【文章內(nèi)容簡介】 定，以及實(shí)現(xiàn)通信的撥號(hào)連接過程。首先，可以把整個(gè)監(jiān)測系統(tǒng)分為三大部分：用數(shù)據(jù)庫存、取、修改數(shù)據(jù)，通信協(xié)議的編寫、通信過程的建立，然后，針對著三塊寫出對應(yīng)的軟件流程圖，最后，編寫出相應(yīng)的程序，待各部分都編寫好后，把它們連接到一起，形成一個(gè)整體。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該分成監(jiān)測站和主控制中心兩套程序。它們大體上是差不多的，只有有些功能上的不同。 變電所遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 變電所的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)由監(jiān)測站計(jì)算機(jī)、監(jiān)測點(diǎn)、主控制中心計(jì)算機(jī)和工業(yè)現(xiàn)場總線等組成。主控制中心計(jì)算機(jī)和監(jiān)測站計(jì)算機(jī)通過其各自的調(diào)制解調(diào)器與PSTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。監(jiān)測站計(jì)算機(jī)又通過RS485總線和各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行連接，通過PSTN網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送。圖中用虛線方框選種的部分是論文主要研究的內(nèi)容，即從主控制中心計(jì)算機(jī)到監(jiān)測站計(jì)算機(jī)之間的通信過程。監(jiān)測點(diǎn)監(jiān)測點(diǎn)監(jiān)測點(diǎn)監(jiān)測點(diǎn)監(jiān)測點(diǎn)主控制中心計(jì)算機(jī)監(jiān)測站計(jì)算機(jī)PSTNRS485 變電所遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 調(diào)制解調(diào)器及AT命令 調(diào)制解調(diào)器從前面的系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖我們可以看出，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)所使用到的硬件設(shè)備主要是調(diào)制解調(diào)器MODEM。調(diào)制解調(diào)器用于傳輸兩臺(tái)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)，又被稱為調(diào)變解調(diào)器（ModulationDeModulation）。當(dāng)我們使用PSTN公用電話網(wǎng)作為遠(yuǎn)程通信的通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，如何將相隔較遠(yuǎn)的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)連接起來，除了要通過電話線的傳輸作用，還要解決一個(gè)重要的問題，即如何把電話線中的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)中應(yīng)用的數(shù)字信號(hào)。調(diào)制解調(diào)器MODEM就充當(dāng)著這一重任。這一過程的實(shí)現(xiàn)如下：首先通過VB編程對MODEM進(jìn)行初始化，待初始化完成后，則可以通過MODEM完成撥號(hào)過程，撥號(hào)過程的程序也是在VB中完成的，MODEM就相當(dāng)于一個(gè)中轉(zhuǎn)站，通過MODEM的撥號(hào)連接，就可以與遠(yuǎn)程的另一臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信了。通信結(jié)束后，通過掛斷操作，退出通信過程。