3CC與M3000數(shù)采儀軟件設(shè)計(jì)使用說明

編碼：3cspI-E-RD-T02

戈頓三?？萍迹暇┯邢薰?/p>

3C數(shù)據(jù)采集傳輸儀軟件V2.0

軟件設(shè)計(jì)說明書

擬制人李巖日期2009-01-09-

審核人蔡志林日期2009-01-16

批準(zhǔn)人鄭益公日期2009-01T8

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030.32009-01-18完成文檔定稿李巖

/.

1、引言

1.1、編寫目的

本文檔定義了用于3c數(shù)據(jù)采集傳輸儀軟件V2.0的規(guī)格和參數(shù)，初步對(duì)軟件結(jié)構(gòu)做出了總體

設(shè)計(jì)，以此作為詳細(xì)設(shè)計(jì)的依據(jù)。本文檔的使用者為戈頓三希科技（南京）有限公司數(shù)采儀開發(fā)

課題組。

1.2、背景

系統(tǒng)名稱3C數(shù)據(jù)采集傳輸儀軟件V2.0

任務(wù)提出者戈帕希共（南京）有限公司

項(xiàng)目目的對(duì)C&M3000型數(shù)據(jù)采集傳輸裝置提供軟件支持

開發(fā)者蔡志林、李巖等

用戶戈頓三希神（南京）有限公司

1.3、定義

IP(InternetProtocol)：Internet協(xié)議

TCP(TransmissionControlProtocol)：傳輸控制協(xié)議

UDP(UserDatagramProtocol,)：用戶數(shù)據(jù)報(bào)

Socket：套接字，原為UNIX專用的網(wǎng)絡(luò)通信接口,

隨著UNIX的廣泛使用而被移植到

DOS和Windows系統(tǒng)。

ODM(OutsourceDesignManufacturer)：外購(gòu)設(shè)計(jì)制造商

OEM(OriginalEquipmentManufacturer)：原始設(shè)備制造商

Hash(硬件中的)：閃速存儲(chǔ)器

DTU數(shù)據(jù)傳輸單元設(shè)備

CDMA

GPRS

/.

2、總體設(shè)計(jì)

2.1、需求規(guī)定

2.1.1v通用性要求

C&M3000型數(shù)采儀需能夠采集監(jiān)測(cè)站點(diǎn)中所有監(jiān)測(cè)參數(shù)，還能夠通過自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備輸出口

獲取其工作狀態(tài)，如運(yùn)行、采樣、測(cè)量、留樣、校準(zhǔn)、報(bào)警、啟動(dòng)、停止、清洗、藥劑添加、遠(yuǎn)

程對(duì)時(shí)、供電狀態(tài)、氣象參數(shù)、室內(nèi)溫濕度及煙感、水感等安全信息等。

2.1.2、通信方式要求

C&M3000型數(shù)采儀需支持以下通信方式

(1)無線通訊方式：CDMA,GPRS；

有線通訊方式：寬帶、ADSL、光纖；

(2)無線+有線：支持上述任意一種無線與任意一種有線通訊方式的組合，有線無線互為

備用，提高數(shù)據(jù)上傳率。

2.1.3、可編程功能要求

C&M3000型數(shù)采儀作為一個(gè)嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，需具有可編程功能，可支持與任意監(jiān)測(cè)設(shè)備

和監(jiān)控中心的通信。

2.1.4、單點(diǎn)多發(fā)功能要求

C&M3000型數(shù)采儀需支持與監(jiān)控中心之間一對(duì)多的通信方式，最多可同時(shí)與4個(gè)采用不同通

信規(guī)約的監(jiān)控中心系統(tǒng)進(jìn)行通信。

2.1.5、輸入輸出端口要求

C&M3000型數(shù)采儀需支持以下輸入輸出端口

(1)5路RS232/485標(biāo)準(zhǔn)串口用于連接各類監(jiān)測(cè)設(shè)備；

(2)8路模擬量接口用于連接8路4-20MA或0-5V模擬量；

(3)8路開關(guān)量輸入(帶光電隔離)測(cè)量設(shè)備狀態(tài)；

(4)8路開關(guān)量輸出(繼電器接點(diǎn)輸出)，用于設(shè)備控制;

/.

