畢業(yè)設(shè)計(jì)光纖網(wǎng)絡(luò)光信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)項(xiàng)目報(bào)告

1、鄭州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（項(xiàng)目報(bào)告） 題 目： 光纖網(wǎng)絡(luò)光信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng) 指導(dǎo)教師： 李翠霞 職稱： 副教授 學(xué)生姓名： 李文豪 學(xué)號(hào)： 20107760224 專 業(yè)： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)（軟件開發(fā) java） 院（系）： 軟件學(xué)院 完成時(shí)間： 2013-12-9 2013 年 12 月 9 日 目目 錄錄 第第 1 1 章章 項(xiàng)目概述項(xiàng)目概述.1 1.11.1 項(xiàng)目背景項(xiàng)目背景.1 1.21.2 項(xiàng)目來源項(xiàng)目來源.1 1.31.3 光時(shí)域反射測距設(shè)計(jì)依據(jù)光時(shí)域反射測距設(shè)計(jì)依據(jù).1 1.41.4 光網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)信號(hào)監(jiān)測模塊設(shè)計(jì)目標(biāo)光網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)信號(hào)監(jiān)測模塊設(shè)計(jì)目標(biāo).2 第第 2 2 章章 項(xiàng)目設(shè)計(jì)項(xiàng)目設(shè)計(jì).

2、4 2.12.1 項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)項(xiàng)目總體設(shè)計(jì).4 2.22.2 研究思路與技術(shù)路線研究思路與技術(shù)路線.4 2.32.3 模塊選型與設(shè)計(jì)模塊選型與設(shè)計(jì) .5 2.3.1 aq7275 otdr模塊介紹模塊介紹.5 2.3.2 gsm模塊設(shè)計(jì)模塊設(shè)計(jì).6 2.3.3 gps模塊設(shè)計(jì)模塊設(shè)計(jì).7 2.3.4 下位機(jī)管理模塊設(shè)計(jì)下位機(jī)管理模塊設(shè)計(jì).7 2.3.5 實(shí)時(shí)監(jiān)測上位機(jī)模塊設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測上位機(jī)模塊設(shè)計(jì).7 2.3.6 電源模塊設(shè)計(jì)電源模塊設(shè)計(jì).8 2.3.7 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì).8 第第 3 3 章章 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn).8 3.13.1 數(shù)據(jù)庫連接模塊數(shù)據(jù)庫連接模塊.9 3.23.2 w webeb

3、瀏覽器端模塊瀏覽器端模塊.11 3.33.3 j javaava客戶端模塊客戶端模塊.13 3.3.1 程序啟動(dòng)重連程序啟動(dòng)重連.14 3.3.2 保存文件保存文件.14 3.3.3 讀取配置文件讀取配置文件.17 3.3.4 java與下位機(jī)與下位機(jī)socket通信通信.18 3.3.5 從從otdr設(shè)備采集數(shù)據(jù)設(shè)備采集數(shù)據(jù).22 3.3.6 事件是否發(fā)生變化算法事件是否發(fā)生變化算法.24 3.3.7 發(fā)送發(fā)送http post.25 第第 4 4 章章 項(xiàng)目總結(jié)項(xiàng)目總結(jié).26 4.14.1 項(xiàng)目技術(shù)總結(jié)項(xiàng)目技術(shù)總結(jié).26 4.1.1 前臺(tái)頁面技術(shù)前臺(tái)頁面技術(shù).26 4.1.2 服務(wù)器和桌面

4、客戶端技術(shù)服務(wù)器和桌面客戶端技術(shù).26 4.34.3 個(gè)人收獲與體會(huì)個(gè)人收獲與體會(huì).28 4.44.4 參考資料參考資料.29 第第 1 1 章章 項(xiàng)目概述項(xiàng)目概述 1.11.1 項(xiàng)目背景項(xiàng)目背景 近年來，多個(gè)路局報(bào)告了進(jìn)入維護(hù)期的二型車光纖網(wǎng)絡(luò)線路故障的事件。 以西安路局為例，就該問題做了故障統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下： 序 號(hào) 動(dòng)車組列號(hào)發(fā)生次數(shù) 1crh2036a4 2crh2092c20 3crh2093c17 4crh2094c3 5crh2096c8 6crh2149c 2013 年 6 月 當(dāng)動(dòng)車組發(fā)生恒速打閃問題以后，伴隨部分動(dòng)車失流，如果長時(shí)間不能自復(fù)位，則 列車速度將會(huì)下降，司機(jī)需

