冷链物流车载监控系统设计_上位机子系统（附件）
冷链物流车载监控系统设计_上位机子系统（附件）[20200102174301]
随着我国经济的快速发展，人民生活水平的显著提高，为冷链物流产业的蓬勃发展提供了契机。因此，构建一个冷链物流监控系统，将使冷链物流的生产、调度、管理提升到一个新的水平。本文在分析冷链物流研究现状以及相关基础理论和方法的基础上，根据运输过程中对温湿度实时监控以及对运输车辆路径优化等的要求，基于TCP/IP技术提出了冷链物流远程监控系统的设计方案。本设计利用VB完成了数据库架构、基于WinSock控件的TCP/IP通信模块、用户管理模块、车辆信息管理模块、车辆实时数据采集模块、物品控制信息管理模块、数据查询与打印模块的设计。实现了对冷链物流车厢内温湿度的实时监控、冷链物流车辆地理信息的实时采集。调试结果表明，系统界面友好，操作简单。 *查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:冷链物流,VB,WinSock,ADO,数据库,TCP/IP
目 录
1 引言 1
1.1 课题背景与意义 1
1.2 国内外发展现状2
1.3 课题主要工作2
2 总体设计3
2.1 系统方案设计3
2.2 上位机子系统功能框图4
2.3 上位机子系统主程序流程图 8
3 系统软件设计9
3.1 VB集成开发环境9
3.2 WinSock控件10
3.3 ADO控件16
4 数据库19
4.1 数据库概述19
4.2 数据库访问技术20
4.3 数据库应用程序结构20
4.4 数据库Access22
5 软件调试23
5.1 系统启动调试23
5.2 系统管理调试24
5.3 实时数据调试27
5.4 历史数据查询调试28
5.5 通信调试29
5.6 关于与帮助调试30
结论31
致谢32参考文献33
附录A 程序关键代码34
1 引言
随着我国经济的快速发展，人民对自身生活质量的要求愈来愈高，因而对进行冷链配送新鲜食品的需求量逐年增加，巨大的市场需求为冷链物流产业的蓬勃发展提供契机，我国冷链物流产业迎来了美好的春天。冷链物流是指在生产到销售的各环节，将易腐的生鲜食品始终保持在规定的低温环境中，以保证食品质量、减少物品损耗的一种系统工程[1]。 它的目的是为了确保运输物品从产地安全地运送至消费者手中而实施的一种不可或缺的保障措施[2]。冷链物流是以保护易腐食物发展而来的，在食品加工、药品运输等流通体系中得到了广泛应用[3]。
1.1 课题背景与意义
生鲜食品及其初加工产品具有容易腐坏的特点，这给冷链物流运输过程中的食品安全带来了极大的考验。有国外研究机构表明，温度升高将加速食品营养的流失、食品质量的下降。近年来，虽然我国的冷链物流产业得到了社会的关注、国家的重视、政府的财政支持，该产业在我国得到了迅猛发展，缩小了与西方发达国家和地区的差距，但是我国的冷链物流产业仍然面临着管理不善、信息衔接不畅、食品质量无法得到保证，以及原有的冷链物流车载监控系统操作复杂、运行成本高，并且车辆实时状态无法准确反馈的问题。与欧美日等发达国家95%食品进入冷链物流环节相比，我国只有不到20%食品进入冷链环节，我国差距还是比较明显。我国冷链物流车的数量很少，只占了全国货运车辆总数的0.3%，而美国是0.9%，英国是2.6%，德国是2.5%，日本达到了3.5%，是中国的十几倍[4]，如图1-1所示。
图1-1 世界主要经济体冷链物流车占有率
在运输途中，冷链物流车厢内的温度是保证物品高度新鲜、安全又营养的首要指标，温度的上下波动容易引起食品的安全质量问题，同时运输周期对运输物品的质量及安全有着重大的影响。因此，现在急需建立一个覆盖范围广泛的完善的冷链物流网络，为消费者提供一个可监控，可追溯，可信赖的全方面的物流服务。冷链物流运输可以有效地保证生鲜食品在运输过程中的质量，冷链物流车载监控系统的应用，不仅能够有利于保证冷藏食品温湿度、保证食品质量，有利于改变传统的购物习惯、保障人民的身心健康，还有利于为商业发展带来可观的社会效益和经济效益[5]。鉴于如此多的优点与好处，冷链物流的变革势在必行。
