专业的GIS知识,更对操作系统的要求和需要的成本大大降低。那么如何将WebGIS技术应用到农机工作中已经成为急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中难以有效针对农机作业进行实时监控的缺陷，提供一种基于WebGIS技术的农机车载智能终端与监控客户端的数据传输方法来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于WebGIS技术的农机车载智能终端与监控客户端的数据传输方法，其中数据传输系统包括车载智能终端，车载智能终端与无线交换服务器进行无线通信，无线交换服务器与中心服务器组相连，中心服务器组与监控客户端进行Web连接，所述的中心服务器组包括Web服务器、GIS服务器和通信服务器，Web服务器上连有数据库服务器，数据传输方法包括以下步骤：

农机数据的获取，车载智能终端获取农机位置和任务的状态信息；

农机状态信息的发送，车载智能终端将状态信息通过无线交换服务器发送给中心服务器组；

农机状态信息的处理，中心服务器组接收车载智能终端的状态信息，向监控客户端反馈状态信息；

农机状态信息的查看，监控客户端通过表现层对获取的农机信息进行统计和分析,在地图上实时显示农机的正确位置和作业实况。

所述的农机状态信息的处理包括以下步骤：

建立中心服务器组与监控客户端之间的三层B/S架构，分别为以监控客户端为主的表现层、以Web服务器、GIS服务器和通信服务器为主的业务逻辑层、以数据库服务器为主的数据层；

业务逻辑层的Web服务器接收车载智能终端所发送的农机状态信息；

业务逻辑层向表现层数据的传送，

通信服务器解析农机状态信息中的GPS定位信息，并通过websocket传送给表现层；

GIS服务器将地图信息传送给表现层；

Web服务器将农机任务状态信息传送给表现层；

Web服务器将业务逻辑层的记录数据和农机状态信息发送至数据层的数据库服务器进行存档；

表现层整合GPS定位信息和地图信息，获取农机任务状态信息，并在监控客户端上进行展示。

有益效果

本发明的一种基于WebGIS技术的农机车载智能终端与监控客户端的数据传输方法，与现有技术相比能够及时获取和有效管理农机作业现场各类数据,实现农机信息采集、传输、分析和访问的集成化处理。本发明实时获取农机车载智能终端上的现场作业信息以及农机上挂载传感器所采集的工况数据,通过无线网络远程传输到中心服务器端,中心服务器对远程车载终端上传的数据进行存储与分析,并采用B/S的方式为管理者提供农机地图定位服务和作业数据分析统计服务,实现高效管理。

附图说明

图1为数据传输系统的硬件连接框图；

图2为本发明的方法流程图；

其中，1-中心服务器组、2-无线交换服务器、3-监控客户端、4-车载智能终端、11- Web服务器、12- GIS服务器、13-通信服务器、14-数据库服务器。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1所示，一种基于WebGIS技术的农机车载智能终端与监控客户端的数据传输方法，其中数据传输系统包括车载智能终端4，车载智能终端4安装在农机上，获取农机的现场作业信息和工况数据。车载智能终端4与无线交换服务器2进行无线通信，车载智能终端4通过现有技术中的无线通信技术发送给无线交换服务器2，如GPSR技术、GSM技术，均可以实现无线数据的发送。无线交换服务器2与中心服务器组1相连，中心服务器组1与监控客户端3进行Web连接，监控客户端3从中心服务器组1获取信息和数据。中心服务器组1包括Web服务器11、GIS服务器12和通信服务器13，Web服务器11主要用于网站数据传输、GIS服务器12用于发布高精度地图实现精确定位农机位置、通信服务器13用于对收车载智能终端4的GPS定位信息进行解析和处理。Web服务器11上连有数据库服务器14，数据库服务器14配合Web服务器11实现B/S架构。

如图2所示，本发明所述的数据传输方法包括以下步骤：

第一步，农机数据的获取，车载智能终端4获取农机位置和任务的状态信息。车载智能终端4所获取的农机数据主要包括两部分内容，即农机的GPS信息和相关作业任务数据信息，其利用GPS和传感器进行实时准确地获取农机位置、速度、时间、航向、工况参数、作业任务管理、作业量统计等各方面数据。

第二步，农机状态信息的发送，车载智能终端4将状态信息通过无线交换服务器2发送给中心服务器组1。无线交换服务器2单纯为网络传输而服务，其还可以包括提供服务的数据中心服务器，实现农机状态信息向中心服务器组1的传送。

第三步，农机状态信息的处理，中心服务器组1接收车载智能终端4的状态信息，向监控客户端3反馈状态信息。中心服务器组1用于接收各个车载智能终端4的数据并将这些数据存储到中心服务器组1的数据库服务器14中。中心服务器组1与车载智能终端4或者监控客户端3进行交互时,解析和响应终端的请求,从数据库服务器14中提取数据返回给监控客户端3。其具体步骤如下：