5、要重新提手柄加速并恒速。因光纖隱蔽走線，且在地面測試 光纖狀態(tài)性能均良好，故障僅在運(yùn)行期出現(xiàn)，因此不能鎖定光纖精確故障位置。當(dāng)前采 取高級(jí)修時(shí)整體更換被懷疑車廂的車底光纜、連接器電鉤光纖模塊的辦法，更換過程中 需要拆除 ljb 箱、車鉤、輔助空壓機(jī)、空調(diào)等各種設(shè)備，且無法進(jìn)行責(zé)任判定。 1.21.2 項(xiàng)目來源項(xiàng)目來源 該項(xiàng)目來自網(wǎng)新智能技術(shù)有限公司的真實(shí)項(xiàng)目，該項(xiàng)目用于解決多個(gè)路局的光信號(hào) 故障問題。 1.31.3 光時(shí)域反射測距設(shè)計(jì)依據(jù)光時(shí)域反射測距設(shè)計(jì)依據(jù) 光時(shí)域反射測距通過使用瑞利散射和菲涅爾反射來表征光纖的特性。 瑞利散射是由于光信號(hào)沿著光纖產(chǎn)生無規(guī)律的散射而形成，通過測量回到光時(shí)域反

6、 射設(shè)備端口的散射光，可表明因光纖引起的衰減（損耗/距離）程度。若測試形成的軌跡 是一條向下的曲線，它說明了背向散射的功率不斷減?。ㄟ@是由于經(jīng)過一段距離的傳輸 后發(fā)射和背向散射的信號(hào)都有所損耗） 。在波長已知情況下，瑞利散射功率與信號(hào)的脈沖 寬度成比例：脈沖寬度越長，背向散射功率就越強(qiáng)。瑞利散射的功率還與發(fā)射信號(hào)的波 長有關(guān)，波長較短則功率較強(qiáng)。如圖所示： 圖 1-3-1 瑞利散射 菲涅爾反射是離散的反射，它是由整條光纖中的個(gè)別點(diǎn)而引起的，這些點(diǎn)是由造成 反向系數(shù)改變的因素組成，例如玻璃與空氣的間隙。在這些點(diǎn)上，會(huì)有很強(qiáng)的背向散射 光被反射回來。光時(shí)域反射測試模塊就是利用菲涅爾反射的信息來定位

7、連接點(diǎn)，光纖終 端或斷點(diǎn)。如下圖分別表示了機(jī)械熔接、法蘭盤、連接器斷開造成的菲涅爾反射： 圖 1-3-2 機(jī)械熔接（1） 、法蘭盤（2）和連接器（3）斷開造成的菲涅爾反射 1.41.4 光網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)信號(hào)監(jiān)測模塊設(shè)計(jì)目標(biāo)光網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)信號(hào)監(jiān)測模塊設(shè)計(jì)目標(biāo) 1) 性能指標(biāo) 中心波長：13l0nm20nm 事件盲區(qū)：1.00m 動(dòng)態(tài)范圍：35 / 33db 衰減讀出分辨率：0.01db 群折射率設(shè)置范圍：1.40001.6000 光纖連接器：fc 單系統(tǒng)功耗： 30w 測距精度：光信號(hào)動(dòng)態(tài)監(jiān)測精度： 1.00m。 2) 系統(tǒng)功能 下位機(jī)設(shè)備實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的獲取、解析、故障判定及故障信息上報(bào)，實(shí)時(shí)監(jiān)測上位機(jī) 完

8、成波形分析、光信號(hào)統(tǒng)計(jì)信息的獲取及在線故障判定。列車實(shí)時(shí)運(yùn)行中，一旦發(fā) 現(xiàn)光信號(hào)的故障，即可實(shí)時(shí)獲取環(huán)境信息，并將故障信息傳輸給上位機(jī)，由上位機(jī) 分析后通過發(fā)送器發(fā)送給地面 gsm 接收機(jī)。 故障通告內(nèi)容應(yīng)包括：光纖長度，事件故障點(diǎn)在光纖長度上所處的位置，光纖串聯(lián) 中可能的故障器件，發(fā)生故障時(shí)列車行所處的經(jīng)度和緯度及故障發(fā)生時(shí)間（需在上 位機(jī)中預(yù)植列車圖形化運(yùn)行線路） 。 所有故障信息通報(bào)信息在上位機(jī)保存。故障信息保存容量大于 1000 條，斷電后信息 不丟失。地面終端可查取保存完畢的故障信息。 第第 2 2 章章 項(xiàng)目設(shè)計(jì)項(xiàng)目設(shè)計(jì) 2.12.1 項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)項(xiàng)目總體設(shè)計(jì) 光網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)信號(hào)監(jiān)測系

9、統(tǒng)包含 otdr 模塊、gsm 模塊、gps 模塊、下位機(jī)管理模塊、 實(shí)時(shí)監(jiān)測上位機(jī)模塊及電源模塊六大功能模塊。設(shè)計(jì)方案如下圖所示。 圖 2-1 光網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)信號(hào)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 其中： （1） otdr 模塊：負(fù)責(zé)定位光路故障點(diǎn)，分析故障類型及故障產(chǎn)生的具體位置； （2） gsm 模塊：負(fù)責(zé)將故障信息發(fā)送至地面接收端，并傳遞地面接收端的查詢信息； （3） gps 模塊：負(fù)責(zé)故障時(shí)獲取列車運(yùn)行地理位置信息； （4） 下位機(jī)管理模塊：負(fù)責(zé)總體接受和處理來自 otdr、gps、gsm 模塊數(shù)據(jù)，并保證各 模塊的協(xié)同工作，對外輸出計(jì)算統(tǒng)計(jì)結(jié)果； （5） 實(shí)時(shí)監(jiān)測上位機(jī)模塊： 完成波形分析、光信號(hào)統(tǒng)計(jì)信