1.2 国内外发展现状
目前，在生鲜食品的运输过程中，冷链物流车的车厢内大多都采用了自动温湿度测定和控制设备，能够实时监测车厢内的温湿度变化，并且可以根据这些温湿度变化来控制相应的设备，从而保证了运输物品的质量[6]。杨焕佳等研究提出了一种针对环境信息采集的方案，通过协调器及其连接的温湿度传感器实现对环境温度信息采集与传输[7]。冷链物流车将随车GPS模块采集到的车辆信息以及终端采集到的温湿度信息共同组包，数据包经GPRS无线通信网络发送至上位机，上位机对收到的信息进行处理控制。物流信息管理系统在冷链物流行业中的发展扮演着不可或缺的角色，信息管理系统的不完善，很大程度上会造成食品质量安全问题，严重危害人类健康。虽然我国近年来在这方面也在逐步完善，但与发达国家还有很大的差距。西方发达国家的冷链物流车可以同时运输三种对温度有不同要求的物品[8]，我国在这方面还亟待发展。
本文着重研究上位机子系统的设计。上位机是指人可以直接发出操控指令的计算机，是一种人机交互界面。与上位机相对应的是下位机，通常是生产现场的监控设备，是直接获得监控对象设备状态和控制现场环境的设备。上位机通过串并行或无线通信实现对下位机数据的采集以及监控指令的发布，并将采集到的数据信息（温度、湿度、速度等）通过上位机进行处理或予以显示。
1.3 课题主要工作
本课题的主要工作是利用VB 6.0设计上位机系统。利用VB中的ADO控件设计VB监控界面与Access数据库相交互，既可将显示在VB界面上的数据信息存储到Access数据库中，又可将Access数据库中的数据信息调用到VB界面中，使其能够实现数据库的读写、修改、删除、调用等功能。利用VB中的WinSock控件和TCP/IP协议栈设计冷链物流车载监控系统的远程数据收发接口，接收来自于网关的信息，并对接收到的数据包解析并显示在VB监控系统界面中。同时，VB作为上位机将温湿度等控制命令通过WinSock控件下传给车载监控系统，实现温湿度的采集和控制。
2 总体设计
本课题着重研究监控系统的管理系统，主要完成的设计工作是实现现场设备实时环境参数的采集与通信、VB界面的数据处理、采集数据的存储、环境控制参数的下发等。
2.1 系统方案设计
2.1.1 冷链物流车载监控系统总体设计框图
图2-1 冷链物流车载监控系统总体方案设计框图
为了实现对冷链物流车的实时监测、实时控制，监控系统分为三层，分别为设备层、控制层、管理层。系统结构框图，如图2-1所示。其中，设备层位于监控系统的最底层，主要包括温度、湿度等有关环境因子的数据采集设备，车辆实时跟踪GPS系统以及控制环境因子向期望值变化的执行设备。控制层是监控系统的中间层，起到承上启下的作用，它通过设备层中的温湿度传感器和RFID阅读器可实时获取车厢环境信息，并控制设备层的制冷器、加湿器和干燥器等执行相应的操作。
网关作为车载终端监控平台的核心，负责完成车载控制平台与终端协调器节点和上位机管理层的信息通信。网关通过串口实现与Zigbee协调器之间下行通信，主要负责处理、存储、显示从ZigBee协调器接收到的数据，并根据上位机与车载终端监控平台的命令经ZigBee协调器向相关终端采集节点或控制设备发送信息。网关通过GPRS模块实现与VB上位机之间的上行通信，主要负责将从终端采集到的数据信息发送到上位机，提供给上位机进行处理操作，并接收控制信息和采集命令。网关在上位机与终端之间实现数据中转站的功能，并且能够在冷链物流车与VB上位机通信失联时，车载终端监控平台能完成基本操作。
