基于VB煤氣監控系統上位機信息管理系統設計與實現

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控系統網絡結構。使用Visual Basic 開發了樓宇煤氣監控系統，重點討論了監控系統上位機的數據管理方法。該煤氣監控系統實現了遠程抄表、報警監控，是一種經濟實用的監控系統管理方案，對于其他監控系統也有一定的借鑒作用。

關鍵詞：監控網絡；數據管理；上位機； VB

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：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系統網絡組成

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、調整、顯示、上傳和接收數據等以及煤氣報警等功能。[1]

將各煤氣控制器作為監控網絡的節點，與上位機PC主機組成基于RS485網絡。標準RS-485作為一種多點、差分數據傳輸的電氣規范現已成為業界應用最為廣泛的標準通信接口之一[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、數據傳輸速率、電纜長度及可靠性則是其他標準無法比擬的。但是計算機本身并未設置專用的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，若利用現成的串口來實現RS-485通信時，就需要在硬件與軟件展開進一步設計。在串口采用了RS-232/RS-485轉換卡，在煤氣控制器中將MAX487與89C52單片機串行接口的TXD（發送）與RXD（接收）相連，可將TTL電壓轉換成RS485差分電壓與上位機PC機MAX485接應，如此即完成了硬件的電平轉換功能。綜上可見，接口轉換器在單片機和上位機PC之間發揮了聯結作用，在硬件上正是研發通信的關鍵所在，系統結構如圖1所示。[3]

圖1系統結構組成

Fig.1 system structure

2系統需求分析

煤氣監控系統上位機通過抄表和巡檢將樓宇抄表系統和報警系統相結合，實現煤氣表遠程抄收、自動計費、費用拖欠分析；報表統計打印；重要數據備份，數據加密；自動查詢樓宇內所有煤氣控制器的報警狀態，及時對各種報警信號做出響應，向監控中心工作人員提供報警業主有關地址、電話等詳細信息，同時在樓宇電子地圖上顯示報警用戶區域位置以便安防人員準確及時處警。上位機系統管理程序由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數據庫需求分析

煤氣監控系統所涉及到的實體是樓宇用戶中煤氣表、煤氣警的探頭；聯系用戶與控制中心的樞紐煤氣控制器；負責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負責采集脈沖來記錄煤氣表的數據和報警記錄，并將這些數據遠傳到中央控制中心的上位機，上位機則根據傳來的信息負責打印報表和實時警情記錄。在創建數據庫系統之前，應先將管理工作覆蓋范圍的數據信息的主要內容引入分析、歸類處理環節以免在庫結構建成后，因需要增加內容而二次調整修改相應結構，因此，在建庫之前必須明確各類數據信息的整體流向，再根據具體情況，建立包含有主要數據需求格式的數據庫。

其中，每個功能模塊都預設定制有其下隸屬的數據表記錄以及與此相關的記錄，因為在進行煤氣表消耗量和報警信息現場采集時主要的實體執行者是設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數據信息外，仍然用用戶名、以及控制器的端口和地址為主題而呈現結果記錄，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數據庫中數據表的分類

在建立煤氣監控系統數據庫時，用到很多表來存儲數據。為了便于管理，將數據表分為以下3類。

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

2）二類：數據管理程序在運行時產生的臨時表。上位機的數據管理中煤氣表、報警的實時數據是經由通信控件對煤氣控制器的巡檢而得，但是巡檢結果是原始數據，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、抄表的原始數據；經過判斷、處理之后的數據，用于查看、統計的表。

數據結構主要由20余個表以及相關的存儲過程組成，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。用于呈現控制器的名稱、端口、地址、型號、狀態。

3）登錄表。用于控制登陸的訪問權限。

4）內部實時信息表。巡檢過程中的報警情況臨時表，在每次巡檢結束后，就把本表中的數據導入查看用表。

5）煤氣表初始化表。用于存儲煤氣表初始化數值。

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。

7）記錄煤氣表數據及報警情況的表。該表為查看及統計時的依據，相應的信息由查詢表中導入。[5]

2.3數據庫中典型的數據表的字段列表

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

上位機系統主窗體的模塊分別由數據庫編輯、運行、查看、報表管理、系統管理等部分組成。其中，數據庫“編輯”模塊主要完成數據的錄入，“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據，“報表管理”將煤氣等數據以報表的形式進行管理，“系統管理”用于管理系統等，主窗體MDIForm對應的主菜單如圖2所示。

4結束語

本系統對數據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。軟件結構設計較合理、可重用性好、易于修改和調試。本系統在VB6.0下已經完成了實現，并在某些樓宇中啟動了試運行，取得了良好的效果，為同類型監控系統的開發提供方法、經驗和理論依據，具有廣闊的前景前景和市場潛力。

參考文獻：

[1] 趙建領. 51單片機開發與應用技術詳解[M]. 北京：電子工業出版社，2009.

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

[3] Behrouz Forouzan. 數據通信與網絡[M]. 潘億，朱丹宇，譯. 北京： 機械工業出版，2001.

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

[5] Curtis Smith. VB6.0數據庫編程[M]. 陳海標，譯. 北京：清華大學與西蒙出版公司，2000.