基于VB.NET的远程空气质量监测系统的设计与实现

摘要

本论文设计了一种基于VB.NET的远程空气质量监测系统，整个监测系统包括现场采集站、中心控制系统、手机移动设备三部分组成。系统采用无线传感器网络、移动通信GPRS网络和计算机通讯网络作为主要通信载体，中心控制系统和现场采集站以及手机移动设备端之间的数据通信基于TCP/IP通信协议，现场采集子站间的组网、数据通信采用成熟的Zigbee协议。采集子站通过无线传感器网络将数据汇总至集中站，然后集中站通过GPRS网络以及计算机通讯网络发送至中心控制系统，最后中心控制系统可以远程监控空气质量数据，实现实时动态监控。 针对空气质量自动监测系统面向用户的特殊性，本课题空气质量远程监测系统采用C/S架构，安装配置简单，升级维护方便。中心控制系统是空气质量监测系统的远程监控端，也是相对于采集子站、集中站以及手机应用移动监控设备的服务器端。中心控制系统基于VB.NET开发实现，可以实时监控空气中的可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等数据，具有实时显示，数据分析等功能。空气质量采集子站将数据信息实时反馈到中心控制系统，使用Access数据库对采集来的信息进行数据处理和保存，用户可以进行动态监管，以及时掌握空气质量的实时情况。 基于Android开发的手机应用移动监控端，可以移动监控采集子站或者集中站，获取实时的空气质量信息。Android应用通过GPRS数据服务或者WLAN与监测中心控制系统通信，接收、处理并存储监测中心控制系统反馈的采集站实时监测信息。Android应用使用便于移动端存储的轻便型数据库SQLite存储采集站信息，并将采集站实时信息显示在手机屏幕上，便于监管人员移动监管操控。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

(1) 国外研究现状

(2) 国内研究现状

1.3 本文研究内容

1.4 论文的章节安排

第二章 论文研究相关技术

2.1 空气质量监测系统实现简介

2.2 无线传感器网络与ZigBee协议

2.3 GPRS

2.4Visual Basic .NET

2.5 Android

第三章 空气重量采集子站和集中站简介

3.1 基于CC2530模块的空气质量采集

(1) CPU和内存

(2) 外设、时钟和电源管理相关模块

(3) 模拟无线模块

3.2 基于ZigBee协议的采集子站组网传输

3.3 基于GPRS的数据上传

第四章 基于VB.NET的监测中心控制系统设计与实现

4.1 中心控制系统的总体结构

4.2 链接管理部分

4.2.1 通信方案设计

4.2.2 消息协议设计

4.2.3 基于Socket接口的数据传输

4.3 数据结构设计

4.4 系统界面设计与实现

4.4.1 链接管理界面

4.4.2 采集站管理界面

4.4.3 采集站数据管理界面

第五章 基于Android的手机应用设计

5.1 Android应用总体结构

5.2 通信管理部分

5.2.1 通信方案设计

5.2.2 消息协议设计

5.3 SQLite数据库

5.3.1 SQLite数据库简介

5.3.2 数据库信息存储

5.4 应用界面设计

5.4.1 基于Activity界面设计

5.4.2 采集站管理界面

5.4.3 采集站列表界面

5.4.4 采集站详细信息与控制界面

总结与展望

参考文献

致谢