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1、华中科技大学 硕士学位论文 基于VB的通信电缆充气机监控系统设计 姓名：孔奇 申请学位级别：硕士 专业：电路与系统 指导教师：严国萍 20070608 I 摘 要 通信电缆充气机是当前电缆维护不可缺少的设备。随着我国通信事业的发展，充 气机得到了广泛的应用，因而对如此众多的充气机进行有效的监控就显得十分必要。 基于此，本文设计了一套基于 VB 的通信电缆充气机监控系统。 本设计是与武汉宜通电信设备有限公司共同开发的一套通信电缆充气机监控系 统，该系统由监控中心系统和充气机系统组成。本文侧重于介绍基于 VB 的监控中心 系统的设计和实现，其中包括系统界面、通信程序和后台数据库三部分。 全文共分为
2、七部分， 首先简要介绍了通信电缆充气机监控系统的基本概念、 构成、 功能、工作原理和软硬件组成。通过对 Visual Basic 6.0 开发工具特点、VB 串行通信 控件、VB 操纵数据库技术的说明，论述了基于 VB 的通信电缆充气机监控系统界面 的设计思想，介绍了系统界面设计的结构、主界面和各个子界面窗口的设计、以及界 面设计的若干关键问题，重点论述了通信程序的设计、后台 SQL Server 2000 数据库 的设计及相关操作。最后，对设计作了验证和总结，探讨了通信电缆充气机监控系统 的发展方向。 关键词：关键词：充气机，监控系统，Visual Basic 6.0，串行通信，Modem，
3、数据库 II Abstract Currently, communication cable inflator is indispensably a kind of equipment that is used to maintain cable. With the development of communications in our country, the inflator is applied abroad. So it is necessary to monitor these inflators effectively. For this, we designed a monit
4、oring system of communication cable inflator which is based on Visual Basic 6.0. The monitoring system of communication cable inflator that we develop with Wuhan Yi Tong Telecom Equipment Ltd. includes the central monitoring system and the inflator system. The design and realization of the central m
5、onitoring system based on Visual Basic 6.0, which consist of three parts-system interface, communication process, background database, are particularly emphasized by the thesis. The whole thesis is composed of 7 chapters. The thesis firstly introduces the foundational concept, the composing, the fun
6、ction, the principle, the software and the hardware of the monitoring system of communication cable inflator. Through elucidating the characteristics, the serial communication, the method of database manipulation, the thesis discusses design thinking of the interface of the monitoring system of comm
7、unication cable inflator based on Visual Basic 6.0; introduces the configuration of the interface, the design of the main window and all the sub-windows; focuses on the design of the communication process and background SQL Server 2000 database design and related manipulation. Finally, the testing r
8、esult and sum-up of the system are given, and the prospect of the monitoring system of communication cable is forecasted. Key words: inflator, monitoring system, Visual Basic 6.0, serial communication, Modem, database I 独创性声明独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个
