山东电网GIS空间数据安防系统上线运行

<正>2月7日,国网山东电力电网GIS空间数据安全防护系统正式上线运行。该系统应用于电网GIS空间信息服务平台(电网GIS平台),主要包括三大功能模块,一是电网空间数据采集终端安全防护模块,此模块通过对现场数据采集终端进行升级,确保常用的采集设备终端符合国网安全接入平台规范,同时通过与安全存储卡的无缝集成,实现了对所采集数据的加密功能。二是安全存储卡管理模块,本模块主要通过加解密接口和身份认证接口对安全存储卡中的数据进行认证和解密,通过对现场采集的加密数据进行认证解密后,将电网数据录入电网GIS平台     

农用仪表与PC机系统的通用接口

根据基于单片机系统的农业仪表的使用需要，设计实现了农业仪表与PC机间的标准通用通讯接口。叙述了在单片机中为进行与PC机通讯而设计的硬件电路及相应的软件设置。同时也阐述了在PC机Windows环境下与农业仪表进行通信的方法步骤。在设计中对芯片的选择、电路原理、软件设计及协议规范等方面进行了比较全面的分析。     

排种器实验台变频调速系统设计

为了利用排种器实验台进行精密播种机排种器的试验研究,设计了排种器实验台的调速系统.首先,介绍了排种器实验台变频调速系统的硬件构成;然后,基于计算机与变频器之间的串行通讯协议,利用VC 的MSComm通讯控件,用VC 6.0语言开发了排种器实验台变频调速系统的控制程序,实现了排种器实验台计算机与变频器的串行通讯.该系统具有操作方便、调速手段多、可靠性和抗干扰能力强等特点,可以满足排种器实验台需要对速度进行实时调节的要求.     

基于智能传感器SHT15的温湿度数据采集系统设计

介绍一种以数字温湿度传感器SHT15为核心的智能温湿度数据采集系统。系统采用具有高速A/D转换、加密性强和解密难度高等优点的芯片STCLE5A32S2,在阐述系统硬件组成、通讯和数据采集软件的基础上,通过传感器采集温度和湿度信号,并通过A/D转化成数字信号,然后再输入给计算机。经过处理后,计算机向温度、湿度控制电路输出数字信号来控制下位机的操作。该系统具有液晶显示、数据监控、数据存储和低功耗等功能及特性,可以广泛应用于各种温、湿度智能控制系统。     

基于ARM的电能数据采集终端的设计

基于ARM和嵌入式Linux系统的电能数据采集终端,通过与主站进行数据信息交互,并与电能表进行通信,进而实现电能数据的智能化采集与管理。简要阐述了终端的功能、硬件的构成以及软件的设计。终端以ARM9架构的AT91SAM9G20芯片作为微处理器,同时采用Linux多线程技术,能够对电能数据进行实时自动采集与管理。     

基于物联网的开关柜智能除湿装置设计

为了实现智能系统控制高压柜的除湿功能,本文在数据采集终端的基础上,基于物联网服务技术,设计开发了一个顶级应用程序APP,该应用程序可以实时监视开关柜的基本运行操作环境。另外,下位机可以根据MODBUS协议的RS-485通讯收集到的综合数据可以显示在PC机界面,可以实现终端的本地监控和远程监控开关门的现场数据。     

基于嵌入式LINUX的远程土壤信息采集系统设计

针对大范围分散的农田信息采集中采集系统通讯成本已大大高于测控部分的成本和通讯已成为制约农田数据采集发展和应用的问题,提出了一种基于嵌入式LINUX操作系统下用TC35I无线通信模块实现远程土壤信息采集系统的设计方案,详细阐述了系统的硬件组成、土壤信息数据采集及传输的通信原理和嵌入式系统Web的构建.实验结果表明,系统能够及时接受远程数据并将数据发送和显示,通过网络实现了对远程采集终端的控制,达到了系统的设计要求.     