随着我国经济的快速发展，人民生活水平的显著提高，为冷链物流产业的蓬勃发展提供了契机。因此，构建一个冷链物流监控系统，将使冷链物流的生产、调度、管理提升到一个新的水平。本文在分析冷链物流研究现状以及相关基础理论和方法的基础上，根据运输过程中对温湿度实时监控以及对运输车辆路径优化等的要求，基于TCP/IP技术提出了冷链物流远程监控系统的设计方案。本设计利用VB完成了数据库架构、基于WinSock控件的TCP/IP通信模块、用户管理模块、车辆信息管理模块、车辆实时数据采集模块、物品控制信息管理模块、数据查询与打印模块的设计。实现了对冷链物流车厢内温湿度的实时监控、冷链物流车辆地理信息的实时采集。调试结果表明，系统界面友好，操作简单。 *查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:冷链物流,VB,WinSock,ADO,数据库,TCP/IP
目 录
1 引言 1
1.1 课题背景与意义 1
1.2 国内外发展现状2
1.3 课题主要工作2
2 总体设计3
2.1 系统方案设计3
2.2 上位机子系统功能框图4
2.3 上位机子系统主程序流程图 8
3 系统软件设计9
3.1 VB集成开发环境9
3.2 WinSock控件10
3.3 ADO控件16
4 数据库19
4.1 数据库概述19
4.2 数据库访问技术20
4.3 数据库应用程序结构20
4.4 数据库Access22
5 软件调试23
5.1 系统启动调试23
5.2 系统管理调试24
5.3 实时数据调试27
5.4 历史数据查询调试28
5.5 通信调试29
5.6 关于与帮助调试30
结论31
致谢32参考文献33
附录A 程序关键代码34
1 引言
随着我国经济的快速发展，人民对自身生活质量的要求愈来愈高，因而对进行冷链配送新鲜食品的需求量逐年增加，巨大的市场需求为冷链物流产业的蓬勃发展提供契机，我国冷链物流产业迎来了美好的春天。冷链物流是指在生产到销售的各环节，将易腐的生鲜食品始终保持在规定的低温环境中，以保证食品质量、减少物品损耗的一种系统工程[1]。 它的目的是为了确保运输物品从产地安全地运送至消费者手中而实施的一种不可或缺的保障措施[2]。冷链物流是以保护易腐食物发展而来的，在食品加工、药品运输等流通体系中得到了广泛应用[3]。
1.1 课题背景与意义
生鲜食品及其初加工产品具有容易腐坏的特点，这给冷链物流运输过程中的食品安全带来了极大的考验。有国外研究机构表明，温度升高将加速食品营养的流失、食品质量的下降。近年来，虽然我国的冷链物流产业得到了社会的关注、国家的重视、政府的财政支持，该产业在我国得到了迅猛发展，缩小了与西方发达国家和地区的差距，但是我国的冷链物流产业仍然面临着管理不善、信息衔接不畅、食品质量无法得到保证，以及原有的冷链物流车载监控系统操作复杂、运行成本高，并且车辆实时状态无法准确反馈的问题。与欧美日等发达国家95%食品进入冷链物流环节相比，我国只有不到20%食品进入冷链环节，我国差距还是比较明显。我国冷链物流车的数量很少，只占了全国货运车辆总数的0.3%，而美国是0.9%，英国是2.6%，德国是2.5%，日本达到了3.5%，是中国的十几倍[4]，如图1-1所示。
图1-1 世界主要经济体冷链物流车占有率
在运输途中，冷链物流车厢内的温度是保证物品高度新鲜、安全又营养的首要指标，温度的上下波动容易引起食品的安全质量问题，同时运输周期对运输物品的质量及安全有着重大的影响。因此，现在急需建立一个覆盖范围广泛的完善的冷链物流网络，为消费者提供一个可监控，可追溯，可信赖的全方面的物流服务。冷链物流运输可以有效地保证生鲜食品在运输过程中的质量，冷链物流车载监控系统的应用，不仅能够有利于保证冷藏食品温湿度、保证食品质量，有利于改变传统的购物习惯、保障人民的身心健康，还有利于为商业发展带来可观的社会效益和经济效益[5]。鉴于如此多的优点与好处，冷链物流的变革势在必行。
