基于互聯(lián)網(wǎng)平臺的冷鏈數(shù)據(jù)采集管理軟件設(shè)計

張捷

摘? ?要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，市場上大型超市的規(guī)模在不斷擴(kuò)大，人們對生鮮產(chǎn)品和冷藏食品的需求量也在不斷增加，對冷鏈系統(tǒng)進(jìn)行良好的管理已經(jīng)成超市管理中較為重要的一個環(huán)節(jié)。為了更好地對冷鏈系統(tǒng)進(jìn)行管理和維護(hù)，需要對冷鏈系統(tǒng)中較為重要的幾個參數(shù)進(jìn)行采集。文章主要研究了冷鏈數(shù)據(jù)采集管理軟件的設(shè)計開發(fā)，分析了冷鏈數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)的總體設(shè)計以及其Web界面設(shè)計，從而實現(xiàn)對超市冷鏈數(shù)據(jù)的有效采集、管理。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng);冷鏈數(shù)據(jù);采集管理軟件;設(shè)計

一般大型超市為了保持食品的新鮮度，都會使用到相應(yīng)的超市冷鏈系統(tǒng)，而制冷系統(tǒng)能夠正常、穩(wěn)定運行是保證冷鏈系統(tǒng)正常發(fā)揮作用的前提。制冷系統(tǒng)中的壓縮機(jī)是較為關(guān)鍵的設(shè)備，也是制冷系統(tǒng)的動力裝置，這就需要相關(guān)管理人員采集設(shè)備在工作過程中的運行參數(shù)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法是在現(xiàn)場經(jīng)過人工進(jìn)行采集，不能夠有效地掌握當(dāng)前設(shè)備的運行狀態(tài)，并發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的故障，已經(jīng)無法滿足當(dāng)前制冷壓縮機(jī)廠的相關(guān)需求。隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、電子通信技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)采集技術(shù)得到了較為廣泛的應(yīng)用，在超市制冷壓縮機(jī)運行數(shù)據(jù)采集方面發(fā)揮著重要的作用[1]。本課題設(shè)計了基于互聯(lián)網(wǎng)的超市冷鏈數(shù)據(jù)采集管理軟件，根據(jù)相關(guān)的需求設(shè)計出系統(tǒng)的總體方案以及系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，利用ASP.NET技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，開發(fā)出冷鏈數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對超市制冷壓縮機(jī)運行狀況的實時監(jiān)測，并對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化、信息化管理。

1? ? 互聯(lián)網(wǎng)平臺的冷鏈數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)的總體設(shè)計

1.1? 超市冷鏈數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相關(guān)概述

超市中的制冷系統(tǒng)通常包括壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流元件和蒸發(fā)器等部分，通過管道相連的方式形成封閉的循環(huán)系統(tǒng)。系統(tǒng)中的壓縮機(jī)由電動機(jī)提供相應(yīng)的動力，促使曲軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并推動活塞進(jìn)行相應(yīng)的往復(fù)運動，使得制冷劑在系統(tǒng)中進(jìn)行流動;冷凝器能夠帶走壓縮機(jī)內(nèi)的一些熱量;節(jié)流元件可以對進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑中數(shù)量進(jìn)行有效控制，并對其進(jìn)行相應(yīng)的節(jié)流和降壓;壓縮機(jī)作為超市制冷系統(tǒng)中的核心組成部分，能夠有效實現(xiàn)冷鏈系統(tǒng)中熱量的排放，從而達(dá)到相應(yīng)的制冷目的[2]。

當(dāng)前超市管理人員在進(jìn)行冷鏈系統(tǒng)管理的時候，對于壓縮機(jī)的相關(guān)運行參數(shù)都是手動進(jìn)行采集，很難滿足相應(yīng)的時效性，不能對壓縮機(jī)的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行實時的記錄。只有了解壓縮機(jī)這一高耗能設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，才能夠有效制定出相應(yīng)的節(jié)能方案。設(shè)計超市冷鏈數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)的主要目的就是對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實時的采集，并在進(jìn)行相應(yīng)的分析處理之后上傳到相應(yīng)的監(jiān)控中心，以此來實現(xiàn)對冷鏈運行狀態(tài)的遠(yuǎn)程控制。

