龙虾养殖远程监控系统的设计与实现——数据采集上位_机软件模块_毕业论文(编辑修改稿)

龙虾养殖远程监控系统的设计与实现——数据采集上位_机软件模块_毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

左右，使用 CAN 总线实现与远程数据采集与控制模块的通信 [4]。 软件将面临的运行环境如下。 硬件环境： PC 机或工控机， 2G 内存， 500G 以上硬盘； CAN 总线数据采集卡 PCI8110 采集板； 软件环境： Windows XP 操作系统； SQL Server20xx 数据库； Net 框架平台； API； CAN 接口帮助文档等。 系统功能及角色需求分析 上位机数据采集与控制系统设计主要完成以下六大功能： CAN 设备的初始化 主要完成对 CAN 数据采集板驱动的加载，对远程数据采集模块 [5]、设备控制模块状态的读取，以判断远程模块是否工作正常。 用户与权限管理 管理创建新用户，创建角色，分配用户的权限。 同时完成用户登录与用户系统退出等工作。 数据采集与实施显示 本单元的功能主要负责完成读取前端的数据采集模块所采集的各种数据（温度、 湿度、水温、溶解氧、 PH 值、风向、大气压力、光照等）。 并把数据实时的显示在软件系统的用户界面上。 现场设备控制 根据现场采集数据情况，可以通过软件自动或操作员手动的开启或关闭相关设备（增氧机、注水水泵和排水水泵），从而调节龙虾养殖环境的状态。 数据备份与还原 对运行中的数据库进行必要的数据备份，可使用指定的数据库备份文件还原数据。 历史记录查看 可根据操作者的选择，指定时间和养殖池塘进行历史数据查看。 第三章 数据采集模块的概要设计 9 图 系统总体功能框图 本系统的角色分为两 种，一种是系统管理员。 系统管理员负责维护系统的正常运行，一般项目运行之初有技术人员负责完成，交付用户使用后，系统在正常运行过程中不需要使用系统管理员角色登录。 另一种角色为普通用户，普通用户能够使用除 了 用户管理、角色创建以为的所有功能。 系 统 管 理 员用 户 管 理角 色 管 理数 据 库 维 护 图 系统管理员角色及对应操作 数据库设计 数据库是系统运行的基础，将实时采集的数据保存到系统数据库中，有利于对历史数据的分析与查询。 本系统采用了 SQL Server20xx 为数据平台。 数 据库相关技术 SQL 全称是结构化查询语言 (Structured Query Language)，最早的是 IBM 的圣约瑟研究实验室为其关系数据库管理系统开发的一种查询语言，它的前身是SQUARE 语言。 SQL 语言结构简洁，功能强大，简单易学，所以自从 IBM 公司1981 年推出以来， SQL 语言得到了广泛的应用。 如今无论是像 Oracle 、 Sybase、Informix、 SQL server 这些大型的数据库管理系统，还是像 Visual FoxPro、PowerBuilder这些微机上常用的数据库开发系统，都支持 SQL语言作为查询语言。 数据采集与控制模块功能 CAN 端口初始化 用户与权限管理 数据采集与显示 现场设备控制 数据备份 历史记录查询 初始化接口板 巡检采集模块 巡检控制模块 用户登录 用户管理 权限设定 数据读取 数据实施显示 采集周期设定 权限分配 注水水泵控制 排水水泵控制 增氧机控制 数据库备份 数据库还原 池塘信息维护 历史记录查看 数据导出 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 10 SQL 是高级的非过程化编程语言，允许用户在高层数据结构上工作。 他不要求用户指定对数据的存放方法，也不需要用户了解具体的数据存放方式，所以具有完全不同底层结构的不同数据库系统可以使用相同的 SQL 语言作为数据输入与管理的接口。 它以记录集合作为操纵对象，所有 SQL 语句接受集合作为输入，返回集合作为输出，这种集合特性允许一条 SQL 语句的输出作为另一条 SQL 语句的输入，所以 SQL 语言可以嵌套，这使他具有极大的灵活性和强大的功能，在多数情况下，在其他语言中需要一大段程序实现的一个单独事件只需要一个 SQL 语句就可以达到目的，这也意味着用 SQL 语言可以写出非常复杂的语句。 SQL 同时也是数据库文件格式的扩展名。 SQL 语言包含 4 个部分 ， 数据查询语言（ SELECT语句） 、 数据操纵语言（ INSERT, UPDATE, DELETE 语句） 、 数据定义语言（如CREATE, DROP 等语句） 、 数据控制语言（如 COMMIT, ROLLBACK 等语句）。 数据库顾名思义是 存储 数据的仓库。 只不过这个仓库是在计算机存储设备上的，而且数据是按一定格式存放的。 当人们收集了大量的数据后，应该把它们保存起来进入近一步的处理，进一步的抽取 有用的信息。 当年人们把数据存放在文件柜中，可现在随着社会的发展，数据量急剧增长，现在人们就借助计算机和数据库技术科学的保存大量的数据，以便能更好的利用这些数据资源。 要是下定义的话，就应该是指长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。 数据库包含关系数据库、面向对象数据库及新兴的 XML 数据库等多种，目前应用最广泛的是关系数据库，若在关系数据库基础上提供部分面向对象数据库功能的对象关系数据库。 在数据库技术的早期还曾经流行过层次数据库与网状数据库，但这两类数据库目前已经极少使用。 数据库管理 (Database Administration)是有关建立、存储、修改和存取数据库中信息的技术，是指为保证数据库系统的正常运行和服务质量，有关人员须进行的技术管理工作。 负责这些技术管理工作的个人或集体称为数据库管理员 (DBA)。 数据库管理的主要内容有：数据库的建立、数据库的调整、数据库的重组、数据库的重构、数据库的安全控制、数据的完整性控制和对用户提供技术支持。 