煤质检测信息统计分析系统设计

第一篇：煤质检测信息统计分析系统设计

煤质检测信息统计分析系统设计

摘要：针对煤炭质量检验及煤炭质量统计的分析研究，设计了煤质检测信息统计分析系统，详细介绍了系统设计研发的开发背景，系统设计原则，系统目标，系统架构，主要功能模块，重点解析了监管机构用户模块，煤质检验机构模块，生产企业模块，煤质管理模块，并对煤质检测信息统计分析系统的技术特点进行了概括。

Abstract： Aiming at the coal quality inspection and statistics analysis，design the information system of coal quality inspection.The paper introduced the development background，system design principles，system objectives，system architecture，the main function modules，and focused on analytical supervision institutional users module，coal inspection agency module，manufacturers module，coal quality management module.Meanwhile，the features of the technology which are related to information system of coal quality inspection were also discussed.关键词：煤质检验；煤质管理；统计分析；信息系统

Key words： coal inspection；coal quality management；statistical analysis；information system

中图分类号：P628+.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）17-0204-03

0 引言

2015年开始，我国338个地级及以上城市首次有了全指标空气质量监测的数据。从空气质量监测数据我们可以看到，全国约有80%的城市空气质量超标，其中最重要的超标因素就是PM2.5。从人口分布上来看，大概有85%人口生活在不达标的城市里面。

开发背景

本文设计了煤质检测信息统计分析系统，实现对煤质检验业务的全面支撑，实现对煤质检验信息的收集、分析及综合利用，从而全面提升煤炭质量。为了解决以上问题，帮助煤炭检测机构完善质量管理，提高对产品质量的监控，本文以河北省相关情况为例设计和研究，可适用于其他省市，实现对煤质检验业务的全面支撑，实现对煤质检验信息的收集、分析及综合利用，从而全面提升煤质监管。

系统开发目标、原则

2.1 系统开发目标煤质检测信息统计分析系统应用先进的互联网技术和信息智能处理技术，依托全省煤质检测机构，对河北省境内的煤炭生产企业、销售企业、用煤企业的煤质检测信息进行全方位的采集汇总，统计分析，提高行业监管能力和信息化管理水平，对河北省区域大气污染的成因分析提供依据，辅助领导决策。

2.2 系统开发原则①共享原则。煤质检测信息统计分析系统的建设要在推进煤质检测管理水平的基础上，形成有效的信息资源集中管理模式和资源共享机制。②可靠性原则。煤质检测信息统计分析系统是对煤质检验信息资源的统一管理，监管部门的日常工作对它将存在很强的依赖性，因此需充分考虑系统的可靠性。③高安全性原则。平台建设必须同步实施安全工程，建立基于授权的访问控制模式，逐步完善信息安全保障体系，按照不同的业务内容，采取不同的安全策略，处理好发展与安全、建成与效益的关系，使安全措施成为保障信息资源系统正常运行的重要手段。④易操作性原则。系统界面设计友好生动、操作简便、查询快捷、不需要用户有专门的计算机知识就可以完全掌握。⑤标准化原则。煤质检测信息统计分析系统是开放的系统，系统建立应按照统一的数据编码与规范，实现数据格式标准化。在信息的收集、处理、汇总和传递过程中建立统一的数据接口，保证各层次之间形成高效规范的体系，确保对各种信息的高效收集和利用。⑥易维护和易扩展性原则。预留煤质检验所流程支持功能，并充分考虑业务增加与变更以及未来业务应用的扩展而对系统的性能和功能突出新的要求。

系统架构

煤质检验统计分析系统是一个综合信息采集管理支撑平台，将按照统一的数据标准和技术规范体系，以数据采集技术、信息管理技术及权限管理技术为核心，以互联网为基础，以基于数据共享的分布式空间数据管理，信息融合技术为手段，结合系统安全等先进技术，实现煤质检验信息采集、管理、共享、统计分析，系统平台遵循共同的框架协议、标准规范、公用基础数据与支撑功能的物理载体和软件实现，为煤检业务参与部门提供业务流程管理及决策支持，为其他应用业务系统提供数据和功能支撑。其平台整体框架如图1所示。

3.1 基础设施层基础设施层通过机房及环境、主机系统、存储、网络等软硬件构成了平台的运行环境，保障平台的正常运行，通过各种监测设备及采集设备为平台的监控和分析、数据更新提供了数据来源。

3.2 接口层系统通过接口层实现与外界系统的对接，通过数据交换服务交互各部门业务资源数据。

3.3 数据层数据层包括受检单位基础信息数据库、煤检机构基础信息数据库、煤质检验信息数据库、系统管理数据库四个数据库，同时还包括数据交互模块，专门用于与其他系统的数据交互。

3.4 服?詹? 服务层是通过一系列服务组件管理业务数据，同时提供给应用层业务应用支撑，其主要包括用户管理服务、目录服务、指标管理服务、角色与权限管理服务、数据导入导出模块服务、BI服务、数据服务、接口管理服务等一系列支撑系统应用的技术服务。

