基于ASP.NET的生产监测系统设计

 2022-01-17 11:01

论文总字数:18750字

目 录

1 绪论 1

1.1引言 1

1.2国内外发展概况 1

1.3本文主要研究内容 1

1.4本文组织 2

2 技术基础与开发环境 2

2.1传感器技术 2

2.2百度地图JavaScript API 3

2.3 Highcharts 5

2.4系统架构选择 6

2.5开发环境选择 7

2.5.1开发语言选择 7

2.5.2开发工具选择 8

3 基于ASP.NET的监测系统设计 9

3.1基于ASP.NET的监测系统设计原则 9

3.2监测系统的体系结构概述 9

3.3传感器模块 11

3.4监测系统功能模块 13

3.4.1用户登录模块 13

3.4.2生产监测模块 15

3.4.3后台管理模块 15

3.5监测系统数据库设计 17

3.5.1数据库表的分类 17

3.5.2系统用户账号信息表设计 17

3.5.3监测点属性表设计 18

3.5.4参数名称与点号名对照表设计 18

3.5.5实时数据信息表设计 19

4 基于ASP.NET的监测系统功能模块实现 19

4.1用户登录模块实现 19

4.2生产监测模块实现 20

4.2.1实时数据页面 20

4.2.2数据预警页面 22

4.3后台管理模块实现 23

4.3.1预警参数管理页面 23

4.3.2后台管理页面 24

5 结束语 28

参考文献 28

致谢 30

基于ASP.NET的生产监测系统设计

张颖浩

,China

Abstract: The production monitoring system is an internationally recognized "road to industrial automation." In our country, the production monitoring system is still in its infancy. This thesis designs and implements the prototype of the production monitoring system, and provides a good introduction to the professional Web-based monitoring system. This system is based on ASP.NET, using B/S framework. The front-end combines Baidu map API to design system interface. Behind the scenes, JavaScript is used to implement the interaction between the server and the browser, and the C# language is used to interact with the database. Ultimately, the system will incorporate the Baidu map API to transfer the traditional monitoring system installed on the terminal to the Web side. The monitoring data is not limited by time and space and can be easily and conveniently accessed anywhere, anytime.

Keywords: Baidu map API; JavaScript; production monitoring system; ASP.NET;

绪论

引言

目前,商品生产正朝着自动化,流水化,以机械代替人力的方向发展。在此发展过程中,生产过程的监测与控制的问题日益突出。如何减少或避免操作人员主观操作失误造成的经济损失,如何降低生产过程中对生产机器的监测与控制的成本,以牟取最大的利润和经济效益等问题也接踵而至。在此背景下,随着传感器技术,射频识别技术(RFID)和通信技术的高速发展及广泛应用,生产监测系统应运而生。通过在生产线上布置大量传感器以实时收集大量数据,并发送至数据库中储存。接着由监测系统分析和整理数据库中的数据,并对存在异常的数据进行预警。最后通过简洁的界面,将所有的信息反馈给操作人员。借助生产监测系统,可以大大降低整个生产过程中所需的人员数量。由此可以最大程度的降低人力成本,从而降低生产成本,提高利润率,降低生产风险,增强核心竞争力。

当下网络技术的发展,尤其是云计算技术的快速发展,使生产监测系统从客户端转移到Web端变为了可能[1],通过网站来监视生产流程中各个环节的数据,并对异常数据进行处理。监测数据不受时间和空间的限制,随时随地都能极其方便的获取,从而使自动化生产变得更为安全。

国内外发展概况

监测系统在国外各个行业都有广泛的应用。以水利工程为例。美国加州调水工程在1964年到1974年间就已经安装了监测系统。该系统可监测17个泵站和电厂中的各类闸门和各种其他设备的运行状态。日本水管理系统在上世纪六七十年代就开始了自动化的进程,并且每隔10到20年更新一次自动化技术。现如今已几乎全部实现了自动化。上世纪七十年代,英国与罗马尼亚合建的奥尔特—卡尔马齐灌溉区也已经采用了由Geoge Wimpey公司设计的监测系统[2]