1.2 国内外发展现状
目前，在生鲜食品的运输过程中，冷链物流车的车厢内大多都采用了自动温湿度测定和控制设备，能够实时监测车厢内的温湿度变化，并且可以根据这些温湿度变化来控制相应的设备，从而保证了运输物品的质量[6]。杨焕佳等研究提出了一种针对环境信息采集的方案，通过协调器及其连接的温湿度传感器实现对环境温度信息采集与传输[7]。冷链物流车将随车GPS模块采集到的车辆信息以及终端采集到的温湿度信息共同组包，数据包经GPRS无线通信网络发送至上位机，上位机对收到的信息进行处理控制。物流信息管理系统在冷链物流行业中的发展扮演着不可或缺的角色，信息管理系统的不完善，很大程度上会造成食品质量安全问题，严重危害人类健康。虽然我国近年来在这方面也在逐步完善，但与发达国家还有很大的差距。西方发达国家的冷链物流车可以同时运输三种对温度有不同要求的物品[8]，我国在这方面还亟待发展。
本文着重研究上位机子系统的设计。上位机是指人可以直接发出操控指令的计算机，是一种人机交互界面。与上位机相对应的是下位机，通常是生产现场的监控设备，是直接获得监控对象设备状态和控制现场环境的设备。上位机通过串并行或无线通信实现对下位机数据的采集以及监控指令的发布，并将采集到的数据信息（温度、湿度、速度等）通过上位机进行处理或予以显示。
1.3 课题主要工作
本课题的主要工作是利用VB 6.0设计上位机系统。利用VB中的ADO控件设计VB监控界面与Access数据库相交互，既可将显示在VB界面上的数据信息存储到Access数据库中，又可将Access数据库中的数据信息调用到VB界面中，使其能够实现数据库的读写、修改、删除、调用等功能。利用VB中的WinSock控件和TCP/IP协议栈设计冷链物流车载监控系统的远程数据收发接口，接收来自于网关的信息，并对接收到的数据包解析并显示在VB监控系统界面中。同时，VB作为上位机将温湿度等控制命令通过WinSock控件下传给车载监控系统，实现温湿度的采集和控制。
2 总体设计
本课题着重研究监控系统的管理系统，主要完成的设计工作是实现现场设备实时环境参数的采集与通信、VB界面的数据处理、采集数据的存储、环境控制参数的下发等。
2.1 系统方案设计
2.1.1 冷链物流车载监控系统总体设计框图
图2-1 冷链物流车载监控系统总体方案设计框图
为了实现对冷链物流车的实时监测、实时控制，监控系统分为三层，分别为设备层、控制层、管理层。系统结构框图，如图2-1所示。其中，设备层位于监控系统的最底层，主要包括温度、湿度等有关环境因子的数据采集设备，车辆实时跟踪GPS系统以及控制环境因子向期望值变化的执行设备。控制层是监控系统的中间层，起到承上启下的作用，它通过设备层中的温湿度传感器和RFID阅读器可实时获取车厢环境信息，并控制设备层的制冷器、加湿器和干燥器等执行相应的操作。
网关作为车载终端监控平台的核心，负责完成车载控制平台与终端协调器节点和上位机管理层的信息通信。网关通过串口实现与Zigbee协调器之间下行通信，主要负责处理、存储、显示从ZigBee协调器接收到的数据，并根据上位机与车载终端监控平台的命令经ZigBee协调器向相关终端采集节点或控制设备发送信息。网关通过GPRS模块实现与VB上位机之间的上行通信，主要负责将从终端采集到的数据信息发送到上位机，提供给上位机进行处理操作，并接收控制信息和采集命令。网关在上位机与终端之间实现数据中转站的功能，并且能够在冷链物流车与VB上位机通信失联时，车载终端监控平台能完成基本操作。
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