CN109739860A - 空气质量监测系统的硬件信息化管理平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了空气质量监测系统的信息管理平台，将Java编程技术技术与数据库操作技术应用于空气质量监测系统中，方便后台监测人员建立一个完善的、强大的硬件信息数据库。本发明包含数据库操作模块，用户注册模块模块，用户登录模块和可视化交互界面模块，此系统主要对终端的硬件工作信息进行集中管理，系统开发平台是MySql数据库，用来存储数据，开发语言是java语言，完成用户的登陆、注册，硬件信息增加、删除、修改、查询等功能。可视化人机界面实现了空气质量监测系统硬件信息的储存，硬件信息的手动添加、修改、删除，以及基于地理位置和时间的查询功能，从而筛选出符合要求的硬件信息。

Description

空气质量监测系统的硬件信息化管理平台

技术领域

本发明涉及空气质量监测领域，Java可视化界面编程、数据库领域，特别是涉及将Java编程与数据库操作技术应用于空气质量监测系统中。

背景技术

21世纪的中国正处在经济科技高速发展的信息时代，与此同时，国人对环境保护的关注度也大大增加，改善空气质量当然是环境保护的首选课题。空气是人类生存必不可少的一部分，人类的生存和发展时时刻刻依赖着空气质量，因此，人们开发出了空气质量监测系统，即可以对空气质量进行实时监测的硬件系统终端，这种系统可以帮助我们第一时间得到空气质量的详细信息，对人类的生活生产有着至关重要的作用。然而，由于空气质量监测系统信息类型众多、后期维护困难等诸多问题，建立一种可以管理空气质量监测系统硬件信息的软件平台显得至关重要。

由于空气质量监测系统终端分布在全国各地，数量极多，每一个终端内部含数十个硬件，可以预想，每时每刻都有可能发生终端内的硬件工作故障，此时，如果没办法立刻获取硬件的工作异常信息，空气质量的监测将会受阻，导致后台人员未能第一时间得到空气质量信息，后果不堪设想。尤其是通讯落后的偏远的山区甚至是沙漠地区，情况可能会更加严重。

因此，本发明基于数据库和Windows开发环境，研发了一套基于空气质量监测系统的硬件信息化管理平台，旨在解决空气质量监测系统硬件信息的数据管理等问题。空气质量监测信息化系统主要对终端的硬件工作信息进行集中管理，方便后台监测人员建立一个完善的、强大的硬件信息数据库。此系统的开发平台是MySql数据库，用来存储数据，开发语言是java语言，完成用户的登陆、注册，硬件信息增加、删除、修改、查询等功能。

发明内容

为克服空气质量检测系统终端硬件信息获取困难与硬件信息管理难度高等问题，本发明完成了一种空气质量检测系统硬件信息管理平台。该平台使用Java编程技术与数据库操作技术，实现了空气质量监测系统硬件信息的储存，硬件信息的手动添加、修改、删除，以及基于地理位置和时间的查询功能，从而筛选出符合要求的硬件信息。本系统采用用户的注册与登陆制度，只有拥有注册后的账号才能使用本系统，并对数据库中的数据进行管理，有一定的信息安全功能。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

数据库操作模块，此模块使用了MySQL 5.7.17数据库，代表服务器端，建立了一个名字为upns的数据库，数据库中包含三个数据表。第一个数据表用来存储用户数据；第二个数据表用来储存中华人民共和国国家统计局最新发布的全国行政区划数据，包含省，市，区三级；

第三个数据表储存了空气质量监测系统硬件信息的数据。

用户登录模块与用户注册模块，此模块采用Java编程技术与eclipse开发环境建立了可视化登录与注册窗口，并与数据库进行连接，建立登陆与注册制度，具有账号的人员才能使用此系统，从而对数据库中的信息进行管理。

空气质量监测系统信息化显示模块，为空气质量监测系统硬件信息化显示模块主界面，即可视化人机交互主界面，主要作用为提供监测系统终端各硬件的详细信息，并能够在此界面实现此平台对数据库中数据的核心操作：查询、添加、修改、删除等。

系统优化模块，此平台的最终设计目的主要是让后台管理人员能够及时收到空气质量监测系统终端硬件工作的异常状态，以尽快制定异常处理方案。然而，如果只了解硬件的工作状态，维护人员或许不能完全妥善地给出处理计划，因此，如果能在得到某硬件异常工作状态信息时，能够同时了解该硬件的原始信息，例如：主要参数、工作原理、工作环境、使用寿命等重要信息，那么这将对制定维护计划起到至关重要的作用。所以，在能实现原有系统平台功能的基础上，为了增强此系统的实用性，设计了系统优化模块。

