摘  要

 

随着物质生活水平的不断提高，天然气的应用已经基本覆盖了城市和乡村。然而由于使用不当或疏于管理，天然气泄漏事件频频发生，给人们的生命财产安全造成极大的危险。因此开发一款支持远程采集家庭天然气数据，实时监测天然气浓度变化，并根据用户需求进行业务管理的应用软件迫在眉睫。

本文设计了一种基于GPRS和单片机技术的家庭天然气监测系统，实现了家庭天然气浓度参数远程采集与业务管理的功能。系统利用USR-GPRS232-730设备的GPRS模块，配置串口信息后，进入短信透传模式。系统将按照约定的串口通信协议与下位机进行通讯，实现数据从串口到网络双向透明的传输。上位机结合SpringBoot和React技术，进行模块化开发，实现前后端分离。用户能够访问图形化的前端页面，对天然气相关资源和信息进行业务管理和控制。系统的功能模块包括信息采集、数据监测、资源管理、数据导入导出等。系统使用无侵入，损耗小的MyBatis-Plus动态操作MySQL数据库。经过单元测试与分析，本系统达到了预期的功能要求。

 

关键词：天然气，远程监测，GPRS，SpringBoot，React

目  录

 

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 天然气监控技术的研究背景和现状 1

1.3 家庭天然气监测系统的发展趋势 3

1.4 论文研究主要内容 3

第二章 系统总体设计 4

2.1 系统总体结构设计 4

2.2 功能模块设计 4

2.3 技术实现路线 5

第三章 系统数据库与Web服务器设计 6

3.1 数据库实体与表的设计 6

3.1.1 用户表 6

3.1.2 设备表 6

3.1.3 信息表 7

3.1.4 日志表 7

3.1.5 全局变量表 7

3.2 Web服务器设计搭建和部署 8

3.2.1 搭建后端项目 8

3.2.2 搭建前端项目 12

3.2.3 部署后端项目 12

3.2.4 部署前端项目 12

第四章 系统服务器端设计与实现 13

4.1 功能分析与结构设计 13

4.2 信息采集模块 13

4.2.1 设备连接 13

4.2.2 设置短信模块参数 14

4.2.3 发送短信 14

4.2.4 流程设计 14

4.2.5 通信协议 15

4.2.6 关键代码 16

4.3 数据监测模块 19

4.3.1 功能设计 19

4.3.2 关键代码 19

4.4 业务管理模块 20

4.4.1 资源管理 20

4.4.2 数据导出 23

4.4.3 数据导入 24

4.4.4 邮件发送 26

第五章 系统Web端设计与实现 28

5.1 功能分析与结构设计 28

5.2 信息显示模块 29

5.3 数据监测模块 32

5.4 操作日志模块 33

5.5 设置模块 33

5.5.1 个人设置 33

5.5.2 系统设置 36

第六章 系统测试与分析 38

6.1 单元测试 38

6.1.1 串口通信测试 38

6.2联合测试 39

6.2.1 信息采集测试 39

6.2.2 浓度阈值设置测试 39

6.3 实验结果分析 40

第七章 总结与展望 41

7.1 总结 41

7.2 展望 41

参考文献 42

致  谢 43