论文总字数：17405字

摘 要

随着计算机物联网以及终端硬件的快速发展，各行各业的智能化发展迅速。同时太阳能作为可再生能源近年来发展技术已经日趋成熟。南京工业大学从节能的角度出发，在很多宿舍区都安装了太阳能热水器来提供热水。但是由于设计的缺陷，很多太阳能热水器的使用效果往往不尽如人意。热水的质量经常达不到学生的需要，并且维护的工作量也特别大。

本文旨在开发出一套热水监控系统，实时地监控宿舍区热水器的温度以及热水质量，并且在出现故障时及时报警，方便工人师傅的维修。现阶段这类监控系统大都采用PC平台开发，但是PC平台开发出的监控系统可移动性相对较差，易受到时间和空间的限制。相对而言手机便携性则大大加强。通过互联网，管理人员可以随时随地的进行数据的监控，大大提高了效率。

本文的研究内容包括移动客户端平台和服务器端平台两个部分。用户可以通过移动客户端对热水器工况进行远程监控，服务器端平台则是将底层得到的数据进行整理汇总后传输给移动客户端，从而实现数据的远程可视化。二者通信采用Modbus协议。

关键词：Teslascada Modbus Android app开发 服务器 太阳能热水器

Development of app for remote control of hot water system

Abstract

With the rapid development of Internet of Things and terminal hardware, the intellectualization of all walks of life is developing rapidly. From the point of view of energy saving, Nanjing University of Technology has installed solar water heaters in many dormitory areas to provide heating water. the purpose of this paper is to develop a hot water monitoring system, which can monitor the temperature and quality of hot water heater in dormitory area in real time, and alarm in time when there is a fault, so as to facilitate the maintenance of workers. At present, most of these monitoring systems are developed on PC platform, but the mobility of the monitoring system developed on PC platform is relatively poor, and it is vulnerable to time and space constraints.

The research content of this paper includes two parts: mobile client platform and server platform. Users can provide remote monitoring of water heater through mobile client, while server platform collects data and transmits them to mobile client. The communication between them adopts Modbus protocol.

Keywords: Teslascada; Modbus; Android-app-development

Server; Solar-water-heater

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1课题研究的背景和意义 1

1.2课题研究现状 1

1.3课题研究的内容 2

1.3.1太阳能远程监控系统的构成 2

1.3.2监控系统的具体功能 2

1.4本文章节安排 3

第二章 移动客户端监控软件开发分析 4

2.1监控软件开发平台选择 4

2.2安卓系统的概述 4

2.2.1安卓系统的优势 4

2.2.2安卓系统的整体架构 4

2.3功能需求分析 5

2.4性能需求分析 6

2.5数据流分析 7

2.6开发软件的选择 7

2.7监控系统架构 7

2.8本章小结 8

第三章 监控软件的界面设计与功能实现 9

3.1用户管理模块设计 9

3.1.1用户登录功能 9

3.1.2操作员切换功能 9

3.2界面设计 10

3.2.1待机引导界面设计 10

3.2.2主界面设计 10

3.2.3子界面设计 11

3.3程序功能块脚本 11

3.3.1最小值脚本 12

3.3.2平均值脚本 12

3.3.3报警脚本 12

3.4客户端服务器以及标签 13

3.4.1客户端服务器的创建 13

3.4.2标签的创建 14

3.4.3标签的绑定 14

3.5报警功能的实现 15

3.6本章小结 16

第四章 Modbus-TCP通信协议 17

4.1Modbus简介 17

4.2Modbus通信协议 17

4.2.1主从通信技术 17

4.2.2串行传输模式 17

4.3通信协议的实现 18

4.3.1Modbus Slave相关信息的配置 19

4.3.2 Modbus poll相关信息的配置 19

4.3.3Modbus数据通信 20

4.4本章小结 21

第五章 云服务器的创建及其应用 22

5.1云服务器简介 22

5.2华为云服务器 22

5.3云服务器配置 22

5.3.1初始配置 23

5.3.2网络配置 23

5.3.3安全组配置 23

5.3.4设置登录密码 24

5.4云服务器应用 24

5.5本章小结 26

第六章 总结与展望 27

6.1总结 27

6.2展望 27

6.3自动化前瞻 27

参考文献 28

致谢 30

第一章 绪论

1.1课题研究的背景和意义

现代社会飞速发展，人们对于能源的需求也越来越大，因而能源危机问题日益严重。传统能源日趋枯竭，不仅带来了能源危机，而且还对环境造成了巨大的破坏。这种情况下，对于太阳能等清洁能源的利用就显得尤为重要。20世纪70年代后期，我国开始生产和应用太阳能热水器，经过了几十年的发展，太阳能热水器已经得到了大范围的推广^[1]。我校从节能的角度出发就在多个宿舍区安装了太阳能热水器，但是由于设计的缺陷和系统信息化程度较低，很多太阳能热水器的使用效果往往不尽如人意。热水的质量经常达不到学生的需要，并且维护的工作量也很大。

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