pc网络的水产养殖智能控制技术系统设计软件部分
随着物联网的发展， 越来越多的地方已经开始运用这种基于多种传感器的信息融合、 互动的技术。为了使远程监控得到进一步的便利，引入物联网，其在融合多种信息进行判断时具有明显优势，且能减少人在信息处理方面的误差。当今社会的快速发展，已经将电子信息设备应用到各行各业中，在渔业的发展规模中占据重要比例，基于物联网的水产养殖远程监控系统将本行业推向信息化的方向迈进，缩少劳动力、简单易操作、操作高效等优点多带来的经济效益相当可观，水产养殖的远程监控为现代工业化集成水产养殖提供了一个基准平台，为实现集成化管理提供了可靠的技术支持。本文研究了基于物联网的水产养殖远程监控系统的监测、识别、操控、报警等方面的应用。
本文根据课题要求，运用51单片机结合传感器技术相结合实现水产养殖场内的水位、水温、含氧量等各项指标的检测。单片机作为最小主机系统负责信号的采集处理。系统总体设计主要由传感器监测部分、电源模块、控制模块、通信模块、显示模块组成。各个模块间紧密联系，使系统能够稳定运行。
关键词 物联网，单片机，监测，报警
目 录
1 引言 I
1.1 课题研究的背景及意义 1
1.2 国内外水产养殖远程操控系统的发展状况 1
2 物联网 2
2.1 物联网的原理 2
2.2 物联网的应用 2
3 基于Internet的远程监控系统 3
3.1 远程监控技术简介 3
3.2 远程监控软件方案 4
4 系统设计中的关键技术 5
4.1 TCP/IP 协议 5
4.2 Web 应用程序开发技术 10
5 基于 Web 的远程监控系统的总体设计 11
5.1 独立式Internet远程监控系统 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
11
5.2 远程监控系统体系结构的选择 12
5.3 基于B/S 结构远程实时监控系统的分析与设计 12
6 基于物联网监控系统的整体设计 13
6.1 功能分析 13
6.2 系统的传感器技术 14
7 系统的软件设计 15
7.1 系统程序模块 15
7.2 调用系统模块 15
7.3 DA转换模块 15
7.4 异常提醒模块 16
7.5 GSM模块 16
结 论 32
致 谢 33
参考文献 34
1 引言
1.1 课题研究的背景及意义
计算机技术、通信技术、控制技术的迅速发展深刻地改变了人们的生活方式、工作方式，对企业信息化和自动化领域的发展也产生了巨大的影响。许多企业、部门迫切地想结合网络实现远程监控。在某些重要的场合采用远程监控技术，可以实现无人值守，以维护设备正常运行，提高整个系统的运行效率。自动监控技术应用于水产养殖中，将会极大地促进水产养殖业的健康发展。它不但可以避免传统的离线检测（主要是手工化学测定）中存在的耗时费力、数据不全等弊端，还可以随时了解各数据的变化情况，并对环境参数进行自动控制，使水产养殖管理达到一个“新境界”。它可以为渔业生产人员提供准确、鲜活的实验数据，能够使人们对水产养殖的过程的规律有更进一步的认识，从而优化养殖工艺，降低养殖成本，提高养殖效益，为水产养殖科学的持续发展奠定基础。
1.2 国内外水产养殖远程操控系统的发展状况
对于远程监控技术，国内外都展开了积极的研究，国外对远程监控技术的研究起步较早。1997 年1月，首届基于Internet的工业远程监控诊断研讨会由斯坦福大学和麻省理工学院联合主办。会议主要讨论了远程监控诊断系统连接开放式体系、诊断信息规程、传输协议，以及对用户的合法限制，并对未来技术发展作了展望。会上确定由斯坦福大学和麻省理工学院合作开发基于Internet的下一代远程监控诊断示范系统，该项工作得到了制造业、计算机业和仪表业的Sun、HP、Boeing、Intel、Ford等12家大公司的支持和通力合作，并很快建立了一个限于合作者间的远程监控诊断示范体系TESTBED。TESTBED采用嵌入式Web组网，用实时Java和Bayesian Net实现了远程信息交换和诊断推理。
国内对于远程监控技术也开展了积极的研究。目前，西安交大、华中科技大学、哈尔滨工业大学、南京理工大学等高校的研究成果较为先进，如西安交通大学研制的“大型旋转机械计算机状态监测系统及故障诊断系统”、华中科技大学开发出的“汽轮机工况监测和诊断系统”、哈尔滨工业大学的“微计算机化机组状态监视与故障诊断专家系统”、南京理工大学研究所承担了国防科工委长春实验中心检测监控系统的研制任务，对柔性制造系统中各子系统的检测监控技术进行了初步集成。这些大学也都建立了宣传远程监控技术的站点。这正是为了巧妙地运用养殖生产过程的空间差、时间差进行错落组合搭配，使鱼种、观赏鱼、活饲料养殖相结合，构成多层次、多功能、多途径的自控环境高效生产系统，实现全年全天候生产。
