基于光纤湿度传感器的数据采集及远程监控系统

摘要

相对湿度值作为影响环境的一个重要参考因素，很多地方都开始注重环境湿度的测量工作。在很多行业，只有使湿度控制在一定的安全范围内才能保证工业制造和农业生产。目前，最有前景的就是光纤湿度测量方法，它不仅测量稳定性高，而且能够在特殊环境下实现高精度的湿度测量。随着光纤湿度传感器的研发，其他领域的技术也相继与湿度传感器系统结合，形成新概念的测量系统，这也给本文研究的内容提供了现实意义。
　　本文是基于光纤湿度传感器开发的数据采集处理和远程监控的系统，光纤探头中的湿度敏感薄膜是可以依据环境湿度而改变折射率，通过因折射率改变而得到的光谱信息就可以计算出当前湿度值。最后，集成上远程监控和视频监控的相关技术，实现了远程控制对传感器的采集和保证人员设备的安全的工作。
　　文章首先对系统实现的思路和框架的设计进行了分析，一方面设计了系统的工作总体流程，另一方面根据各个相对独立，又相互联系的子系统进行逐个分析，给出了实现关键问题的技术路线。其次，详细讨论了实现系统各项功能所用到的技术，采集系统是利用小波变换平滑光谱数据，插值算法得到标定值，再比较峰值数据和标定值得到湿度信息。远程控制系统是基于C/S模式实现对服务器的操控，解决远程工作的问题，利用图像压缩技术加速桌面图形的传输速度，使用Socket协议实现两端主机传送控制命令。在系统中还应用了互联网Web技术，包括JSP动态页面技术，当前最前沿的Ajax技术，Web服务器技术以及数据库相关技术。另外，利用第三方服务器进行内网域名映射外网端口，实现互联网设备可以访问内网主机获取数据信息。监控系统采用智能监控的理念，利用运动目标检测实现对人物的监测，利用背景减除法的原理实现对测量环境的监测。
　　系统研究的目的就是为光纤湿度传感器以及其他类型的光纤传感器提供更大的实用平台，通过多个领域技术的集成，研发符合现代信息时代多元化、网络化的产品。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．3 论文研究内容

1．4 论文的组织结构

第二章 系统设计和实验环境

2．1 硬件环境

2．2 软件环境

2．2．1 运行环境及开发工具介绍

2．2．2 网络技术支持—Windows Socket套接字规范

2．2．3 Web端使用环境搭建

2．2．4 OpenCV环境配置

2．3 本章小结

第三章 系统开发总体结构设计

3．1 系统开发体系介绍

3．2 采集处理系统设计

3．3 远程监控系统设计

3．3．1 远程桌面控制设计

3．3．2 外网web监测设计

3．3．3 视频监控设计

3．4 本章小结

第四章 系统的实现

4．1 光谱数据采集处理的实现

4．1．1 小波变换实现滤波

4．1．2 插值计算

4．2 远程控制的实现

4．3 外网web数据异步更新

4．4 视频监控的实现

4．4．1 实现人物个数的统计算法

4．4．2 实验设备监控的实现

4．5 本章小结

第五章 系统测试与分析

5．1 光纤湿度传感器采集处理数据测试

5．2 远程控制及Web端系统测试

5．3 智能视频监控测试

5．4 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 本文总结

6．2 展望

参考文献

致谢