（检测技术与自动化装置专业论文）基于c＃net的电力监控主站后台监控程序的设计.pdf

摘要 摘要 近年来无线通信技术的迅速发展，因其受地形影响较小加之通讯成本低廉的 优点引起越来越多人的关注。人们逐渐意识到使用无线通信作为电力系统数据传 播的媒介具有广阔的应用前景。 本文顺应当代科技发展趋势，在对当前的几种无线数据传输技术进行比较的 基础上，选择当今非常流行的通用分组无线业务( g p r s ) 作为通讯的媒介，提出了 基于g p r s 网络的智能电力监控系统。通过g p r s 网络的数据通信，该系统能实现与 监控子站双向通信，既能从各监控子站接收各种电气参数数据、又能为用户提供 一个可视化界面，使用户足不出户即可了解远方子站实时运行状况，并可根据实 际需要向监控子站发送各种操作命令，控制监控子站的运行情况。该监控系统 如今已投入实际应用，运行情况良好。 本论文的第一章简要了概括了我国电力通信网的发展历程及现状，紧接着二 一五章分别介绍了翔安大道电力监控系统的相关硬件和软件知识，包括了g p r s 、 g p r s 数据终端、n e t 框架，编程语言v is u a lc # n e t 和s q ls e r v e r2 0 0 0 数据库。 第六章给出了整个系统的框架图，简单介绍了监控主站、中继系统和监控子站各 部分主要任务，以及相互之间的通信协议。第七章介绍了监控系统软件各主要模 块和两个重要控件。最后一章是对所做工作的总结以及系统的不足和展望。 关键字：g p r s ；无线监控；v c # n e t a b s t r a c t a b s t r a c t i nt h er e c e n ty e a r s ，t h eg r e a td e v e l o p m e n to fw i r e l e s sc o m m u n i c a t i o nm a k e s p e o p l ep a y m o r ea n d m o r ea t t e n t i o no ni t b e c a u s ew i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n sc o s ti s v e r yl o wa n di ti sl e s si n f l u e n c e db yl a n d s c a p e p e o p l eg r a d u a l l yr e a l i z et h a tt h eu s e o f w i r e l e s sc o m m u n i c a t i o na sam e d i u mo f p o w e rs y s t e md a t ah a sap r o m i s i n gf u t u r e t h i sd i s s e r t a t i o nc o n f o r mt h et r e n do fo u rt i m e s b a s e do nt h ec o m p a r i s o no f s e v e r a lk i n d sw i r e l e s sd a t at r a n s m i s s i o nt e c h n o l o g yn o w a d a y s ，ih a v i n gc h o s e nt h e m e t h o do fg p r s ( g e n e r a lp a c k e tr a d i os y s t e m ) w h i c hi sv e r yp o p u l a rn o w , a sa m e d i u mo fc o m m u n i c a t i o n i nt h i sp a p e rir e l e a s e da i li n t e l l i g e n te l e c t r i c a lm o n i t o r i n g s y s t e mo w i n gt og p r sc o m m u n i c a t i o n t h r o u g ht h eg p r s ，t h es y s t e mc a nr e a l i z e t h et w o - w a yc o m m u n i c a t i o nw i t ht h eg p r sd t u ( d a t at e r m i n a t eu n i t ) o nt h eo n e h a n d ，t h es y s t e mr e c e i v e sd a t ao fa l lk i n d se l e c t r i cp a r a m e t e rt h a tc o l l e c t e df r o mt h e s u b s i d i a r ys t a t i o n s ，o nt h eo t h e rh a n di tp r o v i d e sav i s u a li n t e r f a c ef o rt h eu s e r , w h i c h m a k e st h eu s