论文总字数：25275字

摘 要

近年来，很多无线测温系统采用红外或者蓝牙等进行数据传输，但是红外技术有着不可克服的缺陷：它的传播具有方向性且距离短，同时它要求设备相对固定。而蓝牙的功耗比较大并且复杂。相比而言，ZigBee技术是低功耗、低成本的无线网络技术,它为工业自动化控制和数据传输而建立,具有构造简单、灵活性高、可靠性强、成本较低的特点。这是Zigbee的突出优势。低功耗无线温度监测系统的信号之间的通信是以无线方式，温度传感器一般是固定在电气设备容易发热的地方，所以相对于传统温度监测系统而言，有很大的优化。

本课题针对低功耗无线测温系统，采用C 语言编写出一款上位机实时温度监测软件。该软件通过RS232转RS485接口实现与测温系统的监测器相连，通过ModBus协议对监测器进行访问控制。软件可以采集各控制器上传的信息帧，进行解析、处理，并将其数据存储于数据库中。为了满足系统可修改维护的性能，上位机软件分模块进行编写,各个模块间是相互独立的，修改其中某个模块时,对其它模块是没有影响的。软件主要功能模块可分为参数设置、数据实时显示、历史数据查询和超温警报。

本文介绍了无线测温系统上位机软件设计与开发的整个过程。客户端程序用C 语言编写，以Qt creator作为其开发环境（IDE），Qt作为应用程序开发框架。数据库使用了MySQL数据库软件实现。串口通信采用Modbus协议。

本设计致力于无线测温在线监测的实用性、操作方便性以及安全性，利用开源类库，在客户端实现了以可视化的图、表的形式，来监测实时温度、报警处理以及数据保存，操作便利容易。随着电力系统的快速发展，本设计具有较大的实用性和意义。

关键词：无线测温 C 在线监测 Qt Modbus

Design and Implementation of Low-power Wireless Measurement System PC Software

Abstract

In recent years, Many wireless temperature measurement system using infrared or Bluetooth and other data transmission, but infrared technology has insurmountable flaws: Its spread has directivity and a short distance, but it requires a relatively fixed equipment . The Bluetooth power consumption is relatively large and complex. In contrast, ZigBee technology is a low-power, low-cost wireless network technology, industrial automation and control it is established and data transmission, has a simple structure, easy to use, reliable, and low price. This is an outstanding advantage of Zigbee. Low-power wireless temperature monitoring system using radio wave signal transmission, the temperature sensor is usually installed in high-voltage electrical equipment, between the temperature monitor with no electrical contact, thus solving the high-voltage electrical equipment junction temperature is not easy to run real-time online monitoring of fundamental problems.

The issue for low-power wireless temperature measurement system, design a PC online monitoring software. The software via RS232 to RS485 achieve temperature measurement system is connected to the monitor through ModBus protocol monitor access control. Each controller software can collect data uploaded, analyzed, processed, and stored in a database. In order to meet the system can be modified to maintain performance, PC software sub-modules written between the various modules are independent of each other, when a modification which a module is no effect on the other modules. By the parameter setting software modules, real-time data display module, historical data query module, alarm processing modules and other components. When the temperature exceeds the threshold monitoring point appears audible alarm is performed.

This article describes the entire process of wireless temperature measurement system PC software design and development. Client applications written in C to Qt creator as its development environment (IDE), Qt as an application development framework. Database using the MySQL database software. Serial communication using Modbus protocol.

This design is committed to wireless temperature online monitoring of practicality, ease of operation and safety, the use of open-source library on the client side to achieve a form of visual maps, tables, and real-time temperature monitoring, alarm processing and data storage, facilitate easy. In promoting energy conservation today, this design has great relevance and significance.

Keywords: Wireless temperature measurement; C ; Online Monitoring;Qt; Modbus

目 录

摘 要 1

Abstract 2

第一章 绪论 6

1.1 引言

1.2 研究背景 6

1.3 课题研究现状与意义 7

1.3.1研究现状 7

1.3.2课题目标与意义 8

1.4 本文所做的工作 8

1.5 本文的结构 9

第二章 需求分析 10

2.1可行性分析 10

2.1.1 经济可行性 10

2.1.2 技术可行性 10

2.1.3 运行可行性 10

2.2功能性需求分析 11

2.2.1温度数据监测器功能需求 11

2.2.2 上位机软件功能模块需求 11

2.3 其它需求分析 11

2.3.1安全性需求 11

2.3.2接口需求 11

第三章 概要设计 13

3.1 系统总体设计 13

3.1.1 开发 14

3.1.2 数据库 15

3.2 采集模块的设计 15

3.2.1采集模块设计目标 15

3.2.2 Modbus通信协议 16

3.2.3通信协议设计 16

3.2.4串口数据收发设计 18

3.3 上位机软件模块设计 20

3.3.1总体设计 20

3.3.2 模块设计 21

3.4 数据库设计 21

3.4.1 数据库设计 21

3.4.2 数据表的设计 22

第四章 低功耗无线测温系统上位机软件的实现 23

4.1 上位机软件界面实现 23

4.1.1 表盘实时显示 23

4.1.2 历史温度表格显示 25

4.1.3 温度折线统计图 26

4.1.4 报警阀值设置 27

4.1.5 数据库 28

4.2 Modbus协议代码 31

4.2.1 请求命令 31

4.2.2 响应命令解析 32

第五章 系统测试 34

5.1软件测试 35

第六章 总结与展望 38

6.1 总结评价 38

6.2 展望 38

参考文献 40

致谢 42

第一章 绪论

1.1 引言

近年来，随着工业电气设备数量和用电量的逐年上升，电气设备的预防性维护越来越显得重要,而温度是预防性维护中最重要的监控参数之一^[1]。温度过高或者过低都意味着设备运行的不正常，故障产生的可能性也会增大。传统的温度测量方式周期长，施工过程复杂，效率较低，不方便工作人员管理^[2]。同时，在一些特殊情况下如设备分散、外部环境较封闭或设备存在高电压，很多传统测温方式不能够使用。因此，出现了无线测温系统，可以有效的监测电气设备的温度情况。

请支付后下载全文，论文总字数：25275字