专利名称：一种可配置遥测数据的监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可配置遥测数据的监控系统，特别涉及遥测数据监控系统的可配置设计，属于遥测通信数据监控技术领域。
背景技术：
遥测数据监控系统处理的内容包括数据处理方法、数据处理系统和数据的监控系统三个部分。初期的遥测数据的监控系统主要是针对数据采集与控制的，给用户提供了一个友好的人机界面。其功能十分有限，没有对实时数据和历史数据进行有效处理和分析的手段，系统的二次开发能力也较差。如今的遥测数据的监控系统在面向数据采集与控制的功能方面有了很大的提高， 例如在数据采集方面，它不仅支持各种传统模拟量、数字量的输入输出，而且支持符合现场总线规约的各种智能传感器和仪表的输入输出等。另外在数据处理方面增加了许多功能，例如对过程数据的统计分析，对测试数据进行各种谱分析、相关分析等等。如今的遥测数据监控系统已由过去的以应用为中心，转为以数据为中心，可以提供各种数据接口，可以借助其他系统工具更为灵活地存储、分析和处理遥测数据。随着信息技术的迅猛发展，很多新技术也被引入到遥测数据的监控系统中，遥测监控系统也在不断的升级当中。为了照顾各类用户的需求，很多遥测数据的监控系统还提供了脚本工具，提供有用户开发模块的接口，便于用户开发自身需要的界面，开发用户自身需要的模块。尽管目前应用上的各种遥测数据的监控系统的功能已比较全面，使用也比较方便，但作为新事物仍有不少缺陷。虽然目前的遥测数据的监控系统可以提供较为全面的功能，但是根据遥测数据任务多样化的需求发展，目前的遥测数据监控系统仍无法实现用户根据需求个性化配置任意界面的的数据监控需求，无法满足灵活的可通用的监控遥测数据的需求。
发明内容
I)目的本发明的目的是提供一种可配置遥测数据的监控系统，该系统可以对接收到的网络遥测数据包进行解析、分发、显示、绘图、打印、保存等操作，并且可以根据用户需求任意配置生成自定义的遥测页面。2)技术方案本发明一种可配置遥测数据的监控系统，它是由页面导航区域、用户操作区域、数据通讯引擎、页面显示界面和LOG日志模块组成，它们之间的功能、连接关系是通过页面导航区域引导用户进行操作，在用户操作区域进行数据操作设置，通过数据通讯引擎获取遥测数据并在页面显示界面中进行实时监控，LOG日志模块会对操作与数据进行记录。如图I所示。(I)页面导航区域该区域为了实现系统灵活可配置的需求，实现了配置文件扫描机制。主要完成的工作为扫描特定目录下的配置文件、生成各个分系统树形结构、分系统导航以及配置文件的管理。该区域实现了系统最基本的多页面切换功能。用户可以通过修改配置文件的内容然后直接通过导航功能生成最新的遥测页面。该页面导航区域的型式是分系统导航树形结构，每个分系统下面可以进行选择相应页面以及相关配置文件管理。(2)用户操作区域用户操作区域主要指的是系统提供给用户的操作功能，功能主要分为开启、关闭网络通信、用户定制遥测列表界面、用户定制遥测曲线界面、保存打印当前页面以及特殊曲线跟踪界面的特殊显示方式。该用户操作区域的型式是功能列表横排显示，对当前页面进行操作。(3)页面显示界面页面显示界面主要分为两类，分别是遥测参数显示页面和遥测实时曲线观测页面。遥测参数显示页面又可以分为遥测源码显示页面、分系统遥测参数列表显示页面、用户自定义遥测参数列表界面和图形化遥测界面。该页面显示界面的型式是显示页面单个显示通过导航区域操作进行切换。(4)数据通讯引擎数据通讯引擎主要完成的功能主要是管理网络通信功能，为各个分系统的遥测参数更新提供数据源。数据通讯引擎主要可以划分为TCP网络数据接收、数据流分析和遥测数据分发，并为后序显示页面的更新制定了不同的更新计划，方便用户高效地观测页面。该数据通讯引擎的结构是分模块解耦结构，分别完成数据接收、数据流分析和遥测数据分发。