e rc a l lr e a l t i m em o n i t o rt h es u b s i d i a r ys t a t i o n sw i t h o u tg o i n go u t i f n e c e s s a r y , t h es y s t e mc a na l s os e n dav a r i e t yo fc o n t r o lc o m m a n dt om a n i p u l a t et h e s u b s i d i a r ys t a t i o n s t h i ss y s t e mh a sr u ni n t oo p e r a t i o n ，a n dh i t h e r t oi ng o o dc o n d i t i o n t h ef i r s tc h a p t e ro ft h i sd i s s e r t a t i o nb r i e f l yi n t r o d u c e dt h ed e v e l o p m e n ta n d c u r r e n ts i t u a t i o no ft h ee l e c t r i cp o w e rc o m m u n i c a t i o nn e t w o r k t h e nf r o mt h es e c o n d c h a p t e rt ot h ef i f t hc h a p t e ri n t r o d u c e dt h eb a s i ck n o w l e d g eo ft h eh a r d w a r ea n d s o f t w a r et h a tr e l a t e dt ot h ee l e c t r i c a lm o n i t o r i n gs y s t e mo fx i a n g a nr o a d ，i n c l u d i n g g p r s ，g p r sd t u ，n e tf r a m e w o r k ，t h ep r o g r a m m i n gl a n g u a g e ( v c # n e t ) a n dt h e s q ls e r v e r2 0 0 0d a t a b a s e t h en e x tp a r tp r o v i d e dt h ew h o l ef r a m e w o r ko ft h e m o n i t o r i n gs y s t e ma n de x p l a i n e dt h em a i nf u n c t i o n so ft h es y s t e m st h r e em o d u l e s r e s p e c t i v e l y t h e s et h r e ei m p o r t a n tm o d u l e sa r e m a i ns t a t i o n , r e l a ys y s t e ma n d s u b s i d i a r ys t a t i o n s t h e nt h es e v e n t hc h a p t e ri n t r o d u c e dt h em a i nm o d u l e so fs y s t e m s o f t w a r ea n dt w os i g n i f i c a n tc o m p o n e n t s t h el a s tc h a p t e rs u m m a r i z e dt h ew o r kt h a t h a sb e e nd o n e ，p o i n t e do u tt h es h o r t a g ea n dt h ee x p e c t a t i o no ft h em o n i t o r i n gs y s t e m k e yw o r d s ：g p r s ；w i r e l e s sm o n i t o r i n gs y s t e m ；v i s u a lc 撑n e t 厦门大学学位论文原创性声明 兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立完成的研究成果。 本人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果，均在文中以明 确方式标明。本人依法享有和承担由此论文而产生的权利和责任。 声明人( 签名) ： 李史 z o o 彩年夕月弓口日 厦门大学学位论文著作权使用声明 本人完全了解厦门大学有关保留、使用学位论文的规定。厦门大 学有权保留并向国家主管部门或其指定机构送交论文的纸质版和电 子版，有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学 校图书馆被查阅，有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索， 有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适 用本规定。 