（1）建立中心服务器组1与监控客户端3之间的三层B/S架构，分别为以监控客户端3为主的表现层、以Web服务器11、GIS服务器12和通信服务器13为主的业务逻辑层、以数据库服务器14为主的数据层。三层B/S架构为逻辑上的架构模式，其中表现层采用基于JavaScript的开源框架BootStrap及Leaflet地图框架设计，用以完成农机基础和业务信息的管理、地图显示和基本操作、位移农机的位置信息和状态信息的显示、历史轨迹显示以及各种报表显示。

业务逻辑层包括Web服务器11、通信服务器13和GIS服务器12， Web服务器11是基于asp.net MVC开发的，用以接受表现层的请求，处理完相关的业务逻辑之后返回给表现层；通信服务器13用以对从农机车载终端4接收到的GPS定位信息进行解析和处理后通过websocket传送到表现层； GIS服务器12用以发布地图服务、查询和分析。

数据层包含整个web客户端系统的数据处理逻辑，用以接受业务逻辑层对数据库操作的请求，来实现对系统数据库的查询和修改功能，并把结果提交给业务逻辑层。

（2）业务逻辑层的Web服务器11接收车载智能终端4所发送的农机状态信息，以待对相关农机状态信息的处理。

（3）业务逻辑层向表现层数据的传送，业务逻辑层对相关状态信息进行处理后，传送给表现层。具体步骤如下：

a、通信服务器13解析农机状态信息中的GPS定位信息，并通过websocket传送给表现层，以供表现层进行GPS定位信息与地图信息的匹配。

b、GIS服务器12将地图信息传送给表现层，以供进行农机GPS定位输出。以上传输的是农机的GPS信息在表现层的展示准备。

c、Web服务器11将农机任务状态信息传送给表现层，农机任务状态信息为相关作业任务数据信息，用于在表现层中进行展示准备。

d、Web服务器11将业务逻辑层的记录数据和农机状态信息发送至数据层的数据库服务器14进行存档,在数据层中存档，以接受业务逻辑层对数据库操作的请求，来实现对系统数据库的查询和修改功能，并把结果提交给业务逻辑层。

e、表现层整合GPS定位信息和地图信息在监控客户端3上进行展示，形成农机在高精度地图上的精确定位。获取农机任务状态信息在监控客户端3上进行展示，实现农机状态在监控客户端3上体现。

第四步，农机状态信息的查看，监控客户端3通过表现层对获取的农机信息进行统计和分析,在地图上实时显示农机的正确位置和作业实况。从而实现结合具有GPS定位和GPRS无线远程传输功能的车载硬件终端4,借助无线GPRS网络和传感器,将运行轨迹数据和传感器数据回传给中心服务器组1,通过架设在中心服务器组1的WebGIS系统（Web服务器11和GIS服务器12）及时监测农机作业轨迹数据和农机各部件的工况数据,同时结合ArcGIS Server（GIS服务器12）发布的高精度地图精确定位农机位置。本发明还可以对农机作业过程中将要发生的故障给出预警或对己发生故障的位置进行准确定位，农机手可以及时了解自己的工作量,便于农机管理者和经营单位统计业信息。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (2)

1.一种基于WebGIS技术的农机车载智能终端与监控客户端的数据传输方法，其中数据传输系统包括车载智能终端（4），车载智能终端（4）与无线交换服务器（2）进行无线通信，无线交换服务器（2）与中心服务器组（1）相连，中心服务器组（1）与监控客户端（3）进行Web连接，所述的中心服务器组（1）包括Web服务器（11）、GIS服务器（12）和通信服务器（13），Web服务器（11）上连有数据库服务器（14），其特征在于，数据传输方法包括以下步骤：

11）农机数据的获取，车载智能终端（4）获取农机位置和任务的状态信息；

12）农机状态信息的发送，车载智能终端（4）将状态信息通过无线交换服务器（2）发送给中心服务器组（1）；

13）农机状态信息的处理，中心服务器组（1）接收车载智能终端（4）的状态信息，向监控客户端（3）反馈状态信息；

14）农机状态信息的查看，监控客户端（3）通过表现层对获取的农机信息进行统计和分析,在地图上实时显示农机的正确位置和作业实况。

2.根据权利要求1所述的一种基于WebGIS技术的农机车载智能终端与监控客户端的数据传输方法，其特征在于，所述的农机状态信息的处理包括以下步骤：

21）建立中心服务器组（1）与监控客户端（3）之间的三层B/S架构，分别为以监控客户端（3）为主的表现层、以Web服务器（11）、GIS服务器（12）和通信服务器（13）为主的业务逻辑层、以数据库服务器（14）为主的数据层；

22）业务逻辑层的Web服务器（11）接收车载智能终端（4）所发送的农机状态信息；

23）业务逻辑层向表现层数据的传送，

通信服务器（13）解析农机状态信息中的GPS定位信息，并通过websocket传送给表现层；

GIS服务器（12）将地图信息传送给表现层；

Web服务器（11）将农机任务状态信息传送给表现层；

24）Web服务器（11）将业务逻辑层的记录数据和农机状态信息发送至数据层的数据库服务器（14）进行存档；

25）表现层整合GPS定位信息和地图信息，获取农机任务状态信息，并在监控客户端（3）上进行展示。