基于C/S的茶葉儲存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)分析與研究

劉洋（石家莊鐵路職業(yè)技術學院，河北石家莊 050061）

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基于C/S的茶葉儲存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)分析與研究

劉洋
（石家莊鐵路職業(yè)技術學院，河北石家莊 050061）

當今社會，越來越多的人喜愛喝茶。因此，茶葉儲存環(huán)境的好壞關系到人們身體的健康。當前，現有的監(jiān)控設備價格昂貴，同時監(jiān)控的氣體種類單一，不能同時監(jiān)控茶葉儲存環(huán)境中多種氣體的濃度；現有的設備還沒有無線通信的功能，只能在環(huán)境內使用，用戶不能遠距離查看室內的情況。基于以上背景，本文基于C/S技術對茶葉儲存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)做了分析研究。

C/S；茶葉儲存環(huán)境；空氣監(jiān)控系統(tǒng)

隨著人們生活質量的不斷提高和生活意識的不斷加強，人們開始意識到身體健康的重要性，開始追求綠色的生活模式，而茶葉儲存環(huán)境的綠色化更是放在首要的位置，對于茶葉儲存環(huán)境的監(jiān)控問題從而擺在了人們的面前，這就需要一種設備來完成這個功能了，這就是需要我們研究的茶葉空氣監(jiān)控系統(tǒng)了。本設計針對現有的茶葉儲存環(huán)境監(jiān)控設備的不足之處，使用熱門的C/S開發(fā)技術以及當下流行的C/S操作系統(tǒng)，設計了一種監(jiān)控有害氣體以及室內溫度的基于C/S的茶葉空氣監(jiān)控系統(tǒng)。

1　C/S操作系統(tǒng)簡介

C/S結構是軟件系統(tǒng)體系結構，即大家熟知的客戶機和服務器結構。C/S操作系統(tǒng)的應用非常廣泛，很多監(jiān)控產品都使用了C/S操作系統(tǒng)。C/S系統(tǒng)可以從兩個方面來描述其功能：第一、從軟件開發(fā)的方向來看，C/S操作系統(tǒng)可以當做一種虛擬機平臺，其作用是把底層的硬件部分的細節(jié)都封裝起來，這樣可以使運行的軟件有一個抽象的編程接口，可以使用這些抽象的接口來進行軟件的開發(fā)；第二、從系統(tǒng)管理的方向來看，C/S操作系統(tǒng)可以當做是整個系統(tǒng)資源的管理人員，其責任重大，管理系統(tǒng)當中各種的硬件資源，其中包括微處理器、內存、各種I/O設備、文件和數據等，整個設備就可以高效、可靠地運行。C/S所具有以下特點：

首先，C/S是一個免費的、開源的、自由的操作系統(tǒng)。用戶完全可以根據自己的各種需要對代碼的內核部分進行修改和優(yōu)化，使得用戶可以完成自己的需求。C/S的這種特點是極其重要的，它提供了一個無限的開發(fā)平臺，可以使所有使用這個系統(tǒng)的人進行更好的交流和相互的學習。

其次，C/S的內核是可以裁剪的，而且具有高性能的特點。C/S內核的高效和穩(wěn)定得到了各個領域的肯定，其獨特的模塊機制可以使用戶根據自己的需要，實時地將某些模塊插入到內核或者從內核中移走，C/S很適合小型化場合的使用。

再者，C/S具有非常完善的文件管理機制和網絡通信功能。C/S對所有的標準的Internet網絡協議都支持，而且將它們應用在C/S系統(tǒng)中是非常容易的。另外，C/S支持的文件系統(tǒng)也是非常豐富的，包括fat16、fat32、ext2、romfs等。

然后，C/S擁有非常完整的開發(fā)工具。有一套優(yōu)秀的開發(fā)以及調試工具對于C/S系統(tǒng)開發(fā)是非常重要的。C/S提供了一整套開發(fā)工具，它利用了GNU中的gcc當做編譯器使用，同時用xgdb、gdb、kgdb作為調試的工具，使得用戶可以非常方便地從操作系統(tǒng)到應用軟件各個層次的調試。

最后，C/S具有非常豐富的軟件資源以及廣泛的硬件支持。幾乎絕大多數通用程序都可以適用于C/S，硬件支持方面，目前C/S成功移植到了許多硬件開發(fā)平臺，所有流行的CPU幾乎都可以在上面運行，更是支持各種主流硬件平臺和最新的硬件技術。

