摘 要

水对我们的生命起着重要的作用 ,它是生命的源泉，是人类赖以生存和发展的不可缺少的最重要的物质资源之一。然而，当今世界的水环境面临两大问题：水资源短缺和水污染加重。远程水位监控能够实时显示水位变化，对保护水资源和合理利用水资源有重要意义

本课题是基于远程水位监控系统的设计要求，系统介绍了软件的分析、设计和实现过程。首先考虑到人机交互界面中的设计需求和软件设计方法，运用java swing 界面设计方法设计的用户界面。通过串口通信获取数据后，通过处理数据进行实时信息展示、综合统计系统、异常数据处理、数据库和告警信息等。通过分析业务实体关系，数据库结构设计也一并考虑。此外本文也介绍了一些java swing 和串口通信的一些运用关系。

关键词： 水位远程监控；java； 串口通信

Abstract

Water plays an important role in our life. It is the source of life. It is one of the most important material resources for human survival and development. However, the water environment of the world faces two major problems: the shortage of water resources and the aggravation of water pollution. Remote water level monitoring can show the change of water level in real time, which is important for the protection of water resources and rational utilization of water resources.

This topic is based on the design requirements of the remote water level monitoring system, the system introduces the software analysis, design and implementation process. First of all, considering the design requirements and software design methods of the human-computer interaction interface, the user interface design method using swing java interface design method. After obtaining the data through the serial communication, through processing the data of real-time information display, integrated statistical system, abnormal data processing, database and alarm information, etc.. By analyzing the business entity relationship, the database structure design is also considered. In addition, this paper also introduces some of the swing Java and serial communication application.

Key words: Water Level Remote Monitoring; Java; Serial port communication

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究意义及背景 1

1.2 国内外水资源远程监控系统的现状 2

1.2.1 国外水资源监控的现状 2

1.2.2国内水资源监控的现状 2

1.3课题研究内容及预期目标 3

第2章 系统总体设计分析 4

2.1 系统设计原理 4

2.2 系统整体结构 4

2.3系统软件设计思路 4

第3章 水资源监控软件设计 6

3.1 系统软件总体设计 6

3.2软件界面分析 7

3.3 java swing简介 7

3.3.1软件界面组件 7

3.3.2折线图的动态显示： 9

3.3.3界面布局 10

3.4编写水位类 11

3.5串口通信 12

3.5.1串口通信与并口通信的定义 12

3.5.2串口通信的原理 13

3.5.3远程水位监控系统中的串口通信运用 13

3.5.4设置延时程序 15

3.6数据处理 15

3.6.1数据处理的原因 15

3.6.2数据处理的方法 16

第4章 软件测试 18

4.1软件测试基本原理 18

4.2单元测试 18

4.3系统测试 20

第5章 总结与体会 23

5.1总结 23

5.2下一步工作与展望 23

参考文献 25

致 谢 26

第1章 绪论

1.1 研究意义及背景

当今世界的水环境面临两大问题：水资源短缺和水污染加重。首先我国水资源虽然总量大，人均值确实极小。我国水资源总量居世界第6位。人均水资源量约为2700立方米，约为世界人均的1/4，居世界第121位。我国被联合国列为世界上13个贫水国家之一。而且我国水资源受降水影响较大。其时空分布具有和区域分布不均衡，年内、年际变化大的特点。水资源时空分布不均，表现在年际和年内变化大。我国近几十年虽然飞速发展，但是环境破坏也是日益严重，大量不可用水的产生导致水资源的匮乏的形势更是雪上加霜。水位监测已被广泛用于减少洪水灾害的危险，确保船舶通道的安全及水环境监测。现场监测的人存在，但更多的监测站正在采用传感器监测。

国家水资源管理系统总体建设类容包括采集传输、数据资源、应用支撑、业务应用和应用交互等五个层面[1]。远程水位监控系统主要由两个部分组成：即现场检测和远程监控。现场检测部分主要由传感器和硬件部分组成，本位主要介绍远程水位监控的方法，在此不过多讨论硬件部分。主要讲解软件设计部分。

2008年5月12日四川汶川大地震过程中形成许多的积水湖。 胡泊水位抬高威胁着生命和财产，因此快速准确地检测水位非常重要，然而当时的水利水位仍然由人监控，效率低下。此外，水位监控人员的安全性受外界威胁严重，水位的测量难度巨大。在这种情况下，远程水位监测系统的优势就体现出来了：实时、准确、安全。

水位监测已被广泛用于减少洪水灾害的危险，确保船舶通道的安全及水环境监测。现场监测的人存在，但更多的监测站正在采用传感器监测。 中央一号文件指出，水利是现代农业建设不可或缺的首要条件是经济社会发展不可替代的基础支撑，是生态环境改善不可分割的保障系统。 随着我国经济社会的发展，对水资源不断提出新的要求，水资源监测项目和内容不断增加，对监测手段和方法以及水资源监测技术的研发与应用提出了越来越高的要求；现代通信技术、传感技术、计算机技术的迅速发展，也促进了水资源监测技术自动化的发展。 因此对水资源管理的要求也相应的提高。对水资源的监控是加强水资源管理的必要条件。及时获取来水、用水及水体状况的一手资料，对水资源的的管理提供数据支持。水资源管理的快速发展是在中央一号文件发布之后应运而生的。

1.2 国内外水资源远程监控系统的现状

1.2.1 国外水资源监控的现状

国外对于水资源的监控比国内发展要早10年以上，在 日本、美国和欧洲有相当大的规模应用。

世界上越来越多的国家和地区都采用遥感遥测技术、地理信息系统、网络通信技术、数据库技术和管理信息系统应用于环境监测中，建立了以大气、水质环境综合指标及其特定项目为基础的环境在线监测信息系统。