10、息的獲取及在線故障判定； （6） 電源模塊：獨(dú)立供電，系統(tǒng)功耗 30w。 2.22.2 研究思路與技術(shù)路線研究思路與技術(shù)路線 本設(shè)計(jì)里，主要通過實(shí)時(shí)監(jiān)測上位機(jī)與下位機(jī)設(shè)備完成系統(tǒng)功能，其中： （1） 下位機(jī)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備光信號(hào)的獲取、解析、故障判定及故障信息上報(bào)； （2） 實(shí)時(shí)監(jiān)測上位機(jī)，完成波形分析、光信號(hào)量的實(shí)時(shí)獲取與在線故障判定。 通過以上設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)： 在列車實(shí)時(shí)運(yùn)行中，一旦發(fā)現(xiàn)光信號(hào)的故障，即可實(shí)時(shí)獲取環(huán)境信息，并將故障信 息發(fā)送給地面 gsm 接收終端。 2.32.3 模塊選型與設(shè)計(jì)模塊選型與設(shè)計(jì) 系統(tǒng)包括 aq7275 otdr 模塊、gsm 模塊、gps 模塊、下位機(jī)管理模塊、實(shí)時(shí)

11、監(jiān)測上位 機(jī)模塊及電源模塊。總體硬件架構(gòu)如下圖所示： 圖 2-3 總體硬件架構(gòu)圖 .1 aq7275aq7275 otdrotdr 模塊介紹模塊介紹 aq7275 otdr 模塊實(shí)際包含了 otdr 接口、濾波、合波等，其功能可簡記如下： ot dr 接 口 光設(shè)備（tx） wdm 激光器 數(shù)據(jù)采集 fpga dsp 外部 電路 out 光路部分 信號(hào)發(fā)收 信號(hào)處理 協(xié)同處理 圖 2-3-1 光信號(hào)處理示例圖 模塊功能說明： 1) otdr 接口。包括激光器發(fā)射輸出與反射光輸入，測試接口與 wdm 對接。 2) 激光器控制電路。負(fù)責(zé)激光器的打開與關(guān)閉，同時(shí)可以控制激光器的工作電

12、路。 3) 數(shù)據(jù)采集電路。負(fù)責(zé)將反射回來的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號(hào)。 4) fpga。根據(jù) dsp 的命令控制激光器開與關(guān)，同時(shí)收集數(shù)據(jù)采集電路的數(shù)字信號(hào)，在 內(nèi)部進(jìn)行數(shù)據(jù)累加，并提供給 dsp。 5) dsp。根據(jù)命令控制 fpga，向 fpga 讀取數(shù)據(jù)，并按 otdr 算法處理數(shù)據(jù)，將處理結(jié)果 發(fā)送到外部電路。 外部接口電路。外接通信處理單元。 .2 gsmgsm 模塊設(shè)計(jì)模塊設(shè)計(jì) 工業(yè)級(jí)雙頻 gsm/gprs 模塊，工作頻段雙頻：900/1800mhz，可以低功耗實(shí)現(xiàn)語音、 sms（短信） 、數(shù)據(jù)和傳真信息的傳輸，支持基站定位功能。 項(xiàng)目特性 工作頻段egsm900mhz

13、/dcs 1800mhz 自動(dòng)搜索 2 個(gè)頻段 發(fā)射功率class4（2w）egsm 900m class1（1w）dcs 1800m gprs 連接特性 gprs mlti-slot class 10/8 gprs mobile station class b/cc gprs 數(shù)據(jù)特性下行傳輸特性：最大 85.6kbps 上行傳輸特性：最大 42.8kbps 編碼格式：cs-1、cs-2、cs-3 和 cs-4 支持通常用于 ppp 連接的 pap 協(xié)議 內(nèi)嵌 tcp/ip 協(xié)議，支持 tcp/udp 通信，支持 ftp/http 服 務(wù) 支持分組廣播控制信道（pbcch） 支持 csd(電

14、路交換)傳輸速率：2.4/4.8/9.6/11.4kbps 支持非結(jié)構(gòu)化補(bǔ)充數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（ussd） 音頻特性支持 half rate、full rate、enhanced full rate、adaptive mutirate 等編碼模式 支持回音消除功能 支持噪聲抑制功能 短信（sms）支持 mt/mo/cb/text 和 pdu 模式 短信存儲(chǔ)設(shè)備：sim 卡 工作溫度 -40+85c .3 gpsgps 模塊設(shè)計(jì)模塊設(shè)計(jì) gps 模塊具有 50 個(gè)通道，追蹤靈敏度高達(dá)-161dbm,測量輸出頻率最高可達(dá) 5hz。 項(xiàng)目特性 接口特性ttl，兼容 3.3v/5v 單片機(jī)系統(tǒng)