比如我們在A機(jī)中發(fā)送一條命令要求B機(jī)將上個(gè)星期的數(shù)據(jù)傳送過來，那么A機(jī)首先要撥號(hào)，與B機(jī)連接，連接成功后，發(fā)送命令，通過雙方的MODEM進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)工作，最終這個(gè)命令被送到的B機(jī)中，B機(jī)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(jī)，A機(jī)也根據(jù)通信協(xié)議的規(guī)定，取出數(shù)據(jù)，保存等?？梢钥吹?，在真正的通信過程中，MODEM只起到橋梁的作用，它對于發(fā)出或接收的命令并不做出反應(yīng)，僅僅負(fù)責(zé)模擬和數(shù)字之間的轉(zhuǎn)換工作。而在未將MODEM與電話線路相連前，我們可以通過VB中的程序來控制MODEM，對MODEM進(jìn)行設(shè)置。運(yùn)用于遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)器非常普通，在寬帶還沒有普及的時(shí)候我們都是使用撥號(hào)上網(wǎng)，這種MODEM就完全適用于遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，因?yàn)镸ODEM在這里的作用很簡單，完成撥號(hào)工作，及基本的數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換工作。對于數(shù)據(jù)的發(fā)送端來說，調(diào)制解調(diào)器需要進(jìn)行下面的工作：接收RS232線路送來的信號(hào)將數(shù)位信號(hào)調(diào)制為適當(dāng)?shù)囊粽{(diào)執(zhí)行對于另一端的線路控制將模擬信號(hào)送電信網(wǎng)絡(luò)對于接收端的調(diào)制解調(diào)器執(zhí)行相應(yīng)的工作： 接收電信網(wǎng)絡(luò)送來的模擬信號(hào) 將模擬信號(hào)解調(diào)成計(jì)算機(jī)內(nèi)部可以辨認(rèn)的數(shù)字信號(hào) 將解調(diào)后的餓信號(hào)送上RS232線路 執(zhí)行線路控制目前市面上比較常見的調(diào)制解調(diào)器有，撥號(hào)式調(diào)制解調(diào)器、ISDN調(diào)制解調(diào)器、局域網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器、無線調(diào)制解調(diào)器、有線電視調(diào)制解調(diào)器，一般我們選用撥號(hào)式調(diào)制解調(diào)器就可以滿足系統(tǒng)的需求，撥號(hào)式調(diào)制解調(diào)器（Dail－Up Modem），是最普遍流行的調(diào)制解調(diào)器，一般買回調(diào)制解調(diào)器后，均是使用包裝內(nèi)附的驅(qū)動(dòng)程序來進(jìn)行安裝，我們也可以通過Visual Basic來對調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行控制。由于調(diào)制解調(diào)器與計(jì)算機(jī)之間是通過串行端口RS232進(jìn)行通信，因此它們之間的數(shù)據(jù)流動(dòng)控制或是調(diào)制解調(diào)器的設(shè)置等工作，也就可以通過Visual Basic來控制。調(diào)制解調(diào)器分為內(nèi)接式和外接式兩種，內(nèi)置式調(diào)制解調(diào)器直接插在計(jì)算機(jī)的主板上；外接式調(diào)制解調(diào)器則是以RS232纜線和計(jì)算機(jī)相連接，在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，在主控制中心計(jì)算機(jī)上可以采用內(nèi)接式調(diào)制解調(diào)器，因?yàn)檫@樣可以節(jié)省設(shè)備空間，且不需要再用RS232來起到串行通信口的中間作用，移動(dòng)方便，而在監(jiān)測站則可采用外接式，因?yàn)楸O(jiān)測站的計(jì)算機(jī)要負(fù)責(zé)把個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集輸入工作，可能本身就不是一臺(tái)簡單的計(jì)算機(jī)所能實(shí)現(xiàn)的，往往是需要根據(jù)實(shí)際情況對普通計(jì)算機(jī)進(jìn)行改裝后形成的，所以采用外接式調(diào)制解調(diào)器就比較方便。