与现有技术相比本发明具有以下优势：

本发明是针对空气质量监测系统开发的硬件信息管理平台，而目前国内关于搭建硬件信息管理平台的研究少之又少，因此具有很强的创新性。本发明对数据库中的硬件信息进行管理，实现信息安全访问，防止不具备权限的人员对数据库进行修改、删除、添加等相关操作，保护数据库的安全。硬件信息的数据库储存，手动添加，手动删除，修改单一数据字段，与基于地理位置或者安装时间的筛选功能，从而显示符合筛选要求的全部空气质量监测系统终端硬件信息。本系统对同类型数据库具有拓展应用参考作用。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明的用户注册流程图；

图3为本发明的用户登录流程图；

图4为本发明的省市区三级联动流程图；

图5为本发明的可视化人机界面图。

图6为后台管理系统架构图。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施方案对本发明做进一步说明：

图1为本发明的结构框图，本发明包含数据库操作模块，用户注册模块模块，用户登录模块和可视化交互界面模块。通过数据库操作，每个模块都可实现与服务器端数据库的连接并完成对数据的操作。用户经过注册与登录之后进入可视化人机交互界面，进而对数据库中的硬件信息进行管理，如对单一数据的查询、添加、修改、删除等操作。

图2为本发明的用户注册流程图。首先，获取文本框中所有的内容，并储存到设置的变量中，接着，判断前四项文本框内容是否为空，只要这四项有一项内容为空，则会弹出提示框，提醒有内容为空。然后根据获得的用户ID在数据库中查找，如果查询到的结果不为0，那么会提醒用户此ID已经注册过了，如果没有查找到ID，根据获得的密码判断其长度，如果密码长度小于六位，则提醒用户密码长度不符合要求，如果密码长度大于等于六位，根据确认密码文本框获得的内容判断两次输入密码是否为一致，若不一致会弹出提示，若一致，则将所有注册内容存储到数据库，至此完成用户注册全部内容。

图3为本发明的用户登录流程图。“登录”按钮添加了鼠标左键单击事件，当鼠标左键单击时，会触发用户密码验证过程。首先从“用户名”文本框中获取用户名，从“密码”文本框中获取密码，然后检查第一个文本框中的内容是否为空，若未输入任何内容，则弹出警告，告知用户需要输入用户名，密码文本框亦是如此。若用户名不为空，那么在数据表中查找此用户名，如果没有查到，则警告用户用户名不存在，如果查找到用户名，则从该数据表中查找此用户名下的密码，然后进行密码验证，如果数据库中的密码与输入密码相同，那么弹出空气质量监测系统硬件信息化主界面，否则提示用户验证密码失败。

图4为本发明的省市区三级联动流程图。省市区三个JComboBox 控件为了实现三级联动，比起年月日三级联动要更为复杂。为了防止省市区行政区划数据被篡改或者遭到破坏，该数据存入了数据库，并且设计直接从数据库添加到程序界面控件中，不打算做文本文档中介转换，这样能够提高程序运行效率。省级选择发生改变时，市级选项和区级选项都要发生变化；市级选择发生变化时，区级选项要发生变化。为了实现该要求，依旧要在程序中对DefaultComboBoxModel进行操作，删改。先为省级控件添加完整的省级行政区划，从数据库中的行政区划数据表ad中查询全部的省级区划单位，将“全部省”选项及查询结果逐一添加到省级控件模型中，同时为省级控件添加item 事件监听器，监听该控件的选择项变化。当选择了“全部省”时，市级和区级控件内容全部清空，再分别添加“全部市”和“全部区”，当选择了具体的省级行政区划单位时，在ad表中查询higher字段为该省级单位的行政区划代码，并且level字段为2的行政区划单位，然后市级和区级控件内容全部清空，将“全部市”和全部查询结果逐一添加进市级控件模型中，再把“全部区”添加进区级控件模型中。为市级控件添加类似的item事件监听器，监听该控件的选择项变化。当选择了“全部市”时，清空区级控件模型内容，添加“全部区”到模型中，当选择了具体的市级行政区划单位时，清空区级控件，在ad表中查询higher 字段为该市级单位的行政区划代码，并且level字段为3的行政区划单位，然后将“全部区”和查询结果逐一添加进区级控件模型中。但是市级行政单位会有重复的情况，比如中国四个直辖市，均有“市辖区”这个市级行政区划，为了区分不同直辖市的市辖区等市级行政区划，需要同时以省级行政区划代码为区别条件，也就是行政区划的前两位。