本学位论文属于 1 、保密() ，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密( ) ( 请在以上相应括号内打“4 ”) 作者签名： 导师签名： 光有 罗小n日期：沁9 年j 月；d 日 日期：删咖口日 第一章绪论 第一章绪论 经过几十年的努力，我国的发电设备装机容量和发电量、电网规模均居世界 前列，形成了以大型发电厂和中心城市为核心、以不同电压等级的输电线路为骨 架的各大区、省级和地区的电力系统。近十年来，随着国民经济的快速持续增长， 用电需求量也随之急剧增长，对供电可靠性和供电质量提出了更高的要求。电网 发展和规划面临新的挑战。至u 2 0 1 0 年，我国将初步建成以特高压电网为骨干网架， 各级电网协调发展的的国家电网。 1 1 电力通信网 而电网的发展必须依托于坚固的电网结构，先进的通讯网络来支持。为了保 证电力系统的安全稳定运行，电力通信网应运而生。它同电力系统的安全稳定控 制系统，调动自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。 电力通信网传输的数据可划分为关键运行业务的数据和事务管理业务的数 据两大类。关键运行业务的数据是指远动信号、数据采集与监视控制系统、能量 管理系统、继电保护信号和调度电话等，关键运行业务的数据信息量不大，但对 通讯的实时性、准确性、安全性和可靠性的要求很高，是一种相对独立的信息系 统；事务管理业务的数据包括行政电话、会议电话和会议电视、管理信息数据等。 业务种类多，变化快，通信流量大，必须进行宽带传输。 1 2 我国电力通信网的发展 电力通信网依存于电力网之中，随着电力网的发展而壮大，随着电力技术与 通信技术的融合而成长，随着电网运行自动化水平的提高而显得越来越重要。 早在上世纪四十年代，我国就出现了最早的电力通信。但都处于以城市为中 心的孤立系统阶段，通信主要依赖明线电话，长距离通信则使用日本生产的电力 线载波机。 到了五六十年代，我国工农业生产迅速恢复发展，用电量出现激增，东北、 华北电网相继建成，以明线电话、电力线载波和电缆通道为主要方式的电力通信 某十c 1 | f n e t 的i 乜力舱控主站后台揽拧程序的设计 也迅速发展。此时我国使用的电力线载波机主要是苏联进口的，并开始自己研制 开发生产。 到七十年代末期，我国电力通信中电力线载波通信仍居主导地位，其它有小 容量( 1 2 0 路以下) f d m 模拟微波、邮电多路载波、电缆及架空明线等。由于通 信电路不健全，自动化水平低，造成很多大面积停电事故和系统振荡事故，扩大 和延长了事故处理时间，给工农业生产带来很大的影响。 进入八十年代以来，我国电力事业和电力系统迅猛发展。与此同时，信息时 代的到来，促进了全球范围内电信科技的全面、多维发展，各种新兴的通信技术 不断出现。数字微波、卫星通信、光纤通信、移动通信、对流层散射通信、特高 频通信、数字程控交换机等新兴通信技术在电力系统中得以逐步的推广使用。并 初步构成了以微波、卫星通信为主干线路，覆盖全国大部分省区的电力通信网。 九十年代我国电力通信网得到了进一步的发展壮大，各种新技术新设备不断 得以应用，传输网、交换网等得到进一步完善，数字数据网、监测网、互联网、 支撑网等也逐步建立和引入。 1 3 我国电力通信网的现状 经过几十年的发展，电力通信网已从原来的电力载波、模拟微波、数字微波 发展到光纤通信，完成了通信方式由微波为主、载波为辅到光纤为主、微波为辅 的过渡。随着通信光纤网络的构成，电力通信网的业务不再仅仅是最初的关键运 行业务，也逐渐涉及到事务管理业务。自2 0 0 5 年以来，国家电网公司逐步加大对 通信信息化网络的投入，目前，电力行业通信信息化业务整体上已经小具规模。电 力主体通信信息化框架基本确定。电力系统已初步建成全国电力通信光纤传输一 级网络，形成三纵四横的网格状网架。 针对近几年来通信技术和网络技术的迅速发展，特别是无线通信技术的发展 和6 s m 网络的出现，本文提出了以g p r s 为通信方式，实现电力通信网关键运行 业务数据的传输的想法。在实验室原有电力监控研究的基础上提出一套较完善的 解决方案，将其运用到厦门翔安大道电力监控系统。 2 第二二章基于g p r s 的远程数据传输的关键技术 第二章基于g p r s 的远程数据传输的关键技术 2 1 监控中心与各箱式变通信方式的选择 在本文涉及到的电力监控系统中，主站监控中心与各箱式变之间存在着频繁 而又不间断的数据联系，因此通信功能的是否完善及通信质量直接关系到该监控 系统的可靠性、实时性、实用性以及可扩展性。目前市场上可以提供的子站与监 控中心之间通信有以下几种解决方案： 有线载波或光纤通信 无线数传电台 通用分组无线业务g p r s ( g e n e r a lp a c k e tr a d i os e r v i c e ) 从实际情况考虑，应该综合考虑安装成本和扩展简易性，从中筛选一种或两 种方式结合使用。使用有线载波或光纤通信必须考虑到监控中心和各箱式变的地 理位置，因本系统各箱式变的地理分布都很分散，如果使用有线通信，必然受到 各种地形因素的制约，设施及布设的成本比较高，且扩展性不强。