【正文】 ............ 22 歷史數(shù)據(jù)的顯示 .......................................................................................... 25 其他功能 ...................................................................................................... 28 第五章 總結(jié)與展望 .................................................................................................. 31 目 錄 III 致 謝 ........................................................................................................................... 32 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................... 33 附錄 1 軟件著作權(quán) ...................................................................................................... 34 附錄 2 項(xiàng)目開發(fā)過程照片 .......................................................................................... 35 第一章 前言 1 第一章 前言 項(xiàng)目開發(fā)背景與意義 項(xiàng)目開發(fā)背景 “ 盱眙龍蝦”是一種淡水龍蝦，學(xué)名克氏螯蝦，俗稱“小龍蝦” 原產(chǎn)于歐美國(guó)家， 20 世紀(jì)中期傳入我國(guó)并大量繁殖。不失時(shí)機(jī)地把龍蝦規(guī)?；B(yǎng)殖與信息化管理技術(shù)結(jié)合起來，迅速提升龍蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)管理技術(shù)水準(zhǔn)，以現(xiàn)代裝備手段，推動(dòng)龍蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)足發(fā)展，是龍蝦 人工繁殖 、養(yǎng)殖 技術(shù) 進(jìn)一步發(fā)展的重要任務(wù)。 項(xiàng)目開發(fā)意義 實(shí)施“ 5000 畝盱眙龍蝦規(guī)?；B(yǎng)殖與信息化管理技術(shù)開發(fā)應(yīng)用”項(xiàng)目，為了促進(jìn)盱眙 龍蝦 成蝦 養(yǎng)殖和繁殖工作 向集約化方向 發(fā)展 ，將盱眙龍蝦養(yǎng)殖技術(shù)與基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的信息化管理技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)龍蝦養(yǎng)殖穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、保產(chǎn)、保收、保增長(zhǎng)、保效益的目 的。 大蓮湖龍蝦養(yǎng)殖基地位于江蘇省淮安市盱眙縣河橋鎮(zhèn)大蓮湖 村 境內(nèi)， 連片 龍蝦養(yǎng)殖 面積 6000 多畝， 精養(yǎng)水面 3000 余畝，是目前江蘇省規(guī)模最大的專業(yè)化淡水龍蝦養(yǎng)殖基地 ， 5000 畝盱眙龍蝦規(guī)?；B(yǎng)殖與信息化管理技術(shù)開發(fā)應(yīng)用，有利于建設(shè)規(guī)模更大、養(yǎng)殖水平更高的盱眙龍蝦精細(xì)化養(yǎng)殖示范基地，有利于推動(dòng)數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步，增強(qiáng)盱眙龍蝦品牌的高科技含量。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 龍蝦養(yǎng)殖 國(guó)內(nèi)外情況 調(diào)查 龍蝦養(yǎng)殖 國(guó)外情況 國(guó)外研究淡水螯蝦的歷史很早，可以追溯到一百多年前，國(guó)外 養(yǎng)殖小龍蝦 的歷史大概有六十到七十年，但從二十世紀(jì)七十年代后發(fā)展非常迅速。在那里淡水螯蝦已經(jīng)成為重要的水產(chǎn)資源，特別是美國(guó)， 1978 年美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)強(qiáng) 調(diào)發(fā)展 淡水小龍蝦的養(yǎng)殖 ，其養(yǎng)殖產(chǎn)量占美國(guó)甲殼類水產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖產(chǎn)量的 90%以上。美國(guó)淡水螯蝦養(yǎng)殖單產(chǎn)高的達(dá)到每公頃 4000 多公斤。 小龍蝦養(yǎng)殖 方式有粗放養(yǎng)殖、混養(yǎng)和池塘強(qiáng)化養(yǎng)殖，較多的是與水稻的輪作和混作。 澳大利亞 20 世紀(jì) 60年代后期開始 淡水小龍蝦養(yǎng)殖 和研究工作，主要養(yǎng)殖種類是麥龍螯蝦、紅螯蝦和雅比螯蝦 。