15、接收特性50 通道，gps l1(1575.42mhz) c/a 碼， sbas：waas/egnos/msas 定位精度 2.5mcep(sbas:2.0cep) 更新速率最大 5hz 捕獲時(shí)間冷啟動(dòng)：27s（最快） 溫啟動(dòng)：27s 熱啟動(dòng)：1s 捕獲追蹤靈敏度 -161dbm 通信協(xié)議nmea(默認(rèn))/ubx binary 串口通信波特率4800、9600、38400(默認(rèn))、57600 .4 下位機(jī)管理模塊設(shè)計(jì)下位機(jī)管理模塊設(shè)計(jì) 光信號(hào)處理模塊實(shí)現(xiàn)了光信號(hào)物理層的解析，而通信與實(shí)時(shí)監(jiān)測模塊則完成光信號(hào) 量的實(shí)時(shí)獲取與故障判定。 下位機(jī)管理模塊通過與 fpga 及 dsp

16、模塊進(jìn)行通訊，采用濾波技術(shù)濾除檢測期間無用 信息，根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場需要實(shí)時(shí)獲取各類狀態(tài)數(shù)據(jù)，并給出故障判定。一旦檢測到光纖工 作異常，記錄當(dāng)前的時(shí)間和列車運(yùn)行的地點(diǎn)，并且將這些信息數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)。 模塊的抗傳導(dǎo)、靜電放電、浪涌抗擾度等 emc 性能均經(jīng)過專業(yè)測試，并參照鐵路交 通應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，可適應(yīng)與列車的特殊工況。 .5 實(shí)時(shí)監(jiān)測上位機(jī)模塊設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測上位機(jī)模塊設(shè)計(jì) 實(shí)時(shí)監(jiān)測上位機(jī)完成波形分析、光信號(hào)統(tǒng)計(jì)信息的獲取及在線故障判定。列車實(shí)時(shí) 運(yùn)行中，一旦發(fā)現(xiàn)光信號(hào)的故障，即可實(shí)時(shí)獲取環(huán)境信息，并將故障信息發(fā)送給地面 gsm 接收終端。 故障通告內(nèi)容應(yīng)包括：光纖長度，事件故障點(diǎn)在光纖長

17、度上所處的位置，光纖串聯(lián) 中可能的故障器件，發(fā)生故障時(shí)列車行所處的經(jīng)度和緯度及故障發(fā)生時(shí)間、速度（需在 上位機(jī)中預(yù)植列車圖形化運(yùn)行線路） 。 所有故障信息通報(bào)信息在上位機(jī)保存。故障信息保存容量大于 1000 條，斷電后信息 不丟失。地面終端可查取保存完畢的故障信息。 上位機(jī)通過網(wǎng)口與 otdr 設(shè)備連接，并實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。 .6 電源模塊設(shè)計(jì)電源模塊設(shè)計(jì) 無需車廂額外供電，通過外部自帶模塊對系統(tǒng)進(jìn)行供電。電源模塊金屬六面屏蔽封 裝，具有過流保護(hù)、短路保護(hù)、過壓保護(hù)等功能，使其安全性、穩(wěn)定性和可靠性得到充 分保障，正適用于鐵路列車的特殊工況。 .7 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)

18、 軟件設(shè)計(jì)功能架構(gòu)圖如下所示： 數(shù)據(jù)傳輸層 數(shù)據(jù)解析層 波形繪制 故障信息分析 數(shù)據(jù)分析 地理信息分析 外部調(diào)用接口 光信號(hào)統(tǒng)計(jì) 分析 軟軟件件架架構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 模 塊 調(diào) 度 機(jī) 制 接 口 安 全 機(jī) 制 圖 2-3-7 軟件設(shè)計(jì)功能架構(gòu)圖 第第 3 3 章章 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) 在此處項(xiàng)目研發(fā)過程中本人主要負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測上位機(jī)模塊的開發(fā)。因此，項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) 主要圍繞該模塊。上位機(jī)模塊又可以劃分為兩個(gè)模塊： 1） web 模塊（包括：瀏覽器界面和服務(wù)器端） 2） java 客戶端模塊 web 瀏覽器端采用 javascript+css+ajax+jquery，使用定時(shí)向服務(wù)器端發(fā)送 ajax 請求

19、， 請求 web 服務(wù)器數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采用 json 格式傳輸。瀏覽器端拿到數(shù)據(jù)后，開始更新界面。 地圖使用百度地圖 api（javascript 版） ，從服務(wù)器端獲取的經(jīng)緯度信息（gps 坐標(biāo)）轉(zhuǎn)成 百度地圖特有的經(jīng)緯度，并以標(biāo)注的形式顯示在地圖上（舊事件為洋紫色標(biāo)注，最新事 件為淡綠色標(biāo)注） 。 java 客戶端負(fù)責(zé)與下位機(jī)和 otdr 設(shè)備進(jìn)行通信，從下位機(jī)獲取列車經(jīng)緯度信息， 從 otdr 設(shè)備獲取列車事件點(diǎn)信息（光信號(hào)故障點(diǎn)集合） ，完成分析數(shù)據(jù)之后，發(fā)送定義 好格式的數(shù)據(jù)（以字節(jié)為單位）給下位機(jī)，同時(shí)發(fā)送 http post 請求（字符串形式） 給 web 服務(wù)器。 3.13.1 數(shù)