9、人或集 体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中 以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本 人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密 ，在_年解密后适用本授权书。 本论文属于 不保密。 （请在以上方框内打“” ） 学
10、位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 1 1 绪论 1.1 充气机监控系统介绍 目前,在工业控制设备和民用设施中,有许多设备是全天候运行或者无人值守，通 信电缆充气机就是其中一种1。通信电缆充气机是当前电缆维护不可缺少的设备，它 是一种充气专用设备2，用以向充气电缆充入干燥空气以确保通信质量和延长电缆使 用寿命。近年来，随着我国通信事业的迅猛发展，充气电缆得到大规模地铺设，为了 保证电缆的正常工作，须配置通信电缆充气机适时地为电缆补充干燥空气。为了能够 在充气机出现故障时维护人员能及时处理或者随时了解设备运行情况，需要一种方法 能够在远端监控充气机的运行情况
11、。若铺设专线，则在距离较远的情况下不太可行； 若采用无线方式，就目前而言，代价过高且受到环境限制。利用现有的公用电话交换 网（PSTN）,采用 Modem 进行传输数据不失为一种有效的方法，使用这种方法被监控 设备数目及距离基本不受限制。 本文采用了该方法， 给出了该方法的思路和具体实现。 1.2 项目研究的背景 本文研究内容来源于与武汉宜通电信设备有限公司共同开发的项目充气机 监控系统。 本文重点介绍了功能相对完备、 操作方便的充气机监控系统的上位机部分。 该项目是对分布在各支局的多种机型的充气机进行实时远程监控，以便维护人员能在 第一时间采取措施防止和排除故障，达到无人值守、集中管理、集中
12、维护的目的，从 而提高整个通信生产的劳动生产率，为用户提供更优质的服务。 1.3 本文的研究工作和内容安排 本论文以充气机监控系统现阶段的技术为参考，开发出了一套基于 Visual Basic 6.0 与 SQL Sever 2000 的充气机监控系统。文中介绍了充气机监控系统的结构、上位 2 机系统的主要功能和工作原理；展示了充气机监控系统的界面构成，并对各子窗口模 块进行了说明， 诠释了界面设计中需要注意的关键问题； 详细论述了通信程序的设计， 包括了通信协议的设计、串行通信程序设计、Modem 通信程序设计以及通信程序容错 处理； 阐述了 Visual Basic 6.0+SQL Sev
13、er 2000 的 C/S 数据库应用系统和后台数据库的 设计，以及相关数据库操作；最后对充气机监控系统进行了测试，并对全文作了总结 和展望。 全文共分为七部分： 第一章绪论，介绍了充气机监控系统研究的背景及本文的研究工作和内容安排。 第二章概述了系统的结构和功能，并对系统的工作原理作了说明。 第三章介绍了 Visual Basic 6.0 开发工具的特点，论述了基于 VB 的充气机监控系 统界面的模块化设计思想，展示了系统主要的工作流程，并对主界面和各子窗口模块 界面进行了说明，同时阐述了界面设计的几个关键问题。 第四章论述了基于 VB 的充气机监控系统通信程序设计，包括通信协议设计、串 行
14、通信程序设计、Modem 通信程序设计以及通信程序容错处理。 第五章讲述了基于 SQL Sever 2000 的系统数据库设计方案和结构， 以及相关的数 据库操作。 第六章陈述了整个系统联机运行的结果，证明了本设计的可行性和稳定性。 第七章是结论与展望，总结了本文研究的内容、系统设计的特点以及需改进的地 方，同时对充气机监控系统技术的发展做了一定的探讨。 3 2 充气机监控系统总体概述 2.1 充气机监控系统结构 2.1.1 系统网络结构 本文设计的充气机监控系统由上位机（监控中心、数据库服务器）和下位机（充 气机）组成，上下位机分别通过 RS-232 串口连接 Modem，再通过 Modem
15、 接入公用 电话交换网（PSTN）从而组成集散型主从式网络，上位机与下位机之间能进行通信， 下位机之间不能进行通信，如图 2-1 所示。 图 2-1 充气机监控系统结构 本论文只涉及上位机（监控中心、数据库服务器）系统设计，内容包括充气机监 4 控系统界面设计、通信程序设计和后台数据库系统设计。 2.1.2 下位机结构 下位机由处理器部分（AT89C52 单片机） 、通信子系统、数字量输入、数字量输 出、采集子系统和显示子系统组成。 处理器部分是下位机系统的核心，负责各子系统的协调控制；通信子系统负责和 上位机之间的通信；数字量输入子系统实现可在充气机上直接修改参数的功能；数字 量输出子系统负
16、责控制充气机的压缩、干燥、输气等工作；采集子系统负责采集各项 指标参数；显示子系统负责在充气机面板上显示采集的指标参数以及直接在充气机上 修改参数时的界面。下位机的硬件结构图如图 2-2 所示。 AT89C52 数字量输入子 系统 采集子系统 显示子系统 数字量输出子 系统 通信子系统 上位机 Modem RS-232 PSTN 图 2-2 下位机硬件结构 5 2.2 充气机监控系统功能 2.2.1 系统管理功能 系统管理员能够通过充气机监控系统实现对充气机站点的管理，包括添加新的充 气机站点到系统中、删除系统已存在的充气机站点和修改已存在的充气机站点参数， 这些站点参数包括充气机站点的局名、电话号码、机型、编号、安装人员的联系电话 和安装时间。 2.2.2 设置充气机参数功能 系统管理员能够通过充气机监控系统设置或修改指定充气机的参数，包括联网号 码（监控中心的电话号码） 、告警号码（站点维护人员的联系电话） 、启动压力门限、 停机压力门限、总流量门限和各分路流量门限。 2.2.3 提取充气机数据功能 提取充气