灌区地下水位远程监测终端设计

为实现灌区地下水资源的合理开发利用,采用嵌入式和无线通信网络GPRS技术,设计了以STM32芯片为主控制器的地下水位远程监测终端,并介绍了相关的硬件以及软件的设计方案。模拟试验表明,系统可将水位传感器采集的水位数据利用GPRS网络传输给上位机系统,满足设计要求。     

基于无线传感器网络的中央监控系统的设计

设计了一种无线传感器网络中央监测系统。以承载ZigBee技术的CC2430芯片为无线节点的检测与信息处理核心,结合温度、湿度传感器模块,构成无线传感器网络终端检测节点,对现场环境实时检测,并通过路由节点将数据上传;路由节点模块设计,采用无线或RS—485标准的方式与中心节点进行信息通讯,现场循环检测数据能实时传送给中央监控计算机,实现深入现场内部的多点检测和实时监测。在草莓大棚的应用表明,系统可以满足大棚信息采集需求。     

基于FFmpeg的车载嵌入式流媒体终端的研究与实现

基于VS2017+Qt5开发环境实现一款能应用于车载的嵌入式流媒体终端。该终端采用开源的FFmpeg库解码解封装获得流式数据,基于Qt应用程序中的OpenGL库显示平面视频帧数据,对比3种音视频同步方案,解决音视频同步问题。经过测试验证,该款流媒体终端设备能够充分满足车载工作要求,系统功能稳定性良好。软件程序启动效率快并且支持多协议,视频播放流畅,音频无明显杂音存在,音视频同步功能较好。综上所述,该款跨平台的嵌入式流媒体可以很好地实现车载播放功效。     

无线传输网络在农业灌溉中的应用

在可持续发展战略的要求下,如何提高我国水利管理部门的水、电资源管理水平和管理效率已成为当前科技工作者一个重要的研究课题;在分析我国农业灌溉实际情况的基础上,基于虚拟总线技术提出一种能够满足远程自动抄表、自动计量及实现IC卡身份识别的农业灌溉水电管理系统;介绍了该系统的数据拓扑方式,详细阐述了水电控制器、通讯控制器及中心计算机在无线方式下的数据传输模式和实现方法,设计了通讯控制器的硬件电路。从试验结果来看,该无线传输网络在一定程度上满足了农业灌溉的需求,具有一定的实用性和推广价值。     

水田作业机械无线遥控系统设计

为实现水田作业机械的遥控操作,采用无线数据收发模块和数据采集处理模块,配合无线通讯协议,设计了一套基于单片机的水田作业机械无线遥控驾驶系统.通过野外作业实验表明,该系统遥控距离达到300m,具备串口通讯功能,无线数据传输稳定,模拟量数据输出平滑,能满足水田作业机械的遥控要求.     

基于CAN总线的拖拉机ECU中虚拟终端的设计

介绍了农业设备使用的一种基于CAN的国际标准电子通信协议-ISO11783虚拟终端协议.同时,在拖拉机ECU中给出了采用该协议标准的虚拟人机界面的设计流程,并通过仿真实现了车身信息的数字化显示.该虚拟终端设计改变了传统的模拟仪表显示方式并使得人机接口标准化,为拖拉机EGU中虚拟终端的设计提供参考.     

基于规模化养殖的禽舍通风系统控制平台设计

设计了基于规模化养殖的禽舍通风系统控制平台。以手机App移动终端作为远程控制终端，以STM32F103单片机为核心，结合外围功能模块，设计现场硬件控制终端。用户可通过手机App移动终端远程实现现场硬件控制终端的分时预约控制、实时监控等功能，也可通过功能按键，手动设置现场硬件控制终端的工作方式，实现单路交流电输入、多路交流电输出控制，进而实现后续多路通风排气扇工作状态有效控制。该平台灵活、简单，满足规模化禽舍通风的要求。      

基于ZigBee的温室环境监测图像传感器节点设计

设计了一种能够监测温室环境的无线智能图像传感器节点,采用CC2430与LPC1766芯片相结合作为硬件处理平台,通过串口摄像头获取图像帧,利用ZigBee帧协议设计图像包格式,对图像数据进行分包组网传输.实验表明该节点最大通信距离可达160 m,节点丢包率较低,一帧JPEG格式的温室图像大小约为10 kB,通过ZigBee传输一帧图像大约为135 s.该节点可以实现温室环境图像信息的采集和传输,且结构紧凑、工作稳定、功耗低,可以满足温室环境监测的要求.     