20、據(jù)庫連接模塊數(shù)據(jù)庫連接模塊 web 服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫采用文本文件類型的輕量級(jí)數(shù)據(jù)庫 sqlite，主要目的是：提高 軟件性能、減少時(shí)間成本和降低后期維護(hù)等。使用 sqlite 數(shù)據(jù)庫主要分三部分：1.加載 sqlitejdbc.dll 2.使用 sqlitejdbc-v037-native.jar 3.加載數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)。 圖 3-1-1 web 端架構(gòu) 圖 3-1-2 數(shù)據(jù)庫連接 3.23.2 webweb 瀏覽器端模塊瀏覽器端模塊 圖 3-2-1 預(yù)定義列車路線：預(yù)定義列車路線： 京滬（北京-上海） 、京廣（北京-廣州） 、鄭西（鄭州-西安） 、膠濟(jì)（青島-濟(jì)南） 、 杭寧（杭州-南京） 部分關(guān)

21、鍵代碼如下：部分關(guān)鍵代碼如下： 圖 3-2-2 京滬線（封裝成數(shù)組） 圖 3-2-3 百度地圖 api 圖 3-2-4 列車事件（故障點(diǎn)集合）顯示 同一時(shí)間的故障點(diǎn)集合（事件）顯示在百度地圖的同一標(biāo)注中。 圖 3-2-5 路線定義 可自由選擇線路，默認(rèn)為顯示所有列車路線。清除事件按鈕可初始化 sqlite 數(shù)據(jù)庫 表（刪除舊事件列表，重新初始化故障點(diǎn)集合） 。 3.33.3 javajava 客戶端模塊客戶端模塊 主界面如圖 3-3 所示： 圖 3-3 程序主界面 .1 程序啟動(dòng)重連程序啟動(dòng)重連 以多線程的形式啟動(dòng)主程序，防止程序主界面出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象。在初始化主界面時(shí)， 同時(shí)啟

22、動(dòng)連接下位機(jī)（socket 通信，端口號(hào)：1200 ip：下位機(jī)默認(rèn)）的線程。如果發(fā) 現(xiàn)下位未啟動(dòng)則一直嘗試重連，直至連接下位機(jī)成功，開始測試按鈕才能開始點(diǎn)擊。點(diǎn) 擊開始測試按鈕后，開始定時(shí)任務(wù)，周期 60s。 部分關(guān)鍵代碼：部分關(guān)鍵代碼： 圖 3-3-1 .2 保存文件保存文件 java 客戶端從 otdr 設(shè)備中獲取事件（故障點(diǎn)集合）信息，完成數(shù)據(jù)的分析后，保存 最原始的文件信息為 tmp.csv，方便 excel 打開查看。 圖 3-3-2 為 excel 打開效果： 圖 3-3-2 關(guān)鍵代碼：關(guān)鍵代碼： package .insigma.utils; import ja

23、va.io.bufferedreader; import java.io.bufferedwriter; import java.io.file; import java.io.fileinputstream; import java.io.filenotfoundexception; import java.io.fileoutputstream; import java.io.ioexception; import java.io.inputstreamreader; import java.io.outputstreamwriter; import java.util.date; imp

24、ort mons.logging.log; import mons.logging.logfactory; public class savefileutil private static final log log = logfactory.getlog(savefileutil.class); public static boolean savefile(string str,date date,double lng, double lat) string arr = null; try arr = str.split(n); catch(nullpointerexception e) l

25、og.error(otdr 設(shè)備工作不正常); return false; file file = new file(tmp.csv); if(!file.exists() try (tmp.csv 文件不存在，開始創(chuàng)建); file.createnewfile(); (tmp.csv 文件創(chuàng)建成功); catch (ioexception e) /e.printstacktrace(); log.error(創(chuàng)建文件 tmp.csv 時(shí)，發(fā)生錯(cuò)誤); return false; try bufferedreader br = new bufferedreade

26、r(new inputstreamreader(new fileinputstream(file); stringbuilder sb = new stringbuilder(); string temp; while( (temp = br.readline() != null) sb.append(temp); sb.append(rn); sb.append(事件號(hào),距離(km),熔接耗損(db),回波耗損(db),累計(jì)耗損(db), db/km,事件類型,區(qū)間折射率); for(int i = 20; i 8 b1 = (byte) (n 16 b0 = (byte) (n 24 re