養(yǎng)殖有三種形式：一是湖泊、水庫粗放養(yǎng)殖 ，不用管理和投喂，平均單產(chǎn)為每公頃水面 1000公斤； 二是 池塘精養(yǎng)，平均單產(chǎn)每公頃約 3 千公斤至 4 千公斤；三是采取封閉系統(tǒng)工廠化強(qiáng)化養(yǎng)殖，單產(chǎn)則更高。 20 世紀(jì) 60 年代后，瑞典、芬蘭、法國(guó)、奧地利、英國(guó)、波蘭、德國(guó)和一些前蘇聯(lián)國(guó)家從國(guó)外引進(jìn)一些抗病能力強(qiáng)的優(yōu)良種類，如 20 世紀(jì) 70 年代引進(jìn)寬大太平螯蝦、土耳其螯蝦、克氏原螯蝦。 90 年代又從澳大利亞引進(jìn)紅螯螯蝦，積極發(fā)展小龍蝦養(yǎng)殖， 恢復(fù) 螯蝦資源 。 由于需求量大，歐洲每年仍要進(jìn)口大量的淡水螯蝦， 20xx 年僅瑞典就進(jìn)口了 5000 噸以上 [1]。 20xx 年 中國(guó)淡水螯蝦的總產(chǎn)量在 20 萬 噸以上，僅 江蘇 省的產(chǎn)量就達(dá)到 萬噸，成為世界上淡水螯蝦產(chǎn)量最大的國(guó)家。二十世紀(jì)九十年代末，江蘇盱眙的許建忠先生針對(duì)淡水螯蝦的性味開發(fā)出了專門用來燒制克氏原螯蝦（淡水小龍蝦）的 龍蝦調(diào)料 —— 十三香 。湖北省水產(chǎn)科學(xué)所研究控制光照、控制水溫、控制水位、改善水質(zhì)、加強(qiáng)投喂的綜合措施，人工誘導(dǎo)紅螯蝦和 克氏小龍蝦 同步產(chǎn)卵，規(guī)?；敝倡@得很好的效果。 一些水 產(chǎn)科研人員研究了淡水螯蝦與一些掠食性魚類的生存關(guān)系，淡水螯蝦對(duì)多種沉水植物的利用及相互影響等。同時(shí)，項(xiàng)目需要結(jié)合養(yǎng)殖現(xiàn)場(chǎng)的具體情況進(jìn)行調(diào)試與應(yīng)用。 第一， 傳感器數(shù)據(jù)采集信號(hào)與控制指令的網(wǎng)絡(luò)傳輸問題； 第二， 上位機(jī)數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)開發(fā)問題； 第三， Web 遠(yuǎn)程訪問技術(shù)； 第四， 視頻監(jiān)控與系統(tǒng)集成問題 。 第一， 完成數(shù)據(jù)采集與控制平臺(tái)軟件的設(shè)計(jì)； 第二， 負(fù)責(zé)初始化 CAN 系統(tǒng)模塊，并根據(jù)軟件設(shè)計(jì)要求實(shí)時(shí)采集 CAN 前端模塊連接的智能傳感器數(shù)據(jù) ，主要包括環(huán)境溫度、濕度、大氣壓力、光照強(qiáng)度、風(fēng)向、水中含氧量、 PH 值等數(shù)據(jù)信息 ； 第三， 根據(jù)采集數(shù)據(jù)狀態(tài)，手動(dòng)或自動(dòng)啟動(dòng)設(shè)備控制程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)養(yǎng)殖現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備的具體操控（給水水泵、排水水泵、增氧機(jī)等） ； 第四， 數(shù)據(jù)保存與歷史記錄查詢。 系統(tǒng)中心設(shè)立上位機(jī)與 Web 服務(wù)器，上位機(jī) 中運(yùn)行系統(tǒng)監(jiān)控程序，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集與控制指令的發(fā)出。 系統(tǒng)功能示意圖如圖 所示。前端主要對(duì)龍蝦養(yǎng)殖環(huán)境因子進(jìn)行數(shù)據(jù)采 集，其中主要包括池塘的水溫、水中溶解氧指標(biāo)、 PH 值、空氣溫度、大氣壓力、空氣濕度、光照度等環(huán)境數(shù)據(jù)。在上位機(jī) 的 控制端，根據(jù)采集到的環(huán)境因子結(jié)合專家系統(tǒng)進(jìn)行分析，并通過系統(tǒng)自動(dòng)控制養(yǎng)殖場(chǎng)的增氧機(jī)、注水水泵和排水水泵進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。第三層為 Web 遠(yuǎn)程表示層，可以通過互聯(lián)網(wǎng)在遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控養(yǎng)殖現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)情況，包括視頻情況 。 圖 CAN 總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) PCI 控制卡總線寬度 32 位，同步工作頻率可達(dá)到 33MHz，最高傳輸速率為132MB／ S，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中考慮了負(fù)載 ，即使擴(kuò)展卡超過了負(fù)載的最大值，系統(tǒng)也淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 能正常工作。CAN 接口通訊協(xié)議采用 （ PeliCAN）兼容 ，符合 ISO/ISO11898規(guī)范。近距離的最高傳輸速率能夠達(dá)到 1Mbps。 