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1、水位远程监测系统：个案研究关键词：远程监控，给排水，全球移动通信系统，可编程逻辑控制器摘要：近年来，出现了极大的研究兴趣在自然资源监测。所以，有需要开发方便，廉价和可靠的信息系统的监测和预警，可在大多数自然资源。本文提出了一个持续的信息系统的开发，以监测和监督的一些参数对水供应，如质量和数量。实现我们的系统我们使用多种技术来监测100个水箱面积1000平方公里，。这些技术包括通信，网络基础设施和遥感设备，允许访问的信息从世界任何地方。本文部分主要街区的系统结构进行了详细的描述。1简介水质的一个重要指标，我们的生活品质。重要的是保证水不会缺少或失去质量。监测和控制水平的一些污染物的饮用水是重要的
2、步骤，防止人类健康问题。尽管饮用水，包括瓶装水，可合理预期至少包含少量的某些污染物这不一定表明水构成健康。然而，高水平的一些污染物可以提高感染的风险，尤其是在人谁更容易受到污染物的饮用水比一般人群，如免疫力较低的癌症患者接受化疗，谁经历了器官移植和人免疫系统疾病。（圣母大学，2003）如今水质真正关注的人口和水供应商。他们关心的问题如：如何好是我今天喝的水？是水的质量变得更好或更坏？是什么使水质更好或更坏，以及如何改善？什么是一个水处理厂需要做的做传入的水可以喝吗？尽管大多数城市通常有优质水，有几个问题：浓度的金属和酸的水是高风险。高营养水平的水会导致藻类和较低的氧气量的水。这将导致水（甚至当
3、治疗）味道奇怪。大量的沉积物（砂，砾石，或灰的燃烧面积）堵塞鳃鱼和过滤的饮用水处理厂。水供应不同人群足够数量，以最好的质量和最合理的成本，必须是一个伟大的关注这一领域的负责人。主要的困难情况的水箱，访问困难，电力供应和困难之间的沟通一些站和那些负责水供应。一些偏远的站（一个或多个水箱）可以在偏僻的地方，难以进入，而且没有电力供应。另一方面，之间的距离站和负责任的实体可以是巨大的。使负责实体有可靠的和最新的信息，每一个水箱，以及数量和质量的水，有必要实施一个系统，这些问题的答案。本文介绍的工作的指导信息系统的设计与实现监测一些相关参数与水供应。这项工作已由学术研究项目，由本科学生在合作与水供应商
4、。为了模型的信息系统，面向对象的方法之后，即统一建模语言统一建模语言（在等人。，1999）。本文的结构如下。以下部分描述问题。概述主要要求的系统的开发，提出了在部分三，和我们的原型是在四节，最后，我们将总结我们的结果，作一个简短的提到一些主题为今后的工作。2个问题在某些情况下，水质监测是通过个人访问每个水箱和样品。通常这些水箱在地方难以进入，使程序困难和昂贵，不可靠的。在这种情况下我们只是一百个水箱分散在一个面积约1000平方公里。获取样品的所有水箱手动，分析每个样品并使水质变化的控制，如果需要的话，是一个缓慢和昂贵的任务，不能保证可靠的结果。抽样结果与大时滞不让做更正时间。一个方法解决这个问
5、题是通过一个信息系统，允许远程监测的一些性质。实时遥感水质参数提供的信息，使有效的监测和控制水的质量成本低。所有这些信息是定期转交总部和存储在数据库中。该系统可配备决策支持算法，用于确定和控制的变化每个水箱的性能显着改善水质。咨询和管理的数据将通过互联网。信息系统将允许实时监测和注意的一些典型情况。实时信息，将有可能防止供给缺陷不纯的水的人群，以及报告和统计分析水平。我们把这个项目在不同阶段。在1阶段我们的目标是远程监测水和PH值对每个坦克。在第一阶段的主要目标是扩大范围的控制领域，如氯。有一个不断监测水性能的每一个水箱可以行动更快和更好的结果。3概述系统要求3.1个主要系统的要求该系统应提供
6、用户需要的功能和性能，应维护，可靠的和实用的。在远程监控环境中，至关重要的是提供快速，可靠和及时的反应，在处理突发事件。这些是最重要的高级别和一般要求必须履行的系统。系统需求通常分为2类功能需求和非功能性需求。第一个描述系统应该做什么和感知到用户，而二描述因素如何功能要求的执行，而不必感觉到用户（萨默维尔，1997）。3.2功能要求远程配置。通过这一要求是有可能的配置参数的远程站，即每个传感器的采样频率。事件通知。这个功能被认为是一个非常重要的要求，因为它允许实时通知如果破坏性的事件发生在一个站，例如，如果水的一个坦克下定点，系统发出警报的人负责维修。更新的信息。系统必须允许调查站，达到目前的