27、turn b; /* * byte convert int * param b * return */ public static int bytes2int(byte b) return b3 /* * float to byte * param f * return */ public static byte float2bytes(float f) int fbit = float.floattointbits(f); byte b = new byte4; for (int i = 0; i (24 - i * 8); int len = b.length; byte dest = n

28、ew bytelen; system.arraycopy(b, 0, dest, 0, len); byte temp; for (int i = 0; i len / 2; +i) temp = desti; desti = destlen - i - 1; destlen - i - 1 = temp; return dest; / 時(shí) 1 字節(jié)，分 1 字節(jié)，秒 1 字節(jié)，年 2 字節(jié)，月 1 字節(jié)，日 1 字節(jié), 預(yù)留 1 字節(jié) /* * 日期轉(zhuǎn)成 8 字節(jié) byte * param date * return */ public static byte date2bytes(date

29、 date) byte b = new byte8; calendar cal = calendar.getinstance(); cal.settime(date); int year = cal.get(calendar.year); int month = cal.get(calendar.month); int day = cal.get(calendar.day_of_month); int hour = cal.get(calendar.hour_of_day); int minute = cal.get(calendar.minute); int second = cal.get

30、(calendar.second); / 按時(shí)、分、秒、年、月、日順序 b0 = int2onebyte(hour); / 1 字節(jié) b1 = int2onebyte(minute);/ 1 字節(jié) b2 = int2onebyte(second);/ 1 字節(jié) system.arraycopy(int2twobytes(year), 0, b, 3, 2);/ 年，2 字節(jié) b5 = int2onebyte(month+1);/ 1 字節(jié) b6 = int2onebyte(day);/ 1 字節(jié) /b7 保留一字節(jié) return b; public static long bytes2long

31、(byte b) long ioutcome = 0; byte bloop; for (int i = 0; i b.length; i+) bloop = bi; ioutcome += (long)(bloop return ioutcome; public static byte longtobytes(long l) byte bytearray = new byte8; for (int i=0; i= 8; return bytearray; /* * int convert 1 byte * param num * return */ public static byte in

32、t2onebyte(int num) return (byte) (num /* * int convert byte(length = 2) * param num * return */ public static byte int2twobytes(int num) byte b = new byte2; b1 = (byte) (num b0 = (byte) (num 8 return b; /* * short convert byte * param b * return */ public static short bytes2short(byte b) return (sho

33、rt)(b1 .5 從從 otdrotdr 設(shè)備采集數(shù)據(jù)設(shè)備采集數(shù)據(jù) 上位機(jī)軟件（java）使用 java 本地方法（jni）調(diào)用 dll 文件，從而驅(qū)動(dòng) otdr 設(shè) 備獲取 otdr 設(shè)備中保存的事件信息。上位機(jī)軟件負(fù)責(zé)解析事件信息（解析成 list 集合） 。 加載加載 dll 文件：文件： 關(guān)鍵代碼： 圖 3-3-5（1） dll 文件： 圖 3-3-5（2）dll 文件 解析數(shù)據(jù)成 list： public static list decodestring(string msg) /存放故障點(diǎn)的集合 list list = new arraylist(); /解析數(shù)據(jù)

34、 string arr = null; try arr = msg.split(n); catch(nullpointerexception e) log.error(otdr設(shè)備工作不正常); return list; /從第20行開始解析數(shù)據(jù) boolean flag = false; /標(biāo)志是否是最后一個(gè)故障點(diǎn) try for(int i = 20; i = 3) /故障距離（單位：米） float distance = float.parsefloat(msgcontent1)*1000; event.setdistance(formatfloat2(distance); /損耗 沒耗

35、損為0.0（單位：db） if(isnotnull(msgcontent2) float loss = float.parsefloat(msgcontent2); event.setloss(formatfloat2(loss); else event.setloss(0.0f); /默認(rèn)衰減 list.add(event); catch(exception e) /system.out.println(msg); log.error(解析事件時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤！); /e.printstacktrace(); return list; .6 事件是否發(fā)生變化算法事件是否發(fā)生變化算法

36、 上位機(jī)軟件（java 開發(fā)）從下位機(jī)獲取經(jīng)緯度，從 otdr 設(shè)備獲取事件（故障點(diǎn)集 合） 。完成事件的分析，如果事件發(fā)生變化（對比上次事件） ，則上位機(jī)軟件（java 開發(fā)） 負(fù)責(zé)向下位機(jī)發(fā)送最新事件信息；否則，不發(fā)送。下位機(jī)負(fù)責(zé)向 gsm 終端（android 客 戶端）發(fā)送短信。 關(guān)鍵代碼如下：關(guān)鍵代碼如下： package .insigma.utils; import java.util.list; import .insigma.pojo.event; /* * 對比事件點(diǎn) * author jingxuan * */ public class contrastlist /對比故障

37、列表，看故障點(diǎn)是否發(fā)生變化 public static int compareevent(list currenteventlist, list lasteventlist) int flag = 0; /0 沒發(fā)生變化 1 變化 if(lasteventlist.size() = 0 else if(currenteventlist.size() = 0 else if(currenteventlist.size() != lasteventlist.size() /故障點(diǎn)個(gè)數(shù)發(fā)生變化 flag = 1; else if(currenteventlist.size() = currentev

