工业能耗监测与分析系统(源码)【字数：6601】
第二次世界大战之后，各个国家都步入了飞速发展阶段，但飞速发展同时也带来了诸多弊端，比较突出的一个弊端就是环境污染问题。能源消耗数据报表的不真实，滥用不可再生能源是环境污染的直接原因。工业能耗监测与分析系统可以直接明了的查看能源消耗数据，实时监测能源消耗异常，使数据更加真实有效，提高能源消耗数据的利用率。本文对毕业设计课题工业能耗监测与分析系统的设计模式与开发流程进行了详细的描述。本设计分为前端和后端两大模块，前端开发技术使用市场主流的前端编程语言，后端开发使技术使用Java等市场上主流后端开发语言，采用三层架构设计思想，所需要的数据使用MySQL数据库定义随机产生数据事件产生随机数据，使用Navicat Premium进行数据的管理。本课题主要概述了工业能耗监测与分析系统开发的初衷和背景，开发该系统所使用的开发工具和该系统的设计与实现。
目 录
一、引言 1
（一）开发背景 1
（二）选题意义 1
（三）设计目标 1
（四）开发软件 2
二、系统分析与设计 3
（一）系统需求分析 3
（二）系统功能设计 3
（三）数据库设计 5
（四）原型设计 6
（五）开发及运行环境 9
三、概要设计 9
（一）基本设计和处理流程 9
（二）系统功能模块图 10
（三）系统功能结构 11
四、系统具体实现 11
（一）登录 11
（二）水、电、燃气总消耗 12
（三）各部门水消耗明细 12
（四）各部门电消耗明细 14
（五）各部门燃气消耗明细 15
五、系统测试 17
（一）测试环境 18
（二）测试过程 18
六、结束语 19
致谢 20
参考文献 21
一、引言
（一）开发背景
新中国成立以来，中国经济正以肉眼可观速度快速发展，以前的中国在美国眼里不值得一提，现如今中国的发展让美国不得不重视，视中国为眼中钉肉中刺。但在经济飞速发展同时也让中国有了 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
更加严峻的问题环境污染，再加上各个工厂企业为了节约成本，将未经处理的有害物质直接排入水体，随便掩盖固体废物废料，乱排有害气体，企业上报的能耗表，由于利润问题多多少少会倾向于企业本身。造成了能源消耗大，利用率低等一系列问题。
本课题所设计的工业能耗监测与分析系统是一个多功能，数据展现清晰明了的系统。通过数据大屏展示，互联网与人工进行实时监控管理，在人工与互联网双重监测下能够及时发现能耗异常，避免能耗浪费现象，从而起到对能耗的节约的作用。从源头节约能源的使用，可以有效的控制大量固体废料，有害气体，有害液体等污染物的产生。工业能耗监测与分析系统通过折线图、散点图、柱状图等绘成数据大屏，实时展示能源消耗数据，监测实时数据，对历史数据进行计算、汇总。通过数据大屏展示数据，可以使数据更加清晰明了，更加有效快捷的查看各种能源的实时消耗和历史数据总消耗，因此为了防止能源的过度消耗，提高能源的利用率,加强能源管理的手段，在这个互联网高速发展的时代，运用互联网对工业能耗监测尤为重要。
（二）选题意义
大学三年中学习了前端开发技术和后端开发技术，本课题也是采用了前后端分离的开发技术。通过本课题可以对三年大学知识进行运用、总结、巩固。不仅可以展示这三年学习成果，还可以发现知识掌握的不足之处，提高解决难题的能力，工业能耗监测与分析系统是对水、电、燃气、历史数据进行监测,能够在线采集工业数据，实时监测能耗的消耗状态，还具有分析、计算等功能。可以做到提高节能效率，具有有效的实时监测手段。本课题凭借着最前沿的IT技术，通过互联网、物联网使工业化与信息化进行融合，科学地提高能源使用率。
（三）设计目标
能耗监测分析系统是通过数据库定义随机产生数据事件，通过随机产生的数据模拟工业能耗数据，并将随机产生的数据进行采集，通过ECharts技术将所产生的随机数据通过图表的形式展现在数据大屏中，实现通过对模拟工业数据的读取和展示。展现实时数据可以有效监测能源消耗异常，使能源消耗数据更加的清晰明了，实现了人工系统双重监测，使数据更加的安全有效。
（四）开发软件
1. MySQL
MySQL是一款轻量型关系型数据库系统。MySQL对于数据的管理有着较高的安全性，操作起来轻巧方便，与市场上需要付费的数据库不分伯仲，MySQL虽然是一款小型的数据库系统，却可以存储大量的信息和数据，给开发者提供了一个免费实用的数据库平台。
