孫媛

摘要：針對我國樓宇的特點，提出了與之適宜的樓宇煤氣監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。使用Visual Basic 開發(fā)了樓宇煤氣監(jiān)控系統(tǒng)，重點討論了監(jiān)控系統(tǒng)上位機的數(shù)據(jù)管理方法。該煤氣監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了遠程抄表、報警監(jiān)控，是一種經(jīng)濟實用的監(jiān)控系統(tǒng)管理方案，對于其他監(jiān)控系統(tǒng)也有一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)；數(shù)據(jù)管理；上位機； VB

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：B

Design and implementation of data management system of

upper computer of the gas monitoring based on VB

SUN Yuan

（ Beijing Wuzi University （BWU）， Beijing 101149， China.）

Abstract： A network configuration of monitoring and control system of buildings is represented based on the characteristic of buildings in china. Using Visual Basic， the paper develops a monitor system of buildings. Data management methods of the upper computer are mainly discussed. The system achieves remote meter writing and automatic alarming. Based on the aboved， a more economical solution. It can be used as reference for other monitoring system.

Keywords： monitoring network ； data management ； upper computer； VB

1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組成

安裝在樓宇公寓中的煤氣表（或天燃氣表），除了可以滿足用于常規(guī)的顯示等基本需求之外，還都重點配備了脈沖輸出單元，煤氣控制器就是通過實時采樣計數(shù)脈沖獲得表的消耗量。各煤氣控制器能夠完成煤氣的采集、存儲、調(diào)整、顯示、上傳和接收數(shù)據(jù)等以及煤氣報警等功能。[1]

將各煤氣控制器作為監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點，與上位機PC主機組成基于RS485網(wǎng)絡(luò)。標(biāo)準RS-485作為一種多點、差分數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾姎庖?guī)范現(xiàn)已成為業(yè)界應(yīng)用最為廣泛的標(biāo)準通信接口之一[2]。這種通信接口允許在簡單的一對雙絞線上進行多點、雙向通信，同時其自身所具備的噪聲抑制能力、數(shù)據(jù)傳輸速率、電纜長度及可靠性則是其他標(biāo)準無法比擬的。但是計算機本身并未設(shè)置專用的RS-485通信口。而且，由于RS-485與RS-232的工作電平有所不同，工作方式與控制機理也有差別，若利用現(xiàn)成的串口來實現(xiàn)RS-485通信時，就需要在硬件與軟件展開進一步設(shè)計。在串口采用了RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換卡，在煤氣控制器中將MAX487與89C52單片機串行接口的TXD（發(fā)送）與RXD（接收）相連，可將TTL電壓轉(zhuǎn)換成RS485差分電壓與上位機PC機MAX485接應(yīng)，如此即完成了硬件的電平轉(zhuǎn)換功能。綜上可見，接口轉(zhuǎn)換器在單片機和上位機PC之間發(fā)揮了聯(lián)結(jié)作用，在硬件上正是研發(fā)通信的關(guān)鍵所在，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。[3]

圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

Fig.1 system structure

2系統(tǒng)需求分析

煤氣監(jiān)控系統(tǒng)上位機通過抄表和巡檢將樓宇抄表系統(tǒng)和報警系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)煤氣表遠程抄收、自動計費、費用拖欠分析；報表統(tǒng)計打??；重要數(shù)據(jù)備份，數(shù)據(jù)加密；自動查詢樓宇內(nèi)所有煤氣控制器的報警狀態(tài)，及時對各種報警信號做出響應(yīng)，向監(jiān)控中心工作人員提供報警業(yè)主有關(guān)地址、電話等詳細信息，同時在樓宇電子地圖上顯示報警用戶區(qū)域位置以便安防人員準確及時處警。上位機系統(tǒng)管理程序由Visual Basic 6.0編制，VB6.0具有功能強大、簡便、實用、開發(fā)周期短等特點，利用VB6.0編制的人機界面直觀，操作方便。[4]

2.1數(shù)據(jù)庫需求分析

煤氣監(jiān)控系統(tǒng)所涉及到的實體是樓宇用戶中煤氣表、煤氣警的探頭；聯(lián)系用戶與控制中心的樞紐煤氣控制器；負責(zé)管理煤氣表消耗量和警情記錄的控制中心的上位機計算機。煤氣控制器的主要任務(wù)負責(zé)采集脈沖來記錄煤氣表的數(shù)據(jù)和報警記錄，并將這些數(shù)據(jù)遠傳到中央控制中心的上位機，上位機則根據(jù)傳來的信息負責(zé)打印報表和實時警情記錄。在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之前，應(yīng)先將管理工作覆蓋范圍的數(shù)據(jù)信息的主要內(nèi)容引入分析、歸類處理環(huán)節(jié)以免在庫結(jié)構(gòu)建成后，因需要增加內(nèi)容而二次調(diào)整修改相應(yīng)結(jié)構(gòu)，因此，在建庫之前必須明確各類數(shù)據(jù)信息的整體流向，再根據(jù)具體情況，建立包含有主要數(shù)據(jù)需求格式的數(shù)據(jù)庫。

