【正文】 無應答音，無則掛斷重新摘機，有則等待對方應 答；當對方接聽電話，則整個撥號過程結(jié)束，進入通話過程。這其實就是我 們?nèi)粘Ｉ钪写螂娫挼倪^程。一般來說，是采用專用的通信線路或是總線將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)測站 計算機的。輪詢式 是指監(jiān)測站 1～監(jiān)測站 n按一定的算法輪流不停的向總控制中心計算機發(fā)送數(shù) 據(jù)，總控制中心計 算機負責接收和管理這些數(shù)據(jù)，但是它無法主動和各監(jiān)測站 聯(lián)系，只能被動的接收。 哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文 22 第 3章 系統(tǒng)軟件程序設計 對于一個遠程監(jiān)測系統(tǒng)，要建立關于它所有監(jiān)測參量的數(shù)據(jù)庫，那么下面 就將建立一個關于水電集成系統(tǒng)中的電力參數(shù)的數(shù)據(jù)庫。 Access可以通過七 個對象來實現(xiàn)管理數(shù)據(jù)庫功能，在數(shù)據(jù)庫窗口可以看到這七個對象，表、查 詢、窗體、報表、頁、宏、模塊。 圖 31 使用設計器創(chuàng)建表 哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文 23 圖 32創(chuàng)建表的過程 為了方便后面在設計程序時，可以檢驗其正確性，先在數(shù)據(jù)庫中隨便的輸 入一些數(shù)據(jù)。最新的是 ADO，它是比 RDO和 DAO更加簡單、更加 靈活的對象模型。這些工具可以完成從數(shù)據(jù)連接到查詢訪問以及顯示 的所有工作?？梢园?3個 Text控件與數(shù)據(jù)庫綁定起來，這一過程應該建立在 ADO已經(jīng)和數(shù)據(jù)庫連接的 基礎上，然后以 Text1為例，在 Text1的屬性窗口，找到［ DataSource］屬性， 在右邊的下拉列表框中選擇 [Adodc1]，在［ DataField］屬性中選擇［時間］， 這樣就可以把 Text1的內(nèi)容和數(shù)據(jù)庫中的［ 時間］字段聯(lián)系上了，同樣，可以 把電壓和電流等需要顯示的數(shù)據(jù)和其他的 Text綁定起來。當數(shù)據(jù)庫和控件綁定起來后，這些操作是很容 易實現(xiàn)的。所以使用起始位 (Start Bit)及停止位 (Stop Bit)作為 通信的判斷。計算機將 DTR引腳電位升高，表示計算也將數(shù)據(jù)準備妥當。 在經(jīng)過 DSR、 DTR、 RTS和 CTS引腳的標準電位確認后，計算機與調(diào)制 解調(diào)器的握手程序完成，計算機正式將數(shù)據(jù)由 RS232通信端口發(fā)送至調(diào)制解 調(diào)器，而調(diào)制解調(diào)器也就在接收數(shù)據(jù)后，隨即將數(shù)據(jù)發(fā)送至電話在線，而通過 電話線發(fā)送到遠方的調(diào)制解調(diào)器，在轉(zhuǎn)送至該遠程計算機。計算機將 DTR電位升高，告訴調(diào)制解調(diào)器計算機可以發(fā)送數(shù)據(jù)，此信號標準電位會一直 維持至斷線為止。接著調(diào)制解調(diào)器檢測到載波信號后即 進行數(shù)據(jù)的傳輸，并將收到的數(shù)據(jù)傳送給計算機。 串行通信的傳輸速度受通信雙方的設備性能和通信線路的特性限制，我們 通常將傳輸速度稱為 bps，指的是每秒所發(fā)送的位數(shù)。 對端口的初始話，主要是對下面幾個方面進行設置。調(diào)制解調(diào)器開始 將由在線收到的數(shù)據(jù)發(fā)送到計算機上去。 調(diào)制解調(diào)器將計算機串行通信端口上的 DSR引腳電位升高，表示調(diào)制解 調(diào)器已經(jīng)準備好了。調(diào)制 解調(diào)器將 RTS引腳電位升高，通知計算機可以開始發(fā)送數(shù)據(jù)。