2. Navicat Premium
Navicat premium拥有着操作简单，运行速度快等优点，还拥有跨平台功能，节约了使用成本。
二、系统分析与设计
（一）系统需求分析
本系统是通过数据库随机产生数据，通过ECharts图表将数据通过数据大屏展示给用户，采用随机产生数据目的是为了更加真实有效的模拟工业能耗数据的产生。本系统的功能共有五大模块：用户登录、水电燃气总消耗明细、各个部门水消耗明细、各个部门电消耗明细、各个部门燃气消耗明细，如图21所示。
图21系统架构图
（二）系统功能设计
1、用户登录功能设计
本系统为保护数据的安全性，系统需要对访问者进行认证。要查看能耗数据消耗信息，需要登录开发者提供的账号和密码，用户在页面输入的账号与密码与数据库中信息一致时，则可以跳转到水电燃气总消耗界面，否则停留在登录页面进行再次登录。考虑到Cookie数据的安全性，本系统对Cookie数据提供了加密功能，保护了用户的账号和密码，进一步的加强了能耗数据的安全性。
2、水电燃气消耗明细功能设计
水、电、燃气消耗明细功能是通过对水、电、燃气事件所产生的数据进行实时采集，通过本系统程序的业务逻辑层进行计算汇总，计算出各个部门水、电、燃气的总消耗的数据。水消耗的总数据通过折线图的形式展现，横坐标显示水消耗数据的时间，纵坐标为工厂水消耗的总数据。电消耗的总数据通过折线图的形式展示，横坐标为电消耗产生数据的时间，纵坐标为工厂用电消耗的总数据。工厂燃气消耗的总数据通过散点图的形式展现，横坐标显示燃气消耗数据的时间，纵坐标为工厂燃气消耗的总数据。水消耗明细、电消耗明细、燃气消耗明细分别赋予跳转功能，分别点击可以跳转到各部门水、电、燃气消耗明细界面。水、电、燃气总消耗占比通过饼状图展示，显示水、电、燃气消耗占比明细，以百分比的形式展现。水、电、燃气的历史数据通过柱状图的形式展示，对水、电、燃气的总消耗进行计算得出数据。
3、水、电、燃气消耗明细功能设计
水消耗明细功能是通过算法计算，通过SQL语句操作定时器事件，随机产生电流、电压，并从数据库中读取，通过算法程序计算出此刻的水消耗量。水消耗明细模拟工厂三个部门的水消耗，数据通过五个图表展示，第一、二、三部门水消耗明细分别以折线图、散点图的形式显示，横坐标为消耗数据的时间，纵坐标为各个部门每段时间所消耗水的数据。三个部门用水占比以饼状图展示，分别显示各个部门消耗水的占比。历史数据以柱状图展示，横坐标为各个部门，纵坐标为各个部门用水总量。电、燃气消耗明细的功能设计与水消耗明细展示的方式相同，只需修改数据库，修改生成数据的事件，电、燃气消耗明细功能均可实现。
目 录
一、引言 1
（一）开发背景 1
（二）选题意义 1
（三）设计目标 1
（四）开发软件 2
二、系统分析与设计 3
（一）系统需求分析 3
（二）系统功能设计 3
（三）数据库设计 5
（四）原型设计 6
（五）开发及运行环境 9
三、概要设计 9
（一）基本设计和处理流程 9
（二）系统功能模块图 10
（三）系统功能结构 11
四、系统具体实现 11
（一）登录 11
（二）水、电、燃气总消耗 12
（三）各部门水消耗明细 12
（四）各部门电消耗明细 14
（五）各部门燃气消耗明细 15
五、系统测试 17
（一）测试环境 18
（二）测试过程 18
六、结束语 19
致谢 20
参考文献 21
一、引言
（一）开发背景
新中国成立以来，中国经济正以肉眼可观速度快速发展，以前的中国在美国眼里不值得一提，现如今中国的发展让美国不得不重视，视中国为眼中钉肉中刺。但在经济飞速发展同时也让中国有了 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
更加严峻的问题环境污染，再加上各个工厂企业为了节约成本，将未经处理的有害物质直接排入水体，随便掩盖固体废物废料，乱排有害气体，企业上报的能耗表，由于利润问题多多少少会倾向于企业本身。造成了能源消耗大，利用率低等一系列问题。
本课题所设计的工业能耗监测与分析系统是一个多功能，数据展现清晰明了的系统。通过数据大屏展示，互联网与人工进行实时监控管理，在人工与互联网双重监测下能够及时发现能耗异常，避免能耗浪费现象，从而起到对能耗的节约的作用。从源头节约能源的使用，可以有效的控制大量固体废料，有害气体，有害液体等污染物的产生。工业能耗监测与分析系统通过折线图、散点图、柱状图等绘成数据大屏，实时展示能源消耗数据，监测实时数据，对历史数据进行计算、汇总。通过数据大屏展示数据，可以使数据更加清晰明了，更加有效快捷的查看各种能源的实时消耗和历史数据总消耗，因此为了防止能源的过度消耗，提高能源的利用率,加强能源管理的手段，在这个互联网高速发展的时代，运用互联网对工业能耗监测尤为重要。
