论文总字数：27629字

摘 要

近年来，智能化监控系统在各个行业中的利用越来越普遍。传统的人工监控成本开销大，周期长。本文旨在开发一个电力塔杆现场数据自动采集并发送到服务器端的系统。

系统通过一系列传感器采集现场数据，如温湿度传感器、光照传感器、震动传感器；摄像头拍摄现场，然后使用通讯模块将视频处理后的信息发送到服务器端；服务器端分析并处理数据，做出响应。这里负责传感器数据采集、数据远程传输、服务器对数据收集。

本系统采用STC89c51单片机控制数据读写；DHT11温湿度传感器测量现场温湿度；使用keil uVision 4编程获取传感器数据；使用STC-ISP把代码烧写到STC89C51中，查看串口的传感器数据；通过HLK_RM04 WIFI模块收集多路数据；通过SIM900A模块将数据发送到服务器端。

关键词：传感器数据采集 单片机 WIFI模块 GPRS模块

Electricity tower monitoring system - Sensor Network Design and Development

Abstract

In recent years, smart supervising systems for use in various industries increase commonlly. The traditional manual monitoring overhead costs, long cycle. The dissertation’s purpose is to develope a monitoring system which automatically collect electricity tower site data and send them to the server.

System uses series of sensors to collect field data,uses the camera to take a picture, and then uses communication modules to send the information after the video processing to the server; server analyze and process data, then respond.Here is responsible for sensor data acquisition, remote data transmission, server data collection.

The system uses STC89C51 microcomputer to control reading and writing of data; DHT11 temperature and humidity sensor to measure temperature and humidity on site; use keil uVision 4 to write code of data acquisition; use STC-ISP programmer to write microcomputer program and observe serial data transmission;uses HLK_RM04 WIFI module to collect multiple data; use SIM900A module to deliver data to the server.

Keywords: sensor data acquisition;microcomputer;WIFI module;GPRS module

目 录

第一章 引言 1

1.1项目背景 1

1.2 系统开发的意义 1

1.2.1 开发目的 1

1.2.2 电力塔杆监控系统的功能 1

1.2.3 电力塔杆监控系统的意义 2

1.3 论文结构 2

1.4 本章小结 3

第二章 STC89C51单片机 4

2.1 STC89C51介绍 4

2.1.1 STC89C51并行I/O口 4

2.1.2 STC89C51串口 4

2.1.3 STC89C51定时器/计数器 5

2.2 KeiluVision4的使用 5

2.2.1 KeiluVision4的使用说明 5

2.3 STC-ISP的介绍 7

2.3.1 STC-ISP烧写程序 7

2.3.2 STC-ISP串口助手接收数据 7

2.4 本章小结 7

第三章 传感器数据读取 8

3.1 温湿度数据读取 8

3.1.1 DHT11介绍 8

3.1.2 DHT11数据格式 8

3.1.3 DHT11数据采集 8

3.1.4 DHT11数据采集代码 10

3.2 光照读取 12

3.3 震动量读取 12

3.4 本章小结 12

第四章 WIFI多路数据采集 13

4.1 WIFI介绍 13

4.2 HLK_RM04综述 13

4.2.1 WIFI模块选型 13

4.2.2 HLK_RM04介绍 13

4.2.3 HLK_RM04规格 13

4.3 HLK-RM04 工作原理 14

4.3.1模块的串口数据通讯 14

4.3.2透明传输 14

4.3.3 DMA缓冲区 14

4.3.4 模块内部转发机制 14

4.4 HLK-RM04工作模式 15

4.4.1串口转 WIFI Client 15

4.4.2串口转 WIFI AP 16

4.4.3默认模式 16

4.5 HLK-RM04串口-网络数据转换 17

4.6 系统工作模式设计 17

4.7 HLK-RM04 参数配置 18

4.7.1 AP模式设置 18

4.7.2 client模式设置 19

4.8本章小结 20

第五章 GPRS远程数据传输 21

5.1 ATK-SIM900A介绍 21

5.2 SIM900A模块使用 21

5.2.1 SIM900A模块使用前的准备 21

5.2.2 SIM900A模块的调试 22

5.3 SIM900A模块发送数据 23

5.4系统测试 25

5.5本章小结 25

第六章 服务器端数据收集 26

6.1 TCP协议 26

6.1.1 TCP数据格式 26

6.1.2 应用程序使用TCP 26

6.1.3 建立连接 27

6.1.4 流量控制 27

6.2 Socket介绍 27

6.3 socket 编程 28

6.3.1 Java I/O编程 28

6.3.2 客户端网络编程 29

6.3.3 服务器端编程 29

6.3.4服务器端程序 30

6.4数据存储 31

6.4.1 JDBC连接数据库方法 31

6.4.2 数据库设计 32

6.5 本章小结 33

总结与展望 34

参考文献 37

致谢 38

第一章 引言

1.1项目背景

电力是国家的经济命脉，中国很早就投入到了电力建设当中，现在中国的电网已经覆盖了大部分地区，是全民生活生产不可缺少的必需品，因此电网的安全、可靠、有效的运行非常重要。

但是由于国家电网的覆盖范围广、有些地方交通不便、管理困难，近年来线路中的塔杆遭到了人为偷盗和鸟类的破坏以及气候的影响，损失很大，这时管理部门对塔杆的监控就显得非常重要，工作人员需要的不仅是遇到紧急情况报警，更需要在危害没有发生之前能够及时预测。

1.2 系统开发的意义

1.2.1 开发目的

目前对线路中塔杆的看管主要依靠工作人员到现场查看，主要有两种方式，第一种是管理人员现场巡视，另一种是乘坐直升机巡视。

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