鉴于有线通信 方式固有的局限性，此种方式在本系统中是不可取的。无线数传电台一定程度上 摆脱了线路布设的问题，但仍受地形( 建筑物，山体) 影响较大，且通讯距离有一 定限制( 平原地带最远5 0 k m ) ；由于必须具备专用的数传频段，组网费用高；需 要专业人员维护管理，维护费用很高。基于以上两组通讯方式的缺点，并结合该 系统数据流量较小，实时性强的通讯特征，我们选用g p r s 作为该项目的网络通 信平台，因为： 1 支持点对点、中心对多点及多点间的实时、对等数据传输，组网灵活， 不受通讯距离和区域的限制。 2 可扩展性强，每增加一个子站只需要向移动公司开户一张s i m 卡，装入 箱式变中g p r sd t u 即可。 3 g p r s 永远在线，按流量计费，从而提供了一种高效、低成本的无线分组 数据业务。 4 数据传输速率高，最高理论传输速度可达1 7 1 2 k b p s 。 基于c 撑n e t 的f 乜力监控主站后1 - , i 临控程序的设计 2 - 2g p r s 概述 g p r s 是通用分组无线业务( g e n e r a lp a c k e tr a d i os e r v i c e ) 的简称，它突破 了g s m 网只能提供电路交换的思维方式，通过增加相应的功能实体和对现有的基 站系统进行部分改造来实现分组交换，得到可观的用户数据速率。g p r s 是一种 以全球手机系统( g s m ) 为基础的数据传输技术，可说是g s m 的升级。和以往连 续在频道传输的方式不同，是以封包( p a c k e t ) 式来传输，因此使用者所负担的 费用是以其传输数据单位计算，理论上较为便宜。 2 3g p r s 的发展 g p r s 是介于第二代和第三代之间的一种技术，通常称为2 5 g 。根据欧洲e t s i 的建议，g p r s 分为两个发展阶段。g p r s 的第一阶段将能支持下列功能和业务： 1 t c p i p 和x 2 5 业务 2 全新的g p r s 空中接口加密技 3 g p r s 附加业务 4 增强型的短信业务( e s m s ) g p r s 分组数据计费功能，即根据数据量而采取计费上述功能业务中最显著 的是t c p i p 和x 2 5 功能。g s m 网络可以通过t c p i p 和x 2 5 为用户提供电子邮 件、w w w 浏览、专用数据、l a n 接入等业务。g p r s 第二阶段的规范尚在制订之中， 它将能提供更多的新功能和新业务。 2 4g p r s 的特点 1 优化了对网络资源和无线资源的利用，采用分组交换技术，高效传输高速 或低速数据和信令。每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由 多个用户共享，资源被有效的利用。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、点 多分散、中小流量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。 2 支持中、高速率数据传输，可提供9 0 5 - - - 1 7 1 2 k b i t s 的数据传输速 率( 每用户) 。采用了与g s m 不同的信道编码方案，定义了c s - 1 、c s 一2 等四种编 码方案。 4 第二章基于g p r s 的远程数据传输的关键技术 3 提供了与现有数据网的无缝连接，网络接入速度快。 4 g p r s 既能支持偶尔的大量数据的传输，又能支持间歇的爆发式数据传输。 而且能在1 秒之内恢复数据的重新传输。 5 在g s mp l m n 的基础上，引入两个新的网络节点：一个是与m s c 在同一等 级水平的服务支持节点( s g s n ) ，并跟踪单个m s 的存储单元，实现安全功能和接 入控制。另一个是g p r s 网关支持节点g g s n ，g g s n 支持与外部分组交换网的互通， 并经由基于i p 的g p r s 骨干网和s g s n 连通。 6 g p r s 的密码设置程序的算法、密钥和标准与目前g s m 中的一样，身份认 证和加密功能由s g s n 来执行。不过其使用的密码算法是专为分组数据传输所优 化过的。 7 不管这个s i m 是否具备g p r s 功能，移动设备( m e ) 都可以通过s i m 访问 g p r s 业务，。 8 使用封装和隧道技术用户数据在m s 和外部数据网络之间透明地传输：数 据包用特定的g p r s 协议信息打包并在m s 和g g s n 之间传输。这种透明的传输方 法缩减了对外部数据协议解释的需求，而且易于在将来引入新的互通协议。用户 数据能够压缩，并有重传协议保护，因此数据传输高效且可靠。 2 5 本章小结 本章在提出以g p r s 为通信方式的构想上，通过其与有线通信和无线数传电 台的比较，详细分析了使用g p r s 为通信平台的原因。进而简要介绍了g p r s 的概 念，发展以及自身的特点。 