图5为本发明的可视化人机界面图。此可视化人机交互主界面，主要作用为提供监测系统终端各硬件的详细信息，并能够在此界面实现此平台对数据库中数据的核心操作：查询、添加、修改、删除等。此界面采用了BorderLayout即边界布局管理器，此布局最大的优点是可以将容器划分为东、南、西、北、中5个区域，可以将组件加入到这5个区域中。容器调用Container类的add()方法添加组件是可以设置此组件在边界布局管理器中的区域，区域的控制可以由 BorderLayout类中的成员变量来决定。此界面的组成包括3个面板，分别为下拉框面板(pane2)，表格面板(scrollpane)，单击按钮面板 (panel)，面板的位置分别对应整个界面的北、中、南三个区域。下拉框面板包括省、市、区、年、月、日6个下拉选项框，用于条件筛选指定地区和时间的空气质量监测系统终端；表格面板包含7列，分别为“ID”、“SO2传感器”、“NO2传感器”、“CO传感器”、“O3传感器”、“核心板”、“太阳能充电模块”，ID代表某一终端设备的序号，其余六项代表终端的六种不同硬件，而表格的行的内容即为硬件工作状态；单击按钮面板包含“查询”、添加、“修改”、“删除”四个按钮，以分别实现四个基本功能。

空气质量监测系统的硬件信息化管理平台，该平台包括数据库操作模块，用户注册模块模块，用户登录模块和可视化交互界面模块；数据库操作模块分别与用户注册模块模块，用户登录模块和可视化交互界面模块连接；

该平台依赖于Java编程技术和数据库操作技术的，界面的搭建和与服务器连接都是基于eclipse开发环境与数据库系统；城市中各个位置部署的空气质量监测系统硬件信息传感器将收集到的数据存储在终端，多个终端的硬件信息数据通过路由器发送到后台管理系统，并存储在数据库中；此平台与数据库连接后，后台管理人员通过注册与登录模块完成与服务器的连接，并打开可视化人机交互界面，通过此界面得到存储在数据库中所有硬件的详细信息，并能进行多种操作；硬件出现异常，通过输入准确的时间地点课完成查询操作，并查看其详细信息，包括生产日期、保质期、工作环境，以便随时随地对任意一个终端硬件进行维修、更换操作。

将Java编程技术与数据库操作技术应用于空气质量监测系统中，完成客户端与服务器端的连接，并能对服务器中的数据进行及时的管理。

在eclipse环境下使用Java编程。

服务器端收到多个来自全国各地多个监测终端的硬件数据信息，完成与客户端的连接后，完成硬件信息管理。

在硬件信息数据表上，对数据表进行设计，确定并设置每个字段的数据类型，将平台所有需要的数据信息添加到数据库。

在数据库操作上，java程序中完成与数据库的连接以及增加、删除、修改、查询数据库操作。

终端硬件信息表包含各监测终端的硬件详细信息，该终端硬件信息表保存在关系型数据库MySQL中。

Claims (7)

1.空气质量监测系统的硬件信息化管理平台，其特征在于：该平台包括数据库操作模块，用户注册模块模块，用户登录模块和可视化交互界面模块；数据库操作模块分别与用户注册模块模块，用户登录模块和可视化交互界面模块连接；

该平台依赖于Java编程技术和数据库操作技术的，界面的搭建和与服务器连接都是基于eclipse开发环境与数据库系统；城市中各个位置部署的空气质量监测系统硬件信息传感器将收集到的数据存储在终端，多个终端的硬件信息数据通过路由器发送到后台管理系统，并存储在数据库中；此平台与数据库连接后，后台管理人员通过注册与登录模块完成与服务器的连接，并打开可视化人机交互界面，通过此界面得到存储在数据库中所有硬件的详细信息，并能进行多种操作；硬件出现异常，通过输入准确的时间地点课完成查询操作，并查看其详细信息，包括生产日期、保质期、工作环境，以便随时随地对任意一个终端硬件进行维修、更换操作。

2.根据权利要求1所述的空气质量监测系统的硬件信息化管理平台，其特征在于：将Java编程技术与数据库操作技术应用于空气质量监测系统中，完成客户端与服务器端的连接，并能对服务器中的数据进行及时的管理。

3.根据权利要求1所述的空气质量监测系统的硬件信息化管理平台，其特征在于：在eclipse环境下使用Java编程。

4.根据权利要求1所述的空气质量监测系统的硬件信息化管理平台，其特征在于：服务器端收到多个来自全国各地多个监测终端的硬件数据信息，完成与客户端的连接后，完成硬件信息管理。

5.根据权利要求1所述的空气质量监测系统的硬件信息化管理平台，其特征在于：在硬件信息数据表上，对数据表进行设计，确定并设置每个字段的数据类型，将平台所有需要的数据信息添加到数据库。

6.根据权利要求1所述的空气质量监测系统的硬件信息化管理平台，其特征在于：在数据库操作上，java程序中完成与数据库的连接以及增加、删除、修改、查询数据库操作。

7.根据权利要求1所述的空气质量监测系统的硬件信息化管理平台，其特征在于：终端硬件信息表包含各监测终端的硬件详细信息，该终端硬件信息表保存在关系型数据库MySQL中。