二十一世纪国内外水产养殖专家们均在关注水产养殖产业的发展趋势。从目前发达国家水产养殖业现代化特点来看，出现了水产养殖机械化、水产养殖品种良种化、水产养殖管理自动化、水产养殖经营实现专业化和养殖产品市场社会服务化。21世纪水产养殖产业发展趋势是：水产养殖科学技术以生物工程等高新技术为突破点，促进渔业科技进步，渔业现代化程度进一步提高。以自动化为主的工厂化养殖是今后高科技发展的必然趋势。随着现代化水平的不断提高，克隆技术的深入研究，新品种、最新养殖方式会不断创新，导致新兴产业和相关产业也会不断地出现和发展，也使水产养殖科学得到进一步发展。
2 物联网
2.1 物联网的原理
物联网是是将现场信息采集设备，与互联网联合在一起的巨大网络系统。在这个系统里面互联网将现场采集到的数据与互联网进行交互，从而实现人与物的信息交换。“物联网”技术的概念问世以前场数据模块和计算机模块都是分开的。“物联网”技术达到完美的结合了现场数据和计算机。
感知层就像人的皮肤和大脑，帮助系统采集相关的数据信息，主要通过摄像头，GPS，各种传感器等采集现场层的一些重要标志信息。
网络层则像人的神经系统帮助传递感知层所感知的各种信息到应用层，让应用层来处理这些信息，网络层是通过无线射频技术实现的。
应用层则相当于人的大脑，负责处理各种数据让后在再通过网络层向应用层发出各种指令，从而实现智能化。
由于物联网所具有的这一系列特征使得其必将成为推动将来世界发展重要推动力。其重要性不言而喻。
2.2 物联网的应用
物联网应用很广泛，其涉及领域很多的。比如有智能电网，智能家具，智能养殖，物流监控，等等。简单的说，物联网就是一个为我们服务，让我们各加自如的去操控我们的生活环境的一项技术。物联网的应用可分为几类：监控，查询类型，扫描等。监测包括物流监控，监测数据；查询型主要有单号查询，远程超表；扫描型主要有信用卡扫描，收费扫描等。
如今物联网已广泛应用于智能电网，智能交通，智能物流，智能家居，环境和安全检测，工业自动化，医疗卫生，精细农业和畜牧业，金融服务业，国防和军事工业等领域。
3 基于 Internet 的远程监控系统
3.1 远程监控技术简介
3.1.1 远程监控的原理
远程控制即通过网络实现本地计算机对远程现场的见识控制，以及完成对远程终端设备的工作状态修改，程序下载等功能。远程控制技术顾名思义就是远程控制系统与远程检测系统的融合。远程检测系统将现场的数据实时的传输到上位机里面在通过远程控制体统对现场设备进行工作状态的修改，已达到预期的目的。能够实现远程监控的软件、硬件系统我们把它称为远程监控系统，如图2.1，一个远程控制系统大致可以分为三块。
1 引言 I
1.1 课题研究的背景及意义 1
1.2 国内外水产养殖远程操控系统的发展状况 1
2 物联网 2
2.1 物联网的原理 2
2.2 物联网的应用 2
3 基于Internet的远程监控系统 3
3.1 远程监控技术简介 3
3.2 远程监控软件方案 4
4 系统设计中的关键技术 5
4.1 TCP/IP 协议 5
4.2 Web 应用程序开发技术 10
5 基于 Web 的远程监控系统的总体设计 11
5.1 独立式Internet远程监控系统 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
11
5.2 远程监控系统体系结构的选择 12
5.3 基于B/S 结构远程实时监控系统的分析与设计 12
6 基于物联网监控系统的整体设计 13
6.1 功能分析 13
6.2 系统的传感器技术 14
7 系统的软件设计 15
7.1 系统程序模块 15
7.2 调用系统模块 15
7.3 DA转换模块 15
7.4 异常提醒模块 16
7.5 GSM模块 16
结 论 32
致 谢 33
参考文献 34
1 引言
1.1 课题研究的背景及意义
计算机技术、通信技术、控制技术的迅速发展深刻地改变了人们的生活方式、工作方式，对企业信息化和自动化领域的发展也产生了巨大的影响。许多企业、部门迫切地想结合网络实现远程监控。在某些重要的场合采用远程监控技术，可以实现无人值守，以维护设备正常运行，提高整个系统的运行效率。自动监控技术应用于水产养殖中，将会极大地促进水产养殖业的健康发展。它不但可以避免传统的离线检测（主要是手工化学测定）中存在的耗时费力、数据不全等弊端，还可以随时了解各数据的变化情况，并对环境参数进行自动控制，使水产养殖管理达到一个“新境界”。它可以为渔业生产人员提供准确、鲜活的实验数据，能够使人们对水产养殖的过程的规律有更进一步的认识，从而优化养殖工艺，降低养殖成本，提高养殖效益，为水产养殖科学的持续发展奠定基础。