5 幕于c 1 | | n e t 的电力舱控主站后j l 临控程序的设计 第三章系统g p r s 通信硬件概述 在本监控系统中，所采用的主要是上一章节所涉及的g p r s 网络通讯技术， 所以在各箱式变端即子站端必须配备一个终端设备，利用现有的g p r s 网络，保 证各箱式变能及时，正确的接收信息并准确无误的把各种数据信息发送到监控主 站。该项目我们选用蓝斯公司生产的l z 7 1 3 cg p r sd t u ( d a t at e r m i n a t eu n i t ， 数据终端单元) ，下面简要介绍该d t u 各项参数特点及设置。 3 1 厦门蓝斯公司简介 厦门蓝斯公司是一家致力于工业领域无线数据传输通信产品的高新技术企 业，拥有无线数据通信领域的先进技术，不断推出满足市场需求的产品，广泛应 用于油田、煤矿、水利、气象、电力、金融、公安、交通、汽车导航等行业，为 企业提供享受信息自由互通的便利服务。 3 2l e n zl z 7 1 3 c6 p r sd t i j 产品特点及主要参数 e m c 抗干扰设计，适合电磁环境恶劣的应用需求，内部集成了高速嵌入式处 理系统，提供t c p i p 协议栈。适用于自身不带t c p i p 协议栈，但具有 r s 2 3 2 r s 4 8 5 t t l 接口通信能力的设备，并为用户提供高速、永远在线、透明数 据传输的通道。同时考虑到不同的组网需要，在网络上实现虚拟数据专用网。 具体特点如下： ( 1 ) 采用低功耗高性能的嵌入式处理器，可高速处理协议和大量数据 ( 2 ) 支持全透明方式下多中心数据传输，即可以设置主副中心i p ( 3 ) 支持根据域名和i p 地址访问中心 ( 4 ) 多种标准的a t 界面命令，方便程序设计 ( 5 ) 软硬件看门狗设计，保证系统稳定。完善了g p r s 网络中所出现的假拨 号，掉线自动重启，远程唤醒等功能 ( 6 ) 可通过串口升级程序 ( 7 ) 一个符合i s 0 7 8 1 6 3 i c 卡标准的s i m 卡座，支持符合g s m i1 1 1 和 6 第三章系统g p r s 的通信硬件概述 g s m l l 1 0 ，规范s i m 卡；简化的接口设计，使用通用的2 3 2 接口和简单的a t 命 令交互界面。 3 3l e n zl z 7 1 3 c6 p r sd t u 结构 s p a m f l a s hji 幢块丫1 c p u 嵌入式模块 指，j j 灯模块 r s 2 3 2 戳鎏麓挚8 5 收发l i i i g p r s 模块 ；i ；模块 _ 二次i h 濒模块 = = 用户接l _ l 梭块 时钟j ；j 块 系统复何模块 人线及其 接l j 模块 i m 按u 模块 图3 - 1l z 7 1 3 cg p r sd t i j 硬件结构 如上图，该g p r sd t u 的系统有如下几个主要部分：1 6 位k u 8 0 l 1 8 8 e 处理器； 2 5 6 k bs r a m 5 1 2 k bf l a s h ；s i e m e n sm c 3 5 1 工业g p r s 模块，提供1 2 0 0 5 7 6 0 0 k b s 的传输速率；二次电源模块，采用5 v 3 5 v 电压，供电电源适应性更宽。 3 4l e n zl z 7 1 3 c6 p r sd t u 的设置 连接好电缆并检查无误，连接天线，放入有效的s i m 卡，给d t u 上电，d t u 上 的p w r 指示灯亮，a c t 指示灯也同时亮，o n li n e 指示灯在设备连接至j j d t u 网络后即 正常亮起，表示d t u 正常工作，如果a c t 灯闪亮表示用户数据口有数据输入出。 如果是第一次安装使用该d t u ，则需要对该d t u 进行参数设置，才能正常进行 测试或使用，这时可以利用l e n z 公司提供的参数设置软件进行参数的配置。具体 步骤如下： 1 、连接好硬件设备，但不要给d t u 上电 2 、打开“参数设置 软件，可以见到如下界面： 7 幽32 参数设置软件界l m 舀先要埘参数刚置软件中的串l i 参数进行设酣，默认世置如下： 波特卒： 5 7 6 0 0 数据他：8 停止位：l 校验：无 3 、点卉菜单栏“状态”，选巾“进入配置状态”；然后给| u 上电进入配置状 态，若左j 文木框出现一系列英文并最后m 玑“o k ”，这时就可以对| ) i l 进 ? 配 置了。 4 、进入配置状态后，就川在配置软件的右侧椎中，输入霄淄垃胃参数晌1 ：| | 髓 町以完成d t 的参数设置( 也可证右侧的信息姓示框- ，输八具体的a i 指令米改m 但比较麻烦) 。于涉及到的参数繁多，以下仅介绍j ，木项u 订关的参数 竺皑 刘于第版块叶| 一1 1 设崔1 ，耍发置的足d | 将要访问的主剐服务器r r 心的 t p 地址和端l 7 吁，还_ 】n 女置向多服务中心并发数捌或行i 叮1 5 2 置 ：副服务器，”心， j l 常在主- t 心1 0 输数抛，当_ 上。 l 心现问题时，自动切换到副中心柬t 输数引， 确慊数挤 丌：会丢火。这一步时r 个d t u 来| 兑足至关重要的。这f 次使刖该i ) t i ， 耍该d 1ll 。f u 就会自动爿找原先蹬置的中心地址和土中心地址端r 】号， d ，奉列l hq ! ，e 。