3.5 应用层系统平台实现了针对各机构用户的业务应用。包括生产企业子系统、煤检机构子系统、监管机构子系统、后台管理子系统。

3.6 展现层系统平台通过统一登录入口门户进行展现，所有级别的用户可以通过门户的统一入口登录各子系统，用户通过统一门户实现对相应工作的操作。

3.7 用户层平台主要面向主管领导层、相关业务部门、其机构和个人与系统管理员。

3.8 保障机制体制①安全保障体系建设。为保障系统建设和平稳运行，建立完善的网络安全管理制度，设置安全管理机构，由主管级别专人负责。②标准规范体系建设。一是业务标准规范，规定平台包含的基本业务。二是技术标准规范。包括基础架构、存储方式、网络设计、性能设计等。三是数据标准规范。对数据进行标准化定义，包含公共数据源规范、公共代码规范、数据采集与交换规范、数据交叉映射规范。四是安全标准规范。规定应遵循的安全技术和安全管理原则。系统设计与功能模块

根据系统业务逻辑，煤质检测信息统计系统功能模块主要包含以下几块：监管机构用户模块，煤质检验机构模块，生产企业模块，煤质管理模块，功能模块架构图如图2所示。

4.1 监管机构用户模块监管机构用户分为省、市以及县监管机构，不同级别的监管机构可以查看当前管辖区内的煤检所以及生产企业的煤质检验信息。因此，监管机构用户的设计最大特点在于多级权限的设计研发，不同级别用户通过后台权限管理赋予不同权限。同时监管机构用户可以查看煤质检验信息的统计和分析结果。监管机构可以对系统的煤检机构、生产企业、下级监管机构发布工作通知功能。提供模糊检索以及多个指标综合查询的多种方式。

4.2 煤质检验机构模块煤质检验所用户登录系统以后可以查看和修改煤检所的基本信息。煤质检验所可以查看煤质检验信息。煤检所无系统的，可以通过页面填写煤质检验报告单也可以批量导入煤质检验信息。有系统的煤检所，可以定制接口模块自动采集煤质检验信息。煤检所可以查看自己煤检所上报的煤质检验信息，也可以对填写的煤质检验信息进行统计。煤质检验所用户可以接收到监管机构用户发送的通知公告，查看以后并且可以标记位已读。

4.3 生产企业模块系统通过管理员为生产企业建立账户（账户名为该企业组织机构代码）和初始密码，企业登录后进行密码修改、基础信息填写及位置确认。注册成功后企业可以查看其基本信息，也可以修改企业的基本信息。生产企业需要上报该企业的煤炭来源、生产信息和销售信息，通过页面填报的方式或者是批量上报的方式上报企业的批次信息。生产企业可以查看本企业的煤质检验信息并且可以导出煤质检验信息。生产企业可以接收到监管机构用户发送的通知公告，查看以后并且可以标记位已读。

4.4 煤质管理模块煤质管理模块即煤质检测信息的统计分析模块，依据采集来的各项煤质检验数据或导入系统的数据，按照不同批次，不同领域煤检报告信息，对检验结果进行灵活，多样的统计查询，提供查询统计结果报告定制导出功能，及多样化展现形式，包括柱状图，饼状图，条形图，趋势图等多种表现形式，提升系统整体统计分析展现效果。

总结

该系统与与其他同类型系统相比具有5个方面优势：一是定制化煤检报告导出。针对不同的用户，均可以定制模板，按照用户的需求导出，增强用户对本系?y的依赖性。二是多样化的数据录入方式。在线填报、批量导入、映射方式批量导入，减少了人工录入的工作量，提高了煤检局工作效率和正确率。三是全方位多角度的查询及统计方式。多角度汇总煤检报告的报表及查询，通过各个指标全面反映煤炭质量检测信息。四是远程数据共享。通过建立管理信息系统，数据共享功能通过远程即可实现，提高了数据利用率。五是多种形式数据分析。基于电子地图的专题统计分析功能，将统计结果在地图上展现出来，数据清晰化，使用户全面了解煤炭质量信息。

参考文献：

[1]朱兰（美）.质量管理手册[M].机械工业出版社，1999：85-94

[2]顾闯.煤质分析全流程自动化处理系统设计[J].煤炭科学技术，2012（07）：85-88.[3]赵波，石国庆.煤质检验管理信息系统的研究与开发[J].煤质技术，2013（01）：4-7.

第二篇：浅析医疗信息统计分析

浅析医疗信息统计分析

于金华 潘丞中

医疗卫生管理者的水平高低, 很重要的一点在于他们掌握和分析信息的能力。医疗信息是领导决策的基础和指导工作、实施有效控制的保证，通过对诸多医疗信息进行统计分析, 来确定和调整医疗卫生事业的发展, 可使其在现代化竞争大潮中立于不败之地。因此, 在新形势下, 如何对各类医疗信息进行统计分析，把各类原始数据进行归纳、总结, 对比分析, 并为各级领导提供决策依据, 是目前医疗统计工作中急需解决的问题医疗信息统计分析的含义及重要性