其中，每個功能模塊都預(yù)設(shè)定制有其下隸屬的數(shù)據(jù)表記錄以及與此相關(guān)的記錄，因為在進行煤氣表消耗量和報警信息現(xiàn)場采集時主要的實體執(zhí)行者是設(shè)在各個單元中的煤氣控制器，而控制器可由其端口號和地址唯一同步表示，又每一單元也只有一個控制器，為此在采集到煤氣表消耗量和報警情況時除記錄這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息外，仍然用用戶名、以及控制器的端口和地址為主題而呈現(xiàn)結(jié)果記錄，這樣煤氣表消耗和警情就可以精確到每一單元、每一個探頭、甚至表。

2.2數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)表的分類

在建立煤氣監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫時，用到很多表來存儲數(shù)據(jù)。為了便于管理，將數(shù)據(jù)表分為以下3類。

1）一類：基本信息表。操作員根據(jù)樓宇的實際情況錄入“用戶信息表”、“控制器信息表” 、“登錄表”等。這些表是數(shù)據(jù)管理的基礎(chǔ)模式表，其他表均依據(jù)基本信息表的提供內(nèi)容而演繹生成。

2）二類：數(shù)據(jù)管理程序在運行時產(chǎn)生的臨時表。上位機的數(shù)據(jù)管理中煤氣表、報警的實時數(shù)據(jù)是經(jīng)由通信控件對煤氣控制器的巡檢而得，但是巡檢結(jié)果是原始數(shù)據(jù)，因而需要提交

PC機進行判斷、處理。在判斷、處理過程中，就會生成一些臨時的表，例如內(nèi)部實時信息表等，待此次巡檢、抄表完畢將會刪除這些表。

3）三類：其他信息表。用來存儲煤氣表，報警初始化的信息；巡檢、抄表的原始數(shù)據(jù)；經(jīng)過判斷、處理之后的數(shù)據(jù)，用于查看、統(tǒng)計的表。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要由20余個表以及相關(guān)的存儲過程組成，這里僅重點給出如下表格概述。

1）用戶信息表。用于記錄用戶名、地址、電話號碼、單元電子地圖的相對位置。

2）控制器信息表。用于呈現(xiàn)控制器的名稱、端口、地址、型號、狀態(tài)。

3）登錄表。用于控制登陸的訪問權(quán)限。

4）內(nèi)部實時信息表。巡檢過程中的報警情況臨時表，在每次巡檢結(jié)束后，就把本表中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入查看用表。

5）煤氣表初始化表。用于存儲煤氣表初始化數(shù)值。

6）控制器查詢表。 用于查詢控制器報警情況及煤氣表的讀數(shù)。

7）記錄煤氣表數(shù)據(jù)及報警情況的表。該表為查看及統(tǒng)計時的依據(jù)，相應(yīng)的信息由查詢表中導(dǎo)入。[5]

2.3數(shù)據(jù)庫中典型的數(shù)據(jù)表的字段列表

編輯模塊中的用戶信息表（UseTab）字段列表如表1所示。

3窗體介紹

上位機系統(tǒng)主窗體的模塊分別由數(shù)據(jù)庫編輯、運行、查看、報表管理、系統(tǒng)管理等部分組成。其中，數(shù)據(jù)庫“編輯”模塊主要完成數(shù)據(jù)的錄入，“運行”模塊完成與用戶控制器的通信，“查看”是瀏覽在運行中得到的數(shù)據(jù)，“報表管理”將煤氣等數(shù)據(jù)以報表的形式進行管理，“系統(tǒng)管理”用于管理系統(tǒng)等，主窗體MDIForm對應(yīng)的主菜單如圖2所示。

4結(jié)束語

本系統(tǒng)對數(shù)據(jù)庫的操作手段比較豐富，處理速度較快，而且具有較好的實用性。軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計較合理、可重用性好、易于修改和調(diào)試。本系統(tǒng)在VB6.0下已經(jīng)完成了實現(xiàn)，并在某些樓宇中啟動了試運行，取得了良好的效果，為同類型監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)提供方法、經(jīng)驗和理論依據(jù)，具有廣闊的前景前景和市場潛力。

參考文獻：

[1] 趙建領(lǐng). 51單片機開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)詳解[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2009.

[2] 李朝青. 單片機原理及串行外設(shè)接口技術(shù)[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2008.

[3] Behrouz Forouzan. 數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)[M]. 潘億，朱丹宇，譯. 北京： 機械工業(yè)出版，2001.

[4] 李罡，丁莉. Visual Basic 6.0中文版編程實例詳解[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2000.

[5] Curtis Smith. VB6.0數(shù)據(jù)庫編程[M]. 陳海標(biāo)，譯. 北京：清華大學(xué)與西蒙出版公司，2000.