刘洋（石家庄铁路职业技术学院，河北石家庄 050061）



基于C/S的茶叶储存环境监控系统分析与研究

刘洋
（石家庄铁路职业技术学院，河北石家庄 050061）

当今社会，越来越多的人喜爱喝茶。因此，茶叶储存环境的好坏关系到人们身体的健康。当前，现有的监控设备价格昂贵，同时监控的气体种类单一，不能同时监控茶叶储存环境中多种气体的浓度；现有的设备还没有无线通信的功能，只能在环境内使用，用户不能远距离查看室内的情况。基于以上背景，本文基于C/S技术对茶叶储存环境监控系统做了分析研究。

C/S；茶叶储存环境；空气监控系统

随着人们生活质量的不断提高和生活意识的不断加强，人们开始意识到身体健康的重要性，开始追求绿色的生活模式，而茶叶储存环境的绿色化更是放在首要的位置，对于茶叶储存环境的监控问题从而摆在了人们的面前，这就需要一种设备来完成这个功能了，这就是需要我们研究的茶叶空气监控系统了。本设计针对现有的茶叶储存环境监控设备的不足之处，使用热门的C/S开发技术以及当下流行的C/S操作系统，设计了一种监控有害气体以及室内温度的基于C/S的茶叶空气监控系统。

1　C/S操作系统简介

C/S结构是软件系统体系结构，即大家熟知的客户机和服务器结构。C/S操作系统的应用非常广泛，很多监控产品都使用了C/S操作系统。C/S系统可以从两个方面来描述其功能：第一、从软件开发的方向来看，C/S操作系统可以当做一种虚拟机平台，其作用是把底层的硬件部分的细节都封装起来，这样可以使运行的软件有一个抽象的编程接口，可以使用这些抽象的接口来进行软件的开发；第二、从系统管理的方向来看，C/S操作系统可以当做是整个系统资源的管理人员，其责任重大，管理系统当中各种的硬件资源，其中包括微处理器、内存、各种I/O设备、文件和数据等，整个设备就可以高效、可靠地运行。C/S所具有以下特点：

首先，C/S是一个免费的、开源的、自由的操作系统。用户完全可以根据自己的各种需要对代码的内核部分进行修改和优化，使得用户可以完成自己的需求。C/S的这种特点是极其重要的，它提供了一个无限的开发平台，可以使所有使用这个系统的人进行更好的交流和相互的学习。

其次，C/S的内核是可以裁剪的，而且具有高性能的特点。C/S内核的高效和稳定得到了各个领域的肯定，其独特的模块机制可以使用户根据自己的需要，实时地将某些模块插入到内核或者从内核中移走，C/S很适合小型化场合的使用。

再者，C/S具有非常完善的文件管理机制和网络通信功能。C/S对所有的标准的Internet网络协议都支持，而且将它们应用在C/S系统中是非常容易的。另外，C/S支持的文件系统也是非常丰富的，包括fat16、fat32、ext2、romfs等。

然后，C/S拥有非常完整的开发工具。有一套优秀的开发以及调试工具对于C/S系统开发是非常重要的。C/S提供了一整套开发工具，它利用了GNU中的gcc当做编译器使用，同时用xgdb、gdb、kgdb作为调试的工具，使得用户可以非常方便地从操作系统到应用软件各个层次的调试。

最后，C/S具有非常丰富的软件资源以及广泛的硬件支持。几乎绝大多数通用程序都可以适用于C/S，硬件支持方面，目前C/S成功移植到了许多硬件开发平台，所有流行的CPU几乎都可以在上面运行，更是支持各种主流硬件平台和最新的硬件技术。

从以上分析可见，茶叶储存环境监控系统适合采用C/S操作系统，第一、是此系统是免费开源的，给了用户非常大的自由发挥的空间，用户可以根据自己的各种需要来修改和优化代码；第二、其代码的移植性是非常良好的，可以在很多硬件上嵌入使用，而只需修改一部分参数代码，因此很多时候没有必要去编写一个全部的代码程序，而只需要对开放性源码进行重新编程即可；第三、C/S更是具有丰富的软件和硬件使用资源，很多应用软件都是可以在C/S上使用的，这就给了用户十分方便的软件应用体验。总之选用C/S操作系统是十分明智的和实用的。

2　基于C/S的茶叶储存环境监控系统研究现状及发展方向

2.1国外茶叶储存环境监控系统研究

Interscan科技公司生产的C/S-4000系列单气体分析仪：其特点是采用专利技术的高精度电化学传感器，响应时间短，连续泵吸式采样，体积小、重量轻，操作简单、易携带。

Z-300茶叶储存环境监控系统：此公司生产的监控系统具有不同的工作方式，第一种是单点测试模式，第二种就是连续测试模式。单点测试模式就是只能一个点一个点地测量，不能设置时间连续性工作；连续测试模式就是可以在一定的时间段里的任意时刻，显示器都可以隔一段时间就显示一次数据，这个时间可以设置，一般是10秒更新一次，如果时间段结束了，那么这个测试也就停止。这个监控系统使用了公司专门开发的过滤器技术，可以排除一些其它的气体对茶叶储存环境气体的测量影响，使得茶叶储存环境浓度的测量结果准确度高，而且还有良好的可靠性。