医疗信息统计分析是对医疗卫生机构在业务过程中产生的大量原始数据进行分类、汇总, 分析各数据间的内在联系和动态变化, 得出结论, 提出管理咨询建议, 为领导的决策提供依据。它是医疗信息系统处理的末端环节, 是医疗卫生统计工作的最终目标, 没有医疗信息统计分析, 统计工作是不完整的。试想一下, 一个医院, 若只有简单的由各类原始数据汇总而成的统计报表, 各级领导难于从纷繁复杂的统计报表中发现对决策有用的信息;一个地区, 若没有医疗信息统计分析, 则医疗卫生主管部门的领导无法从各类医院上报的统计数据中发现本区的医疗发展变化疾病分布流行和控制状况以及医疗资源的分布状况;一个国家, 若没有医疗信息统计分析, 则其卫生政策的制定缺乏足够的科学依据。由此可见, 小到一个医院, 大到一个国家, 都需要有医疗信息统计分析来为领导的决策服务，使领导能在最短的时间内了解所属范围内的医疗卫生状况及医疗质量, 能在最短时间内作出有效的决策。医疗信息统计分析的现状

目前我国各级卫生管理部门对医疗信息统计分析工作均比较重视, 各地区基本上成立了卫生统计信息中心, 负责对本地区的医疗信息进行收集、整理、统计分析, 而各类医院对医疗信息统计分析的重视远远不够。目前我国医疗信息统计分析工作开展较好的只有部分军队医院, 而各地的各类综合性医院绝大多数都没有专人负责医疗信息统计分析工作, 有部分医院也只是局限于把各类统计报表按期装订成册, 对部分医疗质量指标的升降稍加描述, 并没有非常具体的原因分析及横向或纵向对比分析, 更不用说对院内或地区内的疾病构成及医疗费用等的对比分析, 也无具体的分析报告。究其原因, 一方面是由于统计人员自身知识的欠缺以及对统计分析工作认识上的不足, 对如何利用信息重视不够, 以至于昂贵的计算网络及设备只被用于数据的录人和存储, 医疗信息在完成了报表汇总生成统计, 打印后被束之高阁, 信息的利用处于较低水平, 仅满足日常业务性决策需要, 而对管理性决策和战略性决策等较高层次决策无能为力ln;另一方面是由于各类医院领导还没有充分认识到医疗信息统计分析的重要性和作用, 认为只要统计室按时上报各类统计报表即可, 对于报表中有的数据或报表中没体现但已为统计室收集整理的各类医疗信息并没有进行提炼加工成可供利用的信息资源。医疗信息统计分析的作用.3.1 医疗信息统计分析能为领导和管理部门提供决策依据在医疗信息中, 一是效率指标, 它包括病人流动J清况, 床位周转情况等;二是质量指标, 它包括治疗情况, 手术情况, 诊断符合情况等;此外还有疾病构成地区分布及流行情况, 病人年龄和性别情况, 医疗费用等情况。定期对这些医疗信息进行统计分析, 把静态数据变为动态信息, 使医疗信息成为管理者决策思维的源泉, 为各级领导和院内职能科室提供可靠的依据, 各级领导根据这些信息和数据, 作出相应的改进措施, 制定出相应的政策。因此, 准确及时、可靠的信息反馈和统计分析是领导决策的依据

3.2 医疗信息统计分析能有效提高统计工作的作用,提高统计人员的地位统计分析是统计工作中统计设计搜集资料、整理资料、统计分析信息反馈5个阶段, 中最关键的一步。如果缺少这一步或这一步做得不好, 均将降低统计工作的作用。确切地说, 没有统计分析, 统计工作就没有活力、没有发展, 也没有统计人员的地位。统计人员学会了统计分析, 善于统计分析, 积极为领导提供有效的决策依据, 领导反过来将越来越依赖统计分析, 越来越重视统计工作, 重视统计人员的培养。3 医疗信息统计分析有利促进统计信息的交流, 加快医疗卫生事业的发展以住各单位或各地区只了[4]

解本院或本地区的医疗状况, 对本院在本地区或全国医疗行业中所处的状况不大了解。通过对院内医疗信息的统计分析或地区医疗信息统计分析, 能更快更准确地掌握更多的医疗信息, 实现医疗信息资源的共享, 加快医疗卫生事业的发展。医疗信息统计分析的模式

4.1 医疗信息统计分析按分析时间可分为定期分析和随机分析定期分析是定期对各类医疗信息进行固定模式的统计分析, 定期写出统计分析报告, 以便让领导了解某一时期内的各项医疗状况, 及时作出决策。随机分析是根据领导的要求或医疗卫生状况的变化, 临时对某一方面的医疗信息进行统计分析, 及时为领导决策提供依据

。4.2 医疗信息统计分析按信息来源范围可分为医院内部统计分析、医院之间统计分析、地区之间统计分析

医院内部统计分析主要是由医院内的统计人员完成,主要对院内各科室的各类医疗信息进行横向或纵向统计分析;医院之间统计分析主要由市卫生行政管理部门负责分析各医院上报的各类医疗信息, 对同一项目

进行医院之间横向和纵向的统计分析: 地区之间的医疗信息统计分析主要由省卫生信息统计中心负责, 主要分析地区之间及跨地区医院之间的各类医疗信息,通过统计分析, 写出分析报告, 以供各级领导有针对性地作出决策。