且異步傳輸 只要 9支引腳就夠了，這和普通的調(diào)制解調(diào)器是一致的?？梢园l(fā)現(xiàn)通過 VB可以很方便的進行數(shù)據(jù)的查找、修改等操 作。然后運行程序， Text文本框中顯示的就是預先在數(shù)據(jù)庫中隨意輸入的數(shù)據(jù) 的第一組，通過 Adodc1的向左向右按鈕可以依次查看到所有的數(shù)據(jù)，如圖 33 和 34所示。再利 哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文 24 用 DataGrid控件，形成一個直觀的數(shù)據(jù)表顯示。且 ADO 可以訪問任何一種 ODBC數(shù)據(jù)源和任何經(jīng)過 OLEDB界面接口的數(shù)據(jù)源。使用 VB，可以在任何應用程序中通過編程控 制連接、語句生成器和供使用的返回數(shù)據(jù)。 啟 動 Access后，選擇新建一個空 Access數(shù)據(jù)庫，然后選擇 [使用設計器創(chuàng) 建表 ]，如圖 31所示。 Access可以在一個數(shù)據(jù)庫文件中管理所有的用戶信息。 無論是命令式還是輪詢式的通信，在其具體的實現(xiàn)過程中，都要涉及到用 軟件編程來實現(xiàn)通信功能。在具體的實現(xiàn)過程中，我們還要編寫通信程序，進行軟硬件設計，解決采 取什么樣的方法通信、發(fā)送數(shù)據(jù)的方式、接收數(shù)據(jù)的方式、如何管理這些數(shù)據(jù) 等問題。 系統(tǒng)組網(wǎng)方式 遠程監(jiān)控技術主要包括兩部分：一是主控制中心計算機與監(jiān)測站計算機的 通信過程；二是各監(jiān)測站和其監(jiān)測點的通信。通話過程結(jié)束，則應該掛 斷電話，當一方首先掛斷后，另一方也應該把電話掛斷，這樣才能保證下次通 話的正常進行。電話的記費是按從摘機開始直到掛機所花費的時間計算的，只有當兩個 電話間建立連接時采用占用到電話線路，當通話結(jié)束時，會自動釋放線路的使 用權。長途電話網(wǎng)由一、二、三級 長途交換中心與五級交換中心（端局）構(gòu)成網(wǎng)狀與匯接 相結(jié)合的復合型網(wǎng)絡結(jié) 構(gòu)。所以下面將以 PSTN網(wǎng)絡作為通信網(wǎng)絡。 PSTN公用電話網(wǎng)絡傳輸技術應用的非常 廣泛。 門磁開關實際上是一個干簧管，干簧管由兩個靠的很近的金屬彈簧片構(gòu) 成，兩個金屬片為軟磁性材料，當干簧管靠近磁場時，金屬片被磁化，相互吸 引而接觸，當干簧管遠離磁場時彈簧 片失去磁性，由于彈力的作用兩金屬片分 開。本課題 選用 12V供電的水浸傳感器，輸出為干接點。它的靈敏度可通過撥碼開關調(diào)整。 煙霧傳感器的檢測可 以參照國家標準，檢測標準分為三級。離子感煙探測器在監(jiān)視狀態(tài)下， 其工作電流為幾十毫安，報警狀態(tài)下，在探測器上的壓降為 4～ 6V，允許通過 最大電流為 60～ 100mA，因此，實際使用中，供電線路中要串聯(lián)限流電阻。最后，傳感器可直 接通過 I2C總線與任何類型的微處理器、微控制器系統(tǒng)連接，減少了接口電路 的硬件成本，簡化了接口方式。 CMOSensTM技術不僅將溫濕度傳感器結(jié)合在一起，而且還將信號放 大器、模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器、校準數(shù)據(jù)存儲器、標準 I2C總線等電路全部集成在一個芯 片內(nèi)。應用電路 入圖 26所示。當調(diào)制解調(diào)器已經(jīng)和其他 的調(diào)制解調(diào)器或是設備連接上時，則處于 聯(lián)機模式，這時所有計算機送至調(diào)制解調(diào)器的信息都將通過電話線發(fā)送到另一 臺計算機上。 調(diào)制解調(diào)器 與計算機之間是通過串行端口 RS232進行通信，因此它們之 間的數(shù)據(jù)流動控制或是調(diào)制解調(diào)器的設置等工作，也就可以通過 Visual Basic 來控制。 