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远程环境监测信息系统的研究与设计实现

孙晓靖  
【摘要】: 随着社会的发展和进步,环境和生态的恶化越来越明显,并日益威胁着人类的生存和发展。要改善人类的生存环境、防止环境的进一步恶化,及时监测环境的变化,掌握环境污染的第一手材料,无疑是首要的一步。 本课题是基于上海纪本电子仪器有限公司的项目提出的。本文通过对国内外研究现状的分析及环境监测网络结构的介绍,提出了本课题的整体设计方案。在深入研究相关理论及最新研究成果的基础上,本文致力于上下位机的设计及远程通信的实现。通过上下位机通信方式的分析,用排队论讨论了上位机被动通信时的通信规则问题。 由8051单片机及外围电路组成的下位机数据采集系统,可实现多路环境参数数据的采集、存储及向上传输,同时可通过键盘与液晶显示器进行数据查询与参数设定。在下位机的设计过程中,详细介绍了硬件电路各部分的工作原理及设计方法。在软件设计部分,详细介绍了软件设计的思想、方法,给出了软件流程图及部分重要程序。ADuC812是一种新型的高度集成的高精度12位数据采集系统芯片,它性能优良,价格便宜,开发手段完备,具有很高的性能价格比。通过对ADuC812原理及开发板的学习,提出了用ADuC812实现下位机设计的方法。 上下位机的远程通信是采用MODEM挂接电话线的方法。下位机通过AT命令实现对MODEM的通信控制,上位机采用MSComm通信控件实现与下位机的远程通信。 在上位机设计部分,首先介绍了MSComm控件实现通信的原理与方法,然后详细介绍了与下位机远程通信模块、上位机数据显示模块、数据管理模块及数据分析处理模块的功能及设计实现过程。上位机控制软件采用VisualC++6.0进行设计,所有的功能都集中在一个界面上,文中给出了实现界面功能的部分主要程序。数据的管理采用数据库的形式,这就解决了通过普通文件读写方式进行操作时,占用较多的系统资源,甚至导致程序崩溃的问题。通过反复调试与完善,最终实现了与下位机站点的通信、上传数据的显示、数据的存储管理、及数据分析报表、曲线的生 成等功能。 本系统实现了环境参数的自动采集和数据的实时传输及处理,它实时性好、自 动化程度高、电路简单成本低,适应了现代环境监测的要求,并可适用于气象、电 力、水文等需要实时监测的各个部门。


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