kjf2000礦井監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設(shè)計與實現(xiàn)

1、第3 3 卷第5 期煤 礦 安 全 2 0 O 2 年5 月技 術(shù) 經(jīng) 驗 ·文章 編號 ：1 0 0 3—4 9 6 X( 2 0 0 2 ) 0 5—0 0 1 8 —0 3K J F 2 0 0 0礦 井 監(jiān)控 系統(tǒng) 軟 件 的設(shè) 計 與 實現(xiàn) 王 鵬， 李長錄， 曾 偉煤炭科 學(xué)研 究總院撫順分 院． 遼寧 撫 靦 ] 1 3 0 0 1 )摘 要 ： 探討 了中心站與數(shù)據(jù)傳輸接 1 3 ' 裝置通過 串1

2、3 ' 通訊的三種 方法的優(yōu) 劣、 中心站與服 務(wù)器或終 端 網(wǎng)絡(luò) 通 訊 的實現(xiàn) 方 法， 描 述 了 MF C實現(xiàn) 多線程 應(yīng) 注意的 問題 以 及采 用 A) 訪 問教 據(jù) 庫 的 方 法 。關(guān)鍵詞：中心站 ； 線程 ； wF ( ： ； A D O中圖分類號 ： “ 1 7 3 6 7 6文獻標識碼 ： BN J 1 ~0 0 0 礦井監(jiān)控系統(tǒng)是 由煤炭科學(xué)研究總 院撫順分 院開發(fā) 的新 一代礦井安 全生產(chǎn)監(jiān)控系 統(tǒng)，

3、主要完成對井下的各種工況參數(shù)和井下、 井上 各種機電設(shè)備的運行狀態(tài)的實時監(jiān)制和控制。由于測控軟件 的實時性和多任 務(wù)的要求 ， 軟件的設(shè) 計應(yīng)采取多線程 、 多進程編程 ：l 總體 設(shè)計 1 ． 1 系統(tǒng) 結(jié)構(gòu) F 2 0 0 0 監(jiān)控系統(tǒng)是由地面中心站或服務(wù)器 ( 中心站與服務(wù)器可合二為一 ) 、 數(shù)據(jù)傳輸接 口裝 置、 井下分站、 井上分站、 各種傳感器 、 地面局域網(wǎng) 以及遠程終端等組成。中心站通過數(shù)據(jù)傳輸接 口裝置和分站通訊

4、， 將取得 的數(shù)據(jù)實時傳輸給與中 心站相聯(lián)的終端 ( 包括遠程終端) 。軟件的開發(fā)環(huán) 境為 V i ~a l C++ 6 ． 0 ， 中心站或服務(wù)器運行環(huán)境 是中文 N T 4 ． 0 w i n 2 0 0 0 S e r v e r ， 網(wǎng)絡(luò)終端運行環(huán)境 是中文 Wi n 9 5 ／ w i n 9 8 。其結(jié)構(gòu)如 圖 1 所示。· l 8圖 1K J F 2 0 0 0礦井監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu) l2 中心站軟 件 的總體 結(jié) 構(gòu)

5、 整個測控軟件采用模塊化設(shè)計 ， 主要 包括測 點生成、 修改、 拷 貝 、 刪除模塊 ， 通訊協(xié)議模塊 ， 串行通訊模塊 ， 網(wǎng)絡(luò)通訊模塊 ， 數(shù)據(jù)、 圖形和動態(tài)圖 顯示處理模塊 ， 數(shù)據(jù)存儲模塊 ， 數(shù)據(jù) 、 曲線查詢模 塊 ， 報表打 印模塊 ， 數(shù)據(jù)整理模塊 ， 在線幫助系統(tǒng) 模塊 。各模塊的相互關(guān)系如圖 2·匠工互互 · 匝Ⅱ亞互耍面二 五 · 叵 亟五圇匝正亟口匝 豆 五}匝 衛(wèi) 衛(wèi) 衛(wèi)

6、83;匝 囹 。 ’ 匝圓，匝 五 圖 2 Ⅻ F 2 0 0 0中心站軟件結(jié)構(gòu) 2 主 要功 能模塊 的設(shè) 計 2 ． 1串行 通訊 模 塊的設(shè) 計 ( 1 ) 串行通 訊協(xié)議。中心站與數(shù)據(jù)傳輸接 啊裝置采用標準 串行 口連接方式 ， 本文所述 的串行 通訊協(xié)議主要是 規(guī)定數(shù)據(jù)包 的類型 、 結(jié)構(gòu)及包的 格式 ( 內(nèi)容) 。中心站與數(shù)據(jù)傳輸接口裝置之問的通訊 議 基于 0 C c mm類 ， 中心 站與數(shù)據(jù)接 口裝 置發(fā)送 的 維普資

7、訊 http://www.cqvip.com 第3 3 卷 第5 期煤 礦 安 全 2 0 0 2 年5 月示 ； 當服務(wù)器運行正常后 ， 網(wǎng)絡(luò)終端會 自動重新聯(lián) 接 。五三 j+習(xí) 區(qū)五衛(wèi) 匝 圈 3 面向連接 的套接字調(diào)用時序 2 ． 3 數(shù) 據(jù)存儲模 塊 在 K J F 2 0 0 0軟件系統(tǒng)中． 中心站或服務(wù)器完 成相應(yīng) 的數(shù)據(jù)存儲 ， 網(wǎng)絡(luò)終端不存儲數(shù)據(jù)。其 中心站軟件系統(tǒng)完成的數(shù)據(jù)量存儲很大。數(shù)據(jù)的存 儲采用疏密相間的存

