基于C/S的茶葉儲(chǔ)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(shù)學(xué)院，河北石家莊 050061）

?

基于C/S的茶葉儲(chǔ)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(shù)學(xué)院，河北石家莊 050061）

當(dāng)今社會(huì)，越來越多的人喜愛喝茶。因此，茶葉儲(chǔ)存環(huán)境的好壞關(guān)系到人們身體的健康。當(dāng)前，現(xiàn)有的監(jiān)控設(shè)備價(jià)格昂貴，同時(shí)監(jiān)控的氣體種類單一，不能同時(shí)監(jiān)控茶葉儲(chǔ)存環(huán)境中多種氣體的濃度；現(xiàn)有的設(shè)備還沒有無線通信的功能，只能在環(huán)境內(nèi)使用，用戶不能遠(yuǎn)距離查看室內(nèi)的情況。基于以上背景，本文基于C/S技術(shù)對(duì)茶葉儲(chǔ)存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)做了分析研究。

C/S；茶葉儲(chǔ)存環(huán)境；空氣監(jiān)控系統(tǒng)

隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高和生活意識(shí)的不斷加強(qiáng)，人們開始意識(shí)到身體健康的重要性，開始追求綠色的生活模式，而茶葉儲(chǔ)存環(huán)境的綠色化更是放在首要的位置，對(duì)于茶葉儲(chǔ)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(shè)備來完成這個(gè)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(shè)計(jì)針對(duì)現(xiàn)有的茶葉儲(chǔ)存環(huán)境監(jiān)控設(shè)備的不足之處，使用熱門的C/S開發(fā)技術(shù)以及當(dāng)下流行的C/S操作系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一種監(jiān)控有害氣體以及室內(nèi)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(jiǎn)介

C/S結(jié)構(gòu)是軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，即大家熟知的客戶機(jī)和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。C/S操作系統(tǒng)的應(yīng)用非常廣泛，很多監(jiān)控產(chǎn)品都使用了C/S操作系統(tǒng)。C/S系統(tǒng)可以從兩個(gè)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(dāng)做一種虛擬機(jī)平臺(tái)，其作用是把底層的硬件部分的細(xì)節(jié)都封裝起來，這樣可以使運(yùn)行的軟件有一個(gè)抽象的編程接口，可以使用這些抽象的接口來進(jìn)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(dāng)做是整個(gè)系統(tǒng)資源的管理人員，其責(zé)任重大，管理系統(tǒng)當(dāng)中各種的硬件資源，其中包括微處理器、內(nèi)存、各種I/O設(shè)備、文件和數(shù)據(jù)等，整個(gè)設(shè)備就可以高效、可靠地運(yùn)行。C/S所具有以下特點(diǎn)：

首先，C/S是一個(gè)免費(fèi)的、開源的、自由的操作系統(tǒng)。用戶完全可以根據(jù)自己的各種需要對(duì)代碼的內(nèi)核部分進(jìn)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(diǎn)是極其重要的，它提供了一個(gè)無限的開發(fā)平臺(tái)，可以使所有使用這個(gè)系統(tǒng)的人進(jìn)行更好的交流和相互的學(xué)習(xí)。

其次，C/S的內(nèi)核是可以裁剪的，而且具有高性能的特點(diǎn)。C/S內(nèi)核的高效和穩(wěn)定得到了各個(gè)領(lǐng)域的肯定，其獨(dú)特的模塊機(jī)制可以使用戶根據(jù)自己的需要，實(shí)時(shí)地將某些模塊插入到內(nèi)核或者從內(nèi)核中移走，C/S很適合小型化場(chǎng)合的使用。

再者，C/S具有非常完善的文件管理機(jī)制和網(wǎng)絡(luò)通信功能。C/S對(duì)所有的標(biāo)準(zhǔn)的Internet網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都支持，而且將它們應(yīng)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(diào)試工具對(duì)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(dāng)做編譯器使用，同時(shí)用xgdb、gdb、kgdb作為調(diào)試的工具，使得用戶可以非常方便地從操作系統(tǒng)到應(yīng)用軟件各個(gè)層次的調(diào)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(shù)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(tái)，所有流行的CPU幾乎都可以在上面運(yùn)行，更是支持各種主流硬件平臺(tái)和最新的硬件技術(shù)。

