基于Web的海洋环境监测系统设计

摘要

“基于物联网的海洋生态环境动态监测系统”是青岛市黄岛区科技计划项目之一，本文研究的内容即为该项目的一个子课题。考虑到我国海洋环境监测方面存在的基础能力不足、采集要素单一、数据信息管理不健全等诸多问题，本文设计了一套基于Web的海洋环境监测系统。　　本文设计的基于Web的海洋环境监测系统由下位机和上位机两部分组成。下位机的核心是采集发送数据的监测终端，根据工作环境的具体需求，通过对几种主流处理器的比较，选择STM32F103ZET6芯片作为监测终端的处理器，完成了处理器主控板、传感器接口电路、模块辅助电路和低功耗模式的设计。通过比较分析几种常用的无线通信方式，采用速率中等、可靠性高、传输距离远、资费便宜的GPRS数据传输。通过查阅资料，完成了监测终端核心程序的设计。上位机是海洋环境监测系统的监测软件，基于流行的B/S架构模式，采用简洁高效的C#语言开发。通过搭建MVC+EntityFramework框架，完成了数据表的设计和实体数据模型的映射，实现了前台视图、后台控制器与SQLServer数据库的连接。根据海洋环境监测软件用户的实际需求，采用ASP.NET技术，并结合Ajax和JavaScript编程技术完成了海洋环境监测软件用户信息管理、权限管理、设备信息管理、数据信息管理和地图服务五个功能模块的设计和实现。　　考虑到海洋环境监测软件对实时性、跨平台、易维护的要求，采用基于Web网站的开发模式，实现了通过浏览器登录查看数据，方便系统后期维护、管理和升级。为了提高网页的响应速度和良好的用户体验，海洋环境监测软件的多数功能均采用Ajax技术实现。　　本文设计的基于Web的海洋环境监测系统进行了实际测试，通过测试表明，该系统可以准确有效地进行海洋环境要素的采集和发布。

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摘 要

ABSTRACT

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Contents

1 绪 论

1.1 研究背景和意义

1.2 海洋环境监测系统国内外研究现状

1.3 本课题的主要研究内容、方法与技术路线

2 系统方案设计及技术选择

2.1 系统方案设计

2.2 系统开发技术选择

2.3 本章小结

3 监测终端设计

3.1 处理器主控板设计

3.2 传感器选型及接口电路设计

3.3 GPS定位模块

3.4 GPRS通信模块

3.5 低功耗模式设计

3.6 监测终端程序设计

3.7 本章小结

4 Web监测软件设计

4.1 监测软件功能模块设计

4.2 监测软件开发框架的搭建

4.3 数据表的设计

4.4 监测软件功能的实现

4.5 本章小结

5 系统的部署和测试

5.1 服务器部署和网站发布

5.2 系统的测试

5.3 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读研究生阶段的主要成果

致谢