数据库的设计只是提供了数据的类型、逻辑结构、联系、约束和存储结构等有关数据的描述 ， 这些描述称为数据模式。 要建立可运行的数据库，还需进行下列工作： (1)选定数据 库的各种参数，例如最大的数据存储空间、缓冲决的数量、并发度等。 这些参数可以由用户设置，也可以由系统按默认值设置。 (2)定义数据库，利用数据库管理系统 (DBMS)所提供的数据定义语言和命令，第三章 数据采集模块的概要设计 11 定义数据库名、数据模式、索引等。 (3)准备和装入数据，定义数据库仅仅建立了数据库的框架，要建成数据库还必须装入大量的数据，这是一项浩繁的工作。 在数据的准备和录入过程中，必须在技术和制度上采取措施，保证装入数据的正确性。 计算机系统中原已积累的数据，要充分利用，尽可能转换成数据库的数据。 数据表的设计 用户 信息表 表 31 UserInfo 表 序号 字段名 字段描述 类型 长度 主键 外键 空 备注 1. UserId Int Y N 2. UserName VARCHAR 20 N 3. Password VARCHAR 50 N 采集时间间隔表 表 32 TimeSpace 表 序号 字段名 字段描述 类型 长度 主键 外键 空 备注 1. ID int Y N 2. TimeSpace float N 3. SetTime Datetime N 池塘 信息表 表 33 PoolInfo 表 序号 字段名 字段描述 类型 长度 主键 外键 空 备注 1. PoolID int Y N 2. PoolNum VARCHAR 20 N 3. PoolName VARCHAR 20 N 4. Memo VARCHAR 255 5. Available Bit N 池塘数据采集信息表 表 34 PoolData 表 序号 字段名 字段描述 类型 长度 主键 外键 空 备注 1. ID Int Y N 2. WaterTemperature float N 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 12 序号 字段名 字段描述 类型 长度 主键 外键 空 备注 3. PH float N 4. Oxygen float N 5. TestDate Datetime N 6. PoolID Int Y N 节点信息表 表 35 NodeList 表 序号 字段名 字段描述 类型 长度 主键 外键 空 备注 1. NodeID Int Y N 2. NodeNum VARCHAR 50 N 3. NodeType VARCHAR 20 N 4. ModelID Int Y N 采集控制模块信息表 表 36 ModelList 表 序号 字段名 字段描述 类型 长度 主键 外键 空 备注 1. ModelID Int Y N 2. ModelName VARCHAR 20 N 3. ModelType VARCHAR 20 N 4. PoolID Int Y N 历史信息表 表 37 Memory 表 序号 字段名 字段描述 类型 长度 主键 外键 空 备注 1. ID int Y N 2. ContentT VARCHAR 255 N 3. TestDate Datetime N 设备状态信息检查表 表 38 DeviceCheck 表 序号 字段名 字段描述 类型 长度 主键 外键 空 备注 1. ID Int Y N 2. NodeID Int Y N 第三章 数据采集模块的概要设计 13 序号 字段名 字段描述 类型 长度 主键 外键 空 备注 3. TestDate Datetime N 公共数据采集信息表 表 39 CommonData 表 序号 字段名 字段描 述 类型 长度 主键 外键 空 备注 1. ID Int Y N 2. Temperature float N 3. Humidity float N 4. Atmospheric float N 5. Lum float N 6. WindDirect VARCHAR 20 N 7. TestDate Datetime N 主要研究方法 在开发过程中严格遵循软件工程设计模式，具体设计过程如下： 图 系统开发过程控制方法 需求分析 系统体系结构设计 系统详细设计 数据库模型创建 项目平台 DEMO 开发 项目编码实现 系统测试与应用 基于C/S框架的数据采集模块 调查 数据采集功能的需求 设计整体系统架构，实现项目任务分解 详细设计系统接口，开发规范 根据需求与系统设计，建立数据模型 项目原型开发，进一步调整需求 设计可视化操作界面，整合 各个模块功能 测试， 发布项目 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 14 第 四 章 数据采集与控制模块的详细设计 详细设计规范 在系统详细设计之初，按照 IT 行业编码规范要求，统一制定项目详细设计规范 ， 在开发过程中严格按照此规范要求进行开发。 程序编码规范  变量 /方法名 必须采用有意义的英文单词或英文单词组合作为变量名称，首字母小写，第二个单词首字母大写。 例如 healthInfo 是一个符合规范的名称， a, arr 等则不符合规范。  静态全局变量 静态全局变量采用全部大写字母进行名。  常量 采用首字母大写的英文单词或英文单词组合表示常量。 例如 PI,Connection 等。  类 /接口 采用首字母大写的英文单词或英文单词组合表示类。 例如 DBOperator 等  if 语句等的写法： if ()) { //… . } 缩进 4 个空格（用 Tab 键缩进）  “ =”号左右各留一个空格 如 string personalName = “张三 ”。  逻辑表达式在逻辑运算符两侧各留一个空格 如 if (password == “12345” amp。 amp。 name == “admin”)  文件注释 每。