7、数据。这将使信息的地位anystation及其传感器实时。监测站现状。一个有效的战略，减少风险的问题，水供应是通过更好地控制等方面的水平和质量的水。监测站带来的主要好处，即实时分析这些参数和使用产生的数据统计报告。3.3个非功能性需求性能。系统响应时间取决于如何精良的传感器。如果传感器是粗糙（传感器），系统会更便宜，但不准确时，采用先进的传感器（超声波）。灵活性。该系统必须是灵活的，以便允许用户插入，删除或编辑的元素，比如新车站，多个传感器或增加移动电话号码提供警报。可用性。界面友好，灵活，具有很强的图形功能，简洁和明确的信息，可以提高系统效率。电源。为解决这一问题的远程站点位于偏僻的地方，难
8、以进入，没有电力供应，所有这些站需要配备太阳能电池板和电池。3.4使用案例图其中的第一步骤被认为在模型是描述系统作为一个用例的数目是由一组演员。一个用例图，提出了一套使用情况下，演员和他们的关系。他们共同的应用程序通常分为2系统上下文建模及系统需求建模。前者强调确定的边界，其演员的意义和它们的功能，而后者包括识别系统应该做什么，不管怎样。图1和图2说明了一些用例图视为系统。图1：用例包图对系统的建议。图2：用例图管理软件包。4个原型该系统使用商用硬件允许获取数据从多个传感器（水，PH值）放在/靠近水罐（适当的保护，防止灰尘和其他恶劣环境的影响）。后的数据采集，以确定采样周期，数据存储和发送一个
9、远程站的头站，放置在中央服务办公室。负责水资源维护建议每次破坏性事件（例如水故障在水箱）。有几种方法来获取信息的坦克的地位。首先是由一个消息发送到移动电话，通过短信（短信）使用的全球移动通信系统（全球通）技术，每次一个破坏性的事件发生。用户还可以获得实时数据的远程站投票的欲望。最后也可以参考数据库中存储的数据可以分析和报告的历史数据。这一切的特点，可以在任何时间从一个偏远的地方，甚至从葡萄牙以外的全球资讯网站，通过互联网链接。实现这个功能我们使用技术。与此访问的用户可以查询的数据存储在计算机的主机，位于中央监测和控制变量定义的设置。该架构的实施系统显示在图3。图3：结构的建议系统。4.2个系统
10、的实现实施该系统，硬件和软件用于商业开发，达到预期的目标。在接下来的部分中本文将简要暴露主要街区。硬件获取数据，我们使用一个可编程控制器（fpo-t32cp，2003），作为之间的接口的传感器，物理世界，和一个调制解调器。用可编程控制器将允许，在未来一个阶段的发展，数字控制执行器阀门或其他人一样。某些功能，使用的控制器：32输入/输出点（16输入16输出）扩大到128输入/输出点；程序容量10000步骤；运行速度（中央价值/步）的0.9ms；程序内存使用存储器或内存；100个子程序；几个特殊功能；自诊断功能；设置密码；运行时间编辑；内置的功能，中断处理，高计算速度和脉冲输出；24伏直流工作电压
11、；232串行端口连接到智能设备或调制解调器遥测中的应用。在这次收购阶段商业水平传感器被用来读取水箱内的水位值。让沟通边远地方和中央系统类型的调制解调器的使用。一个从matsuhita（成功之路，2004）和一个由西门子（M 20，1999）的特点是详细的参考文件和网址。实现的远程站的原型是显示在以下图片：图4：照片的实施远程站原型。软件该软件系统的组成部分usesseveral不同语言/技术：数据库（数据库，2004），网页（，2004），网页，控制fpwin亲（控制fpwin亲，2003）使用：-是用来作为支持的数据库，其中的数据读取的存储，而且还允许查询的数据库，供其操纵。数据处理是主要的
12、行动，平均计算，计算最大值，最小值检测，数据排序，等等。-是用来允许与数据库的连接。连接是通过使用一个数据库的重定向到数据库。-网页是用来建立一个网页。这个页面允许在“实时”的图形演示的读取数据记录器。网页也用加入数据库查询语句，使用嵌入网页。- fpwin亲是用于远程采集站允许获取数据从传感器和传输的采样数据的中央系统。这个工具是松下的编程软件。它允许5种不同的语言（指令表。梯形图，结构化文本，功能块图和顺序功能图）。5结论和进一步工作结果的一个阶段所描述的工作是uncourageous。测试了关于远程站的基础上定义的消息协议。也检测报警条件的情况，即失去水和高PH值。结果是出色的。在总行块的系统数据存储，短信通信和报告分析并实施。进一步的工作将涉及完善远程站，即第二阶段，即增加更多的传感和驱动设备。我们的目标是测试系统在完全充电（临界条件）。我们计划要充分开发的系统在七月2004。
