互联网温湿度分布式监控系统的实现分析

杨丰华，沈绿楠

（1.联想移动互联科技（厦门）有限公司，福建 厦门 361005；2.厦门大学，福建 厦门 361005）

互联网温湿度分布式监控系统的实现分析

杨丰华1，沈绿楠2

（1.联想移动互联科技（厦门）有限公司，福建 厦门 361005；2.厦门大学，福建 厦门 361005）

传统的温湿度监控系统建设方式已经无法满足其实际发展需求，相关部门需要积极应用现代化分布式的监控方式，文章通过对互联网温湿度分布式监控系统软硬件的设计，进而对监控中心与软件进行设计，创新设计方式，提高系统的运行质量，优化工作机制。

互联网；温湿度分布式监控系统；应用措施

1 互联网温湿度分布式监控系统总体设计措施

当前，互联网温湿度监控系统在实际使用中还存在一些问题，难以保证其使用效果，无法利用科学的方式对其进行处理。因此，需要积极应用先进的温湿度分布式监控系统，对其进行全面的设计处理。

首先，需要制定完善的多路温湿度模拟量系统，使用温湿度变送器设备，将其转换成为数字量，利用总线传输方式，将其传输到主控制器系统中。然后通过主控制器系统，对互联网的温湿度进行集中的监控处理，保证可以将数据信息动态化地上传到主控计算机设备中。需要利用主控计算机设备中的监控软件，对温湿度的数据信息进行储存，科学设计数据查询口，保证监控部门可以更好地查询数据信息。

其次，需要通过温湿度变送器设备，对温度进行全面的检测，将模拟量转变成为数字量，直接传输到主控制器设备中。同时，需要在主控制器设备中，全面设计以太网协议，将其作为通信转换设备，以便于开展相关控制活动。对于分布式系统而言，就是由多个主控制器设备组合而成，在集中管理的情况下，可以对互联网各个系统进行监控，保证温湿度监控工作的全面性与可靠性，逐渐提高系统的运行质量。因此，在实际设计的过程中，需要引入多台主控制器设备，利用多级分布设计方式对其进行处理，实现温湿度监控工作。

2 硬件设计措施

在应用互联网温湿度分布式监控系统期间，需要做好硬件设计工作，按照相关要求，选择数据采集卡硬件，基于PC总线的板卡种类很多，其分类方法也有很多种。按照板卡处理信号的不同可以分为模拟量输入板卡（A/D卡）、模拟量输出板卡（D/A卡）、开关量输入板卡、开关量输出板卡、脉冲量输入板卡、多功能板卡等。其中多功能板卡可以集成多个功能，如数字量输入/输出板卡将模拟量输入和数字量输入/输出集成在同一张卡上。根据总线的不同，可分为PXI/ CPCI板卡和PCI板卡。具体设计措施包括以下两点。

2.1 变送器设施的设计措施

温湿度变送器设备主要包括：单机片部件、温度检测芯片部件、湿度检测芯片部件、加热与制冷继电器部件等。在实际设计期间，相关设计者需要根据相关要求，对其进行全面的处理。首先，需要将检测数据结果传输到温度检测芯片部件与湿度电容部件中，通过模拟量的转换，将其换为数字信号，然后将其传输到现场总线控制器中。其次，主控制器在接收数据之后，需要发出指令，对各类继电器设备进行全面的管理与控制，保证温湿度控制工作满足相关规定。同时，在实际控制工作中，需要对继电器控制设备开关部分进行全面的设计，保证其控制质量符合相关规定。

2.2 主控制器的设计措施

主控制器设备属于系统的核心通信结构，也是分布式监控系统的关键设备。因此，在实际设计期间，需要针对单机片部件、时钟芯片部件等进行全面的处理，保证设备的运行质量符合相关规定。首先，需要利用主控制器设备对温湿度变动器进行处理，在二者相互连接的情况下，将接头接入以太网，保证工作质量。同时，可以选择微控制器单机片开展相关管理与控制工作，在接入嵌入式协议的基础上，对其进行简化处理，因此提高UDP协议的可靠性与准确性。其次，需要将主控制器与计算机设备连接在一起，利用IP协议的方式，将系统与互联网相互衔接，利用主控制器的协议共享方式，实现无线通信工作。在此期间，需要对主控制器中的以太网部件进行更换处理，利用无线模块开展相关工作，不需要对变送器设备进行改变，在降低成本的基础上，增强其扩展效果。

3 软件设计措施

在设计互联网温湿度分布式监控系统软件的过程中，需要制定完善的设计方案，做好管理软件与监控中心软件的设计工作，保证其使用质量满足相关标准，逐渐优化工作机制，使其向着更好的方向进步。具体设计措施包括以下几点。

3.1 监控管理软件的设计措施

对于监控系统而言，监控管理软件较为重要，属于整个系统的核心体系，可以对数据进行全面的处理。设计者需要根据相关设计要求，科学建设温湿度监控模块、查询统计与远程模块、互联网接口模块等，保证软件系统的设计质量满足相关规定。