p 心地址定要设胃成中琳软件所在电腑的1 1 ，端【号 要小与 第三帝系统g p r s 的通信硬件概述 微软系统占用的端口冲突就可以了，一般默认为5 0 0 1 。 对于第二版块d t u 参数，这里依次需要设定的参数是： ( 1 ) 激活方式选择根据用户实际使用方式定制激活模式，可大量节约用户的数 据通信流量，节省费用，达到按需上线的目的。 激活的方式分别为： a u t o ：上电后，d t u 自动登陆数据中心，永远在线； s m s d ：上电后，d t u 处于等待短信唤醒状态，需用户发短信激活后才登陆数 据中心； c t r l ：上电后，d t u 处于等待电话唤醒状态，需用户拨打电话产生r i n g 激活； d a t a ：上电后，d t u 处于等待数据唤醒状态，当有数据流( 或者设置的特定 字符) 通过串口发送d t u 后，系统就立即登陆数据中心； r t c d ：上电后，d t u 会先和数据中心连接，成功后，数据中心会下发一条时 间校准数据至u d t u ，d t u 完成校准后处于等待定时唤醒状态，当到达设定好的激活 日期后，d t u 开始自动激活； m i x d ：混合唤醒模式，即s m s d c t r l d a t a 等模式可以混合使用，设备上电后 即处于等待唤醒状态，当接收到唤醒短信、唤醒电话、唤醒数据流中的一种唤醒 方式后，d t u 进入工作状态 ( 2 ) 工作模式根据实际使用情况来设定，使用方便、灵活根据使用情况的设 定 d t u 工作模式分别为： p r o t ：t c p 心跳包的透明传输模式，最大数据包为1 4 5 0 个字节； l n g t ：t c p 心跳包的透明传输模式，最大数据包为8 1 9 2 个字节； t c s t ：自定义注册包和心跳包模式，支持全透明模式通信； t r n s ：普通调制解调m o d e m 模式； t l n t ：t e l n e t 远程登录模式： s m s t ：全透明短信工作模式。 ( 3 ) 波特率 设置d t u 串口通讯速率，该波特率必须与用户终端设备( 本项目中及各箱式 变工控机串口) 波特率相同。否则传输的时候会出现数据错误。该系统我们将波 9 肇于睇n e t 的f l 力豁摔主站后台舵控程序的设汁 特率设定为9 6 0 0 b p s 。 ( 4 ) 数据、校验及停止位 主要针对与d t u 对接的终端设备串口的参数进行相应设置； 模式分别为： 8 n 1 ：8 位数据位、无校验、l 位停止位； 8 e l ：8 位数据位、偶校验、1 位停止位； 8 0 1 ：8 位数据位、奇校验、1 位停止位： 一般的设定为：8 n 1 ：8 位数据位、无校验、l 位停止位 ( 5 ) 设备i d 号码 对d t u 进行编号设置，位数取8 位，不足8 位前面补o ，如：设备编号定为l ， 则设置为0 0 0 0 0 0 0 1 ；设备工d 号一般没有定性要求，可根据需要设定。但一个系统 中设备i d 号不能重复，每台d t u 有且只有一个设备i d 号 ( 6 ) 设备s i m 卡号码 用于设置d t u 设备所用s i m 的手机号码，位数必须为l l 位数；也无定性要求， 可根据需要设定。 ( 7 ) 调试信息等级 为便于维护d t u ，系统运行中可以输出调试信息，调试信息等级越高输出的 调试信息越多，默认值为1 ，即输出正常调试信息：调试信息分为3 个等级( 0 、1 、 2 ) ： o ：关闭所有d t u 调试信息； 1 ：打开d t u 正常调试信息； 2 ：打开d t u 详细调试信息； 该设定对于项目前的设备的调试是很有帮助的。在初期调试阶段，可以将调 试信息等级设置成2 ，这样当出现故障的时候，方便我们查出故障所在并加以纠 正。项目正式运行时，可以将调试等级设成o ，关闭所有调试信息，减少调试信 息数据对通信造成的影响，保证d t u 通信的准确度。 对于第三、四、五版块，里面的参数在该d t u 内部已经有默认设置，除非特 殊情况，一般不用更改。这里要注意到的是心跳包时间，设定d t u 为了维持t c p 链路，而周期向中心发送的心跳信息。简单的说心跳包就是客户端定时发送简单 1 0 第十系g p r s * j m ，m m 4 的信包给服务器端告诉它我还在而已。比如，设罱了心跳包的时 【j j 为3 ( ) 秒，, s b s z , d t u 检删到个： 0 秒内，如果没有任何数删传输，它就会发一个数据钏j k 务器- 以保持链路的畅通。土錾是为r 防止链路过长时日j 没数据传输，导致移动运营 商断掉此链路：另外如果足服务器端e 功发送心跳包，, f f 以川术腧测d t 【魁行l f 常j 怍。 l 兰生一 童畦堇 囊醚哩鲢鳢韭鲤牲u 蟹重一一 m ：l 兰唑 m ：0 壁坠 月p gi 竺坚里 稠： 一 目# 岳靳5 m _ 。l 竺! 一 佛明日：。蕊 图33 ：l e n z 参数设置软件荐板块参数配置界面 设置完以卜涉及到的各参数后，点击1 圈界面中的“开始配置”，则在庄上 文本框巾会显示哪些参数最置成功，哪些失败。符有某项参数来配置成功，则必 须对浚参数进行单独配置。确认各参数配置无误后，重新启动d f u ，若成功d t t 会自动搜寻之阿设置的主巾心地址和丰t ，心端1 ，与之连接并建立链路进行通 信。