(5) LOG日志模块该模块主要提供了用户对当前界面的某些重要操作的LOG日志以及接收控制台上指令的日志显示功能。该模块的存在，使得用户在测试过程当中能够对关键的上行指令和下行指令内容进行历史查询，方便用户复现分析错误问题。本发明通过地面总控系统内部组网与MTP服务器通过数据通讯引擎进行TCP网络通信，接收网络遥测数据包，按照数据帧根式对数据包进行数据流解析并判决处理，按照数据类型不同分发到不同处理单元然后在页面界面区进行显示并提供用户操作如绘图、打印、保存等，用户可以按照需求对所有分系统进行数据监控，并且可以根据实际的需求按照提供的配置元素自定义生成遥测页面。一、数据通讯引擎设计I、数据通信协议选取及编程实现本发明实现遥测参数的不间断显示以及绘制实时曲线图，对遥测数据实时走势及其完整性要求比较高，因此本发明采用了 TCP面向连接的通信方式，保证数据的有效传输。利用WinSock进行TCP通信。WinSock提供了对TCP (传输控制协议)的支持，通过TCP协议我们可以指定IP地址的主机建立连接，同时利用建立的连接可以双向交换数据。利用CSocket操纵有连接数据交互很简单，但是在有连接的通信中必须有一方扮演服务器的角色等待另一方的连接请求，所以服务器方需要建立一个套接口，然后在套接口上等待连接。当连接建立后会产生一个用于通信的新的套接字。客户方在创建了套接字后需要简单的调用函数就可以创建连接。对于TCP通信而言，通信双方的发送/接收顺序都是、有保证的。双方通信接口调用如图2所示。MTP服务器完成的主要功能有四个，如图3所示。分别为接收下行遥测数据、与控制台终端进行通信、保存/访问查询本地数据库、管理监控终端及数据分发。2、数据分发模块DDS在设计过程中将原先MTP服务器管理通信客户端连接的功能独立出来，引入了DDS (data distribution system)模块。该模块完成的功能主要是接收MTP解析后的各类数据，然后给这些数据转换为一定的通信帧格式，从而转发到各类监控终端。这样设计可以避免当监控终端的各类故障而导致的转发失败都集中到了 DDS上 面，即使已经导致DDS系统的崩溃，也不会殃及MTP服务器，从而起到了一个网络防火墙的作用。如图4所示，是引入DDS模块之后的结构图。二、遥测数据解析及监控I、遥测数据流解析当监控终端在接收遥测数据流之后，需要对遥测数据流进行解析处理，在对数据流解析流程中，下文将对主要完成的工作及设计思路展开阐述。图4为遥测数据解析流程图。以下详细说明。(I)将原始TCP通信数据流存放到FIFO中。这一步是在客户端接收函数内完成的，采取FIFO结构的一级缓冲主要是为了对高速数据流进行一定的缓冲存储。FIFO实现的原理是在内存中开辟一块比较大的缓存空间，然后每次有数据接收到的情况下，将数据整块拷贝到内存区域里面，并记录每块数据的存储首地址和数据长度。在客户需要使用的过程当中，直接获取到每次存取数据的首地址和数据长度，即可从FIFO中获取相应的数据。(2)在用户获取FIFO中的原始数据块的时候，需要对数据块进行拼接，从而获得一帧一帧的数据。在这里采用了一个大的数据拼接池。该拼接池主要完成的工作为每次有数据来到时，查找数据同步头“觀”，如果查到了，通过帧头分析，将整帧数据取出用于数据帧解析，如果没有查到，则舍弃之前的错误内容，直到查找到下一个同步头。(3)在获取完整的数据帧之后，开始判断数据帧格式。根据数据帧的不同类型，采取不同的参数提取方法。例如，接收到遥测原码数据帧之后，只需将遥测原码提取出来即可；如果接收到的是遥测参数数据帧，则按照其封装的XML格式进行解析，最终获得到更新后的参数信息。(4)前三步的工作主要是处理原始的遥测数据流，到最后一步之前已经获取到了本次更新的遥测参数或遥测原码，接下来需要完成的就是这些参数的去向。在这里，参数可以分为三个去向，分别是各个分系统的遥测参数列表、遥测参数实时动态曲线绘制页面和遥测原码显示页面。2、数据监控在系统包含的各个分系统遥测显示页面当中，参数的工程值和原码都会随着MTP服务器不断下传的遥测数据不停地刷新，每个分系统都包含成百上千个遥测参数，对遥测参数状态的判定成为用户观测遥测时的必要工作。遥测参数列表监控页面主要是针对各个分系统遥测参数而设计的。该列表页面能够对相应分系统的遥测参数监控16进制原码，工程值，状态量，2进制原码，10进制原码等数据。方便用户对大量的遥测参数进行观测，并且支持页面保存、打印等功能。