对于主控计算机设备而言，可以将其与多个主控制器设备相互连接，为了保证连接效果，设计者需要对通信协议进行全面的改善，利用UDP，IP协议的改善方式，提高通信效果。在此期间，设计者需要科学设计后台管理软件系统，在其中设置主控制器设备与计算机设备的运行参数，保证可以实时获取互联网温湿度数据信息，以便于对其进行处理。设计者需要完善监控管理软件的功能。首先，需要将其与主控制器之间相互连接，实现智能化设备通信协议，在实时通信的情况下，更好地控制与管理主控制器设备。其次，此类系统可以对主控制器设备进行全面管理，并对传感器进行控制。最后，可以对监控设备状态与其历史数据等进行公开化处理，面向用户显示各类信息。

3.2 监控中心软件设计措施

在对监控中心软件进行设计的过程中，设计者需要科学构建主控计算机设备的构架模式，实现大规模的监控工作，在多级结构分布式监控的情况下，提高系统可靠性与稳定性。首先，设计者需要科学开展主控制器嵌入式的监控系统设计工作，建立独立的监控管理机制。其次，需要设计监控中心系统，保证其工作质量满足相关规定。对于主控制器监控系统而言，需要将其与计算机设备联系在一起，设计专门的管理软件与中心软件，保证可以实时对设备进行监督与控制，获取准确的数据信息，在计算机设备与监控中心系统数据交互的情况下，对数据进行实时地处理，逐渐提高监控中心软件系统的建设效果。

对于监控中心软件而言，需要设计者全面分析其设计要求，根据监控管理软件架构设计经验，全面开展监控中心系统的设计工作。在此期间，需要保证软件使用中，不能直接与主控制器设备交互信息，只能与监控管理软件系统之间交互数据，全面完成分布式的监控任务，提高系统的运行质量。且在构架模式中，需要针对监控管理软件进行分析，可以有效增强其工作成效。同时，需要利用科学的方式将其与主控计算机设备的工作模式相互比较，在全面比较的情况下，可以及时发现其中存在的问题，采取有效措施解决问题。例如：主控计算机设备在实际运行中，在接收温湿度变送器设备数据之后，可以立即将数据传输到监控中心服务器系统中，同时，可以在全面解析数据之后对监控中心软件下达命令，保证指令工作效果。

3.3 通信协议的设计措施

对于主控制器而言，需要科学开展通信协议的设计工作，保证系统的运行质量。在设计通信协议期间，可以利用MODBUS通信协议与嵌入式的IP通信协议对其进行处理，获取智能化的设备协议。设计者可以将MODBUS通信协议与总线连接在一起，以便于对变送器设备进行处理。在设计主控计算机设备与控制器设备之间的通信协议期间，需要科学应用IP通信协议的设计方式对其进行处理，在全面控制的情况下，提高设备的使用质量与可靠性。同时，可以利用智能化设备协议方式，开发标准的协议，提高产品通用性与可靠性。例如：设计者将智能化的设备协议与主控计算机设备、控制器设备连接在一起，提高其通信质量。另外，可以将控制器作为协议转换器，以便于对互联网温湿度进行全面监控。

3.4 温度控制实际流程

在互联网系统出现温度过高现象的时候，就会将信号反馈到监管中心，由监管中心对数据信息进行处理，然后将其传递到软件中心，在软件中心做出决策之后，将数据传递到主控制器与计算机系统中，在最短时间之内查明互联网温湿度过高的原因，采取有效措施对其进行处理。相关机构需要科学应用monitor与control软件系统，合理开展监控活动，提高系统的运行效果。在实际控制期间，需要通过数据的收集，对系统运行温湿度进行判断，及时开展反馈活动，利用反馈方式对其进行处理，提高系统的建设质量。

3.5 监控软件与监控中心的关系

监控软件与监控中心之间呈现相辅相成的关系，在系统实际运行的过程中，可以支持系统的稳定性。二者之间在连接之后，形成一个整体，主要内容较为丰富，可以通过科学的方式对其进行处理。在检测期间，互联网温度检测结果为30 ℃，湿度检测结构为20%，需要对其进行全面处理，提高系统的运行质量。

4 结语

在互联网温湿度分布式监控系统实际设计的过程中，相关部门需要制定完善的设计方案，根据相关要求，全面开展审核与管理工作，保证软硬件设计质量符合相关规定，通过监控中心软件与管理系统，对其进行全面控制，增强系统的运行效果。

[1]刘明，方娇莉，尹业华，等.基于互联网的温湿度分布式监控系统的实现[J].信息技术，2013（11）：103-105，113.

[2]杨洪涛，牛明强，王岚晶，等.基于LabVIEW和物联网的分布式家庭智能监控系统[J].安徽理工大学学报（自然科学版），2013（4）：55-61.

[3]梁影.医用多点冷藏监控系统的设计与应用研究[C].武汉：2013中华医学会医学工程学分会学术年会，2013.

Realization analysis of temperature and humidity distributed monitoring system of Internet

Yang Fenghua1, Shen Lyunan2
（1.Lenovo Mobile Internet Technology（Xiamen）Co., Ltd., Xiamen 361005, China; 2.Xiamen University, Xiamen 361005, China）

The construction methods of traditional temperature and humidity monitoring system has been unable to meet its actual development needs, the relevant departments need to actively apply the modern distributed monitoring methods. This paper designs the hardware and software of temperature and humidity distributed monitoring system of Internet, and then designs the monitoring center and software, innovates the design method, so as to improve the running quality of the system and optimize the working mechanism.

Internet; temperature and humidity distributed monitoring system; application measures

杨丰华（1982— ），男，河南信阳人，硕士，中级工程师；研究方向：嵌入式系统。