英国PPM公司生产的PPM-400茶叶储存环境监控系统：PPM-400茶叶储存环境监控系统具有许多独特的优点。此监控系统可以方便携带，可以拿在手上直接使用，而且应用起来十分简单，是一款测试茶叶储存环境的好仪器。它的特点有：此仪器的内部采用的是电化学气体传感器进行泵吸式采集气体，仪器的反应速度十分快捷，而且整体结构是非常紧密的；还可以使用两种单位量来显示测得的数据，即ppm和mg/m3这两种衡量单位；此仪器的精确度非常高，可以达到0.001mg/m3这个数量级，同时此仪器还可以对湿度进行补偿。

2国内茶叶储存环境监控系统研究

“甲保御”牌C/S茶叶储存环境监控系统：该监控系统应用了非常先进的电化学传感器以及一流的运放芯片，使得可以精确采集和分析数据；该监控系统有一个非常方便的功能应用，就是可以实时地得到连续的电信号，就是直接将茶叶储存环境的空气浓度转化而来，然后微处理器可以直接处理这些电信号，然后将分析的结果通过LCD显示出来。该监控系统突破了以前监控复杂、价格昂贵的限制，使得产品既便宜又适用，该产品可以不间断地进行实时监控，其操作也是非常简单的。

全自动C/S茶叶空气储存环境、氨测定仪：此种类型的监控系统可以对许多种物质产生的茶叶储存环境以及氨污染物进行现场监控，在众多场所都可以实时使用。其特点有：使用国家标准监控方法，茶叶储存环境使用酚试剂法，而氨则使用纳氏试剂法；该仪器的监控速度说不上快，但是也不慢，监控过程需要10-15分钟；该监控系统配备了大屏幕液晶来显示测试结果，仪器内部是使用单片机智能控制操作的，具有比较良好的人机交互界面，同时该监控系统还具有非常优秀的数据统计处理功能，而且得到的测试数据还可以实时保存和记录。

C/S茶叶储存环境监控系统SKY2000-CH2O：该监控系统在价格上来说，具有非常大的优势，它是国内性价比最高的一款仪器设备，具有非常强大的竞争力；使用时可以明显知道，该监控系统监控茶叶储存环境浓度的速度是非常快的，它所使用的气体传感器反应十分灵敏，而且可以长时间使用；该监控系统在显示方面，使用的是点阵显示技术，支持两种语言操作界面，中文和英文；该监控系统还具有报警的功能，采用的是声光报警技术，由于茶叶储存环境的特性，报警的阀值可以根据需要自主设置；该监控系统还可以存储监控到的数据，还能保持最大的监控效果值。

2.3茶叶储存环境监控系统发展方向

随着现代数字电子技术和模拟电子技术的高速发展，电子器件的集成度不断提高，C/S技术的飞速发展，使茶叶空气监控系统向着智能化、数字化、集成化、便携化等方向发展。使其具有如下的特点：

第一，具有智能处理数据、分析数据、输出数据的功能。由于系统使用了C/S微处理器，因此可以对采集到的茶叶空气浓度数据进行智能分析，判断此种空气浓度是否超过国家标准，并将得到的结果通过LCD显示出来。

第二，具有十分良好的用户操作界面。系统中使用液晶触摸屏代替传统仪器中的按键操作，用户可以根据需要在屏幕上触摸输入命令，得到所需要的监控结果，这种触摸模式既节省了按键所占空间，使产品更小巧化、便携化，又使用户操作简单方便。

第三，具有连接方便以及在线可编程的功能。茶叶空气监控系统都会配备标准的通信接口，例如USB、RS232等接口，使其可以方便与其它计算机设备或者一些别的监控设备一起使用，达到用户的使用需求，完成更加复杂的监控功能，解决用户需求问题。

第四，具有用户自主开发的功能。系统采用代码开源的微处理器作为主控制器，其内部有着非常丰富的接口电路，用户可以在开发的过程中，根据自己开发的所需具体功能的需求，改变某些程序，使系统工作在用户需求的状态。

第五，具有十分高端的数字化、超高的智能化、便携化、广泛的通用性、超强的可靠性以及超高的安全性设计。所以，针对现有产品价格昂贵、功能单一以及专用性不强的形势，基于C/S的茶叶空气监控系统的应用使得监控设备测量可靠，结果显示明确显眼，更能使用户方便操作。

3　结语

本文所介绍的茶叶储存环境监控系统采用C/S操作系统，是因为此操作系统方便了用户可以自由的设计一些所需要的应用功能，另一方面C/S操作系统具有高稳定性和可靠性。本监控系统使用了触摸屏技术，减少了按键的使用，从整体上减小了系统所占用的体积，使系统更加轻巧，而且用户使用更加方便。本监控系统更是采用了无线通信技术，可以使用户在远距离查看茶叶储存环境的质量，方便快捷。

［1］韩安太，何勇，陈志强等.基于无线传感器网络的茶园分布式灌溉控制系统［J］.农业机械学报，2011（9）：173-180.

［2］王卫星，罗锡文，孙道宗等.茶园信息采集无线传感器网络节点设计［J］.农业工程学报，2011（5）：169-173.

［3］陈娜娜，周益明，徐海圣等.基于Zig Bee与GPRS的水产养殖环境无线监控系统的设计［J］.传感器与微系统，2011（3）：108-110.

刘洋（1980-），男，河北石家庄人，硕士，讲师，研究方向：通信与信息系统。

2016年河北省高等院校科学技术研究项目：基于移动平台增强现实定位注册技术的研究，项目编号：ZC2016137；2016年河北省高等院校科学技术青年基金项目：基于B/S结构的BIM服务器中间件技术研究，项目编号：QN2016215；河北省重点研发计划自筹项目：互联网+BIM工程信息共享平台的研究与设计，项目编号：15214519