（二）选题意义
大学三年中学习了前端开发技术和后端开发技术，本课题也是采用了前后端分离的开发技术。通过本课题可以对三年大学知识进行运用、总结、巩固。不仅可以展示这三年学习成果，还可以发现知识掌握的不足之处，提高解决难题的能力，工业能耗监测与分析系统是对水、电、燃气、历史数据进行监测,能够在线采集工业数据，实时监测能耗的消耗状态，还具有分析、计算等功能。可以做到提高节能效率，具有有效的实时监测手段。本课题凭借着最前沿的IT技术，通过互联网、物联网使工业化与信息化进行融合，科学地提高能源使用率。
（三）设计目标
能耗监测分析系统是通过数据库定义随机产生数据事件，通过随机产生的数据模拟工业能耗数据，并将随机产生的数据进行采集，通过ECharts技术将所产生的随机数据通过图表的形式展现在数据大屏中，实现通过对模拟工业数据的读取和展示。展现实时数据可以有效监测能源消耗异常，使能源消耗数据更加的清晰明了，实现了人工系统双重监测，使数据更加的安全有效。
（四）开发软件
1. MySQL
MySQL是一款轻量型关系型数据库系统。MySQL对于数据的管理有着较高的安全性，操作起来轻巧方便，与市场上需要付费的数据库不分伯仲，MySQL虽然是一款小型的数据库系统，却可以存储大量的信息和数据，给开发者提供了一个免费实用的数据库平台。
2. Navicat Premium
Navicat premium拥有着操作简单，运行速度快等优点，还拥有跨平台功能，节约了使用成本。
二、系统分析与设计
（一）系统需求分析
本系统是通过数据库随机产生数据，通过ECharts图表将数据通过数据大屏展示给用户，采用随机产生数据目的是为了更加真实有效的模拟工业能耗数据的产生。本系统的功能共有五大模块：用户登录、水电燃气总消耗明细、各个部门水消耗明细、各个部门电消耗明细、各个部门燃气消耗明细，如图21所示。
图21系统架构图
（二）系统功能设计
1、用户登录功能设计
本系统为保护数据的安全性，系统需要对访问者进行认证。要查看能耗数据消耗信息，需要登录开发者提供的账号和密码，用户在页面输入的账号与密码与数据库中信息一致时，则可以跳转到水电燃气总消耗界面，否则停留在登录页面进行再次登录。考虑到Cookie数据的安全性，本系统对Cookie数据提供了加密功能，保护了用户的账号和密码，进一步的加强了能耗数据的安全性。
2、水电燃气消耗明细功能设计
水、电、燃气消耗明细功能是通过对水、电、燃气事件所产生的数据进行实时采集，通过本系统程序的业务逻辑层进行计算汇总，计算出各个部门水、电、燃气的总消耗的数据。水消耗的总数据通过折线图的形式展现，横坐标显示水消耗数据的时间，纵坐标为工厂水消耗的总数据。电消耗的总数据通过折线图的形式展示，横坐标为电消耗产生数据的时间，纵坐标为工厂用电消耗的总数据。工厂燃气消耗的总数据通过散点图的形式展现，横坐标显示燃气消耗数据的时间，纵坐标为工厂燃气消耗的总数据。水消耗明细、电消耗明细、燃气消耗明细分别赋予跳转功能，分别点击可以跳转到各部门水、电、燃气消耗明细界面。水、电、燃气总消耗占比通过饼状图展示，显示水、电、燃气消耗占比明细，以百分比的形式展现。水、电、燃气的历史数据通过柱状图的形式展示，对水、电、燃气的总消耗进行计算得出数据。
3、水、电、燃气消耗明细功能设计
水消耗明细功能是通过算法计算，通过SQL语句操作定时器事件，随机产生电流、电压，并从数据库中读取，通过算法程序计算出此刻的水消耗量。水消耗明细模拟工厂三个部门的水消耗，数据通过五个图表展示，第一、二、三部门水消耗明细分别以折线图、散点图的形式显示，横坐标为消耗数据的时间，纵坐标为各个部门每段时间所消耗水的数据。三个部门用水占比以饼状图展示，分别显示各个部门消耗水的占比。历史数据以柱状图展示，横坐标为各个部门，纵坐标为各个部门用水总量。电、燃气消耗明细的功能设计与水消耗明细展示的方式相同，只需修改数据库，修改生成数据的事件，电、燃气消耗明细功能均可实现。
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