從以上分析可見，茶葉儲(chǔ)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(fèi)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(jù)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(shù)代碼，因此很多時(shí)候沒有必要去編寫一個(gè)全部的代碼程序，而只需要對(duì)開放性源碼進(jìn)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(yīng)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(yīng)用體驗(yàn)?？傊x用C/S操作系統(tǒng)是十分明智的和實(shí)用的。

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

2.1國(guó)外茶葉儲(chǔ)存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)研究

Interscan科技公司生產(chǎn)的C/S-4000系列單氣體分析儀：其特點(diǎn)是采用專利技術(shù)的高精度電化學(xué)傳感器，響應(yīng)時(shí)間短，連續(xù)泵吸式采樣，體積小、重量輕，操作簡(jiǎn)單、易攜帶。

Z-300茶葉儲(chǔ)存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)：此公司生產(chǎn)的監(jiān)控系統(tǒng)具有不同的工作方式，第一種是單點(diǎn)測(cè)試模式，第二種就是連續(xù)測(cè)試模式。單點(diǎn)測(cè)試模式就是只能一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)地測(cè)量，不能設(shè)置時(shí)間連續(xù)性工作；連續(xù)測(cè)試模式就是可以在一定的時(shí)間段里的任意時(shí)刻，顯示器都可以隔一段時(shí)間就顯示一次數(shù)據(jù)，這個(gè)時(shí)間可以設(shè)置，一般是10秒更新一次，如果時(shí)間段結(jié)束了，那么這個(gè)測(cè)試也就停止。這個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)使用了公司專門開發(fā)的過濾器技術(shù)，可以排除一些其它的氣體對(duì)茶葉儲(chǔ)存環(huán)境氣體的測(cè)量影響，使得茶葉儲(chǔ)存環(huán)境濃度的測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度高，而且還有良好的可靠性。

英國(guó)PPM公司生產(chǎn)的PPM-400茶葉儲(chǔ)存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)：PPM-400茶葉儲(chǔ)存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。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(yīng)用起來十分簡(jiǎn)單，是一款測(cè)試茶葉儲(chǔ)存環(huán)境的好儀器。它的特點(diǎn)有：此儀器的內(nèi)部采用的是電化學(xué)氣體傳感器進(jìn)行泵吸式采集氣體，儀器的反應(yīng)速度十分快捷，而且整體結(jié)構(gòu)是非常緊密的；還可以使用兩種單位量來顯示測(cè)得的數(shù)據(jù)，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(dá)到0.001mg/m3這個(gè)數(shù)量級(jí)，同時(shí)此儀器還可以對(duì)濕度進(jìn)行補(bǔ)償。

2國(guó)內(nèi)茶葉儲(chǔ)存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)研究

“甲保御”牌C/S茶葉儲(chǔ)存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)：該監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用了非常先進(jìn)的電化學(xué)傳感器以及一流的運(yùn)放芯片，使得可以精確采集和分析數(shù)據(jù)；該監(jiān)控系統(tǒng)有一個(gè)非常方便的功能應(yīng)用，就是可以實(shí)時(shí)地得到連續(xù)的電信號(hào)，就是直接將茶葉儲(chǔ)存環(huán)境的空氣濃度轉(zhuǎn)化而來，然后微處理器可以直接處理這些電信號(hào)，然后將分析的結(jié)果通過LCD顯示出來。該監(jiān)控系統(tǒng)突破了以前監(jiān)控復(fù)雜、價(jià)格昂貴的限制，使得產(chǎn)品既便宜又適用，該產(chǎn)品可以不間斷地進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，其操作也是非常簡(jiǎn)單的。

