基于c#语言生产过程智能监测系统的设计与实现
摘要：随着我国生产制造业地飞速发展，为了提高生产过程管理质量，减少生产过程中出现差错，论文提出利用传感器实时监测生产制造过程相关数据。系统采用B/S架构，经过对业务场景进行需求分析，通过添加传感器采集酿酒原料酸度、发酵堆温湿度、酒精气体浓度，设计与实现了酿酒过程中对整个生产过程进行智能监测，对数据实时获取、生产监测信息查询和显示、生产任务管理、节点信息管理、用户精确管理的功能。系统采用C#语言进行编程，使用数据库进行存放业务数据，软件结构采用B/S体系结构，客户通过WEB浏览相应的业务操作，平台被架构到一个服务器上，以提供一个完整的服务给互联网上的用户。
关键词：传感器；c#语言；智能监测；
Design and Implementation of Intelligent Monitoring System for Production Process
Absrtact:With the rapid development of China's manufacturing industry, in order to improve the quality of production process management and reduce errors in production process, this paper proposes to use sensors to monitor real-time production and manufacturing process related data. The system adopts B/S architecture, through the analysis of business scenarios, and by adding sensors to collect acidity of brewing raw materials, temperature and humidity of fermentation heap, and concentration of alcohol gas, it designs and implements intelligent monitoring of the whole production process, real-time acquisition of data, inquiry and display of production monitoring information, production task management, node information management, user precise management. The function of reason. The system is programmed in C# language and stored business data in database. The software structure adopts B/S architecture. Customers browse corresponding business operations through WEB. The platform is constructed on a server to provide a complete service to users on the Internet.
Keywords: sensor; C # language; intelligent monitoring;
一、绪论
（一）系统简介
随着科学技术的进步,生产过程智能监测通过各类信息采集和传感控制技术不断的融入生产业各个环节中，避免生产过程出现异常，可以做到生产效率的提高，产品质量的保证，还有效的降低了产品生产成本[1,5]。用户通过监测系统，获得有关各种生产过程的生产参数信息，酿酒生产过程是一个内部复杂、对工序要求特别严格的过程,而且还关联涉及多个领域，包含计算机、生物、控制等方面的内容[6]。我国传统酿酒工艺一直延续使用的都是白酒固态发酵技术，酿酒工艺对于生产过程中各项参数把控是相当严格的，从配料入池的酸度值，到发酵堆物中温度和湿度的控制，还有最后勾兑酒的浓度，这些具体生产参数的不达标将会影响产品的质量。酿酒生产过程智能监测系统的设计与实现，可以帮助达到生产过程中需求的指标，同时也解决了完全依靠人工生产经验来指挥生产，最终生产出的产品不仅仅依靠口感来划分等级，其生产品控记录不在是依靠手工单据，可以极大的推动酿酒产业的标准化，提升酿酒产业的产品质量和竞争优势，使整体白酒工业的水平有显著的提高。
生产过程智能监测系统通过底层传感器硬件采集数据,继而路由器转发数据,数据打包发给协调器，然后协调器接收数据[10],接着数据上传至数据库,用户通过监测平台进行数据可视化的了解整个生产过程。底层采用的传感器包括：PH值传感器，温湿度传感器，气敏传感器。在酿酒初期进行配料的时候，配料的酸度和疏松度尤为重要，通过PH传感器监测PH值，将PH值控制合格时，将进行下一环节的生产过程。在酿酒中期进行发酵时，入窖时配料品温度应在十八到二十摄氏度，通过底层温湿度传感器实时监测温湿度，保持发酵堆适宜的温度，检查温湿度是否合格进行发酵工序，在后期灌装之前，通过气敏传感器监测产品浓度含量是否合格，最后进行勾兑，在整个酿酒生产过程中，对生产环节实时监测,全面研究了生产工艺、分析检测技术、质量控制等, 应用生产过程智能监测系统可以实现多级防差错。
本监测系统设计使用的是ASP.NET技术,通过WEB浏览相应的业务操作，编程语言使用C#语言进行设计和开发,设计并使用SQL Server 2008数据库来储存业务数据，实现了包括用户管理、生产任务管理、生产过程信息管理、传感器节点信息管理等业务模块。
（二）开发工具