1.2 国内外水产养殖远程操控系统的发展状况
对于远程监控技术，国内外都展开了积极的研究，国外对远程监控技术的研究起步较早。1997 年1月，首届基于Internet的工业远程监控诊断研讨会由斯坦福大学和麻省理工学院联合主办。会议主要讨论了远程监控诊断系统连接开放式体系、诊断信息规程、传输协议，以及对用户的合法限制，并对未来技术发展作了展望。会上确定由斯坦福大学和麻省理工学院合作开发基于Internet的下一代远程监控诊断示范系统，该项工作得到了制造业、计算机业和仪表业的Sun、HP、Boeing、Intel、Ford等12家大公司的支持和通力合作，并很快建立了一个限于合作者间的远程监控诊断示范体系TESTBED。TESTBED采用嵌入式Web组网，用实时Java和Bayesian Net实现了远程信息交换和诊断推理。
国内对于远程监控技术也开展了积极的研究。目前，西安交大、华中科技大学、哈尔滨工业大学、南京理工大学等高校的研究成果较为先进，如西安交通大学研制的“大型旋转机械计算机状态监测系统及故障诊断系统”、华中科技大学开发出的“汽轮机工况监测和诊断系统”、哈尔滨工业大学的“微计算机化机组状态监视与故障诊断专家系统”、南京理工大学研究所承担了国防科工委长春实验中心检测监控系统的研制任务，对柔性制造系统中各子系统的检测监控技术进行了初步集成。这些大学也都建立了宣传远程监控技术的站点。这正是为了巧妙地运用养殖生产过程的空间差、时间差进行错落组合搭配，使鱼种、观赏鱼、活饲料养殖相结合，构成多层次、多功能、多途径的自控环境高效生产系统，实现全年全天候生产。
二十一世纪国内外水产养殖专家们均在关注水产养殖产业的发展趋势。从目前发达国家水产养殖业现代化特点来看，出现了水产养殖机械化、水产养殖品种良种化、水产养殖管理自动化、水产养殖经营实现专业化和养殖产品市场社会服务化。21世纪水产养殖产业发展趋势是：水产养殖科学技术以生物工程等高新技术为突破点，促进渔业科技进步，渔业现代化程度进一步提高。以自动化为主的工厂化养殖是今后高科技发展的必然趋势。随着现代化水平的不断提高，克隆技术的深入研究，新品种、最新养殖方式会不断创新，导致新兴产业和相关产业也会不断地出现和发展，也使水产养殖科学得到进一步发展。
2 物联网
2.1 物联网的原理
物联网是是将现场信息采集设备，与互联网联合在一起的巨大网络系统。在这个系统里面互联网将现场采集到的数据与互联网进行交互，从而实现人与物的信息交换。“物联网”技术的概念问世以前场数据模块和计算机模块都是分开的。“物联网”技术达到完美的结合了现场数据和计算机。
感知层就像人的皮肤和大脑，帮助系统采集相关的数据信息，主要通过摄像头，GPS，各种传感器等采集现场层的一些重要标志信息。
网络层则像人的神经系统帮助传递感知层所感知的各种信息到应用层，让应用层来处理这些信息，网络层是通过无线射频技术实现的。
应用层则相当于人的大脑，负责处理各种数据让后在再通过网络层向应用层发出各种指令，从而实现智能化。
由于物联网所具有的这一系列特征使得其必将成为推动将来世界发展重要推动力。其重要性不言而喻。
2.2 物联网的应用
物联网应用很广泛，其涉及领域很多的。比如有智能电网，智能家具，智能养殖，物流监控，等等。简单的说，物联网就是一个为我们服务，让我们各加自如的去操控我们的生活环境的一项技术。物联网的应用可分为几类：监控，查询类型，扫描等。监测包括物流监控，监测数据；查询型主要有单号查询，远程超表；扫描型主要有信用卡扫描，收费扫描等。
如今物联网已广泛应用于智能电网，智能交通，智能物流，智能家居，环境和安全检测，工业自动化，医疗卫生，精细农业和畜牧业，金融服务业，国防和军事工业等领域。
3 基于 Internet 的远程监控系统
3.1 远程监控技术简介
3.1.1 远程监控的原理
远程控制即通过网络实现本地计算机对远程现场的见识控制，以及完成对远程终端设备的工作状态修改，程序下载等功能。远程控制技术顾名思义就是远程控制系统与远程检测系统的融合。远程检测系统将现场的数据实时的传输到上位机里面在通过远程控制体统对现场设备进行工作状态的修改，已达到预期的目的。能够实现远程监控的软件、硬件系统我们把它称为远程监控系统，如图2.1，一个远程控制系统大致可以分为三块。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/3723.html