38、entlist.size() /故障點(diǎn)個(gè)數(shù)沒發(fā)生變化 /分析故障點(diǎn) for(int i = 0; i = 1) return 1; return 0; .7 發(fā)送發(fā)送 httphttp postpost 如果上位機(jī)軟件（java 開發(fā)）檢測到事件發(fā)生變化，開始向下位機(jī)發(fā)送最新事件信息的 同時(shí)也向 web 服務(wù)器發(fā)送 http post 請求（包含最新事件信息） 。上位機(jī)軟件采用 apache 組織的開源工具 httpclient 發(fā)送 http post 請求。 關(guān)鍵代碼入圖關(guān)鍵代碼入圖 3-3-7 所示：所示： 圖 3-3-7 發(fā)送 http post 請求 第第 4 4 章

39、章 項(xiàng)目總結(jié)項(xiàng)目總結(jié) 4.14.1 項(xiàng)目技術(shù)總結(jié)項(xiàng)目技術(shù)總結(jié) .1 前臺(tái)頁面技術(shù)前臺(tái)頁面技術(shù) 前臺(tái)使用百度地圖 api（javascript 版本） 、jquery、css 等技術(shù)或工具。在 js 腳本 中使用 jquery 的 ajax 函數(shù)定時(shí)向服務(wù)器發(fā)送請求，請求事件列表，服務(wù)器接收到請求 之后，查詢 sqlite 數(shù)據(jù)庫中的 event 表（存放事件信息） 。瀏覽器和服務(wù)器的數(shù)據(jù)交互 格式為 gson，js 腳本拿到服務(wù)器返回的 gson 格式的事件信息后，開始解析數(shù)據(jù)，從而 更新瀏覽器界面。 本次開發(fā)過程中，大量使用百度地圖的 api，開發(fā)項(xiàng)目之前大致了解百度地圖 a

40、pi 類 的使用。頁面布局使用 css+div，按鈕、字體和窗體樣式等也都使用了 css 技術(shù)。使用 jquery 這個(gè)開源的 js 框架，減少開發(fā)成本、提高開發(fā)效率、降低 js 代碼的復(fù)雜度和減 少 js 腳本的書寫量。ajax 技術(shù)可以動(dòng)態(tài)無刷新更新界面，提高用戶體驗(yàn)，給用戶視覺 上的享受，而且還能減少服務(wù)器端壓力，降低服務(wù)器流量的浪費(fèi)，從而減少開發(fā)成本。 .2 服務(wù)器和桌面客戶端技術(shù)服務(wù)器和桌面客戶端技術(shù) （1）servlet: servlet 是在服務(wù)器上運(yùn)行的小程序。這個(gè)詞是在 java applet 的環(huán)境中創(chuàng)造的, java applet 是一種當(dāng)作單獨(dú)文件跟網(wǎng)頁

41、一起發(fā)送的小程序，它通常用于在客戶端運(yùn) 行,結(jié)果得到為用戶進(jìn)行運(yùn)算或者根據(jù)用戶互作用定位圖形等服務(wù)。服務(wù)器上需要一 些程序，常常是根據(jù)用戶輸入訪問數(shù)據(jù)庫的程序。這些通常是使用 cgi(common gateway interface)應(yīng)用程序完成的。然而，在服務(wù)器上運(yùn)行 java，這種程序可使 用 java 編程語言實(shí)現(xiàn)。在通信量大的服務(wù)器上，java servlet 的優(yōu)點(diǎn)在于它們的執(zhí) 行速度更快于 cgi 程序。各個(gè)用戶請求被激活成單個(gè)程序中的一個(gè)線程，而無需創(chuàng) 建單獨(dú)的進(jìn)程，這意味著服務(wù)器端處理請求的系統(tǒng)開銷將明顯降低。 （2）jni: jni 是 java native interfa

42、ce 的縮寫，中文為 java 本地調(diào)用。從 java1.1 開始， java native interface(jni)標(biāo)準(zhǔn)成為 java 平臺(tái)的一部分，它允許 java 代碼和其 他語言寫的代碼進(jìn)行交互。jni 一開始是為了本地已編譯語言，尤其是 c 和 c+而設(shè) 計(jì)的，但是它并不妨礙你使用其他語言，只要調(diào)用約定受支持就可以了。 （3）sqlite： sqlite，是一款輕型的數(shù)據(jù)庫，是遵守 acid 的關(guān)聯(lián)式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它的設(shè)計(jì)目 標(biāo)是嵌入式的，而且目前已經(jīng)在很多嵌入式產(chǎn)品中使用了它，它占用資源非常的低， 在嵌入式設(shè)備中，可能只需要幾百 k 的內(nèi)存就夠了。它能夠支持 windows/