8、儲算法 ， 當數(shù)據(jù)異 常時采用 密實存儲 ， 數(shù)據(jù)正常時采用稀疏存儲 ， 存儲的數(shù)據(jù) 類型有三類 ： 實時數(shù)據(jù) ， 趨勢數(shù)據(jù) ， 運行 日記。由于存儲數(shù)據(jù)的時間間隔要求精度較高 ， 這要求數(shù) 據(jù)的存儲要放在一個單獨 的線程中來實 現(xiàn)， 并且 用 A P I 函數(shù) G e t T i c k C o u m( ) 來實現(xiàn)時 間間隔 的精度， 中心站( 服務(wù)器) 的數(shù)據(jù)庫采用 S O LS e r v e r2 0 0 0 ， 網(wǎng)絡(luò)終端不存

9、儲數(shù)據(jù) ， 當網(wǎng)絡(luò)終端進行數(shù)據(jù) 查詢 和打印時從中心站( 服務(wù)器 ) 中取數(shù)據(jù)完成相 應(yīng)的查詢和打印。2 ． 4 數(shù) 據(jù)查 詢 、 打 印模塊 A D O( A c t i v e XI Nt aO b j e c t ) 是 Mi c r o s o f t 數(shù)據(jù) 庫應(yīng) 用程 序開發(fā) 的新接 口， 是建立在 O L E D B之 上的高層數(shù)據(jù)庫訪 問技術(shù) ， 它具有易于使用 、 高速 訪問數(shù)據(jù)源、 可以訪問不同的數(shù)據(jù)源、 程序 占用內(nèi)

10、存少等特點。中心站( 服務(wù)器) 以及網(wǎng)絡(luò)終端 的數(shù) 據(jù)查詢采用 A D O訪問數(shù)據(jù)庫技術(shù)。數(shù)據(jù)的查詢 分為實時 數(shù)據(jù)查詢 、 趨勢數(shù)據(jù)查詢、 運 行 日記查 詢， 數(shù)據(jù)查詢方便 。數(shù)據(jù)和報表打印實現(xiàn)了“ 所見 即所打” 和打印預(yù)覽的功能 ， 報表定制靈活 。2 ． 5 數(shù)據(jù) 、 圖形和 動 態(tài)圖顯 示模 塊 K J F 2 0 0 0的數(shù)據(jù)顯示采用 了標簽形 式． 分為 全礦實時數(shù)據(jù)顯示、 模擬量數(shù)據(jù)實時顯示 、 開關(guān)量 數(shù)據(jù)實時顯 示

11、。數(shù)據(jù) 的刷新采用 區(qū)域化實 時更 · 2 0 ·新 ， 避免了顯示的抖動 ， 同時數(shù)據(jù)和文字以不同的 顏色顯示 。} 鰣侈 顯示。本軟件 自身具 有作 圖功 能 ， 既可 畫出通風(fēng)系統(tǒng)圖 ， 叉可打開畫好的位 圖文件 、 C A D文件、 M a p l n { o 文件的通 風(fēng)系統(tǒng) 圖， 對 于 C A D和Ma p l n { o 文件的圖形可實現(xiàn)無級縮放 在圖形顯 示中可根據(jù)實際需霉添加所需的分站 圖元元素和

12、 傳感器圖元元素 ， 組成整個系統(tǒng)的通風(fēng) 系統(tǒng)和分 站、 傳感器布置系統(tǒng)的實時動態(tài)顯示 圖． ，添加 的圖元元素可實現(xiàn)修改和刪除功能。在動態(tài)圖顯示 上采用本系統(tǒng) 已集成的圖形元素 ， 可分別顯示分 站動態(tài) 圖、 模擬量傳感器動態(tài)圖、 開關(guān)量傳感器動態(tài)圖 。26 數(shù)據(jù) 整理模 塊 K J F 2 0 0 0 的數(shù)據(jù)整理包括數(shù)據(jù)刪除、 數(shù)據(jù) 庫壓縮、 數(shù)據(jù)庫修復(fù) 、 數(shù)據(jù)拷貝功能。在系統(tǒng)運行中可同時進行數(shù)據(jù)刪除 、 數(shù)據(jù)拷貝。數(shù)據(jù) 刪除有手

13、 動和 自動兩種 ， 手動刪除可根據(jù)用戶選 擇時間 F t期范圍來刪除數(shù)據(jù) ， 自動刪 除按照系統(tǒng)設(shè) 定的時間 日 期 自動進行 3 結(jié) 論 K I F 2 0 0 0 軟件系統(tǒng)在串行 口通訊 中采用多線 程技 術(shù) ， 在 網(wǎng)絡(luò)通訊 采 用 WI N ． S O C K 套接 字 和 T C P ／ I P協(xié)議 ， 在 中心站數(shù)據(jù)庫技術(shù)上采用 s Q 】S e r v e r2 O o 0網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫 ． 網(wǎng)絡(luò)終端與 中心站采用 客戶／

14、茸 R 務(wù)器結(jié)構(gòu) ， 完成數(shù)據(jù)的實時查詢。在線程 之間的同步采用了事件同步類 ， 精確、 靈活地實現(xiàn) j數(shù)據(jù)采集、 存儲、 顯示以及網(wǎng) 絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸。經(jīng)疏’場工業(yè)試驗整個 軟件系統(tǒng) 功能穩(wěn)定 ， 能滿足各種 隋況 下礦 井監(jiān)控 的要求 。作者簡介 ： 王 鵬( I 9 7 2 一) ， 男， 1 9 9 7 年畢 業(yè)- t ' ~ Z 寧工程技術(shù) 太學(xué)礦 山通風(fēng)與 魯壘、 計 算機 噩其 應(yīng) ／ 1 1 專業(yè)荻工學(xué)學(xué)士學(xué)往 ．