埘软件则自动进入通信状态。 35 本章小结 在l 一章分析 p r s 概况的堆础e ，冰章介绍了厦门蓝斯公训生产的 l z 7 1 ： c ( ；p r sd r u 的特点，参数，并给出了结构图，毗及详细描述t x , j 各雨要参 数作用乖殴置力法 吾 一 爹 耻 扯鲋 蒸三 基于c 撑n e t 的l 乜力俯控土站后台舱挡程序的设计 第四章m i c r o s o f t n e t 及c # n e t 概述及网络编程 4 1 n e t 概述 4 1 1 什么是n e t n e t 平台的全称是v i s u a ls t u d i o n e te n t e r p r i s ea r c h i t e c t ( 企业架构) ， 这样的命名很好的说明了n e t 是用来实现企业级解决方案的。n e t 给我们描述 了这样一个未来：无论在哪儿，无论什么时间，无论在什么设备上都可以使用自 己熟悉的界面操作，用自己熟悉的技术进行开发。 微软公司的新战略，将互联网本身作为构建新一代操作系统的基础，对操作 系统和i n t e r n e t 的设计思想进行合理的延伸。n e t 能使用户通过w e b 与众多的 智能设备交互，并确保用户而不是应用程序控制这个交互。确保开发人员开发出 摆脱设备硬件束缚的应用程序，方便轻松实现互联网的连接。 具体的讲，n e t 是一个定义了一种通用语言子集( c o m m o nl a n g u a g es u b s e t ， c l s ) 的丌发平台，c l s 是一种为符合其规范的语言与类库之间提供无缝集成的混 合语言。n e t 提供了对下一代网络通信标准可扩展标记语言( e x t e n s i b l e m a r k u pl a n g u a g e ，x m l ) 的完全支持，并统一了编程类库。 不久的将来，n e t 还计划实现人机交互，微软将在软件中添加手写和语音 识别功能，让人们能够与计算机进行更好的交流。 总的说来，n e t 是一种面向网络、支持各种用户终端的开发平台环境。其 核心内容之一就是要搭建第三代因特网平台，解决网站之间的协同合作问题，而 最大限度地获取信息。在n e t 平台上不同网站之间通过相关的协议联系在一起， 网站之间形成自动交流、协同工作、提供最全面的服务。 4 1 2 n e t 核心组件 n e t 的核心组件包括： 一组用于创建互联网操作系统的构建块，其中包括p a s s p o r t n e t ( 用于用户 认证) 以及用户首选项管理、用于文件存储的服务、日历管理以及众多的其 1 2 第p n q 章m i c r o s o f t n e t 及c # n e t 概述级嘲络编成 他任务。 构建和管理新一代服务的基本结构和工具，包括v i s u a ls t u d i o n e t 、n e t 企业服务器、n e t 框架和w i n d o w s n e t 。 n e t 用户体验 能够体验新型智能互联网设备的n e t 设备软件 4 1 3 n e t 的重大意义 计算机的功能将会得到大幅度提升，计算机的操作也会非常简单、 不但会改变开发人员开发应用程序的方式，使得开发人员能创建出全新的应 用程序，大幅提高软件生产率。 把雇员、客户和商务应用程序整合成一个协调的、能进行智能交互的整体。 4 2 n e t 框架 4 2 1 什么是n e t 框架 多年以前，成千上万的程序员为了处理通信接口和不同语言间的冲突而艰辛 编程，直到微软组件对象模型( c o m p o n e n to b j e c tm o d e l ，c o m ) 的出现，通过将 组件改变为通用集成型的构件，是开发人员从繁复的编程事务中解脱出来，但同 时产生了日益庞大的应用程序和不断升级的软硬件系统。而n e t 的出现使得一 切问题都迎刃而解。“框架 是开发人员对编程语言命令集的称呼。n e t 框架 是n e t 平台的基础架构。其强大的功能来自于公共语言运行时( c o m m o nl a n g u a g e r u n t i m e ，c l r ) 环境和类库。c l r 和n e t 框架类库机密结合，提供了不同系统间 交叉和综合的解决方案和服务，使整个软件开发平台和规范达到“3 a ( a n y t i m e 、 a n y w h e r e 、a n y d e v i c e ) 境界。 n e t 框架包括以下四个组成部分：( 1 ) 虚拟对象系统( v o s ) ( 2 ) 元数据( 3 ) 虚 拟执行系统( 4 ) 公共语言规范 4 2 2 n e t 的组件和服务 n e t 框架为开发人员提供了一个统一、面向对象、层次化、可扩展的类库 基于c 撑n e t 的i i l 力监控土站后台航控程序的设计 集，使不同语言之间的交互开发成为可能并尽量简单。通过创建跨编程语言的 a p i 集，n e t 框架可以实现跨语言的继承性、错误处理功能和调试功能。为传统 的命令行程序、w i n d o w s 图形界面程序、面向下一代因特网分布式计算平台的 a s p n e t 和x m lw e b 服务提供各种丌发支持。