在国内,随着工业自动化水平的提高,企业对工厂自动化生产的管理和控制的重视也日益增长。为了降低人力成本,提高管理的集中度和控制的精准度,减少因操作人主观误操作而造成的经济损失,很多企业开始研发自己的生产监测系统。一部分企业采取中外合作的方式。也有部分企业在吸收国外先进技术的基础上,独立自主地研发检测系统。

监测系统已是国际公认的“工业自动化必由之路”。相较于国外的监测系统起步早且经历了多次技术更新整体已经趋于完善,国内的监测系统才刚刚起步。正因如此,我国目前使用的绝大多数监测系统是由外国引进,这需要巨额的资金。所以,很多中小型企业,由于资金不足,只能对监测系统“望洋兴叹”。由此可见,为了提高监测系统的应用的普及程度,以此提高我国工业自动化水平,研发国产监测系统的任务已迫在眉睫[3]

本文主要研究内容

本课题研究的生产监测系统是一个基本的原型系统,只要按照要求将数据存入数据库,对后台代码稍加修改就可进行简单的监测功能的使用,故适用性比较广泛,但没有针对的优化。本系统的主要工作有:

(1)构建一个生产监测系统的原型。本系统选用B/S结构作为系统架构,开发平台为Windows与.NET平台,利用html css搭建前台页面,使用JavaScript[4]实现具体功能,采用C#实现服务器与数据库间的交互,开发环境为Visual Studio 2012,采用SQL Server 2008作为数据库系统。

(2)按照软件数据库设计规范,系统的设计思想和设计方案逐步完成数据库表的分类和安全稳定的表结构设计。根据监测系统的基本需求,设计与实现主要功能模块,包括用户登录模块,生产监测模块,后台管理模块。

(3)遵循系统开发的一般流程,确定系统架构,进行系统总体设计,详细设计各个功能模块,实现各个功能模块,整合各个功能模块,进行系统调试与优化。根据实际的规划确定监测系统的开发流程和开发进度[5]

本文组织

本论文分为以下五个部分:

第一章讨论并比较了国内外生产监测系统的发展。借此引出了本文的研究意义,并在此基础上提出构建本监测系统的主要工作。

第二章主要介绍了本系统的技术基础,包括传感器模块,百度地图JavaScript API和用于制图的Highcharts。列举了一些本系统中用到的功能。除此之外,本章还对系统的开发环境进行了简单的说明。

第三章给出了本监测系统的系统设计,包括总体设计和设计原则,各个功能模块的详细设计和数据库表分类与表结构设计。

第四章展示了本系统的各个功能模块的实现情况。包括整体页面的展示,各个页面的功能展示等。

第五章为本文的总结并对系统的不足进行了分析,指出了需要进一步优化的地方。

技术基础与开发环境

传感器技术

传感器是指能感受规定的被测量,并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。传感器技术诞生于20世纪中期。虽然诞生时间较晚,但传感器自诞生以来,已经经过了三个重要发展阶段,从最初的结构性传感器到固体传感器,再到现在的智能传感器。随着技术的更新,传感器的种类也越来越多,功能也越来越强大,应用范围也越来越广[6]

本系统采用DS18B20数字温度传感器进行数据采集。该传感器是单总线接口设计,所以具有体积小,开销小和使用简便等优点。故适用范围比较广泛。同时,该传感器测温范围与精度都能满足本文系统所需。传感器实物如图2.1所示。

图2.1 温度传感器实物图

百度地图JavaScript API

百度地图JavaScript API是一套由JavaScript语言编写的应用程序接口。通过该程序接口,用户可以在自己的网站中构建百度地图应用,根据自身需要实现各种地图功能[7]。本系统主要使用该API的三项功能进行二次开发:

1)地图浏览功能

网站地图浏览的效果如图2.2:

图2.2 百度地图

该系统中主要用地图来显示各个监测地点的位置,以适应很多企业在不同地方均设立生产工厂的情况,方便将分布在各地的工厂统一管理。

2)地图标记功能

电子地图上常常会见到倒置的水滴形的图标,用于标识地点。这种图标在百度地图中称之为Marker。Maker最基本的属性是position,position定义了Maker的坐标,其值来源于BMap.Point。

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