地基沉降远程数据采集软件的设计与实现

时间：2021-11-12 20:36:10

关键字：地基沉降远程数据采集软件系统线程

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[导读]摘要：介绍了地基沉降远程数据采集系统服务器端软件的设计与实现方法。该软件能够并发处理多个远程客户端传送过来的数据，并将数据保存到数据库中，同时采用B/S架构对采集的数据进行管理和分析，从而实现对地基沉降远程采集数据的实时监控与存储。经长时间测试，该软件运行正常，具有很强的实用性。

引言

地基沉降监测系统主要用于路基、路堑、桥梁、建筑、地铁、水利大坝、房屋等容易出现差异沉降的场所以及桥路过渡段的监测测量。随着现代通信、网络、计算机技术的发展,数据监测系统也逐渐由单机的简单数据采集监测系统向局域网或远程网络的分布式综合远程数据采集监测系统方向发展。因此，如何充分利用现代信息和通信技术，实现对路基、路堑、桥梁、建筑、地铁等领域安全监控和管理的信息化、网络化是当前的发展趋势。

本文对地基沉降系统中服务器端软件系统的设计与实现进行了系统的介绍，具体包括软件系统的结构、功能模块的设计与实现以及系统改进设想。

1数据采集软件系统结构

数据采集软件系统结构图如图1所示。数据采集软件系统包括数据接收存储子系统和数据管理显示子系统。数据接收存储子系统负责数据接收、数据解码、数据存储、定时/实时发送指令；数据管理显示子系统负责实时数据显示、数据查询、历史数据曲线浏览、数据导出等。

地基沉降远程数据采集软件的设计与实现

2功能模块设计与实现

数据接收存储子系统包含三个线程，分别是数据接收线程、解码和存储线程、定时/实时发送指令线程。

2.1数据接收线程

本数据采集软件部署在具有公网IP的服务器上，采集客户端很容易通过GPRS网络将数据传输至服务器器上。数据接收线程的作用就是用于接收异地各个客户端发送过来的采集数据。具体实现方法：针对每个客户端开辟一个接收线程,该接收线程是基于Socket技术，由于本软件系统采用Java语言来实现，因此可使用MINA框架或JAVARMI来实现数据的接收。

2.2数据解码/存储线程

数据接收完成后，需要对数据进行解码。本文每个客户端传送过来都是基于MODBUS协议的，可以同时传送超过100个以上的传感器节点数据。从解码数据可以得到传感器编号、频率、标定偏移量、实际偏移量数据。使用实际偏移量减去标定偏移量即为实际的偏移量数据，根据传感器编号可获知是哪个传感器的数据。数据解码完成后，需要将解码出来的数据存储到数据库中。

2.3定时/实时发送指令线程

通过设置定时参数，服务器将会定时发送指令(包括获取数据指令及标定指令)，客户端收到指令后立刻发送相应的数据至服务器端。同时，该软件还支持实时发送指令，在服务器端点击实时发送按钮后，客户端就会立刻返回相应的数据。其详细流程如下：

首先是判断定时周期变化否，如果未变，继续执行，否则修改定时周期变量值，重启定时发送指令线程；

其次是判断实时发送标志置位否，如果置位，则立刻发送指令至客户端，否则继续执行。

2.4实时数据显示

利用该系统可通过设置时间周期，定时获取数据库数据，并在网页上显示出来，其效果如图2所示。此外，在界面上还可以看到历史曲线及Excel数据导出。