例如，在 A機中發(fā)送一條命令要求 B機將上個星期的數(shù)據(jù)傳送過來，那 么 A機首先要撥號，與 B機連接，連接成功后，發(fā)送命令，通過雙方的 MODEM進行調(diào)制和解調(diào)工作，最終這個命令被送到的 B機中， B機接收到命 令后，通過通信協(xié)議的規(guī)定，判斷此命令的內(nèi)容，然后取出數(shù)據(jù)，在將包含數(shù) 據(jù)的回答發(fā)送出去，又通過 MODEM的調(diào) 制和解調(diào)工作，回答被送到了 A 機， A機也根據(jù)通信協(xié)議的規(guī)定，取出數(shù)據(jù)，保存。 當使用 PSTN公用電話網(wǎng)作為遠程通信的通信網(wǎng)絡時，如何將相隔較遠的 兩臺設備連接起來，除了要通過電話線的傳輸作用，還要解決一個重要的問 題，即如何把電話線中的模擬信號轉(zhuǎn)換為計算機中應用的數(shù)字信號。 哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文 13 表 21 信號對應的控制字 COMMAND D7 D6 D5D4 D3 D2 D1 D0 CONVERT 0 HOLDCHOLDAHOLDB HOLDC CONFIOURATION1 BIN2eADD A2 A1 A0 寫入控制字時，在軟件命令控制下根據(jù) ADS8364的口地址，在 /CS有效 時將 表中數(shù)據(jù)通過低 8位數(shù)據(jù)線寫入 ADS8364內(nèi)部寄存器 。 圖 24 AD輸入信號調(diào)整電路 在圖 24的電路中使用了 2個運放， A2用作跟隨器，用來緩沖 ADS8364 輸出的 ； A1和四個電阻構(gòu)成了信號調(diào)理網(wǎng)絡，適當配置 R1~R4 電阻可以實現(xiàn)對輸入信號 Vi 的縮放和平移，以適合 ADS8364模擬通道的輸入 要求。每 片 ADS8364實際由 3個轉(zhuǎn)換速率為 250ksps(當外部時鐘為 5MHz)的 ADC構(gòu) 成，每個 ADC有 2個模擬輸入通道，每個通道都有采樣保持器， 3個 ADC組 成 3對模擬輸入端，可同時對其中的 1~2對輸入信號同時采樣保持，然后逐個 轉(zhuǎn)換。 由 MAX705組成的看門狗復位電路可以保證單片機系統(tǒng)在程序 “ 跑飛 ” 時能 夠可靠復位， MAX705的復位脈沖輸出有正脈沖和負脈沖兩種方式，當復位脈 沖為負脈沖時，需要外接反相器后再連接到單片機的復位端，具體 連接如圖 2 3所示。 另外， AT89C52 可降至 0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模 式。 主控制芯片 系統(tǒng)主控制芯片采用的是 Atmel公司的 AT89C52，它是一種低功耗、高性 能 CMOS8位微控制器，具有 8K在系統(tǒng)可編程 Flash存儲器，并且使用了 Atmel公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè) 80C51產(chǎn)品指令和引腳完 全兼容。 數(shù)字顯示 RAMROM看門狗 MCU AT89C52 A/D 信 號 調(diào) 理 通 道 選 擇 隔 離 變 換 一路 二路 電壓 電流 充電 信 號 處 理 溫度 濕度 煙霧 門禁 水浸 按鍵 控制執(zhí)行 MODEM 圖 22 監(jiān)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖 哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文 10 系統(tǒng)監(jiān)測機房溫、濕度、門禁、水浸及防盜等機房設施狀態(tài)，如有異常發(fā) 出報 警。 系統(tǒng)監(jiān)測電網(wǎng)一路、二路交流電壓，使用狀態(tài)。通過借助 一定的通信網(wǎng)絡可以實現(xiàn)其連接，比如： PSTN網(wǎng)絡，它可以實現(xiàn)遠距離的通 信，其實現(xiàn)簡單成本低 [1925]。