調(diào)制解調(diào)器的接線是非常簡單，下面將要研究如何在VB中對調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行控制。要使用VB控制調(diào)制解調(diào)器之前，必須對調(diào)制解調(diào)器的控制命令進(jìn)行簡單的了解，這樣才能根據(jù)調(diào)制解調(diào)器的命令格式進(jìn)行控制。調(diào)制解調(diào)器的命令分為命令模式和聯(lián)機(jī)模式兩種，前者是針對調(diào)制解調(diào)器功能設(shè)置的模式，后者是數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪Ｊ?。?dāng)調(diào)制解調(diào)器未與其他設(shè)備相連接時(shí)，則處于命令模式，這時(shí)下達(dá)給調(diào)制解調(diào)器的命令時(shí)用于調(diào)制解調(diào)器本身設(shè)置或操作。當(dāng)調(diào)制解調(diào)器已經(jīng)和其他的調(diào)制解調(diào)器或是設(shè)備連接上時(shí)，則處于聯(lián)機(jī)模式，這時(shí)所有計(jì)算機(jī)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(tái)計(jì)算機(jī)上。 AT命令專門用于調(diào)制解調(diào)器的命令被稱為“AT命令集”，此命令集是由美國Hayes公司所開發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸通信接口，目前已成為全球通用的標(biāo)準(zhǔn)，任何與Hayes兼容的調(diào)制解調(diào)器都可以接受這些命令。通過AT命令集，從最基本的音量控制到內(nèi)置參數(shù)的改變都可以由Visual Basic經(jīng)過串行端口而對調(diào)制解調(diào)器下達(dá)控制命令。下面是常用的幾個(gè)AT命令：A 接電話或設(shè)置為響應(yīng)端D 撥號(hào)或設(shè)置為撥號(hào)端On 在線命令，當(dāng)調(diào)制解調(diào)器在聯(lián)機(jī)狀態(tài)時(shí)，可用“+++”命令使其回到命令模式；而要回到傳輸模式時(shí)，則下達(dá)ATO0命令H 掛斷電話在發(fā)送AT命令給調(diào)制解調(diào)器時(shí)，應(yīng)該注意的問題：每個(gè)AT命令字符串的最后面必須加上CR（即回車鍵）字符，這個(gè)字符代表了一條命令的結(jié)束。除了“A/”及“+++”命令外，其他的命令都必須加上AT兩個(gè)字。命令字符串可以合成一個(gè)字符串后再一次送給調(diào)制解調(diào)器，但總合的字符串長度不得超過40個(gè)字符，而且所有的字符必須一律是大寫或小寫。當(dāng)發(fā)出一條AT指令后，調(diào)制解調(diào)器都會(huì)返回一個(gè)值，告訴我們執(zhí)行的結(jié)果，根據(jù)這個(gè)值，我們才能決定是否可以繼續(xù)給調(diào)制解調(diào)器發(fā)送命令。通常用“OK”表示成功。返回的錯(cuò)誤值，我們也可以根據(jù)調(diào)制解調(diào)器使用手冊找到其對應(yīng)的錯(cuò)誤類型。有了對AT命令的了解，下面就可以使用VB對調(diào)制解調(diào)器實(shí)施控制了，VB中的MSComm控件就是這個(gè)實(shí)施者，MSComm通信控件的作用是可以和串行端口進(jìn)行通信及發(fā)送數(shù)據(jù)，串行端口的另一端是和調(diào)制解調(diào)器連接的，所以通過對MSComm通信控件進(jìn)行編程，可以實(shí)現(xiàn)與調(diào)制解調(diào)器的連接。MSComm控件是和串行端口進(jìn)行的通信，因而數(shù)據(jù)會(huì)在其硬件線路上流動(dòng)，此控件提供了兩種方法來處理信息的流動(dòng)。一是事件驅(qū)動(dòng)（Event－driven），我們可以預(yù)先將程序輸入控件的事件程序區(qū)塊中，一旦事件發(fā)生即可自動(dòng)執(zhí)行該段程序。一是程序通過檢查CommEvent屬性的值來輪詢（Polling）事件和錯(cuò)誤。