4.3 医疗信息统计分析按分析内容可分为医疗工作效率分析, 医疗工作质量分析、疾病构成分析。医疗工作效率分析主要是对在一定时间内, 在医院现有人员、病床、设备、经费等情况下完成医疗工作的进展情况进行分析, 从而发现问题加以改正。它主要包括平均病床工作日病床使用率、病床周转次数、出院病人平均住院日等指标的统计分析。医疗工作质量分析主要是诊断质量的分析和治疗质量的分析。诊断质量分析包括对临床初诊符合率、病人入院与出院诊断符合率, 手术前后诊断符合率、临床诊断与病理诊断及放射诊断符合、病人人院到确诊的平均日数等各项指标的统计分析;治疗质量分析包括对治疗效果、出院者平均住院日、同一疾病重复住院率等指标的统计分析。疾病构成分析主要包括单病种和病例组合分析某单位或某地区前十位疾病分析前十死亡疾病分析病人年龄与性别分析、同一疾病不同单位或地区的医疗费用分析等.参考文献

l 徐一引.现代医院如何发挥病案统计信息功能.中国病案, 2 戊瞬, 5(6): 5 一6王书..统计信息与现代医院管理.山西统计, 2 0 2 , 10 : 27郭俊霞加何加强医院信息管理.中国医院统计, 2 砚x)4 , l(3): 2 73熊巨全, 董军.医院管理与医学统计.人民军医出版社, 北京,P2 01

第三篇：涉密信息检测系统

定义：敏感信息是指其丢失、不当使用或未经授权被人接触或修改会不利于国家利益或政府计划的实行或不利于个人依法享有的个人隐私权的所有信息。新保密法中，敏感信息包括：绝密、机密、秘密三级

1、保护涉密文件的重要性

在政府网络中，外网与内网是进行物理隔离的，这些网络的安全级别是不一样。绝密文件，机密文件等涉密文件都是保密部门进行监管的，保密网中涉密机可能就只有一两台电脑，如果涉密网中的涉密文件泄露到外网，相关领导将负直接责任。保密法规定：“保密行政管理部门对机关、单位遵守保密制度的情况进行检查，有关机关、单位应当配合。保密行政管理部门发现机关、单位存在泄密隐患的，应当要求其采取措施，限期整改；对存在泄密隐患的设施、设备、场所，应当责令停止使用；对严重违反保密规定的涉密人员，应当建议有关机关、单位给予处分并调离涉密岗位；发现涉嫌泄露国家秘密的，应当督促、指导有关机关、单位进行调查处理。涉嫌犯罪的，移送司法机关处理。”

2、解决方案概述

远望内网计算机敏感信息检测系统智能化、自动化、网络化、常态化检查非涉密计算机上的涉密文件，并自动预警，检测结果包括涉密信息文件名称、存储路径、使用人、IP地址等内容。支持对涉密文件的黑、白名单管理，协助管理人员全面加强信息保密安全。

可以实现对局域内网计算机内的敏感信息文件进行检测发现。检测结果可以确定敏感信息文件名称、存储路径、使用人、联系电话等等目标。该系统利用了有效的敏感信息检查技术，帮助安全防范系统形成高效的应急处理工作机制；帮助管理人员及时发现敏感文件，防患于未然；从而有效提升对内部敏感信息的安全保密。对检测出发现敏感信息时系统会自动发出预警信息，来提示管理人员，预警信息还可以通过级联功能进行逐级上报，从而实现全体人员来参与敏感信息的保护工作。系统还可以根据相关部门来实现级联的功能，具体图如下：

3、功能介绍

内网计算机敏感信息检测管理可以实现对局域网内计算机上的敏感信息文件进行检测发现。通过智能化的敏感文件检查技术，发现内网中存在的敏感信息文件。管理控制页面上详细展现敏感信息文件名称、存储路径、使用人、联系电话等信息。通过使用敏感信息检测技术，协助安全防范工作，形成高效的应急处理工作机制；协助管理人员及时发现敏感文件，防患于未然；从而有效做好对内部敏感信息的安全保密工作。

内网计算机敏感信息检测系统中，检查内容与范围的设定通过监测中心中敏感信息模块完成；敏感信息检查策略由配置中心统一设定。检查结果展示在管理员控制页面上。控制页面可以对违规事件进行整改、查处、报告、审核。

1）、自动化检查功能

利用前端监测手段，系统能够自动配置文件类型，自动监测单位内网计算机上含有敏感信息的文件。对出现敏感信息的计算机做出预警提示，系统并于短信，邮件等方式来提醒出现预警的计算机使用人，发送回执。

2）、网络化检查功能

系统能够实现对本地内网计算机上敏感信息网络化检查，不需逐台检查；在本地网络可以按指定IP段检查。3）、动态化监测功能

系统采用动态的监测方针，实时检测敏感信息。4）、系统对某些特殊文件的检查

本系统可以对某些特殊的文件进行检查，如可恢复的文件。

5、系统能够对不联网单机进行检查

增加单机系统检查功能，通过单机应用程序，扫描检索整个系统，并且依据敏感信息检查分析策略，详细记录检查结果。通过数据导入接口，将数据导入到敏感信息数据分析区域，进一步进行统计分析，生成检查结果，然后依据敏感信息管理策略，自动化生成安全预警或安全通报，进行阻断、整改。