從以上分析可見，茶葉儲存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)適合采用C/S操作系統(tǒng)，第一、是此系統(tǒng)是免費開源的，給了用戶非常大的自由發(fā)揮的空間，用戶可以根據自己的各種需要來修改和優(yōu)化代碼；第二、其代碼的移植性是非常良好的，可以在很多硬件上嵌入使用，而只需修改一部分參數代碼，因此很多時候沒有必要去編寫一個全部的代碼程序，而只需要對開放性源碼進行重新編程即可；第三、C/S更是具有豐富的軟件和硬件使用資源，很多應用軟件都是可以在C/S上使用的，這就給了用戶十分方便的軟件應用體驗。總之選用C/S操作系統(tǒng)是十分明智的和實用的。

2　基于C/S的茶葉儲存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)研究現狀及發(fā)展方向

2.1國外茶葉儲存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)研究

Interscan科技公司生產的C/S-4000系列單氣體分析儀：其特點是采用專利技術的高精度電化學傳感器，響應時間短，連續(xù)泵吸式采樣，體積小、重量輕，操作簡單、易攜帶。

Z-300茶葉儲存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)：此公司生產的監(jiān)控系統(tǒng)具有不同的工作方式，第一種是單點測試模式，第二種就是連續(xù)測試模式。單點測試模式就是只能一個點一個點地測量，不能設置時間連續(xù)性工作；連續(xù)測試模式就是可以在一定的時間段里的任意時刻，顯示器都可以隔一段時間就顯示一次數據，這個時間可以設置，一般是10秒更新一次，如果時間段結束了，那么這個測試也就停止。這個監(jiān)控系統(tǒng)使用了公司專門開發(fā)的過濾器技術，可以排除一些其它的氣體對茶葉儲存環(huán)境氣體的測量影響，使得茶葉儲存環(huán)境濃度的測量結果準確度高，而且還有良好的可靠性。

英國PPM公司生產的PPM-400茶葉儲存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)：PPM-400茶葉儲存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)具有許多獨特的優(yōu)點。此監(jiān)控系統(tǒng)可以方便攜帶，可以拿在手上直接使用，而且應用起來十分簡單，是一款測試茶葉儲存環(huán)境的好儀器。它的特點有：此儀器的內部采用的是電化學氣體傳感器進行泵吸式采集氣體，儀器的反應速度十分快捷，而且整體結構是非常緊密的；還可以使用兩種單位量來顯示測得的數據，即ppm和mg/m3這兩種衡量單位；此儀器的精確度非常高，可以達到0.001mg/m3這個數量級，同時此儀器還可以對濕度進行補償。

2國內茶葉儲存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)研究

“甲保御”牌C/S茶葉儲存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)：該監(jiān)控系統(tǒng)應用了非常先進的電化學傳感器以及一流的運放芯片，使得可以精確采集和分析數據；該監(jiān)控系統(tǒng)有一個非常方便的功能應用，就是可以實時地得到連續(xù)的電信號，就是直接將茶葉儲存環(huán)境的空氣濃度轉化而來，然后微處理器可以直接處理這些電信號，然后將分析的結果通過LCD顯示出來。該監(jiān)控系統(tǒng)突破了以前監(jiān)控復雜、價格昂貴的限制，使得產品既便宜又適用，該產品可以不間斷地進行實時監(jiān)控，其操作也是非常簡單的。

全自動C/S茶葉空氣儲存環(huán)境、氨測定儀：此種類型的監(jiān)控系統(tǒng)可以對許多種物質產生的茶葉儲存環(huán)境以及氨污染物進行現場監(jiān)控，在眾多場所都可以實時使用。其特點有：使用國家標準監(jiān)控方法，茶葉儲存環(huán)境使用酚試劑法，而氨則使用納氏試劑法；該儀器的監(jiān)控速度說不上快，但是也不慢，監(jiān)控過程需要10-15分鐘；該監(jiān)控系統(tǒng)配備了大屏幕液晶來顯示測試結果，儀器內部是使用單片機智能控制操作的，具有比較良好的人機交互界面，同時該監(jiān)控系統(tǒng)還具有非常優(yōu)秀的數據統(tǒng)計處理功能，而且得到的測試數據還可以實時保存和記錄。