基于WinCE系统和GPRS的远程车载数据采集与监控系统

为了满足汽车道路疲劳试验的数据远程采集与实时监控的要求,开发了基于WinCE系统和GPRS通讯网络的远程车载数据采集监控系统。车载终端采用嵌入式PC作为核心,利用外围电路接口连接A\D模块、CAN总线模块及GPS\GPRS模块;在WinCE系统上开发软件,协调车载终端内部各个模块工作、运算、及数据处理与存储,通过GPRS通讯模块将关键数据发送到监控中心,实现了汽车道路疲劳试验的远程数据采集与监控。     

基于Visual C++MSComm通讯控件的排种器实验台变频调速系统设计

介绍了排种器试验台变频调速系统的系统组成,以及实现计算机与变频器之间串行通讯的硬件构成及程序设计方法, 以此实现了计算机与变频器的串行通讯。利用本系统可以满足排种器实验台对计算机控制的速度实时调节的要求。     

面向小麦区块链追溯系统的分级监管模型设计与实现

针对现有的农产品溯源系统中数据监管存在的监管单一、权限集中,以及监管过程中隐私泄露等问题,通过研究小麦制粉行业全业务流程特性,设计并构建了面向小麦区块链追溯系统的分级监管模型。该模型以联盟链Hyperledger Fabric为基础构建多链架构,提出了基于密文策略属性加密(CP-ABE)技术的加密隐私密钥传输方法,通过一对多的加密属性设计多个数据监管部门,并在密文中嵌入访问结构实现权限管控。通过理论分析,所提出的分级监管模型能够在满足消费者追溯需求的基础上,实现企业隐私保护、分级授权管控、全流程穿透式实时监管的功能。在安全方面,该模型在控制策略保持不变的情况下,改变需加密密钥的任意一位,生成密文平均变化率为95.5%;在保持密钥不变的前提下,通过改变企业授权访问策略,引起解密私钥平均变化率为75.5%,具有较高的混淆性和安全性。在效率方面,所设计的分级监管模型公开溯源数据平均查询时延为6.67 ms,隐私数据平均解密查询时延为34.45 ms,数据监管平均查询时延为37.78 ms。     

基于智能合约的果蔬区块链溯源数据存储方法研究

随着区块链农产品溯源技术的发展,果蔬产品质量安全得到保障。由于我国果蔬产品溯源跨度大、追溯周期长、涉及面广,并且区块链网络数据账本由全网节点共同记账备份,海量溯源数据存储压力大,同时所有数据透明共享,造成供应链溯源数据无法全部上链,引起产品数据上下游溯源企业共享不及时、追溯数据安全性难以得到保障、监管部门无法实时监管全部溯源数据,出现农产品质量安全问题时,责任无法定位、产品难以找到问题源头。基于上述问题,设计基于区块链多链架构的果蔬产品溯源框架,设计溯源数据存储模型,并通过智能合约实现溯源数据分类链上加密存储、链间授权访问、基于授权凭证解密查询,保证果蔬全供应链溯源隐私数据密文上链,减缓区块链存储压力、实现上下游溯源企业隐私数据无孤岛授权共享。基于联盟链Hyperledger Fabric通道技术实现多链溯源系统,经过扩散性测试,由对称加密与椭圆曲线混合加密的“链上加密存证、链间基于授权凭证共享、链上解密查询”智能合约方案,隐私数据密文变化率达95%以上,密钥密文变化率达94%以上,具备较高的安全性和混淆性;经过性能测试,所设计并实现的多链架构溯源系统公开溯源数据查询平均时延为56.9ms,基于授权凭证的隐私溯源数据平均解密查询时延为62.87ms,处理企业节点发起数据上链请求的平均时延为2.16s,能够满足果蔬产品追溯实际的应用需求。     

电力载波技术在农田灌溉控制系统中的应用

采用电力智能载波收发芯片PL3120和LonWorks网络技术,设计了农村农田水利灌溉远程监控系统;提出了基于PL3120芯片的低压电力载波模块硬件系统框架;构建了一种基于PL3120芯片的电力载波通信协议。该系统硬件电路简单,成本低,性能可靠,只需用电源插座就可以连接电力线构成LON总线,适合农村水利灌溉系统远程控制改造系统中。