天然气无人值守站远程监控终端的设计与实现的中期报告.docx

天然气无人值守站远程监控终端的设计与实现的中期报告
一、项目概述
本项目旨在设计和实现一个天然气无人值守站远程监控终端，实时传输天然气压力、流量、温度等数据，并对异常数据进行预警和报警处理。本阶段主要完成项目的需求分析、系统架构设计、硬件选型与搭建、软件开发、数据传输和处理等工作。
二、需求分析
1.系统稳定性
为确保天然气无人值守站的安全稳定运行，本系统需要具备高可靠性和稳定性，采用可靠性较高的硬件和软件，保证系统24小时不间断的监控运行。
2.数据采集和传输
本系统需要实时采集和传输天然气压力、流量、温度等数据，为此需要选用较为灵敏、稳定和高精度的传感器，并结合先进的数据采集技术，确保数据的可靠性和准确性。同时，传输数据的方式也需要选择合适的通信方式，并进行安全加密，保证数据的机密性和完整性。
3.数据处理和报警
本系统需要对采集到的数据进行实时处理和分析，对异常数据进行预警和报警处理，及时通知相关人员进行处理。同时，需要实现对历史数据的存储和查询，以便参考分析和故障处理。
三、系统架构设计
本系统主要包括数据采集、数据传输、数据处理和报警四个主要模块。数据采集模块负责采集天然气压力、流量、温度等数据，每秒钟采集一次，并通过硬件芯片进行处理和转换。数据传输模块采用GPRS通信方式，将采集到的数据传输给服务器。数据处理模块对采集到的数据进行实时处理和分析，并对异常数据进行预警和报警处理。数据处理结果可存储到数据库中，便于检索查询。报警模块收到处理模块的报警信息后，通过短信、邮件等方式发送给指定人员。
四、硬件选型与搭建
本系统主要硬件包括采集模块、GPRS通信模块、报警模块等。采集模块选用高精度的传感器，结合采集芯片完成数据的采集和转换。GPRS模块选用SIM900A，支持4频段，具备稳定、快速、安全的通信能力。报警模块选用树莓派，配合开源软件完成短信、邮件等多种方式的报警功能。
五、软件开发
本系统主要软件包括数据采集软件、数据传输软件、数据处理软件和报警软件。其中，数据采集软件使用C语言编写，采用8051单片机进行编程；数据传输软件使用Python语言编写，利用PySerial模块进行串口通信和数据传输；数据处理软件使用Java语言编写，采用SPRING框架和MYSQL数据库进行开发；报警软件使用Python语言编写，利用Gammu等开源工具完成短信、邮件发送等报警功能。
六、数据传输与处理
本系统采用GPRS通信方式进行数据传输，通过HTTP协议和SSL安全加密进行通信。服务器端采用nginx和Tomcat组合进行部署，通过SSL证书和防火墙进行数据安全保护。采集到的数据存储在MYSQL数据库中，通过JDBC进行数据查询和管理。
七、总结
本阶段主要完成了天然气无人值守站远程监控终端的需求分析、系统架构设计、硬件选型与搭建、软件开发等工作。下一步将进行实验测试和调试工作，确保系统的稳定性和可靠性。