6）、系统具有痕迹清理功能

痕迹清理主要是强力清除计算机的敏感文件等。实现对文件的彻底删除，删除后的文件不会在磁盘上留下任何痕迹，即使利用专业的数据恢复工具也无法恢复。系统能支持对文件粉碎和对剩余空间粉碎。保证粉碎的文件不可恢复内容。

7）、检查结果详细明了

系统监测结果可按EXCEL表格格式导出数据。检查结果信息中包括存在敏感信息的计算机IP地址、使用人、联系方式、敏感信息文档名称和路径等内容。

第四篇：信息采集系统设计说明书

信息采集系统概要设计

整体网络拓扑

信息采集系统的总体网络拓扑如下图所示：

工程师站服务器公网采集站1采集站2...网络结构说明

设备与采集站属于厂区内的同一个私有网络。

采集站/工程师站与公网直连，或者通过路由器间接地与公网连接。

终端状态管理

工程师站可以看到采集站的在线状态。选择采集站后，可以看到采集站下各个终端的在线状态。如果网络连接正常，所有采集站和终端都应该是在线的状态。采集站和终端注册

为了显示采集站和终端的在线状态，用户需要在工程师站上注册所有的采集站以及采集站下的终端信息。

用户在注册采集站时，需要填写采集站的标识符，该标识符不可重复，目的是让用户区分不同的采集站，且该标识符需要在采集站和工程师站上保持一致。

用户注册完采集站后，就可以在该采集站下添加终端信息。添加终端时需要填写终端的标识符和描述信息。其中，唯一标识符应当是终端内部可以取到的，可以区分同一个采集站下的不同终端；描述信息的目的是帮助用户区分不同的终端。

采集站和终端信息注册完成后，需要上传到服务器。当其他工程师站连接上服务器时，可以读取到这些信息，无需重复注册。

数据采集过程

本系统采集的数据有三种类型，分别是组态数据，运行数据和故障报警。其中，故障报警又分为实时故障和历史故障。下面分别阐述这三种类型数据的采集过程。

组态数据

每个终端都有一份组态数据，用户可以在终端上直接修改该组态。工程师站可以实时查看终端的最新组态信息，也可以修改并下发该组态信息。

查看终端组态

工程师站可以查询某个终端的最新组态。查询的详细过程如下：

1.2.3.4.5.6.工程师站发送查询命令给服务器

服务器从查询命令中解析出目的采集站，并将查询命令发送给采集站 采集站收到查询命令后向指定终端查询最新组态数据 终端回复最新组态数据

采集站将得到的组态数据回复给服务器

服务器将组态数据回复给发起查询的工程师站

数据流如下所示：

1.工程师站发送组态查询命令6.返回最新组态服务器工程师站2.服务器转发组态查询5.采集站返回最新组态采集站4.终端返回最新组态3.采集站向终端查询最新组态终端

修改终端组态

工程查询到终端的最新组态后，可以修改某些参数，然后将修改好的组态下发到终端设备。查询的详细过程如下：

1.工程师站发送写组态的消息给服务器，消息中需要包含组态和终端标识，可以有多个终端，这些终端的组态将更新为同一份组态。注意，多个终端必须属于同一个厂区，即由同一个采集站管理。

2.服务器从写组态消息中解析出目的采集站，并将写组态消息转发给采集站。3.采集站收到写组态的消息后，将组态下发给指定终端。4.终端回复组态更新结果给采集站。5.采集站将更新结果回复给服务器

6.服务器将组态更新结果转发给工程师站 数据流如下所示：

1.发送写组态消息6.返回组态更新结果服务器工程师站2.服务器转发写组态消息5.采集站返回写组态结果采集站3.采集站向终端写组态4.终端返回组态更新结果终端

运行数据

工程师站可以查询指定终端的当前运行数据，以了解终端的运行状态。查询过程与组态查询过程类似，此处不再赘述。

故障数据

终端运行过程中，如果发生故障，则需要将故障信息发送给采集站。采集站收到故障数据后，需要将此数据保存到本地数据库中。如果采集站此时能连接上服务器，则需要将故障信息发送给服务器。服务器接收到此故障报警后，需要将此故障报警推送给当前在线的工程师站。如果没有工程师站在线，则丢弃此条报警。

从上面的描述可知，工程师站被动接收到的故障报警都是实时故障报警。工程师站也可以通过历史报警功能查询历史报警信息。

实时故障

实时故障由终端主动上报给在线的工程师站，故障上报流程如下： 1.终端检测到故障，上报故障给采集站

2.采集站收到故障后，将故障信息发送给服务器

3.服务器查看是否有在线的工程师站，如果有，则将故障信息推送给工程师站，如果没有在线的工程师站，则丢弃该条故障报警。数据流如下图所示：

3.服务器推送故障报警服务器工程师站2.采集站上报该条故障报警采集站1.上报故障信息给采集站终端

历史故障

用户可以通过工程师站查询终端的历史故障信息，以了解终端的历史运行状态。历史故障查询时需要指定采集站和查询的时间范围，查询得到的结果为指定采集站下所有终端的某一时间段内的历史报警。

