摘要：随着现代社会的高速发展，轨道交通也已经且在高速的发展。轨道交通的发展对社会的发展提供了各种各样的便利，但是也会经常出现各种各样的问题。比如节假日之间的人流量问题，春运期间的排队购票等繁琐问题等。轨道交通综合监控系统的应用解决了大部分的问题，智慧车站在客流预测、在线监管与信息服务和舆情监测等方面的全方位的全力服务，运用互联网技术优化信息资源，建立更佳完善的一个一体化的服务平台。Modbus主要应用于下位机，采集的数据经过相关通信系统进行协议转换进入上位机操作系统。概述说明了Modbus协议的格式与RS485的特点。讲述了一些与数据采集服务相关的技术。研究MQTT协议的基本格式,能够更号的实施基于MQTT的方法。通过软件的开发，构建了基于MQTT的数据协议转换软件，实现了轨道交通综合监控的数据的采集和传输功能。

关键词：MQTT；综合监控；接口

Research on Data Acquisition Interface Technology of Rail Transit Integrated Monitoring

Abstract: With the rapid development of modern society, rail transit has also been developed at a high speed. The development of rail transit has provided various facilities for the development of the society, but various problems often arise. Such as the flow of people between the holidays, queuing tickets during the Spring Festival and other tedious issues. The application of the rail transit comprehensive monitoring system solves most of the problems. The smart station provides comprehensive and full-service services in passenger flow forecasting, on-line supervision and information services, and public opinion monitoring, and uses Internet technology to optimize information resources and establish a better one. Integrated service platform. Modbus is mainly used in lower computers, and the collected data is converted into the operating system of the host computer through the relevant communication system. The overview describes the format of the Modbus protocol and the features of the RS485. Describes some technologies related to data acquisition services. To study the basic format of the MQTT protocol, you can implement MQTT-based methods. Through the development of software, the data protocol conversion software based on MQTT was constructed, and the data collection and transmission function of the comprehensive monitoring of rail transit was realized.

Keywords:  MQTT; Integrated Monitoring; Interface  

目  录

1 前言 1

1.1 目的 1

1.2 意义 1

2 综合监控 2

2.1 综合监控概述 2

2.2 综合监控系统构成 2

2.3 系统构成概述 2

2.3.1 硬件构成 2

2.3.2 软件构成 3

2.4 一般轨道交通综合监控系统的整体结构图 4

2.5 本章小结 5

3 MODBUS 6

3.1 概述 6

3.2 MODBUS 特点 6

3.3 串口 7

3.3.1 RS232 7

3.3.2 RS485 8

3.4 本章小结 9

4 MQTT 10

4.1 MQTT协议实现方式 10

4.1.1 MQTT客户端 10

4.1.2 MQTT协议的订阅会话与主题名 11

4.2 MQTT协议方法 11

4.3 MQTT数据包结构 11

4.3.1 MQTT固定头 12

4.3.2 MQTT数据包类型 12

4.3.3 标识位 13

4.3.4 剩余长度（Remaining Length） 14

4.3.5 MQTT可变头 14

4.3.6 Payload消息体 15

4.4 本章小结 15

5 系统设计及实现 16

5.1 系统原理 16

5.2 系统工作流程 17

5.3 本章小结 19

6 软件开发 20

6.1 软件概述 20

6.2 软件基本介绍 20

6.2.1 Microsoft VisualC++ 20

6.2.2 串口调试助手 21

6.2.3 虚拟串口 21

6.3 本章小结 22

7 仿真与结果 23

7.1 仿真 23

7.2 结果 26

7.3 本章小结 28

8 总结与展望 29

致 谢 30

参考文献 31

附录 32

1 前言

1.1 目的

随着现代科技水平的不断提高，轨道交通建设也越发的发展起来。国家的交通建设也越来越发达了，出现个各种各样的出行方式，如汽公交车、飞机、火车等等。轨道交通成为了生活中必不可少的一部分。随着轨道交通不断的发展，交通越发的便利起来，生活越来与方便快捷，工作效率越来高。但与之相随的还有各种各样的状况影响着社会，如因信息的延时传输带来的负面影响，甚至影响到了人民的生命安全，交通工具所经之处的自然环境的温度湿度等数据的采集等等，这些影响了社会的正常发展，降低了出行的效率，甚至对人民的生命安全造成了威胁，为了降低甚至消除这些威胁因素，就需要一些其他的方式来应对。在节假日期间，尤其春运期间，全国各个城市的火车站经常会遇到遇到各种各样的问题，如购不到火车票，排队验票时的人力问题，站内的物品丢失问题及突发的各种问题，给春运期间带来的大量的麻烦。