基于通訊服務器的上位機軟件構架及其應用

蔣曉峰

摘 要：用于監(jiān)控水電站系統的裝置中包含不同種類的智能裝置，這些裝置用于維持通訊的暢通，是用于監(jiān)控整個系統的關鍵裝置。本文分析了整個監(jiān)控系統中這些智能裝置具有的通訊特點，從而提出建立通訊服務器，該通訊服務器的功能主要是通過面向對象的技術來進行實現的；同時提出以多通訊服務器的水電站監(jiān)控系統為基礎，建立上位機軟件構架，同時對該軟件的具體應用進行了詳細描述。

關鍵詞：通訊服務器 上位機軟件 計算機監(jiān)控系統

中圖分類號：TV73 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）11（b）-0131-02

在水電站監(jiān)控系統中因為廠家眾多，同時是不同廠家是使用單獨的通訊協議，上位機與不同的智能裝置之間要實現通訊，就會在整個系統中產生重復工作。因此我們設計了一種軟件，名字為通訊服務器軟件，可以解決這個問題。這個軟件是目前所存在的所有通訊協議的集合，在使用過程中，工程人員只需要簡單地進行配置就可以實現正常的通訊功能。如果有新的協議出現，軟件可以將其嵌入。本文對其所使用的技術的基本概念進行闡述，同時對開發(fā)的通訊服務器的基本構造和其在水電站中的應用進行了論述。

1 面向對象的技術基本概念

所謂對象的概念是這樣定義的：由實體和實體間的關系組成了我們客觀世界中的所有問題，把客觀存在的實體進行抽象化，就成為了對象，存在問題域中。面向對象的方法具有抽象、繼承、封裝和多態(tài)性4個基本特征[1]。面向對象方法具有4個主要優(yōu)點，包括：用人類習慣思維來解決問題、系統具有穩(wěn)定性良好的特點、可以重復使用同時系統的維護工作較簡單，更新方便，容易升級。

2 面向對象協議類生成及其具體協議派生類

盡管通訊協議的多種多樣，但研究發(fā)現了它們的一個共同點，即所有的協議都需要對數據進行輸送、編碼、校驗以及處理接收數據等。把這個特征進行抽象化的處理后就形成了我們所定義的“協議類”——CProtocol。這個協議類是所有協議抽象化后的產物，可以囊括所有協議所具有的共同特征，而不是某一個具體的數據結構。在使用協議類的過程中，會有在不同工程中協議類的參數是不一樣的情況發(fā)生，所以在實際應用于每個單獨的工程時，協議類被具體化，成為一個獨立的對象，在實際中得到應用。協議類和其對象的關系見圖1。

3 通訊服務器端口協議鏈表及其運行

雖然不同通訊設備名稱、功能都不相同，但設備使用的通訊協議和數據的具體內容才是我們關注的重點，所以在通訊角度上，每個設備需要進行抽象化處理成為協議的對象來進行應用。而所連接的設備就被抽象成了協議鏈表，如圖2所示。本文中就不詳細介紹鏈表的數據結構和具體的操作方法[2]了。協議鏈表的概念是按照得到的協議要求發(fā)出相對應的協議要求，對于接收的數據首先進行編碼處理，然后發(fā)送出去[3]。設備類型不同協議節(jié)點就不同，就會形成獨特的協議鏈表。

4 工程應用

我們設計的協議類應用在了金銀臺水電站，該水電站位于嘉陵江上游，擁有4臺單機45MW的水輪發(fā)電機組的配置。這個水電站中計算機監(jiān)控系統包括兩層，一層為站控層，另一層是現地控制層。為了維持兩層之間的正常通訊，使用了光纖以太網。

針對該水電站的監(jiān)控系統結構，使用如圖3所示的軟件架構。

通過通訊服務器配置軟件來設計協議鏈表，整個配置過程只需要1h的時間，由此看出該軟件可以使復雜的設備通訊問題快速且較好地得到解決。

5 結語

通過通訊服務器的建立，解決了不同種類智能裝置之間維持正常通訊的問題，服務器的建立主要依靠面向對象的技術來實現。進而在多通訊服務器的水電站監(jiān)控系統的基礎上建立了上位機軟件構架，然后將所開發(fā)出的軟件以及通訊服務器在金銀臺水電站進行了應用，結果發(fā)現效果良好。所以這種基于通訊服務器的上位機軟件構架可以實現將復雜的設備通訊問題快速且完美地解決。

參考文獻

[1] 甘玲.面向對象技術與Visual C++學習指導[M].2版.北京：清華大學出版社，2005.

[2] 嚴蔚敏.數據結構C語言版[M].北京：清華大學出版社，1998.

[3] 譚浩強.C++程序設計[M].北京：清華大學出版社，1998.endprint