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管道保温结构热损失测试系统远程监测分析与设计

作　者: 冯文亮
导　师: 程保中
学　校: 北京邮电大学
专　业: 软件工程
关键词: 远程监测系统 系统框架 面向对象 数据采集 消息服务
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 13次
引　用: 0次
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内容摘要


本文以管道保温结构热损失测试系统为例,对远程实验室监测系统的分析与设计进行讨论。从测试系统功能与硬件基础出发,通过对测试系统需求分析中用例及补充性规格说明的描述,对系统进行总体设计。首先确定了系统的运行环境。系统采用Browser/Server的模式,并考虑服务器端以Java作为实现平台,Java在多平台、开放式、分布式方面具有优势,但在底层设备访问上却比较欠缺,本文选用Java I/O Driver简称JOID作为底层驱动软件实现监测系统与设备间的串口通讯工作。服务器框架选用Spring,可利用其IOC容器来管理对象,以避免硬编码所造成的过度程序耦合,配置文件的使用为设备组态、任务制定提供便利。使用Flex作为客户端程序,满足了监测系统人机界面的高交互性,增强了客户体验。LiveCycle Data Services ES简称LCDS作为Flex程序与Java服务器的通信框架,通过整合可使Flex程序直接远程调用Spring容器所管理的业务对象,消息服务可帮助系统实现采集数据的实时传输。系统采用分层的设计,可分为UI、Application、Domain、Technical Services、Foundation五个层次。本文从面向对象的角度对系统的业务流程、软件结构进行了说明,并结合用例进行了简单的领域模型分析以及数据库设计。其中系统模块主要包括当前任务控制、历史数据浏览、设备传感器管理、人员管理、传感器数据实时采集等部分内容。与其它模块不同,数据采集模块不属于领域层,它在技术服务层作为系统提供各传感器的数据监测服务,是本测试系统的重要功能,也是是本文一个研究的重点。本文意在设计一个通用的设备服务框架供此类系统使用,文章将其分解成传感器单元、采集设备、任务服务、报警机制、消息发布几部分模块进行详细分析与设计。传感器单元作为采集数据的载体,包含了与采集相关的所有信息,并随采集动作不断更新。设备对象是真实硬件设备的抽象,它对底层的JOID对象进行封装,为上层提供更为简洁的操作方法。设备任务是设备采集动作的载体,由任务执行器统一执行,避免串口冲突。传感器单元与设备对象都实现了遇到异常情况而产生报警信息的机制,且无论是传感器采集信息还是报警信息,都可通过消息发布对象,向订阅此服务的客户端发送消息,实现数据的实时更新。本文的重点放在监测系统的环境搭建、总体设计以及基础功能的研究实现上,希望能为此类远程监测系统的应用实现提供参考,对工控领域的软件开发有所启发。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第一章 引言  10-12
  1.1 课题背景  10
  1.2 课题任务  10-11
  1.3 论文结构  11-12
第二章 系统开发背景知识介绍  12-26
  2.1 管道保温结构热损失测试系统概述  12-15
    2.1.1 系统硬件基础  12-14
    2.1.2 I7000模块简介  14-15
  2.2 JAVA平台系统与JOID软件  15-18
    2.2.1 Java平台系统  15-17
    2.2.2 JOID简介  17-18
  2.3 SPRING框架  18-20
  2.4 FLEX客户端  20-22
  2.5 LIVECYCLE DATA SERVICES  22-25
  2.6 本章小结  25-26
第三章 管道保温结构热损失测试系统需求分析  26-35
  3.1 系统功能性需求  26-32
  3.2 系统非功能性需求  32-34
  3.3 本章小结  34-35
第四章 管道保温结构热损失测试系统总体设计  35-46
  4.1 系统运行环境  35-36
  4.2 系统分层设计  36-37
  4.3 系统业务流程  37-38
  4.4 系统软件结构  38-39
  4.5 系统逻辑架构  39-40
  4.6 系统领域模型  40-43
    4.6.1 当前任务控制  40-41
    4.6.2 历史数据浏览  41-42
    4.6.3 人员管理  42
    4.6.4 设备传感器管理  42-43
  4.7 数据库设计  43-45
  4.8 本章小结  45-46
第五章 管道保温结构热损失测试系统数据采集详细设计  46-66
  5.1 数据采集模型  46-48
  5.2 SENSOR UNIT  48-50
  5.3 DEVICE  50-53
  5.4 TASK SERVICE  53-58
    5.4.1 任务服务基础  54-56
    5.4.2 设备任务  56-58
  5.5 ALARM  58-62
  5.6 MESSAGING SERVICE  62-65
  5.7 本章小结  65-66
第六章 结束语  66-68
  6.1 论文工作总结  66-67
  6.2 问题和展望  67-68
参考文献  68-69
致谢  69

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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