表 1 緩存區(qū)分配：（標(biāo)準(zhǔn)幀） buffer 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 內(nèi)容 功能碼 1 功能碼 2 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 表 2 緩存區(qū)分配：（擴(kuò)展幀） buffer 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 內(nèi)容 功能碼 1 功能碼 2 功能碼 3 功能碼 4 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 軟件 模塊 總體設(shè)計(jì) 在本項(xiàng)目中上位機(jī)系統(tǒng)由兩部構(gòu)成，分別是數(shù)據(jù)采集控制監(jiān)控系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)信息遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。 將實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)保存到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中。 Web 信息平臺(tái)系統(tǒng)采用 為系統(tǒng)框架， 為 Web 服務(wù)器，結(jié)合 FushionChar 開源 圖表 技術(shù) ，實(shí)現(xiàn)了對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)情況的動(dòng)態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控。 視頻監(jiān)控模塊總體設(shè)計(jì) 視頻監(jiān)控硬件模塊由 HKDVR 8XXH 系列 PC 式數(shù)字硬盤錄像機(jī) 、高速球攝像機(jī)、鍵盤、聲光報(bào)警、 紅外對(duì)射、煙感、路由器等構(gòu)成。 1）采用基于網(wǎng)絡(luò)、面向遠(yuǎn)程設(shè)備的控制技術(shù)數(shù)據(jù)采集技術(shù)，將環(huán)境溫度、濕度、大氣壓力、光照、蝦池視頻圖像等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集設(shè)備所獲得的數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)控制等技術(shù)有機(jī)結(jié)合，建立龍蝦養(yǎng)殖基地?cái)?shù)字監(jiān)控系統(tǒng)。 3）在辦公室實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻圖像采集探頭 360 度環(huán)繞調(diào)節(jié)，近、遠(yuǎn)程定點(diǎn)聚焦或圖象放大，有效查看工作人員不易到達(dá)的蝦池區(qū)域。 5）龍蝦易患爛鰓病、黑鰓病、爛尾病、聚縮蟲病、纖毛蟲病等常見病，在第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 7 大規(guī)模人工養(yǎng)殖環(huán)境下，由于養(yǎng)殖區(qū)域大，養(yǎng)殖環(huán)境復(fù)雜，以及人工探察時(shí)，龍蝦易受驚嚇潛入水中，難以較早發(fā)現(xiàn)蝦病，一旦發(fā)現(xiàn)，蝦病情況通常已比較嚴(yán)重，本項(xiàng)目的項(xiàng)目特色和創(chuàng)新在于，開發(fā)應(yīng)用一種 視頻 監(jiān)控技術(shù)，探索早期偵查蝦病的有效手段。 7）優(yōu)質(zhì)的養(yǎng)蝦環(huán)境是天然的沼澤池塘，這種環(huán)境水源豐足，水草植被茂盛，通常也道路泥濘，人工監(jiān)控困難，工作量巨大，為養(yǎng)殖人員提供數(shù)字監(jiān)控手段，在辦公室就可以全面掌控龍蝦養(yǎng)殖情況。 9）通過網(wǎng)絡(luò)，用電腦或手機(jī)上網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)異地遠(yuǎn)程監(jiān)控。 運(yùn)行環(huán)境需求分析 上位機(jī)將部署在龍蝦養(yǎng)殖現(xiàn)場(chǎng)附近的主控機(jī)房中，距離數(shù)據(jù)采集前端模塊約有 1 公里左右，使用 CAN 總線實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與控制模塊的通信 [4]。 硬件環(huán)境： PC 機(jī)或工控機(jī)， 2G 內(nèi)存， 500G 以上硬盤； CAN 總線數(shù)據(jù)采集卡 PCI8110 采集板； 軟件環(huán)境： Windows XP 操作系統(tǒng)； SQL Server20xx 數(shù)據(jù)庫； Net 框架平臺(tái)； API； CAN 接口幫助文檔等。 用戶與權(quán)限管理 管理創(chuàng)建新用戶，創(chuàng)建角色，分配用戶的權(quán)限。 數(shù)據(jù)采集與實(shí)施顯示 本單元的功能主要負(fù)責(zé)完成讀取前端的數(shù)據(jù)采集模塊所采集的各種數(shù)據(jù)（溫度、 濕度、水溫、溶解氧、 PH 值、風(fēng)向、大氣壓力、光照等）。 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)情況，可以通過軟件自動(dòng)或操作員手動(dòng)的開啟或關(guān)閉相關(guān)設(shè)備（增氧機(jī)、注水水泵和排水水泵），從而調(diào)節(jié)龍蝦養(yǎng)殖環(huán)境的狀態(tài)。 歷史記錄查看 可根據(jù)操作者的選擇，指定時(shí)間和養(yǎng)殖池塘進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查看。