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1、摘 要 ：随着 Internet 在社会的广泛应用，资源的共享也进入了一个新的领域，旨在探讨计算机网络中的远程数据采集系统的设计与实现。关 键 词 ：远程；数据采集；网络通信1 远程数据采集系统的意义远程数据采集系统是利用网络通信技术，采 集、记录和显示生产现场的各种物理参量，以供生产管理人员和现场操作者参考的系统。在大型工 业测控系统中，常常有较多的测量和控制对象，彼 此相隔一定的距离，但又需要统一的管理和调度， 特别是在一些生产环境恶劣、危险性大、对人体有 某些危害的场合1。希望操作者能与被测控对象隔离，进行远程数据测量和生产过程自动化管理。随 着互联网技术的发展，近年来出现了将 4C 技
2、术（计算机技术、通信技术、自动侧控技术和 CRT 显 示技术）相结合的远程数据采集系统。远程数据采集是指被采集对象与数据采集 中心的距离相对较远，采集中心与被采集对象通 过网络或者统主要由监控站、数据采集终端和通 信设备组成。远程数据采集系介绍的数据采集系 统，监控站由工控机和相关的软件系统组成，数据采集终端由单片机系统和相关的传感器组成。监 控站和数据采集终端通过互联网连接。由于单片 机系统不能直接连接互联网，因此需要通过串口 转以太网设备将单片机接入互联网。2 计算机网络远程数据采集系统的设计与实现可以从以下几方面来描述：2.1 基于 USB 接口的远程数据采集系统的 设计与实现基于 US
3、B 接口的数据采集系统的应用程序是直接供用户操作的上位机软件，用于协调用户 完成数据的采集与远程传输的功能。用户态的应 用程序不能直接和硬件进行数据交换，为实现数 据的采集与传输，应用程序通过调用 Wm32 API 函数来实现与驱动程序进而与硬件之间进行通信。例如：当应用程序调用函数 CreateFile0 打开设 备对象时，操作系统会代替应用程序，向驱动程序 发送系统 I/O 控制消息 IRP_MJ_CREATE，驱动程 序响应此消息，对应处理例程被调用2。API 函数对 USB 设备的操作过程如下：a.查找并打开设备，应用程序与设备驱动程序通信时， 由系统例程函数 IoRegisterDe
4、vicelmerface0 将 PDO 和驱动程序定义的独一无二的 GUID 联系起来， 然后用 GUID 建立接口，用户调用 Setupapi.dll 中的 SetupDiGetClassDevs0 函数获取包含此接口的 设备信息集，调用 SetupDiEnumDeviceInterfaces0 函数对所获得的接口进行枚举以获得接口数据， 接着调用 SetupDiGetDevicelmerfaceDetail0 获得接 口详细信息，包括设备接口名称和具体路径名。b.读写 USB 设备, 应用程序通过调用函数 Read- File0、WriteFile0 实现对设备数据的读写。 由于 USB
5、设备 PDIUSBDl2 使用端点 2 进行数据传输， 因此读取数据时需要开辟 64Bytes 的内存空问暂 存从设备读取到的数据，并对数据进行处理，显示现。c.关闭设备,与打开设备对应，关闭 USB 设备通过调用 CloseHandle0 函数关闭设备的句柄来完 成。函数调用形式为 Close Handle(h Device)3。网络远程监控即本地计算机系统通过网络 对远端的控制系统进行监测与控制。本设计中远 程监控的对象为现场的数据采集系统，因此要注 意以下几点：首先保证实时性，即要在限定的时间 内正确的完成数据的处理、传输；其次是可靠性和容错性，即要求在系统出现故障的情况下，能够自 动的
6、采取措施，保证系统恢复正常运行；再次是安 全性，系统是基于网络的数据传输，数据包在传输 过程中可能被篡改，因此安全问题不容忽略。2.2 基于 Internet 的远程数据采集系统设计 与实现基于 Internet 的远程数据采集系统利用 In- ternet 网络收集各个站点中的水费数据。并将这些 数据保存到 Oracle9i 数据库服务器中供水费管理人员和用户查询。管道负责采集水流量数据，若干 个管道连接到一个站点上，管道和站点之间通过 Rs232 进行通信。所有站点和总控机一起连接到 Internet 上，以 ICP 方式进行数据传输。总空际可 以通过发送命夸字采集具体站点具体管道中的特定