历史故障查询的详细过程如下：

1.工程师站向服务器发起历史故障查询，查询消息中包含了待查询的采集站和查询时间段。

2.服务器将查询消息转发到指定的采集站。

3.采集站根据查询消息中的时间范围查询本地数据库，采集站将查询到的结果返回给服务器

4.服务器将查询到的历史故障转发给发起查询的工程师站 数据流如下图所示：

2.将查询命令转发给采集站1.发起历史故障查询工程师站服务器3.服务器转发查询结果3.采集站返回查询结果采集站 各组件功能设计

工程师站

操作界面

需要展示的信息有：

1.已注册的采集站和终端的在线状态 2.终端的组态数据、运行数据和故障数据 需要编辑的数据有：

1.采集站和终端的注册信息 2.终端的组态数据

历史故障查询时需要指定时间范围，时间范围太长有可能会导致网络响应缓慢。

信息读写和接收

用户可以通过工程师站主动查询指定设备的各类数据，包括组态数据、运行数据和历史故障。可主动查询的信息有：

1.2.3.4.5.各采集站的在线状态

采集站下的终端的在线状态 指定终端的组态数据 指定终端的运行数据 指定采集站下的历史故障

实时故障由于对实时性要求比较高，需要由服务器主动推送给工程师站，工程师站接收到实时故障后，需要给用户提示，用户可以查看工程师站接收到的实时故障的详细信息。终端信息注册和组态修改

用户编辑好后终端和采集站的信息后，通过网络模块将组态保存到服务器上。组态修改完成后，通过网络模块将组态下发到各个终端上。

采集站

采集站标识符

采集站的功能生效之前，需要在界面上输入该采集站的标识符。该标识符需要与工程师站注册采集站时所用的标识符保持一致，这样工程师站才能将该采集站的信息正确的显示出来。

终端状态管理

采集站在启动后，需要根据采集站标识符从服务器上下载该采集站下面所有的终端信息。采集站监测各终端的在线状态，当状态发生变化时，需要将此状态更新到服务器，以便工程师站上可以实时反应出各终端的在线状态。

故障报警

采集站收到终端的故障报警时，需要将此条故障报警保存在本地数据库中，以备后续的历史故障查询。

组态模板

当工程师站向采集站下的某个终端发起过组态查询时，采集站需要将此终端的组态保存到本地数据库中，后续可能需要导出此组态信息，用于其他厂区的组态模板信息。

查询响应

采集站需要响应服务器的查询和下发命令。查询的信息类型有：组态数据、运行数据和历史故障。如果是组态数据和运行数据，采集站需要从终端中取得最新的结果，然后返回。历史故障数据从数据库中根据一定的条件返回。采集站还需要下发组态给终端。采集站与终端之间的交互接口

服务器

查询中转

工程师站查询终端信息时，需要服务器将这些查询指令转发给对应的采集站；采集站将结果返回给服务器时，服务器需要再将结果转发给工程师站。

报警推送

服务器接收到采集站的故障报警时，需要检查当前是否有在线的工程师站，如果有，则需要推送故障报警到工程师站。如果没有，则丢弃此条故障报警。

采集站注册信息管理

工程师站上注册好采集站和终端的信息后，需要保存到服务器中。当其他工程师站开启时，需要从服务器上获取到最新的采集站和终端注册信息。

采集站状态管理

每个厂区的采集站在上线时都要向中转服务器汇报在线状态，并开启保活机制，一段时间后，如果保活失败，则判定采集站的状态为离线。

采集站下的终端在线信息发生变化时，需要将此信息发送给服务器。

网络组件的接口

与工程师站之间的接口

工程师站的UI层通过网络组件来实现数据采集和下发。网络组件主要提供的功能包括终端在线状态管理、组态读写、运行数据查询、历史故障查询和实时故障接收这几个方面，下面是这几类功能的主要接口：

终端在线状态管理

1.增删采集站及终端信息 2.获取所有采集站的在线状态

3.获取指定采集站中所有终端的在线状态

组态读写

1.获取指定终端的组态

2.写入组态，可以指定采集站下的一个或者多个终端

运行数据查询

1.获取指定终端的运行数据

历史故障查询

1.获取指定采集站下的历史故障，查询条件是时间范围

实时故障接收

1.设置故障接收的回调对象（该回调对象有可能被频繁调用，需要确认终端的故障推送间隔时间）

与终端之间的接口

采集站与终端之间的通信有下面四种：

1.2.3.4.采集站向终端读取组态数据 采集站向终端写入组态数据 采集站向终端读取运行数据 终端推送故障报警给采集站

具体的通信协议待定。

第五篇：粮仓温湿度检测系统的设计

粮仓温湿度检测系统的设计

我国是一个人口众多的大国, 科学 储粮是保障人民粮食供应, 促进社会安定的大事, 粮仓温度的监测在科学储粮 中占有重要地位[1]。在大多数粮食存储企业, 目前仍主要靠人工检测粮仓温度。由于粮库占地面积大，粮仓分散，仓内温度测试点多，因而人工监测工作量大，效率低，检测周期长，容易漏检，而且测量器件损坏率高，测试精度难以保证。