(5)一個(gè)lOOM網(wǎng)絡(luò)口用于連接以太網(wǎng)；

(6)2個(gè)USB接口

2.1.6、數(shù)據(jù)發(fā)送方式要求

C&M3000型數(shù)采儀需支持以下數(shù)據(jù)發(fā)送方式：

定時(shí)傳輸：按設(shè)定的時(shí)間間隔自動(dòng)向監(jiān)控中心發(fā)送數(shù)據(jù)。

采樣傳輸：數(shù)采儀每次收到監(jiān)測(cè)儀器新分析結(jié)果后，自動(dòng)向監(jiān)控中心發(fā)送數(shù)據(jù)。

2.1.7.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求

C&M3000型數(shù)采儀需采用大容量存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)，具有內(nèi)存和FLASH閃存兩種存儲(chǔ)設(shè)備，可存儲(chǔ)

不少于12個(gè)月的歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。具有USB接口，支持歷史數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與導(dǎo)出。

2.1.8、統(tǒng)計(jì)功能要求

C&M3000型數(shù)采儀需具有計(jì)算和統(tǒng)計(jì)功能，可依據(jù)預(yù)定程序自動(dòng)計(jì)算監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的小時(shí)均值、

日均值、最大值、最小值等、各種復(fù)雜的運(yùn)算、統(tǒng)計(jì)和分析功能,能對(duì)所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)

和檢索，并以數(shù)據(jù)列表或圖表的方式表示出來。

2.1.9、遠(yuǎn)程控制要求

C&M3000型數(shù)采儀需能夠接收監(jiān)控中心軟件下發(fā)的指令從而對(duì)所連接的自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)

遠(yuǎn)程控制。

2.1.10v報(bào)警信息要求

C&M3000型數(shù)采儀需能將儀器設(shè)備的報(bào)警信息傳至監(jiān)控中心，如：供電電源斷電、設(shè)備斷電、

設(shè)備停運(yùn)、試劑缺少等。

2.1.1K組態(tài)功能要求

C&M3000型數(shù)采儀需內(nèi)置對(duì)象元件庫(kù)，對(duì)組態(tài)支持工作簡(jiǎn)單方便。

2.1.12v運(yùn)彳例程控要求

C&M3000型數(shù)采儀需允許用戶通過自行編程實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行流程的控制。

2.1.13、可靠性要求

C&M3000型數(shù)采儀需全部采用表貼元器件和高可靠性接插件，四層板設(shè)計(jì)，有單獨(dú)的地層和

電源層；采用主板和不同功能擴(kuò)展模塊壓縮到一個(gè)主模塊上的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單；接口全部隔

離包含電源隔離，信號(hào)隔離（光耦）等。產(chǎn)品硬件采用嵌入式元器件全固化設(shè)計(jì)，沒有風(fēng)扇、硬

盤等轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，大大提高了產(chǎn)品的可靠性，降低了設(shè)備對(duì)能源的損耗。

2.1.14x安全性要求

C&M3000型數(shù)采儀需具有密碼驗(yàn)證機(jī)制，能夠設(shè)置三級(jí)系統(tǒng)登錄密碼及相應(yīng)的操作權(quán)限。

2.1.15v外殼防護(hù)等級(jí)要求

C&M3000型數(shù)采儀需適合于環(huán)境惡劣的工作場(chǎng)所，達(dá)到工業(yè)級(jí)應(yīng)用要求。

2.1.16、備用電源要求

C&M3000型數(shù)采儀需配備可選的備用電源，保證交流電源斷電后仍可連續(xù)工作8小時(shí)以上。

2.1.17v內(nèi)部時(shí)鐘要求

C&M3000型數(shù)采儀需具備獨(dú)立電池供電，且支持遠(yuǎn)程時(shí)鐘調(diào)校。走時(shí)誤差優(yōu)于土

0.5s/24ho

2.2、運(yùn)行環(huán)境

2.2.1、硬件環(huán)境

設(shè)備部件設(shè)備部件規(guī)格和數(shù)量備注

CPUARMS3C2440A

SDRAM64M

內(nèi)存

NANDFlash64M

外存

1OOM/1OMLAN

有線網(wǎng)絡(luò)接

口

GPRS/CDMA

無線網(wǎng)絡(luò)接

口

uo接口RS232、RS485

2.2.2v軟件環(huán)境

支持軟件支持軟件版本和簡(jiǎn)介

操作系統(tǒng)Wince用于ARM平臺(tái)