當(dāng)應(yīng)用程序不大時(shí)，或者固定的向設(shè)備查詢狀態(tài)時(shí)，都可以采用這種方法。輪詢方式的進(jìn)行可以使用定時(shí)器或DO…Loop程序達(dá)到。 軟件功能設(shè)計(jì) 這個(gè)遠(yuǎn)程通信軟件是以徐州鐵路分局七里溝變電所為應(yīng)用對象的，主要包括：采集、顯示和定時(shí)記錄變電所進(jìn)線/出線的狀態(tài)、電參數(shù)和電度數(shù)；故障報(bào)警與記錄；輸出日、月報(bào)表；提供歷史數(shù)據(jù)查詢和刪除等。歡迎主模塊系統(tǒng)模塊監(jiān)視模塊事務(wù)處理幫助系統(tǒng)系統(tǒng)配置系統(tǒng)管理用戶管理交接班遠(yuǎn)程 配置遠(yuǎn)程通信服務(wù)器遠(yuǎn)程歷史報(bào)表輸出數(shù)字監(jiān)視模擬監(jiān)視圖形監(jiān)視開關(guān)監(jiān)視報(bào)警器 遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)軟件功能圖，實(shí)際上應(yīng)該有兩個(gè)軟件功能圖，一個(gè)是主控制中心計(jì)算機(jī)的，一個(gè)是監(jiān)測站計(jì)算機(jī)的。由于它們的功能大體上是一樣的，所以現(xiàn)在只用一個(gè)圖來表示。這兩個(gè)計(jì)算機(jī)軟件功能的不同之處在于:監(jiān)測站的計(jì)算機(jī)還有一部分功能是用于對個(gè)檢測點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集和保存，這不是我們遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的主要任務(wù)，所以這里就不在單獨(dú)的畫出監(jiān)測站計(jì)算機(jī)的軟件功能圖。 軟件設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容還是雙方的通信和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理。其它的功能相對來說還是比較容易理解和實(shí)現(xiàn)的。下面首先對雙方的通信過程進(jìn)行分析。主控制中心計(jì)算機(jī)撥 號(hào)監(jiān)測站計(jì)算機(jī)接聽PSTN 通 信 網(wǎng) 絡(luò)主控制中心計(jì)算機(jī)監(jiān)測站計(jì)算機(jī)PSTN 通 信 網(wǎng) 絡(luò)發(fā)命令接收回答收命令回答主控制中心計(jì)算機(jī)監(jiān)測站計(jì)算機(jī)PSTN 通 信 網(wǎng) 絡(luò)掛斷掛斷撥號(hào)過程通信過程掛斷過程 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通信過程簡單示意圖，在圖中我們可以看出來，一個(gè)遠(yuǎn)程通信過程可以大體上分為三步：撥號(hào)、通信、掛斷。撥號(hào)過程是由主控制中心計(jì)算機(jī)發(fā)起的，監(jiān)測站計(jì)算機(jī)只能進(jìn)行應(yīng)答工作。這里采用的就是前面所說的兩種通信方式中的命令式通信，必須由一方主動(dòng)發(fā)出通信指令，另一方才能應(yīng)答，另一方無權(quán)主動(dòng)提出通信。這樣可以減輕監(jiān)測站計(jì)算機(jī)的工作負(fù)擔(dān)，提高了主控制中心的控制權(quán)，它可以隨時(shí)的要求監(jiān)測站計(jì)算機(jī)與之進(jìn)行通信，查看監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，但是有個(gè)小缺點(diǎn)，如果監(jiān)測站發(fā)生了突發(fā)性的，無法單獨(dú)處理的事件，就不能通過監(jiān)測站的計(jì)算機(jī)告知給主控制中心的計(jì)算機(jī)，不過這并不會(huì)對整個(gè)工作過程有重大影響，除了靠計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)通信，我們還有電話這個(gè)最快捷、最方便的通信工具，一旦發(fā)生什么意外事故，用電話可以更快的通知給主控制中心，主控制中心再馬上和監(jiān)測站計(jì)算機(jī)通信，就可以立即看到哪些數(shù)據(jù)發(fā)生了錯(cuò)誤，并加以分析，給監(jiān)測站工作人員相應(yīng)的指示。