C/S茶葉儲存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)SKY2000-CH2O：該監(jiān)控系統(tǒng)在價格上來說，具有非常大的優(yōu)勢，它是國內性價比最高的一款儀器設備，具有非常強大的競爭力；使用時可以明顯知道，該監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控茶葉儲存環(huán)境濃度的速度是非常快的，它所使用的氣體傳感器反應十分靈敏，而且可以長時間使用；該監(jiān)控系統(tǒng)在顯示方面，使用的是點陣顯示技術，支持兩種語言操作界面，中文和英文；該監(jiān)控系統(tǒng)還具有報警的功能，采用的是聲光報警技術，由于茶葉儲存環(huán)境的特性，報警的閥值可以根據需要自主設置；該監(jiān)控系統(tǒng)還可以存儲監(jiān)控到的數據，還能保持最大的監(jiān)控效果值。

2.3茶葉儲存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展方向

隨著現代數字電子技術和模擬電子技術的高速發(fā)展，電子器件的集成度不斷提高，C/S技術的飛速發(fā)展，使茶葉空氣監(jiān)控系統(tǒng)向著智能化、數字化、集成化、便攜化等方向發(fā)展。使其具有如下的特點：

第一，具有智能處理數據、分析數據、輸出數據的功能。由于系統(tǒng)使用了C/S微處理器，因此可以對采集到的茶葉空氣濃度數據進行智能分析，判斷此種空氣濃度是否超過國家標準，并將得到的結果通過LCD顯示出來。

第二，具有十分良好的用戶操作界面。系統(tǒng)中使用液晶觸摸屏代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器中的按鍵操作，用戶可以根據需要在屏幕上觸摸輸入命令，得到所需要的監(jiān)控結果，這種觸摸模式既節(jié)省了按鍵所占空間，使產品更小巧化、便攜化，又使用戶操作簡單方便。

第三，具有連接方便以及在線可編程的功能。茶葉空氣監(jiān)控系統(tǒng)都會配備標準的通信接口，例如USB、RS232等接口，使其可以方便與其它計算機設備或者一些別的監(jiān)控設備一起使用，達到用戶的使用需求，完成更加復雜的監(jiān)控功能，解決用戶需求問題。

第四，具有用戶自主開發(fā)的功能。系統(tǒng)采用代碼開源的微處理器作為主控制器，其內部有著非常豐富的接口電路，用戶可以在開發(fā)的過程中，根據自己開發(fā)的所需具體功能的需求，改變某些程序，使系統(tǒng)工作在用戶需求的狀態(tài)。

第五，具有十分高端的數字化、超高的智能化、便攜化、廣泛的通用性、超強的可靠性以及超高的安全性設計。所以，針對現有產品價格昂貴、功能單一以及專用性不強的形勢，基于C/S的茶葉空氣監(jiān)控系統(tǒng)的應用使得監(jiān)控設備測量可靠，結果顯示明確顯眼，更能使用戶方便操作。

3　結語

本文所介紹的茶葉儲存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)采用C/S操作系統(tǒng)，是因為此操作系統(tǒng)方便了用戶可以自由的設計一些所需要的應用功能，另一方面C/S操作系統(tǒng)具有高穩(wěn)定性和可靠性。本監(jiān)控系統(tǒng)使用了觸摸屏技術，減少了按鍵的使用，從整體上減小了系統(tǒng)所占用的體積，使系統(tǒng)更加輕巧，而且用戶使用更加方便。本監(jiān)控系統(tǒng)更是采用了無線通信技術，可以使用戶在遠距離查看茶葉儲存環(huán)境的質量，方便快捷。

［1］韓安太，何勇，陳志強等.基于無線傳感器網絡的茶園分布式灌溉控制系統(tǒng)［J］.農業(yè)機械學報，2011（9）：173-180.

［2］王衛(wèi)星，羅錫文，孫道宗等.茶園信息采集無線傳感器網絡節(jié)點設計［J］.農業(yè)工程學報，2011（5）：169-173.

［3］陳娜娜，周益明，徐海圣等.基于Zig Bee與GPRS的水產養(yǎng)殖環(huán)境無線監(jiān)控系統(tǒng)的設計［J］.傳感器與微系統(tǒng)，2011（3）：108-110.

劉洋（1980-），男，河北石家莊人，碩士，講師，研究方向：通信與信息系統(tǒng)。

2016年河北省高等院校科學技術研究項目：基于移動平臺增強現實定位注冊技術的研究，項目編號：ZC2016137；2016年河北省高等院校科學技術青年基金項目：基于B/S結構的BIM服務器中間件技術研究，項目編號：QN2016215；河北省重點研發(fā)計劃自籌項目：互聯網+BIM工程信息共享平臺的研究與設計，項目編號：15214519