本系统通过判定遥测上下界来确定当前遥测的正常工作状态，在页面上采取遥测数据报警灯提示的机制。用户可以通过报警灯来判定某些参数是否越界。至于每一个报警灯如何做到灵活可配置，实现的方法是将报警灯绑定哪个参数都写入了配置文件中，用户可以有选择地对某些关键的遥测参数增加警示功能。三、可配置数据监控页面设计遥测数据监控系统在设计的过程当中在多处也考虑到了通用性，主要包含了以下几处(I)遥测页面设计在遥测页面设计方面，系统采用了 XML配置文件存储界面元素的方法，将系统设计成了只通过解析配置文件来绘制界面元素的方式。传统的显示界面由于功能单一，因此 采用的都是固定控件界面设计，这样设计的缺点是如果系统需要增加几种遥测界面的时候就需要手动在源程序里面增加相应的代码，最后程序会变得相对冗余，给最终的调试工作带来不便。采用XML配置文件解析方式就有效地解决了上述问题。当采用了 XML配置文件后，系统的重心从之前的界面编程转向了解析XML文件自动生成相应界面。这样，如果用户需要增加未知数量的显示界面之后，只需增加对应界面的一定数量的XML配置文件即可。如果能够实现强大的解析功能的话，类似当前的浏览器模式，理论上可以显示足够多的界面样式。(2)配置文件元素多样化上面已经讲述了 XML配置文件解析方式和扫描方式通用性设计，接下来介绍一下配置文件中元素的种类。配置文件中包含元素种类包括动态表格、静态表格、页面底图、开关、LED灯、原码表等。根据客户的需要未来还可以增加仪表、现场设备等元素。能够实现元素多样化的前提是系统必须具备强大的解析功能，能够将配置文件中的元素体现到界面上。因此，页面美观、生动象征着系统解析配置文件内核的强大功能。(3) XML配置文件解析技术当应用程序解析了文档还需多次访问这些数据，可以优先考虑DOM解析；当应用程序需要简单的只读数据流并且希望一个体现成熟标准的强健的实施技术时，可以优先考虑SAX解析；当要应用程序实现的功能简单，如解析、创建等，JDOM是一种最佳选择；当代码与各种解析器的实现细节隔离，一般建议使用JAPX。本发明在解析获取配置文件信息之后，需要频繁访问各个元素，因此选用了 DOM解析方式。3)本发明是一种可配置遥测数据的监控系统，其主要优点是(I)提供编辑页面工具，方便用户编辑自定义的页面，包括自定义参数列表页面、曲线页面、图形页面；(2)配置元素多样化，包含元素种类包括动态表格、静态表格、页面底图、开关、LED灯、原码表等，用户操作更加丰富化；(3)提供曲线绘制工具，用户可方便地对多个遥测参数进行实时曲线显示；(4)提供页面曲线绘图、保存、打印等功能；(5)可靠的通信机制，保证系统长时间的稳健运行。
图I遥测数据监控系统功能模块结构示意图
图2TCP网络通信接口流程3服务器功能描述示意4引入DDS模块之后系统示意5监控系统用户交互界面示意6遥测数据解析流程7数据分发系统内部结构示意图 图8遥测参数观测页面更新方式示意9实时曲线页面更新方式示意中符号说明如下MTP中心遥测处理器data数据Frame帧FIFO先入先出缓存Pa ra遥测参数具体实施方法本发明一种可配置遥测数据的监控系统，它是由页面导航区域、用户操作区域、数据通讯引擎、页面显示界面和LOG日志模块组成，它们之间的位置连接关系是通过页面导航区域引导用户进行操作，在用户操作区域进行数据操作设置，通过数据通讯引擎获取遥测数据并在页面显示界面中进行实时监控，LOG日志模块会对操作与数据进行记录。