43、linux/unix 等等主流的操作系統(tǒng)，同時(shí)能夠跟很多程序語言相結(jié)合，比如 tcl、c#、php、java 等，還有 odbc 接口，同樣比起 mysql、postgresql 這兩款開源 世界著名的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來講，它的處理速度比他們都快。 （4）httpcomponents: http 協(xié)議（超文本傳輸協(xié)議）也許是當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域最重要的協(xié)議。web 服務(wù)（web services） 、基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的增長對 http 協(xié)議角色的擴(kuò)展作用遠(yuǎn)勝于 用戶驅(qū)動(dòng)的 web 瀏覽器（譯者按：http 協(xié)議的最初目的可能正是為瀏覽器提供良好 的支持） ，同時(shí)不斷增長的更多應(yīng)用也需要 htt

44、p 協(xié)議的支持?；趯?http 協(xié)議良好 的支持和擴(kuò)展的設(shè)計(jì)，httpcomponents 也許會(huì)被正在構(gòu)建 http 客戶端或者服務(wù)器端 應(yīng)用的人所感興趣：比如 web 瀏覽器、網(wǎng)頁蜘蛛（爬蟲） 、http 代理、web 服務(wù)庫、 或是基于調(diào)整或擴(kuò)展 http 協(xié)議的分布式通信系統(tǒng)。 （5）commons-logging: commons logging (jcl)提供的是一個(gè) java 的日志接口，同時(shí)兼顧輕量級(jí)和不依賴 于具體的日志實(shí)現(xiàn)工具。 它提供給中間件/日志工具開發(fā)者一個(gè)簡單的日志操作抽 象，允許程序開發(fā)人員使用不同的具體日志實(shí)現(xiàn)工具。用戶被假定已熟悉某種日志 實(shí)現(xiàn)工具的更高級(jí)別

45、的細(xì) 節(jié)。jcl 提供的接口，對其它一些日志工具，包括 log4j, avalon logkit, and jdk 1.4 等，進(jìn)行了簡單的包裝，此接口更接近于 log4j 和 logkit 的實(shí)現(xiàn)。 4.24.2 技術(shù)創(chuàng)新及特點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新及特點(diǎn) (1) jquery 極大的方便了程序員對 js 腳本的開發(fā)，縮短開發(fā)時(shí)間、提高開發(fā)效率、 也提高了用戶體驗(yàn)。 (2) 使用百度地圖 api（javascript 版本） ，熟悉了百度地圖 api 的使用，在一次開 發(fā)的基礎(chǔ)上，方便開發(fā)者進(jìn)行二次開發(fā)，節(jié)約開發(fā)成本，提高開發(fā)效率。 (3) ajax 使得 web 頁面可以局部刷新，大量減少數(shù)據(jù)交互產(chǎn)生的

46、流量、節(jié)約服務(wù)器 寬帶、緩解服務(wù)器壓力、界面上提高用戶體驗(yàn)。 (4) jni 的使用使得 java 可以調(diào)用 c/c+。java 在處理硬件方面，性能和效率遠(yuǎn)遠(yuǎn) 不如 c/c+,當(dāng)我們的項(xiàng)目在高層次上必須使用 java，而底層必須使用 c/c+時(shí)， 我們可以采用 jni 技術(shù)，使用 java 代碼調(diào)用由 c/c+生成的 dll 文件，從而可 以提高性能和效率上的硬性要求。 (5) 項(xiàng)目中使用了日志管理功能，使用日志管理方便后期維護(hù)和故障排查。 (6) 項(xiàng)目中使用了 java 桌面應(yīng)用程序直接向 web 服務(wù)器發(fā)送 http post 請求的技術(shù)， 使得桌面應(yīng)用程序直接可以安全的與 web 服務(wù)

47、器交互。 (7) 項(xiàng)目中大量使用封裝和設(shè)計(jì)模式等思想，避免重復(fù)造車輪子，重用代碼，提高開 發(fā)效率，較少開發(fā)周期。 4.34.3 個(gè)人收獲與體會(huì)個(gè)人收獲與體會(huì) 不知不覺，時(shí)間如白駒過隙匆匆在指尖溜走?？粗鴿M地的泛黃的落葉，不禁感嘆時(shí) 間滄桑與無奈。 在浙大網(wǎng)新實(shí)訓(xùn)的四個(gè)月中，有同學(xué)的陪伴，有老師的照顧。一路走來，也不覺得 多么累。在實(shí)訓(xùn)過程中也學(xué)到不少知識(shí)，在學(xué)校的大部分都是理論性知識(shí)，真正用于項(xiàng) 目實(shí)戰(zhàn)的并不多。在實(shí)訓(xùn)過程中，鞏固了理論基礎(chǔ)，把從書本上學(xué)到的理論性知識(shí)用實(shí) 戰(zhàn)來鞏固、消化，從而提高理解能力和感悟力。實(shí)訓(xùn)中，老師也講授了不少的書寫代碼 的技巧，對于我們提高開發(fā)效率無疑是有很大幫助的。ide 工具的使用技巧提高我們的 開發(fā)效率，ide 的幫助