其组件和服务包括： 系统框架服务 服务框架包括一套丌发人员希望在标准语言类库中存在的基类库，如：集合、 字符串、输入输出及数据类，提供访问操作系统服务如图像、网络、线程、全 球化和加密的类。该框架也包括数据访问类库和开发工具，如调试和剖析服务使 用的类。 ( 1 ) a d o n e t 组件 a d o n e t 为基于网络的可扩展的应用程序和服务提供数据访问服务。a d o n e t 不仅支持传统的基于链接指针风格的数据访问，同时也为更适合于把数据返回到 客户端应用程序的无连接的数据模板提供高性能的访问支持。 ( 2 ) x m l 数据组件 所有的数据都可被看作x m l ，可以通过x m l 为任何数据使用转换、传输和确 认服务。系统框架对x m l 数据提供操作支持，系统也支持a d o n e t 数据与x m l 数 据之间的通用转换。 ( 3 ) w in d o w s 表单组件 w i n d o w s 表单组件为开发人员提供了强大的w i n d o w s 应用程序模型和丰富的 w i n d o w s 用户接口，包括传统的a c t i v e x 控件和w i n d o w sx p 的新界面，比如透 明的、分层的、浮动的窗口。 ( 4 ) a s p n e t 应用服务 a s p n e t 的核心是高性能的用于处理基于低级结构的h t t p 请求的运行语言。 a s p n e t 使用基于构件的m i c r o s o f t n e t 框架配置模板，获得了如x c o p y 配制、 构建并行配制、基于x m l 配制等优点。支持应用程序的实时更新，提供高速缓冲 服务改善性能。 ( 5 ) x m lw e b 服务 a s p n e t 应用服务体系架构为用a s p n e t 建立x m lw e b 服务提供了一个高级 的可编程模板。使用这个服务模型，开发人员甚至不需要理解h t t p 、s o a p 或其 1 4 他任t q f bp f f 务规范，a s i j l 的x w tb 舭务为往【i il i t tj 湖：，t 应刖柙 挺u i 了个利川现存体系架蜘和麻川槲f r 的j + ，、l k # 川j 性q ， 423n e t 架构图 m j if i 割所1 i ，建汀作w 】n d o w s 操作乐统和卅1 j 务蚓的t j ll * ? j 运 m ( c l r ) 可以理解为代码执i ，器，i t 执i rl 联，i - h k 的- i 代码。什r 足为软件 开发提供的可继承的耩础库娄。a d on e t 和x 扎足为数捌) f 发和h 络”发提供姒 务，a s pn e t 和w 1n d o w sf o r m 足软什歼发的两种方式，h 络扦发和w i n d - 直r h 软f l 歼发。例 叫以看出m 【提供旧编程语言订c # 、v b 、j a # l lx 扎等i f = 他 ：等言 三卫丑三e 】互 43c # n e t 概述 c # 设i 1 1 1 t e ? n e t 操作系统 控制台l 、i 日的足简化刚纤应j 目。使用 门应川程序和绁件，丌z zw o 通过i n t 汀n ( 、l 调川运仃f 门t i 柙f 等多种f + 7 咿。 和何及。怔以 帅任。小以 骣并 ，愀 萋嗍蝴黼洲 嘶也呵 能 乳语辫何 基于c | n e t 的电力怖控主站后台舱控程序的设计 4 3 1 钟的特点 c # 几乎综合了目前所有高级语言的优点，主要有以下特点 1 简洁的语法 c # 使用了统一的操作符，淘汰了c + + 中乱糟糟的表示符号和和伪关键字，使 用最简单、最常见的形式描述。 2 精心的面向对象设计 c # 是完全按照面向对象的思想来设计的，因此它具有封装、继承与多态等面 向对象的一切特性。c # 只允许单继承，一个类不会有多个基类，从而避免了类型 定义的混乱 3 与w e b 的紧密结合 由于m i c r o s o f t n e t 构建了w e b 应用程序开发模型和w e b 服务模型，使得网 络编程更像是对本地对象进行操作，是大规模、深层次的开发成为可能。其生成 的组件能够更方便的为w e b 服务。 4 完全的安全性与错误处理 完全的安全性与错误处理能力是衡量一种语言是否优秀的重要依据。c # 可以 消除许多软件开发中的常见错误，比如不允许使用未初始化的变量，提供了边界 检查和溢出检查功能以及内存管理中的垃圾收集机制。大大减轻了开发人员管理 程序的负担。 5 版本处理技术 c # 内置了版本控制功能，如对函数重载和接口的处理方式和特性支持等，从 而保证能够方便的丌发和升级复杂的软件。 6 灵活性和兼容性 c # 不能使用指针，但可以用d e l e g a t e ( 委托) 来模拟指针功能；c # 不支持类 的多继承，但可以通过对接口的继承来获得这一功能。这就是c # 的灵活性。 兼容性是指c # 允许与具有c 和c + + 语言风格的需要传递指针参数的a p i 进行 交互操作，允许c # 组件与其他语言组件间的互操作等 4 3 2c l i 与c * 、j a v a 的比较 c # 对c + + 进行了多处改进，主要区别如下： 1 6 第四章m i c r o s o f t n e