1.2? 系統(tǒng)相關(guān)需求分析

1.2.1? 相關(guān)功能需求分析

超市冷鏈數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)要能夠?qū)崟r監(jiān)測超市的制冷設(shè)備的運行狀態(tài)，數(shù)據(jù)采集的頻率要達(dá)到10 min一次;要管理超市客戶的基本信息，包括錄入、編輯和刪除超市的基本信息;要能夠查詢制冷壓縮機(jī)的歷史運行數(shù)據(jù)，并且在相應(yīng)的用戶權(quán)限內(nèi)，可以任意查詢制冷壓縮設(shè)備的歷史運行數(shù)據(jù)，并生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)曲線圖;該系統(tǒng)還要具有相應(yīng)的報警功能，當(dāng)監(jiān)測到超市相關(guān)壓縮機(jī)的壓力數(shù)據(jù)發(fā)生異常情況時，系統(tǒng)會進(jìn)行自動報警。

1.2.2? 數(shù)據(jù)管理相關(guān)需求

一般該系統(tǒng)所涉及的數(shù)據(jù)有超市制冷設(shè)備的運行數(shù)據(jù)和超市基本信息數(shù)據(jù)，超市冷鏈數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)需要采集的是：制冷壓縮機(jī)的相關(guān)運行參數(shù)、開關(guān)狀態(tài)量、電能表數(shù)據(jù)等，在完成相關(guān)數(shù)據(jù)的采集工作后就可以進(jìn)行相應(yīng)的分析和處理。

1.3? 冷鏈數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計

1.3.1? 系統(tǒng)的通信方案

當(dāng)前情況下使用的通信技術(shù)主要包括有線通信技術(shù)和無線通信技術(shù)，有線通信技術(shù)主要有電話線、同軸電纜、光纖等，相關(guān)技術(shù)也已經(jīng)應(yīng)用較為成熟，具有受干擾小、可靠性強(qiáng)和保密性強(qiáng)的特點。本文所研究的對象是超市制冷壓縮機(jī)，分布的范圍較為廣泛，所以采用無線通信技術(shù)較為合適。無線通信技術(shù)主要包括藍(lán)牙技術(shù)、ZigBee技術(shù)、GSM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、WLAN技術(shù)和GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，因為藍(lán)牙技術(shù)、ZigBee技術(shù)和WLAN技術(shù)都具有較短的通信距離，不太適合遠(yuǎn)距離的通信，在本文的系統(tǒng)中不會使用。GSM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比較，前者具有較大的應(yīng)用成本，所以本文系統(tǒng)所使用的通信技術(shù)是GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

1.3.2? 系統(tǒng)軟件體系的結(jié)構(gòu)

本文中在設(shè)計系統(tǒng)軟件的時候采用的是B/S結(jié)構(gòu)，在Web服務(wù)器端存放了該結(jié)構(gòu)的所有數(shù)據(jù)和程序，只需要通過相應(yīng)的瀏覽器就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的交互，給用戶帶來了極大的方便。

使用B/S結(jié)構(gòu)進(jìn)行軟件的開發(fā)，用戶只需要安裝相應(yīng)的瀏覽器即可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的應(yīng)用。在進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)和升級的時候，只需要更新服務(wù)器上的程序。同時該結(jié)構(gòu)還具有較好的兼容性，能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的跨平臺應(yīng)用。

1.3.3? 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

要實現(xiàn)超市制冷壓縮機(jī)運行狀態(tài)的實時監(jiān)測，需要設(shè)計相應(yīng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)。在這個過程中需要采集和傳輸制冷壓縮機(jī)的運行參數(shù)，使用到數(shù)據(jù)采集及傳輸終端，在本文的研究中主要是冷鏈數(shù)據(jù)采集管理軟件的設(shè)計。在數(shù)據(jù)采集及傳輸模塊對制冷系統(tǒng)的相關(guān)運行參數(shù)進(jìn)行采集和傳輸后，冷鏈數(shù)據(jù)采集管理軟件就需要完成數(shù)據(jù)的接收和處理工作。數(shù)據(jù)接收和存儲模塊接收通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，并對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷、分析和處理，最后將有效的數(shù)據(jù)存儲到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中。同時，這也需要冷鏈數(shù)據(jù)采集管理軟件設(shè)計相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和相應(yīng)的用戶訪問界面，以便用戶完成相應(yīng)的操作。

