基于Java的监测点系统的设计.pdf

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1、研贿匀木基于Java的监测点系统的设计李晓伟，夏斌，蒋梁中，周宏甫(华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州510640)括硬件系统构成、模块构成、宽接人以及基于Java的跨平台解决方案。并详细说篆篓喜妻羹譬誊釜毒?一；Java中图分类号：TP27文献标识码：A文章编号：1009—9492(2010)04—0035—031引言要在排污企业设置污水流量计等简单监测仪器，根据企业目前，世界上很多国家建立了以监测水质污染综合指的排污量收取企业的排污费．这种做法很不合理。虽然个标为基础的水质污染自动监测系统WPMS(WaterPollution别地方安装了在线监测仪。但数据的传送非常慢，达不到管理

2、治污的目的。MonitoringSystem)。DAEWS(TheDanubeAccidentE．mergencyWarningSystem)是多瑙河沿岸的各个国家(德2监测点系统技术方案国、奥地利、捷克、斯洛伐克、匈牙利、斯洛文尼亚、克2．1硬件系统构成罗埃西亚一、罗马尼亚和保加利亚)共同实施的个水质监考虑到监测点系统必须承担采样、通信、计算、Web测项目；WATERS项目是威尼斯咸水(礁)湖水质的环境控制等多种功能。采用嵌入系统计算机或者PC工控机是参数的集成监测系统；日本大阪的水质实时监测系统是针理想的选择。该计算机利用A／D转换器、I／O接口板、对大阪所管辖区域内的河川湖泊、下水道

3、、工厂废水排水Rs485小型工业现场总线和下级的各个监测仪器进行信息口的一个水质监测系统。交换，并可同时使用调制解调器、LAN接口和上级系统，我国环境污染监测工作还处于起步阶段．许多地方主企业级系统进行同时通信。具体硬件构成图如图1所示。图l硬件构成图}广东省科技计划项目(编号：20078010400053)收稿日期：2009—11-262．2模块构成2_3接入方案监测点系统主要由采样／控制模块、通信模块、计算监测点能够以外部插件的形式支持各种分析仪的宽接模块构成：人。(1)采样／控制模块包括采样硬件的A／D、D／A、I／O分析仪包括COD、TOC、流量计、UV计、PH计等。硬件板卡和RS

4、422／485外部通信总线，以及采样／控制程由于监测点采用嵌入式工控机．分析仪无论输出什么只要序：有输出均能接人。后台处理器也对不同监测项目．不同形(2)通信模块包括接受上级的远程控制指令，完成各式输入均能处理。此外，代码由JAVA编写，任何操作系种监测数据上报：统均能运行。支持宽接入的I／0接口可被称之为智能化接(3)计算模块则主要用于数据的整合。口。智能化接口共有25个端口，5端口为一组，每组支持构成监测点系统的各个功能模块之间相互关联，实际一种测量仪器的接入。智能接口卡包含A／D通道和485／上是具有自主闭环运行并可接受外部激励的控制系统的结MODBUS通道。测量仪器的1—2线脚通过

5、A／D通道将模合体。采用如图2所示的系统体系结构来满足这种要求。拟信号转变为数字信号．3～5线脚通过485／MODBUS通道与嵌入式工业控制机进行通信传输。2．4基于Java的跨平台解决方案统计计算模块软件部分主要基于Java开发，并利用了构件库形式，实现软件部分的跨平台和可扩展性。Java是为网络而设计[[亟]的，具有平台无关性、安全性和网络移动性_1]。其体系结[口[二]构包括四个独立但相关的技术：Java程序设计语言、JavaClass文件格式、JavaAPI、Java虚拟机。后两者组成了固匝叵田园Java的一个平台，叫做Java运行平台。Java的可移植性硬件平台关键在于它将平台相

6、关的部分都集中到了Java运行平台上，不同的操作平台有不同的Java运行平台，从而保证了图2广域污水自动监控系统监测点子系统结构图Java语言本身是标准统一的。3Java程序和数据库总体设计3．1系统开发环境模块之间采用JAVARMI或者TCP／IP进行通讯，监以MyEclipse一7．0为开发IDE，采用JDK1．6版本，测点系统采用数据库作为数据存储方式，各个模块通过mysql—essential一5．0．67数据库。JDBC的方式对数据表进行操作。另外，采用含有TCP／IP客户端的JAVAApplet作为实时监控的界面以获取动态采3．2Java程序设计样数据和工作状态。软件功能模块可

7、划分为采样／控制子Java程序模块的主要功能如表I。系统、远程／本地控制子系统、数据计算子系统和远程通表lJava程序模块的主要功能讯子系统监测点系统软件结构如图3所示。包名模块功能说明xcom．communicate．adapter监听端IZl、数据的类xcom．communicate．packet数据包格式控制的类读写服务的类参数配置的类接口定义的类主类子站相关的类消息等相关机制的处理类封装类线程的管理类对字符串、数