2.3、基本設(shè)計(jì)概念和艇流程

2.3.1系統(tǒng)應(yīng)用示意圖

2.3.2系統(tǒng)模塊示意圖

整個(gè)系統(tǒng)共分為7個(gè)部分

（1）數(shù)據(jù)處理模塊（Main_program）

（2）數(shù)據(jù)接收模塊（接收數(shù)字量和模擬量等不同的信號(hào)數(shù)據(jù)）（DOData）

（3）設(shè)備規(guī)約模塊（同一個(gè)系統(tǒng)中可能同時(shí)存在多個(gè)設(shè)備規(guī)約模塊）（DeviceMod）

（4）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊（同一個(gè)系統(tǒng)中可能同時(shí)存在多個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊但是不能超過8個(gè)）

（SendMud）

（5）短信收發(fā)模塊（特殊的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊）（ShortMsgMod）

/.

(6)歷史數(shù)據(jù)查詢WEB服務(wù)模塊(DtuServer)

(7)遠(yuǎn)程控制模塊(Rtelnet)

L數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)

介r

」V

遠(yuǎn)程控

/.

2.3.2系統(tǒng)啟動(dòng)過程示意圖

數(shù)據(jù)處理模塊

啟動(dòng)系統(tǒng)n?歷史數(shù)據(jù)查詢模塊

設(shè)備規(guī)約模塊

數(shù)據(jù)接收模塊

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊

短信收發(fā)模塊

遠(yuǎn)程控制模塊

/.

2.3.3系統(tǒng)中數(shù)據(jù)區(qū)、數(shù)據(jù)通道、數(shù)據(jù)文件

（1）系統(tǒng)配置信息城區(qū)，此數(shù)據(jù)區(qū)各個(gè)模塊都要使甩數(shù)據(jù)區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖。（見相關(guān)的文檔）

（2）數(shù)據(jù)通道（箭頭方向?yàn)閿?shù)據(jù)流方向）

（3）數(shù)據(jù)文件

/.

數(shù)采儀上存儲(chǔ)四種數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（采樣數(shù)據(jù)，適用于采集頻率不是很高情況下），分鐘平

均數(shù)據(jù)（由設(shè)備算出），小時(shí)平均數(shù)據(jù)（由設(shè)備算出），DI數(shù)據(jù)（包括報(bào)警信息，開關(guān)量信息，

狀態(tài)變化信息）

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、分鐘平均數(shù)據(jù)、小時(shí)平均數(shù)據(jù)都為AI數(shù)據(jù)（所測(cè)試值）

AI數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)格式如下

/.

數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)(2Byte)

數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度(2Byte)

所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最早時(shí)間(4Byte)

所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最晚時(shí)間(4Byte)

數(shù)據(jù)包中數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)

發(fā)送標(biāo)志(IByte)發(fā)送者可以判斷是否有未發(fā)數(shù)據(jù)初始值OXFF

數(shù)據(jù)包n

AI數(shù)據(jù)包格式

時(shí)間(4Byte)發(fā)送標(biāo)志數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2糠n

時(shí)間：4Byte

發(fā)送標(biāo)志：IByte

數(shù)據(jù)：5Byte(數(shù)據(jù)：4Byte質(zhì)量碼：IByte)

DI數(shù)據(jù)文件頭結(jié)構(gòu)

與AI數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相同

DI數(shù)據(jù)包格式

時(shí)間(4Byte)PID(2Byte)數(shù)據(jù)(4Byte)

時(shí)間：4Byte

Pid：2Byte

數(shù)據(jù)：4Byte

/.

2.3.3控模塊流程圖

啟顯

查詢查、一右

動(dòng)示

詢

設(shè)檢

*

/.

2.3.4數(shù)據(jù)處理模決流程圖

/.

2.3.5設(shè)備規(guī)約艇圖

2.3.6數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)斫曜圖

/.

2.3.7設(shè)備規(guī)約程序和數(shù)據(jù)處理主程序之間通訊使用生產(chǎn)者和消費(fèi)者方式

AI糠、DI糠

/.