包括：溫濕度、門禁、水浸及備用蓄電池自動管理與 保護，所以在設計 整套監(jiān)護系統(tǒng)時，就涉及到多路信號采集、信號調(diào)理、 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采集、傳輸及網(wǎng)管終端及聲光報警等。 監(jiān)控對象的狀態(tài)、參數(shù)通過信息采集模塊來獲得。 （ 3）最后給出了監(jiān)控系統(tǒng)的測試結(jié)果及分析。 設計過程中主要依據(jù) 20xx年信息產(chǎn)業(yè)部在原電信總局于 1999年頒布了 《通信局 (站 )電源、空調(diào)及環(huán)境集中監(jiān)控管理系統(tǒng)前端智能設備通訊協(xié)議》基 礎上制定的監(jiān)控系統(tǒng)智能設備通信協(xié)議的行業(yè)標準。 目前監(jiān)控系統(tǒng)的技術的發(fā)展已 經(jīng)比較成熟，國內(nèi)市場上有許多自主品牌的 機房專用監(jiān)控系統(tǒng)，很多成功案例廣泛應用于電力機房、電信機房、公安機 房、銀行機房、廣電機房、證券機房、移動基站等領域 [3132]。傳輸距離有限，很難進行 遠程監(jiān)控。 缺 點 基于窄帶網(wǎng)絡（如： PSTN）的計算 機監(jiān)控系統(tǒng)視頻圖像的分辨率和連 續(xù)性受到一定的影響。 優(yōu) 點 控制豐富，設置靈活，報替處理形 式多樣，人機界面友好，交互性 強，傳輸距離遠，擴展性強。 只能采用閉路電視專用同軸電纜， 多用戶必須建立多個信道，造價 高，連接不方便，傳輸距離有限， 進行異地或異國傳輸很困難。 無壓縮 視頻存儲 以大容量硬盤和光盤作為主要的存 儲設備，便于隨機檢索，存儲的信 息量大，不易損壞和失真。 傳 感 器 紅外微波超聲波、煙霧、震動、開關等多種傳感器。 多畫面監(jiān)控 可采用軟件多窗口循環(huán)顯示或畫面 分割器合成方式在同一臺顯示器上 顯示多畫面。本地監(jiān)控畫面由計算機處理后可以通過計算機網(wǎng)絡或 PSTN傳送 至計算機遠程監(jiān)控系統(tǒng)。本地監(jiān)控畫面可以經(jīng)過射頻器和由同軸電纜構(gòu)成的專用閉路 電視系統(tǒng)，傳至遠程監(jiān)控系統(tǒng)，以此方式實現(xiàn)遠地監(jiān)視。嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)可以 使信息實現(xiàn)本地化處理，改善服務器性 能，可以使每一個設備具備上網(wǎng)與服務功能，即每一個設備都可以獨立進行服 務，從而大大提高監(jiān)控的質(zhì)量和范圍。而且各個地方的接入網(wǎng)點的物理環(huán)境各不相同，具體情況千差萬別，必 須從機房環(huán)境的實際出發(fā)，設計適合機房的環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)。但是上述廠家設備不太適合我國無人機房的現(xiàn)狀需 求，非模塊化設計，功能冗余。 （ 3）開放型原則：系統(tǒng)應具有良好的可擴展性，以滿足不斷變化的現(xiàn)實 需求； （ 4）經(jīng)濟型原則：在滿足計算機監(jiān)控系統(tǒng)的性能指標的前提下，盡可能 的降低成本，保證良好的性價比，以給用戶帶來最大的經(jīng)濟效益； （ 5）開發(fā)周期短原則：如果計算機監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)時間太長，會使用戶 無法盡快的收回投資，影響了經(jīng)濟效益的提高；而且由于計算機技術發(fā)展非常 快，只要幾年的 時間原有的技術就會變得過時，設計與開發(fā)時間過長等于縮短 了系統(tǒng)的使用壽命。 （ 7）網(wǎng)絡化與超遠程。 （ 5）豐富的信息管理功能。 （ 3）對通信質(zhì)量要求趨高。 當前遠程監(jiān)控與管理技術的發(fā)展有如下特點 [68]： （ 1）硬件、軟件采用模塊式、分布式結(jié)構(gòu)，適應性強、可靠性高。 本文針對鐵通無人機