基于Java-EE和Android的桥梁健康监测系统的软件设计

发布时间：2020-08-17 16:29

【摘要】：随着我国城市化进程的快速发展,公路桥梁的数量呈指数型增长且已跃居世界第一位。在现代城市交通网络体系中,桥梁扮演着重要的连通作用。桥梁不仅是城市交通系统的重要组成部分,更是处于城市交通系统中的咽喉部位,在经济、军事及社会生活等方面起着重要的战略意义。但是,由于对桥梁结构的管养缺乏有效的监测手段,桥梁事故时有发生,给国家和人民群众的生命财产带来了严重伤害和巨大损失。基于上述问题,本课题提出了桥梁健康监测系统这一解决方案。本桥梁健康监测系统包括硬件部分和软件部分。其中硬件部分的设计是基于FPGA的多路多通道数据采集卡,由课题组其他成员完成;软件部分的设计是基于Java-EE和Android技术的Web客户端和Android客户端、基于任意计算机辅助设计(Any Computer Aided Design,AnyCAD)图形化平台技术的三维桥梁模型客户端以及基于Linux平台的实时大数据分析系统。本桥梁健康监测系统的工作流程如下:传感器采集的实时压力荷载数据信息经FPGA数据采集卡处理后被上传至串口,同时被保存到MySQL数据库中。最终,将数据信息实时显示到Web客户端、Android客户端及三维桥梁模型客户端上。当采集信息异常时,该客户端还可以起到为用户和监测人员实时预警提示的功能。此外,通过搭建部署在Linux平台上的实时大数据分析系统,实现对桥梁的整体在线安全评估,以方便养护单位管理员做出下一步决策部署,提高桥梁整体安全性和防灾减灾能力。为实现高效化和智能化的桥梁健康监测和在线安全评估系统的软件设计,本论文完成的研究工作如下:(1)编写串口通信协议及串口通信程序,以实现实时通信。(2)搭建Tomcat服务器,配置运行环境;搭建软件及数据库开发平台,创建MySQL数据库中所需的数据信息表。(3)分别利用Java-EE、Android及AnyCAD技术设计开发了 Web客户端、Android客户端及三维桥梁模型客户端,以集成化客户端的方式实现实时显示与安全预警功能。(4)搭建部署基于Linux平台的实时大数据分析系统,以实现海量数据集的在线安全评估功能,为养护单位管理员的管养决策部署提供可靠的依据。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U446;TP311.52
【图文】：

山东大学硕士学位论文（２）采用集群结合的方式搭建部署了基于Ｌｉｎｕｘ平台的实时大数逡逑分析系统。与之前文献［３４－４０］中的研究工作相比，不再只是单一地逡逑将数据文件的存储和处理都在同一集群上进行。其中Ｈａｄｏｏｐ集群的逡逑分布式文件系统（Ｈａｄｏｏｐ邋Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ邋Ｆｉｌｅ邋Ｓｙｓｔｅｍ，邋ＨＤＦＳ）用于数据文件逡逑的云存储，Ｓｐａｒｋ集群用于数据文件的处理，而Ｓｐａｒｋ集群上的Ｓｃａｌａ逡逑开发更是提高了数据处理的执行速度和效率。逡逑１．４论文的组织结构逡逑本论文共分为５章，主要研究内容及各章节之间的关系，如图１－１逡逑所示。逡逑

件项目的基本开发流程包括可行性分析、需求分析、系统设计、程测试与调整和系统维护６大部分。软件开发所需的环境及平台如１）操作系统环境：Ｗｉｎｄｏｗｓ邋ＸＰ、Ｗｉｎｄｏｗｓ邋７、Ｗｉｎｄｏｗｓ邋１０；逡逑）软件开发平台：Ｍｙ邋Ｅｃｌｉｐｓｅ邋２０１６邋Ｃｌ；逡逑）数据库平台：ＭｙＳＱＬ５．０、ＮａｖｉｃａｔｆｏｒＭｙＳＱＬ；逡逑）服务器平台：Ｔｏｍｃａｔ；逡逑）浏览器平台：ＩＥ、３６０、Ｇｏｏｇｌｅ、Ｓａｆａｒｉ、Ｆｉｒｅｆｏｘ。逡逑件框架模型逡逑件系统体系架构通常分为Ｂ／Ｓ架构和客户机／服务器（Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ，邋Ｃ由于Ｂ／Ｓ体系架构具有客户端无需安装、服务器负担较轻、开发成只需Ｗｅｂ浏览器即可访问等特点，因此本桥梁健康监测系统采用Ｂ构进行相关的开发工作。逡逑

户个人信息、查看用户个人信息、查看静态监测信息、查看动态监测信息以逡逑及安全退出。所有的数据信息均从ＭｙＳＱＬ数据库中进行读取操作，桥梁健逡逑康监测系统的软件总体设计流程如图２－２所示。逡逑改用户个人信，ＩＴ逡逑｜查看用户个人信￥＂逡逑用户登录ｆ面正＾＾Ｈ用户登录控＾用户主｜查看静态监测彳ｉ！Ｔ逡逑个邋Ｎ逦｜查看动态监测丨ｉ！Ｔ逡逑用户注１控制｜＾｝￣＾用户注册界面＾＾注册提交控制器１逦＂——安

本文编号：2795555