全自動(dòng)C/S茶葉空氣儲(chǔ)存環(huán)境、氨測(cè)定儀：此種類型的監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)許多種物質(zhì)產(chǎn)生的茶葉儲(chǔ)存環(huán)境以及氨污染物進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，在眾多場(chǎng)所都可以實(shí)時(shí)使用。其特點(diǎn)有：使用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)控方法，茶葉儲(chǔ)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(cè)試結(jié)果，儀器內(nèi)部是使用單片機(jī)智能控制操作的，具有比較良好的人機(jī)交互界面，同時(shí)該監(jiān)控系統(tǒng)還具有非常優(yōu)秀的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理功能，而且得到的測(cè)試數(shù)據(jù)還可以實(shí)時(shí)保存和記錄。

C/S茶葉儲(chǔ)存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)SKY2000-CH2O：該監(jiān)控系統(tǒng)在價(jià)格上來說，具有非常大的優(yōu)勢(shì)，它是國(guó)內(nèi)性價(jià)比最高的一款儀器設(shè)備，具有非常強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力；使用時(shí)可以明顯知道，該監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控茶葉儲(chǔ)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(yīng)十分靈敏，而且可以長(zhǎng)時(shí)間使用；該監(jiān)控系統(tǒng)在顯示方面，使用的是點(diǎn)陣顯示技術(shù)，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(bào)警的功能，采用的是聲光報(bào)警技術(shù)，由于茶葉儲(chǔ)存環(huán)境的特性，報(bào)警的閥值可以根據(jù)需要自主設(shè)置；該監(jiān)控系統(tǒng)還可以存儲(chǔ)監(jiān)控到的數(shù)據(jù)，還能保持最大的監(jiān)控效果值。

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

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

第一，具有智能處理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)的功能。由于系統(tǒng)使用了C/S微處理器，因此可以對(duì)采集到的茶葉空氣濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，判斷此種空氣濃度是否超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并將得到的結(jié)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(jù)需要在屏幕上觸摸輸入命令，得到所需要的監(jiān)控結(jié)果，這種觸摸模式既節(jié)省了按鍵所占空間，使產(chǎn)品更小巧化、便攜化，又使用戶操作簡(jiǎn)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(huì)配備標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，例如USB、RS232等接口，使其可以方便與其它計(jì)算機(jī)設(shè)備或者一些別的監(jiān)控設(shè)備一起使用，達(dá)到用戶的使用需求，完成更加復(fù)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(nèi)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(jù)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(shù)字化、超高的智能化、便攜化、廣泛的通用性、超強(qiáng)的可靠性以及超高的安全性設(shè)計(jì)。所以，針對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品價(jià)格昂貴、功能單一以及專用性不強(qiáng)的形勢(shì)，基于C/S的茶葉空氣監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用使得監(jiān)控設(shè)備測(cè)量可靠，結(jié)果顯示明確顯眼，更能使用戶方便操作。

3　結(jié)語

本文所介紹的茶葉儲(chǔ)存環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)采用C/S操作系統(tǒng)，是因?yàn)榇瞬僮飨到y(tǒng)方便了用戶可以自由的設(shè)計(jì)一些所需要的應(yīng)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(shù)，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(shù)，可以使用戶在遠(yuǎn)距離查看茶葉儲(chǔ)存環(huán)境的質(zhì)量，方便快捷。

［1］韓安太，何勇，陳志強(qiáng)等.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的茶園分布式灌溉控制系統(tǒng)［J］.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，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(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2011（5）：169-173.

［3］陳娜娜，周益明，徐海圣等.基于Zig Bee與GPRS的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境無線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)［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?？茖W(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目：基于移動(dòng)平臺(tái)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)定位注冊(cè)技術(shù)的研究，項(xiàng)目編號(hào)：ZC2016137；2016年河北省高等院?？茖W(xué)技術(shù)青年基金項(xiàng)目：基于B/S結(jié)構(gòu)的BIM服務(wù)器中間件技術(shù)研究，項(xiàng)目編號(hào)：QN2016215；河北省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃自籌項(xiàng)目：互聯(lián)網(wǎng)+BIM工程信息共享平臺(tái)的研究與設(shè)計(jì)，項(xiàng)目編號(hào)：15214519