7、数据，例如，瞬时量和豢计量、最近十次停电记 录和零流量时同等。盛控机将采集到的数据存放 到后台 Orade9i 数据库服务器中，用户和总控机管 理人员可以通过浏览器查询到各种数据。基于 Internet 的远程数据采集系统设计:服务 器端 (总控机端洒过系统中 Socket 函数绑定某一 特定端口 1200。等待多个下位端(站点)上传数据 的连接请求。首先，欲上传教据的站点传送两个宁 节舶站点编号给服务器端作为连接请求，服务器端接收到连接请求后，到数据库服务器中查询有 尤此站点，验证通过后建立暇务器和该站点的 TCP 连接。然后，服务器根锯采集的数掘不同形成 采集命令字，其中，瞬时量和累计量命
8、令字为 01；24 小时流量命令字为 02；零流量时间命令字为03。例如，编号胁（Terminal)为 0456 的站点 Station ID 为 05，该站点编号为 01,020320 的管道 连接。采集该站点 06 管道的瞬时量和累计量的命 令格式如下：BB 05 11 22 33 44 55 66 77 8899 00 AA 01 06，其中 05 06 表示站点和观测点，01 表示命令类型，BB 11 22 33 55 66 77 8899 00 AA 为附加字节。客户端 (站点) 回复数据04 56 BB 11 22 33 44 55 66 77 88 99 00 AA10 11 1
9、2 13 14 15 16 01 05 06。其中 04 56 为 站点编号，05 和 06 表示站点号和管道号。10 1112 13 14 15 16 为计算瞬时量和累计量所需的数据 ， 其 计 算 公 式 为 ： 瞬 时 量=10+11*256+12*256*25，累计量 =13+14*256+15*256*256+16*256*256*2564。基于 Internet 的远程数据采集系统的数据库 设计：在数据库的设计过程中，为了减少数据冗 余，简化修改数据的过程，应该对数据进行规范化。规范化是在关系数据库中减少冗余数据的过 程。在对数据库进行模式设计时，对关系的分解并 不是盲目的。分船的
10、目的在于减少美系模式的规 模，避免不必要的存储及操作的冗余和教据更新 异常。按照模式中所含数据依赖的复杂程度不同，规定了模式规范的等级。一般用属性问的函数依 赖、多值依赖及连接依籁的复杂程度作为划分数 据库模式的颗柱度大小的度量标准。常用的规范 化标准有 1NF2NF3NF 范式。它们之间的关系 为 1NF2NF3NF。范式级别越高，存储同样数据就需要分解成更多张表。总之，随着我国科技的不断进步，计算机网 络远程数据采集系统的应用将会更广泛，实现了 资源共享的领域。参 考 文 献1消随贵,曾惠芳.远程数据采集系统实现方法J. 计算机工程与设计，2006，27(20)：3925-3927. 2熊
11、开盛，董兆鑫.基于 USB 接口的数据采集系统J.电子工程师，2006，32(10)：77-78. 3孙彩云，赵远东，高超.基于 Internet 的远程数据 采集系统设计与实现，2007，23(30). 4万利峰，徐晓洁，胡慧铺，张晔晖.基于 PDIUSB Dl2 的 USB 数据采集系统的设计 J. 微计算机信息，2006，51(22)：110-113.作 者 简 介 ：李曼璐，哈尔滨学院计算机科学 与技术专业 07 级。（上 接 80 页 ） 时间是 O(n ), 因为必须平均扫描半个链表。 其它的操作均需 O(1 )时间, 即 常量时间。 这是因为在所有的情况下, 不管 链表有多大都只
12、执行固定数目的指令2 。参 考 文 献 2 美 Mark Allen Weiss ( 冯舜玺 译) 数据结构与算法分析- Java 语言描述.作 者 简 介 : 王 海 涛 , 黑龙江林业职业技 术学院教师 , 曾从事过多年的软件开发工 作, 现主要从软件的教学与研究工作。file:/D|/我的资料/Desktop/新建文本文档.txtAppliance Error (configuration_error)Your request could not be processed because of a configuration error: Could not connect to LDAP server.For assistance, contact your network support team.file:/D|/我的资料/Desktop/新建文本文档.txt2012-07-12 20:42:52
