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精密化工無線氣液流量監測系統

精密化工無線氣液流量監測系統是為解決精密化學工業中對各管路中氣、液反應物、產物的監測而開發的一種無線傳感解決方案。 解決了精密化學工業中對系統各管路中的監測問題,實現了管路中氣體、液體反應物、產物的流速可視化。并提供了云方案,能夠實現遠程監測。 系統提供兩種監測Ui,包括實時刷新的WEB應用和運行在云服務器(樹莓派)上的實時刷新的桌面應用

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團隊成員

張棟杰 作者

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項目簡介
精密化工無線氣液流量監測系統是為解決精密化學工業中對各管路中氣、液反應物、產物的監測而開發的一種無線傳感解決方案。 解決了精密化學工業中對系統各管路中的監測問題,實現了管路中氣體、液體反應物、產物的流速可視化。并提供了云方案,能夠實現遠程監測。 系統提供兩種監測Ui,包括實時刷新的WEB應用和運行在云服務器(樹莓派)上的實時刷新的桌面應用
硬件說明

一.項目硬件說明

   2.1項目硬件總成

   整體硬件由三大系統組成,各系統間協調工作,共同組成整個監測網絡

硬件總成.png

  2.2 傳感器節點硬件

傳感器節點硬件由傳感器、微處理系統(MPU system)、無線傳輸模塊組成。


 

2.2.1 傳感器 :

    傳感器采用IDT提供的2DAF01氣體流速傳感器,量程為為 0-2L/Min,提供IIC接口和模擬量輸出(采用模擬量輸出)

 

IMG_20190109_222147.jpg 

圖(1)傳感器

2.2.2 微處理系統 :

    微處理系統(MPU system)采用了由ST公司生產的STM32F103C8T6這顆搭載了ARM Coretex M3 內核的32位高性能MCU,以提供穩定的數據采樣處理。

IMG_20190109_222125.jpg 

圖(2STM32核心板

 

 

 

 

 

2.2.3 無線傳輸模塊采用由NORDIC公司生產的ISM頻段的2.4G無線數據傳輸模塊,以提供穩定、持續、遠程的無線數據傳輸。

IMG_20190109_222052.jpg 

圖(3NRF24L01

 

2.2.4總成

 

IMG_20190109_221939.jpg 

圖(4)傳感器節點總成

 

  2.3 云端無線節點硬件

云端無線節點是連接傳感器節點與云服務器的物聯網中間件。由微處理系統(MPU)和無線模塊組成。

 

 

 

 

 

2.3.1 微處理系統 :

    采用同傳感器節點相同的方案。

IMG_20190109_222125.jpg 

    圖(5STM32核心板

2.3.2 無線模塊 :

    采用同傳感器節點相同的方案。

IMG_20190109_222052.jpg 

圖(6NRF24L01

2.3.3 云端無線節點總成 :

IMG_20190109_224331.jpg 

圖(7)云端無線節點總成

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4 云服務器硬件

云服務器采用強大可靠的樹莓派(Raspberrt Pi)平臺。型號為樹莓派2B

1. 搭載博通 BCM2836 soc 4核)

2. CPUARM Coretex A8 應用處理器內核

3. 板載USB-HUB  USB-RJ45有線網卡

 

IMG_20190109_230455.jpg 

 

圖(8)云服務器


軟件說明

一.軟件說明

3.1 軟件總成

由于系統的硬件結構較為復雜且分散,因此軟件結構也較為分散。

軟件系統除云服務器的部分較為分散。

 3.1 傳感器節點軟件

開發語言 C++

開發環境 keil MDK (ARM)

標準庫 STM32標準庫(非HAL庫)

拓展庫 BSP庫(自主開發)

系統類型 :裸機

系統架構 :輪詢系統

圖片1.png

 

圖(9)傳感器節點源碼

 

3.2 云端無線節點軟件

開發語言 C++

開發環境 keil MDK (ARM)

標準庫 STM32標準庫(非HAL庫)

拓展庫 BSP庫(自主開發)

系統類型 :裸機

系統架構 :輪詢系統

圖片2.png

 

圖(10)云端無線節點源碼

 

 

3.3 云服務器軟件

云服務器軟件由兩大部分組成

一. WEB應用 :提供跨局域網訪問,實時刷新傳感器節點傳回的數據的云端WEB應用 (B/S架構)

 

二.云服務器桌面應用:由Python3 利用PyQt5 編寫的(因為用Python開發支持跨平臺,可以在win10系統的PC機上開發調試好后,拷貝到linux的云服務器上運行),提供Ui,以圖表形式實時顯示傳感器節點傳回的數據。(純客戶端架構)

 

 

3.3.1 概覽

 

OS : Linux - Debian - Raspbian

圖片3.png

 

       圖(11)云服務器軟件結構圖 

 

 

 

 

 

 

 

3.3.2 web應用

 

使用Dw開發web應用

 

圖片4.png

 

圖(12)使用Dw開發web應用

 

 

 

 

3.3.3 桌面應用

 

使用Qt designer (Qt設計師)設計UI

 

圖片5.png

 

 圖(13)使用Qt designer (Qt設計師)設計UI

使用eric6編譯ui文件并完成后續開發

 

圖片6.png

 

圖(14)使用eric6編譯ui文件并完成后續開發

 


演示效果

一.項目結果演示

  (視頻在文件夾里,這里只展示軟件截圖)

 

云服務器桌面應用開發中的Ui運行結果(win10環境)

 

圖片7.png

 

 

 

 

vnc 遠程連接服務器桌面系統

云服務器桌面應用運行結果(linux環境)

圖片8.png 

圖片9.png 

圖片10.png 

手機端Web應用長截圖

IMG_20190110_012059.jpg 


PCWEB應用截圖

網頁截圖 win 環境.PNG

 

 

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評論區(1 )
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