粮仓温室度检测技术的发展现状随着微型计算机和传感器技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变 化，仓库的温度和湿度自动监测控制方面的研究有了明显的进展。粮仓温室度检测技术的发展现状随着微型计算机和传感器技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变 化，仓库的温度和湿度自动监测控制方面的研究有了明显的进展。

粮食温度是 能否保证粮食安全储存的重要指标之一,只有及时,准确地测得粮堆各层面的粮 温数据,并根据检测的温度数据对粮食储存情况进行分析,作出决策,采取措施, 最大限度的减少粮食在储存过程中的损失。正目前,粮库中的温湿度检测,基本上是人工检测,劳动强度大,繁琐,由于 检测报警不及时,造成库储粮食损失的现象时有发生,于是,设计并研制性能价 格比较高的粮库温湿度自动检测系统迫在眉睫。由于大型粮库分布广、储量大，粮库的管理和监测难度大，基于粮库粮情检测系统上的计算机管理软件的设 计，由每个粮仓中配置的下位机将粮情数据通过无线数传模块发送给上位机，上位机将下位机的数据以曲线和表格的形式表示出来，清晰直观地显示出各仓 内温湿度状况，由上位机对粮仓进行监视，管理人员在控制室就可以看到实时 粮情数据，对粮情数据进行分析，实现粮仓管理自动化、智能化。

系统的数据采集 部分是将温湿度传感器置于仓库内部，测出仓内的温湿度值，经过放大、A/D 3 粮仓温湿度检测系统的设计 转换为数字量之后送入 AT89C51 单片机中，然后通过 8 位 LED 显示，单片机 将预设的参考值与测量值进行比较，根据比较结果作出判断，经过程序分析处 理发送相应指令控制执行机构动作，接通或关闭各种执行机构的继电器，进而 控制干燥机、空调和风机等设备，以此来调节仓内温湿度。如此循环不断，使 温湿度值与设定值保持一致。当温湿度值超过允许的误差范围，系统将发出声 光报警，如果有必要，仓管人员还可以根据实际的情况通过键盘或按钮来人工 修改片内存储的预设值。通过对整个系统的核心单片机部分的设计，达到优化 控制温湿度的目标。

一）系统硬件设计： ◆单片机芯片：.通过比较，选用 AT89C51 单片机来构造本系统。◆A/D 转换器：A/D 转换器采用 8 位串行控制模数转换器 ATC0809。◆ 温度传感器 ：由计算机采集“电压-时间”的数据，以发挥其实时和准确 的特点。另外，该器件价格比较低廉，也完全能满足粮仓内粮食监测的需要。◆ 湿度传感器：该器件具有不需校准的完全互换性、高度可靠性、长期稳 定性、快速响应和专利设计的固态聚合物结构，适用于线性电压输出和频率输 出两种电路，可经多路开关直接输入到 A/D 转换器。

（二）系统模块设计： ◆测控模块：检测各分机所在粮仓的温湿度数据 ◆显示模块：温度采用四位显示，湿度也采用四位显示，使测量结果更直观，便于管理人员做出决策。◆报警模块：系统采用三极管驱动的蜂鸣音报警，当温湿度严重超标或出现 火情、遇盗时，系统做出声光报警，同时记录并打印事故出现的时间、仓号、控 制点等情报，并能启动适当应急措施

2.1.4 温度传感器的分类及特点 温度是一个基本的物理量，自然界中的一切过程无不与温度密切相关。温度传感器是最早开发，应用最广的一类传感器。温度传感器的市场份额 大大超过了其他的传感器。从 17 世纪初人们开始利用温度进行测量。在半 导体技术的支持下，本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN 结温度传 感器和集成温度传感器。与之相应，根据波与物质的相互作用规律，相继 开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。两种不同材质的导体，如在某点互相连接在一起，对这个连接点加热，在它们不加热的部位就会出现电位差。这个电位差的数值与不加热部位测 8 量点的温度有关，和这两种导体的材质有关。这种现象可以在很宽的温度 范围内出现，如果精确测量这个电位差，再测出不加热部位的环 境温度，就可以准确知道加热点的温度。由于它必须有两种不同材质的导体，所以 称之为“热电偶”。不同材质做出的热电偶使用于不同的温度范围，温度传感器 本文温度传感器采用了接触式热电偶温度传感器，根据前文基础知可以知道 接触式热电偶温度传感器具有如下特点： 虽然它灵敏度比较低，容易受到环境干扰信号的影响，也容易受到前置 放大器温度漂移的影响，不适合测量微小的温度变化，但是，由于热电偶 温度传感器的灵敏度与材料的粗细无关，用非常细的材料也能够做成温度 传感器。也由于制作热电偶的金属材料具有很好的延展性，这种细微的测 温元件有极高的响应速度，可以测量快速变化的过程。非接触式传感器其 测温范围比较大，粮仓测温不需要这种值度，所以不宜采用，采用接触式 热电偶传感器在粮仓中测温最适宜。计算方法有： 温度测量是建立在热平衡定律的基础上的，根据温度的不同，可将温度测 量的方法分为接触式和非接触式两类。由于非接触式测温方法是基于物理的热 辐射能随温度变化的原理，用在本系统中不合理，故本系统中我将采用接触式 测温计，其中接触式测温计热电偶测温计和热电阻测温计，由于热电偶的更适 合本系统的应用且课本《检测技术及仪表》中关于这方面的知识比较熟悉，所 以综上所述，温度传感器里将用热电偶温度计。热电偶温度计的可用冷端温度补偿方法：（1）0℃恒温法（2）计算修正法；设计计算公式： Eab（t，to）= Eab（t，th）+ Eab（th，to）（3）补偿电桥法，本文主要采用补偿电桥法测温