如图I所示。(I)页面导航区域该区域为了实现系统灵活可配置的需求，实现了配置文件扫描机制。主要完成的工作为扫描特定目录下的配置文件、生成各个分系统树形结构、分系统导航以及配置文件的管理。该区域实现了系统最基本的多页面切换功能。用户可以通过修改配置文件的内容然后直接通过导航功能生成最新的遥测页面。该页面导航区域的型式是分系统导航树形结构，每个分系统下面可以进行选择相应页面以及相关配置文件管理。(2)用户操作区域用户操作区域主要指的是系统提供给用户的操作功能，功能主要分为开启、关闭网络通信、用户定制遥测列表界面、用户定制遥测曲线界面、保存打印当前页面以及特殊曲线跟踪界面的特殊显示方式。该用户操作区域的型式是功能列表横排显示，对当前页面进行操作。(3)页面显示界面页面显示界面主要分为两类，分别是遥测参数显示页面和遥测实时曲线观测页面。遥测参数显示页面又可以分为遥测源码显示页面、分系统遥测参数列表显示页面、用户自定义遥测参数列表界面和图形化遥测界面。该页面显示界面的型式是显示页面单个显示通过导航区域操作进行切换。(4)数据通讯引擎数据通讯引擎主要完成的功能主要是管理网络通信功能，为各个分系统的遥测参数更新提供数据源。数据通讯引擎主要可以划分为TCP网络数据接收、数据流分析和遥测数据分发，并为后序显示页面的更新制定了不同的更新计划，方便用户高效地观测页面。该数据通讯引擎的结构是分模块解耦结构，分别完成数据接收、数据流分析和遥测数据分发。(5) LOG日志模块
该模块主要提供了用户对当前界面的某些重要操作的LOG日志以及接收控制台上指令的日志显示功能。该模块的存在，使得用户在测试过程当中能够对关键的上行指令和下行指令内容进行历史查询，方便用户复现分析错误问题。本发明的工作原理如下本发明通过地面总控系统内部组网与MTP服务器通过数据通讯引擎进行TCP网络通信，接收网络遥测数据包，按照数据帧根式对数据包进行数据流解析并判决处理，按照数据类型不同分发到不同处理单元然后在页面界面区进行显示并提供用户操作如绘图、打印、保存等，用户可以按照需求对所有分系统进行数据监控，并且可以根据实际的需求按照提供的配置元素自定义生成遥测页面。一、监控系统用户交互界面根据遥测数据监控系统需求及功能模块划分关系，可以将遥测数据监控系统的交互界面划分为5个显示区域，如图5所示。各个模块统一组成了最终的显示终端，分别完成各自功能。这样划分可以提高显示界面效果的灵活性显示。下面分别对各个显示区域技术实现展开分析。(I)用户操作区采用MFC中典型的Toolba r工具条来实现,配合高清位图按钮来方便用户点击。该区域完成的操作功能依次为网络设置、通信开启/关闭、用户订制遥测参数、用户订制遥测曲线、页面导航/日志区显示/隐藏、保存界面图案、打印界面、特殊观测界面平铺、当前时间/星上时间/GNC时间显示。(2)页面导航区采用配置文件目录的树形图形控件来实现。该区域为常用DocingPane控件，方便用户隐藏，拖动等操作，使得显示总体页面更加灵活。(3)LOG 日志区该区域与页面导航区类似，同样采用了 DocingPane控件内嵌技术相对成熟的控件TreeLog，对显示信息具有保存到文件，树形显示log信息以及对各类log信息实现各种log级别的分别显示功能。(4)分系统显示区
该区域显示了多个分系统的遥测情况，所以原有的SDI无法满足多页面显示的要求，并且分系统的数量也是灵活多变的。因此该部分采用了 MFC多文档框架(MDI)，子系统主要分为两类模版，一种为简单的View视图类，另一种为FormView类，后者主要方便曲线绘制时界面的配置。这样情况下，方便对各个子系统界面的管理，并且各个子系统独立显示，关闭某个子系统界面不会对其它界面造成影响。用户可以随便切换界面，类似目前流行的浏览器打开多个网页的形式。每个子系统页面都是由XML文件解析后获取界面元素绘制出来的。因此，该部分与页面导航区关系是非常密切的。