反控結(jié)果數(shù)據(jù)

2.%人工姻過程

人工處理的是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求的設(shè)備環(huán)境，進(jìn)行配置信息設(shè)置。

/.

2.5、尚未解決的問題

概要設(shè)計(jì)應(yīng)該完成主要模塊設(shè)計(jì)和模塊處理流程設(shè)計(jì)，但是目前完成概要設(shè)計(jì)并不包括接口,

這正是下一步需要進(jìn)行討論的地方。首先課題組內(nèi)部應(yīng)該對(duì)整理架構(gòu)有著統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，然后相關(guān)

實(shí)現(xiàn)的人員一起討論各自的接口，由雙（多）方共定義，由一方來實(shí)現(xiàn)。

3、軟件操作說明

3.1、登陸界面

點(diǎn)擊■按鈕，輸入相應(yīng)的用戶名和密碼。驗(yàn)證后即可登錄到主界面。

如圖：

進(jìn)入監(jiān)控畫面I

■

■

■

,

■

公

圖3-1C&M3000數(shù)采儀登陸界面

圖3-2C&M3000數(shù)采儀密碼驗(yàn)證窗口

/.

3.2、主界面

顯示出煙氣的重要檢測(cè)數(shù)據(jù)，以及功能按鈕。

如圖:

圖3-3C&M3000數(shù)采儀屏主界面

3.3、站點(diǎn)信息設(shè)置

點(diǎn)擊鈕，進(jìn)入站點(diǎn)信息設(shè)置界面。設(shè)置企業(yè)站點(diǎn)等相關(guān)信息。

如圖:

圖3-4C&M3000數(shù)采儀屏站點(diǎn)信息設(shè)置界面

/.

3.4、參數(shù)設(shè)置

點(diǎn)擊”站點(diǎn)信息設(shè)置界面”左下角的隱藏按鈕進(jìn)入煙氣重要參數(shù)設(shè)置界面用于設(shè)置站點(diǎn)信息以及

相關(guān)煙氣的參數(shù)。

圖3-5C&M3000林［義屏參數(shù)麒界面

二級(jí)參數(shù)設(shè)置界面--點(diǎn)擊“參數(shù)設(shè)置界面”左下角隱藏按鈕，進(jìn)入煙氣二級(jí)重要參數(shù)設(shè)

置界面。

如圖:

保存返回

圖3-6C&M3000數(shù)采儀參數(shù)設(shè)置窗口

3.5、用戶管理

點(diǎn)擊進(jìn)入用戶管理界面?？梢越⒉⒃O(shè)置不同用戶，及其權(quán)限的分配。

/.

圖3-7C&M3000數(shù)采儀用戶管理窗口

3.7、設(shè)備反控

點(diǎn)擊國(guó)提窗口按鈕，進(jìn)入設(shè)備反控窗口.控制煙氣檢測(cè)設(shè)備。

圖3-9,3-10C&M3000數(shù)采儀反控窗口

/.

3.8、數(shù)據(jù)顯示

點(diǎn)擊靜■按鈕，進(jìn)入數(shù)據(jù)顯示窗口，顯示當(dāng)前的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)值。

圖3-11C&M3000數(shù)采儀數(shù)據(jù)顯示窗口

歷史數(shù)據(jù)的查詢包裹：“實(shí)時(shí)曲線報(bào)表”，“分鐘報(bào)表”，“小時(shí)報(bào)表”。

點(diǎn)擊■■■按鈕，進(jìn)入煙氣檢測(cè)實(shí)時(shí)曲線報(bào)表。

如圖：

圖3-12C&M3000數(shù)采儀曲線窗口

分鐘報(bào)表

點(diǎn)擊.圖按鈕,進(jìn)入分鐘歷史數(shù)據(jù)報(bào)表。

/.

如圖:

圖3-13C&M3000數(shù)采儀報(bào)表窗口

點(diǎn)擊小時(shí)"

胺鈕，進(jìn)入小時(shí)歷史數(shù)據(jù)報(bào)表。

如圖:

圖3-14C&M3000數(shù)采儀報(bào)表窗口

/.

4、接口設(shè)計(jì)

4.1、用戶接口

整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)置都是通過預(yù)先配置文件來完成的