湿度传感器的分类及特点

1、湿度传感器的分类 湿度传感器分为电阻式和电容式两种，产品的基本形式都是在基片涂覆感湿 材料形成感湿膜。空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后，元件的阻抗、介质常数发 生很大的变化，从而制成湿敏元件。

2、湿度传感器的特性：(1)精度和长期稳定性(2)湿度传感器的温度系数 湿敏元件除对环境湿度敏感外，对温度亦十分敏感，其温度系数一般在 0.2~0.8%RH/℃范围内，而且有的湿敏元件在不同的相对湿度下，其温度系数又 有差别。(4)互换性 目前(5)湿度校正 校正湿度要比校正温度困难得多

湿度传感器湿度检测仪的主电路包括：（1）系统时钟电路；（2）系统复位电路；（3）按 键电路；（4）显示电路；（5）电源控制电路；（6）湿度检测传输及 A/D 转换电路 六部分组成。集成湿度传感器 HS15 的输出电压在 1～4V 之间随湿度呈线性变化，设计的 湿度信号采集电路如图 2.6 所示，该电路测湿范围为 0%～100%RH。由于该电路 中没有出现负压，电路主体采用差分式减法电路，精密电阻 2.4KΩ，2KΩ，用 这四个电阻可调节增益。通过 HM1500 传感器测量所得到的湿度电压信号从 IN 输 入。HS15 特别适用使用于 10～98%RH 环境的精确测量，超过上述范围将不会对 HS15 稳定性造成影响。

温度传感器 本文温度传感器采用了接触式热电偶温度传感器，根据前文基础知可以知道 接触式热电偶温度传感器具有如下特点： 虽然它灵敏度比较低，容易受到环境干扰信号的影响，也容易受到前置 放大器温度漂移的影响，不适合测量微小的温度变化，但是，由于热电偶 温度传感器的灵敏度与材料的粗细无关，用非常细的材料也能够做成温度 传感器。也由于制作热电偶的金属材料具有很好的延展性，这种细微的测 温元件有极高的响应速度，可以测量快速变化的过程。非接触式传感器其 测温范围比较大，粮仓测温不需要这种值度，所以不宜采用，采用接触式 热电偶传感器在粮仓中测温最适宜。计算方法有： 温度测量是建立在热平衡定律的基础上的，根据温度的不同，可将温度测 量的方法分为接触式和非接触式两类。由于非接触式测温方法是基于物理的热 辐射能随温度变化的原理，用在本系统中不合理，故本系统中我将采用接触式 测温计，其中接触式测温计热电偶测温计和热电阻测温计，由于热电偶的更适 合本系统的应用且课本《检测技术及仪表》中关于这方面的知识比较熟悉，所 以综上所述，温度传感器里将用热电偶温度计。热电偶温度计的可用冷端温度补偿方法：（1）0℃恒温法（2）计算修正法；设计计算公式： Eab（t，to）= Eab（t，th）+ Eab（th，to）（3）补偿电桥法，本文主要采用补偿电桥法测温。

粮仓温室度检测系统的具体设计 3.1 设计结构根据系统需求及总体的思路，设计出如下总体框图： 通过温室度传感器在粮仓内部某个面积采集相关的温室度数据，经过 A/D 转换器将模拟信号转换为单片机可识别的数字信号，单片机插上电源后就会开始 工作，对数据进行编译识别，经过单片机数据处理后，显示器将数字显示出来，对数字进行比较较真，当测得的值大于预定值则自动启动报警电路，发出报警，通知 相关人员记录相关数据。

本次设计将模拟电子技术、数字电子技术、传感器技术和单片机综合应用到 实际设计中，由温度集成传感器 HS15 采集模拟信号经放大送到模数转换器 ATC0809 变为数字信号,采用单片机 AT89C51 作为核心控制 CPU，对芯片模数转换 器 ATC0809 和 LED 驱动芯片进行编程控制，读取传送来的数字信号，通过单片 机 AT89C51 处理，将湿度信号、温度信号显示在四位数码管上，采用单片机输出 高低电平到光电耦合器，从而实现弱电控制强电的目的，控制风机，加热器的工 作状态。确保粮仓的温度湿度在控制范围内，达到设计的要求。