软件开发工具采用我们曾经学习和使用过的Microsoft Visual Studio 2012软件进行开发，因为系统是基于ASP.NET开发环境，使用网页窗体进行设计，后台业务数据使用Microsoft SQL Server 2008进行存储，最后将系统进行整合。
1、Microsoft Visual Studio 2012
Visual Studio 2012具有.NET开发功能，集成的源代码控制，对于数据库具有往返工程的功能[2]，Visual Studio 2012拥有强大的错误检查功能，是目前发布的VS软件中最稳定的版本，对硬件需求也不算高，而且全面支持HTML5，对于WEB开发具有更好的支持。软件提供模块，测试调试工具等，有效缩短了软件开发时间。在ASP.NET页面设计上会比2010要好很多，反应速度也快很多。本系统是基于ASP.NET的网络开发框架，对于业务系统的构建方面有良好的管理性，扩展性和灵活性。Visual Studio 2012作为一种集成解决方案，适用于本系统的开发。
2、Microsoft SQL Server 2008
SQL Server 2008是一款数据库管理系统，支持储存过程，触发器，视图等功能，提供了更好的查询性能和高效、低成本的数据存储性能，软件采用SQL语言来编写和操作数据库，SQL Server 2008拥有对服务器权限的设置，保密性和安全性良好系统实用性强易于使用，功能强大，是用来管理和处理数据的一款不错的软件。
（三）传感器应用
传感器是一种检测工具，具有数据采集和传输的功能，生产过程智能监测系统是基于多传感器监测的系统，监测系统需要实时获取温湿度、PH值、气体浓度等数据，数据通过路由器和协调器转发和上传参数至数据库，在生产工序中采用相应传感器从而实现智能监测的目的。传感器应用时应满足多传感器工作、检测灵敏和检测及时的需求，才能对整个生产过程实时监测[3]，经对传感器功能分析后，选取以下三个传感器应用于本智能监测系统中，下面来深入进行传感器应用分析。
1、XW-210温湿度传感器
XW-210温湿度传感器是用于测量酿酒生产过程中发酵物料堆中的温度、湿度的智能监测数据模块。传感器的精准度很高、具有显示的功能、简单的安装。XW-210温湿度传感器有助于整合远程监控系统，超高准确度会保证传感器的准确性，具有温度和湿度误差校准，观察直观，容易操作，可以在很多领域使用。
2、ST-PH PH值传感器
ST-PH PH值传感器用于监测配料的PH值,此传感器集成度高，防腐蚀能力强，测量范围在0-14 PH之间，适用于此系统的监测工作，这款传感器适用范围广，适用于发酵堆进行连续测量和控制,传感器采用专业测试酸碱度传感器探头作为检测器件，通过产生的电流转化为数据，具有监测数据精度高、数值误差范围小、参数传输距离远等特点，可以连接具有输入信号的数据采集模块，是工业酸度测量的智能化升级传感器，传感器具有良好的线性特征，可满足长时间在线检测，适合进行过程技术与检测。
3、MQ-3气体传感器
MQ-3气体传感器放在酿酒生产工序的最后流程里，酒精浓度可以实时监测[8]。当酒精含量上升时，传感器的导电率就会上升，MQ-3气体传感器是专门针对酒精浓度的监测传感器，灵敏度高，使用电导率较低的二氧化锡作为材料，对酒精蒸汽具有良好、可靠的稳定性，采用低功耗，具有稳定测量信号的功能，是一款适合多种应用的低成本传感器。MQ-3气体传感器对空气中特殊气体有特殊的检测功能，可以对目标气体进行定量或定性检测，所以选择MQ-3气体传感器对生产的产品质量进行数据监测，是再合适不过的了。
目录
一、 绪论 1
（一） 系统简介 1
（二） 开发工具 2
1、Microsoft Visual Studio 2012 2
2、Microsoft SQL Server 2008 2
（三） 传感器应用 2
1、XW-210温湿度传感器 2
2、ST-PH PH值传感器 3
3、MQ-3气体传感器 3
二、 系统分析 3
（一） 业务场景描述 3
（二） 需求分析 5
三、 系统设计与实现 6
（一） 总体设计 6
（二） 模块设计 7
（三） 数据库设计 8
（四） 界面设计 12
1、 用户登录界面 12
2、 用户注册界面 13
3、 用户修改密码界面 14
4、 生产监测信息查询界面 16
5、 生产任务管理界面 17
6、 配料过程信息记录界面 19
7、 发酵过程信息记录界面 20
8、 蒸馏过程信息记录界面 21
9、 传感器节点信息查询界面 22
10、 传感器节点信息添加界面 23
四、 系统测试 25
五、 结论与展望 26
（一） 结论 26
（二） 展望 27
六、 参考文献 28
六、参考文献
[1]卢斌,王用普,王晓宇,何昆,聂晟翔.白酒生产过程在线监测管理系统的开发[J].酿酒科技,2018(07):124-131.
[2]苏红梅，曾凌峰，基于ASP.NET的大学生综合素质测评系统设计[J].信息与电脑（理论版），2019（04）：112-114.
[3]马景利.多传感器协同监视通信的应用[J].通信电源技术,2019,36(02):173-174.
[4]邱化强. 基于实时学习的带确定扰动过程监测方法研究[D].哈尔滨工业大学,2017.
[5]牛莉洁. 基于生产过程的产品质量监测管理系统[D].石家庄铁道大学,2015.
[6]李智明. 基于数据的多模式工业过程监测方法研究[D].东北大学,2011.
[7]李晶.计算机数据库软件设计原则与实践[J].计算机产品与流通,2019(03):16.
[8]陈燕.基于单片机的酒精浓度检测仪的研究与设计[J].硅谷,2014,7(18):9+15.
[9]孙嘉彬.计算机数据库技术在信息管理中的应用[J].中国新通信,2019,21(02):102.
[10]伍先民,朱子砚,夏力君.氧化铝生产过程在线监测系统设计[J].科技广场,2013(05):162-165