系統(tǒng)管理員負(fù)責(zé)維護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，一般項(xiàng)目運(yùn)行之初有技術(shù)人員負(fù)責(zé)完成，交付用戶使用后，系統(tǒng)在正常運(yùn)行過程中不需要使用系統(tǒng)管理員角色登錄。 系 統(tǒng) 管 理 員用 戶 管 理角 色 管 理數(shù) 據(jù) 庫 維 護(hù) 圖 系統(tǒng)管理員角色及對(duì)應(yīng)操作 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，將實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)保存到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，有利于對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析與查詢。 數(shù) 據(jù)庫相關(guān)技術(shù) SQL 全稱是結(jié)構(gòu)化查詢語言 (Structured Query Language)，最早的是 IBM 的圣約瑟研究實(shí)驗(yàn)室為其關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)開發(fā)的一種查詢語言，它的前身是SQUARE 語言。如今無論是像 Oracle 、 Sybase、Informix、 SQL server 這些大型的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，還是像 Visual FoxPro、PowerBuilder這些微機(jī)上常用的數(shù)據(jù)庫開發(fā)系統(tǒng)，都支持 SQL語言作為查詢語言。他不要求用戶指定對(duì)數(shù)據(jù)的存放方法，也不需要用戶了解具體的數(shù)據(jù)存放方式，所以具有完全不同底層結(jié)構(gòu)的不同數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以使用相同的 SQL 語言作為數(shù)據(jù)輸入與管理的接口。 SQL 同時(shí)也是數(shù)據(jù)庫文件格式的擴(kuò)展名 。 數(shù)據(jù)庫顧名思義是 存儲(chǔ) 數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫。當(dāng)人們收集了大量的數(shù)據(jù)后，應(yīng)該把它們保存起來進(jìn)入近一步的處理，進(jìn)一步的抽取 有用的信息。要是下定義的話，就應(yīng)該是指長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。在數(shù)據(jù)庫技術(shù)的早期還曾經(jīng)流行過層次數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫，但這兩類數(shù)據(jù)庫目前已經(jīng)極少使用。負(fù)責(zé)這些技術(shù)管理工作的個(gè)人或集體稱為數(shù)據(jù)庫管理員 (DBA)。數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)只是提供了數(shù)據(jù)的類型、邏輯結(jié)構(gòu)、聯(lián)系、約束和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)等有關(guān)數(shù)據(jù)的描述 ， 這些描述稱為數(shù)據(jù)模式。這些參數(shù)可以由用戶設(shè)置，也可以由系統(tǒng)按默認(rèn)值設(shè)置。 (3)準(zhǔn)備和裝入數(shù)據(jù)，定義數(shù)據(jù)庫僅僅建立了數(shù)據(jù)庫的框架，要建成數(shù)據(jù)庫還必須裝入大量的數(shù)據(jù)，這是一項(xiàng)浩繁的工作。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中原已積累的數(shù)據(jù)，要充分利用，盡可能轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)。 程序編碼規(guī)范 ? 變量 /方法名 必須采用有意義的英文單詞或英文單詞組合作為變量名稱，首字母小寫，第二個(gè)單詞首字母大寫。 ? 靜態(tài)全局變量 靜態(tài)全局變量采用全部大寫字母進(jìn)行名。例如 PI,Connection 等。例如 DBOperator 等 ? if 語句等的寫法： if ()) { //… . } 縮進(jìn) 4 個(gè)空格（用 Tab 鍵縮進(jìn)） ? “ =”號(hào)左右各留一個(gè)空格 如 string personalName = “張三 ”。amp。 //創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫連接對(duì)象 數(shù)據(jù)庫命名規(guī)范 本系統(tǒng)采用 SQL Server20xx 為數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫對(duì)象進(jìn)行命名規(guī)則說明： ? 表 表名要用有實(shí)際意義的英文單詞命名，若單詞名字太長(zhǎng)，可以做適當(dāng)縮寫。 如： PERSONBASEINFO_PERSONSYSID_PK。 如： PERSONBASEINFO_FAMILYID_FK。 如： DICT_Dep，為部門字典表。 如： PROC_JOI