2? ? 超市冷鏈數(shù)據(jù)采集管理軟件的Web界面設(shè)計

實現(xiàn)冷鏈數(shù)據(jù)采集管理軟件的有效應(yīng)用，還需要設(shè)計相應(yīng)的用戶交互界面。通過相應(yīng)的圖形化界面，可以降低用戶操作的復(fù)雜性，提高用戶使用系統(tǒng)的體驗感。在本文研究的系統(tǒng)中，基于B/S結(jié)構(gòu)，使用ASP.NET技術(shù)開發(fā)出相應(yīng)的Web應(yīng)用程序[3]。在Web服務(wù)器端存放有界面的相關(guān)程序，用戶只需要通過相應(yīng)的瀏覽器就能夠?qū)Τ兄评鋲嚎s機(jī)的實時運行情況進(jìn)行查看。

2.1? Web服務(wù)端相關(guān)功能模塊設(shè)計

對于應(yīng)用本系統(tǒng)的用戶而言，可以分為普通用戶、管理員和維護(hù)人員。根據(jù)不同客戶相關(guān)功能的需求，賦予用戶的權(quán)限也就不同。對于普通用戶而言，需要設(shè)計的界面有門店的信息界面，包括顯示登錄用戶的超市門店基本信息;實時監(jiān)測界面，包括超市制冷壓縮機(jī)的實時運行狀態(tài)信息和壓力參數(shù);相關(guān)歷史數(shù)據(jù)界面，包括相關(guān)超市某一時間內(nèi)制冷壓縮機(jī)的壓力數(shù)據(jù)，并且能夠生成相應(yīng)的歷史曲線圖。

對于管理員設(shè)計的界面而言，包括門店匯總界面，能夠?qū)λ斜O(jiān)測門店的基本信息進(jìn)行匯總;超市實時監(jiān)測界面，可以對任何一個超市制冷壓縮機(jī)的實時壓力參數(shù)進(jìn)行查詢;門店信息維護(hù)界面，可以編輯或刪除相關(guān)超市門店的基本信息;員工信息維護(hù)界面，可以對員工的基本信息進(jìn)行添加、編輯或者刪除等。

2.2? Web服務(wù)平臺的搭建

在完成Web應(yīng)用程序的設(shè)計后，還不能夠提供給用戶使用，用戶需要在其相關(guān)應(yīng)用程序安裝部署成功后，通過相應(yīng)的瀏覽器才能對其進(jìn)行訪問。本文研究的系統(tǒng)采用的是IIS軟件發(fā)布相關(guān)Web應(yīng)用程序。通過添加IIS，在“控制面板”中的“添加/刪除組件”對IIS組件進(jìn)行添加;運行IIS，在“開始”菜單中找到“互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)管理器”，并通過單擊將其打開;最后創(chuàng)建Web站點，在IIS中添加相應(yīng)的網(wǎng)站，IP地址選擇服務(wù)器的IP地址“10.199.173.54”，并將端口設(shè)置為“8084”。在網(wǎng)站添加成功后，就可以完成Web服務(wù)器的部署[4]。

3? ? 結(jié)語

通過設(shè)計冷鏈數(shù)據(jù)采集管理軟件，結(jié)合相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集及傳輸終端，能夠有效實現(xiàn)對超市制冷壓縮機(jī)相關(guān)運行狀態(tài)的實時監(jiān)測和管理。冷鏈數(shù)據(jù)采集管理軟件使用了B/S結(jié)構(gòu)進(jìn)行開發(fā)，同時使用了ASP.NET技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等，通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸、接收、分析和存儲等，用戶只需要通過相關(guān)瀏覽器就能夠進(jìn)行相應(yīng)的操作。

[參考文獻(xiàn)]

[1]楊笑.基于互聯(lián)網(wǎng)的冷鏈數(shù)據(jù)采集管理軟件設(shè)計[D].上海：東華大學(xué)，2017.

[2]張秋霞.物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與管理冷鏈物流公共服務(wù)平臺中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用[J].中國自動識別技術(shù)，2018（4）：49-57.

[3]張秋霞，張鐸.冷鏈物流公共服務(wù)平臺總體設(shè)計思路[J].中國自動識別技術(shù)，2018（2）：55-61.

[4]肖新清.面向冷鏈物流品質(zhì)感知的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與建模方法[D].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2017.