這樣大大提高了對突發(fā)事件的處理速度，因?yàn)橹骺刂浦行牟槐卦倭砼晒ぷ魅藛T趕到現(xiàn)場了解事故的具體情況，坐在辦公室里，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)軟件，就可以在計(jì)算機(jī)看到想要的數(shù)據(jù)。通信過程與打電話的通話過程很類似，雙方采用一問一答制，由主控制中心計(jì)算機(jī)發(fā)送命令，監(jiān)測站計(jì)算機(jī)進(jìn)行回答，主控制中心計(jì)算機(jī)收到回答后，對回答進(jìn)行一定的處理，若還需要通信，則主控制中心計(jì)算機(jī)繼續(xù)發(fā)送命令給監(jiān)測站計(jì)算機(jī)，以這種方式繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，直到主控制中心計(jì)算機(jī)不再發(fā)送命令給監(jiān)測站計(jì)算機(jī)。在這個(gè)過程中需要以雙方都認(rèn)可的通信協(xié)議進(jìn)行通信，這樣才能達(dá)成一致的語言。否則，就像一個(gè)不會(huì)英語的中國人和一個(gè)不會(huì)漢語的外國人進(jìn)行通話，彼此都不知道對方在說什么，當(dāng)然也就無法正常有效的交流了。除了要設(shè)計(jì)通信協(xié)議外，在這一過程中還涉及到對數(shù)據(jù)的處理工作，因?yàn)樵谕ㄐ胚^程中雙方就是不停的在進(jìn)行著下面的過程：監(jiān)測站計(jì)算機(jī)從它自身的數(shù)據(jù)庫中提取主控制中心所要的數(shù)據(jù)，主控制中心計(jì)算機(jī)把接收到的數(shù)據(jù)存放到它的數(shù)據(jù)庫中。整個(gè)通信過程就是在不停的取數(shù)和存數(shù)中進(jìn)行的。因此，我們還應(yīng)該對數(shù)據(jù)庫的使用進(jìn)行設(shè)計(jì)。掛斷過程就是通信完成后，結(jié)束通信的過程。就類似與打電話中的掛電話。一次通話完成后，需要把雙方的電話都掛斷，不然就無法進(jìn)行下一次通話。遠(yuǎn)程通信過程也是如此，當(dāng)它們的通話結(jié)束后，需要雙方都把通信線路斷開，不然一方掛斷了，另一方?jīng)]有掛斷，當(dāng)下次在通信時(shí)，另一方總處于占線狀態(tài)，就沒法及時(shí)的通信了。所以對這個(gè)過程的設(shè)計(jì)主要應(yīng)該注意使雙方都具有當(dāng)一方通信斷開時(shí)，自己的通信也能自動(dòng)的斷開，這樣才能保證下一次通信時(shí)，通信線路的正常連接。通過遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)軟件，我們可以方便的把這些功能包含在相應(yīng)的菜單命令中，具體的通信程序封裝起來，使用時(shí)只需要單擊相應(yīng)的命令就可以執(zhí)行該功能。這種可視化的界面使用起來方便簡單。 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理技術(shù) Access數(shù)據(jù)庫簡介Access數(shù)據(jù)庫是一種關(guān)系型桌面數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它可以用來建立中、小型的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。它的最重要的特征是不必編寫程序。且Access數(shù)據(jù)庫簡單易學(xué)，初學(xué)者很容易掌握它的使用方法，并且建立一個(gè)需要的數(shù)據(jù)庫。并且，Access可以與SQL數(shù)據(jù)庫相連，作為數(shù)據(jù)的前端；Access數(shù)據(jù)庫是包含在Office系列中的，使用起來非常方便，不必另外在購買數(shù)據(jù)庫軟件。Access可以在一個(gè)數(shù)據(jù)庫文件中管理所有的用戶信息。在該文件中可以： 用表存儲(chǔ)數(shù)據(jù)； 用查詢查找和檢索所需的數(shù)據(jù)； 用窗體查看、添加和更新表中的數(shù)據(jù)； 用報(bào)表以特定的版式分析或打印數(shù)據(jù)； 用數(shù)據(jù)訪問頁查看、更新或分析來在Int