(5)系统状态区该区域主要是对传统的状态栏控件中添加了部分状态显示功能，如增加了一个LED显示灯，来判断当前网络情况，如果网络链路正常则灯在不停闪烁，否则不闪烁。二、数据通信协议选取本发明要求遥测参数的不间断显示以及绘制实时曲线图，对遥测数据实时走势及其完整性要求比较高，因此本发明采用了 TCP面向连接的通信方式，保证数据的有效传输。利用WinSock进行TCP通信。WinSock提供了对TCP (传输控制协议)的支持，通过TCP协议我们可以指定IP地址的主机建立连接，同时利用建立的连接可以双向交换数据。利用CSocket操纵有连接数据交互很简单，但是在有连接的通信中必须有一方扮演服务器的角色等待另一方的连接请求，所以服务器方需要建立一个套接口，然后在套接口上等待连接。当连接建立后 会产生一个用于通信的新的套接字。客户方在创建了套接字后需要简单的调用函数就可以创建连接。对于TCP通信而言，通信双方的发送/接收顺序都是有保证的。双方通信接口调用如图2所示。三、遥测数据流解析当监控终端在接收遥测数据流之后，需要对遥测数据流进行解析处理，在该系统的数据流解析流程中，下文将对主要完成的工作及设计思路展开阐述。图6为遥测数据解析流程图。遥测数据解析过程主要分为四部，以下详细说明。(I)将原始TCP通信数据流存放到FIFO中。这一步是在客户端接收函数内完成的，采取FIFO结构的一级缓冲主要是为了对高速数据流进行一定的缓冲存储。FIFO实现的原理是在内存中开辟一块比较大的缓存空间，然后每次有数据接收到的情况下，将数据整块拷贝到内存区域里面，并记录每块数据的存储首地址和数据长度。在客户需要使用的过程当中，直接获取到每次存取数据的首地址和数据长度，即可从FIFO中获取相应的数据。(2)在用户获取FIFO中的原始数据块的时候，需要对数据块进行拼接，从而获得一帧一帧的数据。在这里采用了一个大的数据拼接池。该拼接池主要完成的工作为每次有数据来到时，查找数据同步头“觀”，如果查到了，通过帧头分析，将整帧数据取出用于数据帧解析，如果没有查到，则舍弃之前的错误内容，直到查找到下一个同步头。(3)在获取完整的数据帧之后，开始判断数据帧格式。根据数据帧的不同类型，采取不同的参数提取方法。例如，接收到遥测原码数据帧之后，只需将遥测原码提取出来即可；如果接收到的是遥测参数数据帧，则按照其封装的XML格式进行解析，最终获得到更新后的参数信息。(4)前三步的工作主要是处理原始的遥测数据流，到最后一步之前已经获取到了本次更新的遥测参数或遥测原码，接下来需要完成的就是这些参数的去向。在这里，参数可以分为三个去向，分别是各个分系统的遥测参数列表、遥测参数实时动态曲线绘制页面和遥测原码显示页面。四、遥测参数状态监控在系统包含的各个分系统遥测显示页面当中，参数的工程值和原码都会随着MTP服务器不断下传的遥测数据不停地刷新，每个分系统都包含成百上千个遥测参数，对遥测参数状态的判定成为用户观测遥测时的必要工作。遥测参数列表监控页面主要是针对各个分系统遥测参数而设计的。该列表页面能够对相应分系统的遥测参数监控16进制原码，工程值，状态量，2进制原码，10进制原码等数据。方便用户对大量的遥测参数进行观测，并且支持页面保存、打印等功能。本系统通过判定遥测上下界来确定当前遥测的正常工作状态，在页面上采取遥测数据报警灯提示的机制。用户可以通过报警灯来判定某些参数是否越界。至于每一个报警灯如何做到灵活可配置，实现的方法是将报警灯绑定哪个参数都写入了配置文件中，用户可以有选择地对某些关键的遥测参数增加警示功能。五、遥测监控页面数据刷新方式双缓冲图 形刷新技术顾名思义是采用双缓存实现的。传统的绘图方式实际上是一种单缓冲。在Windows中每一种设备都在内存中有一个设备描述表与其对应,这个设备描述表实际上就是一个内存缓冲区。传统的绘图中我们是将图形绘制在设备描述表缓冲区中，然后由⑶I自动的将设备描述表中的图像拷贝到显存中进行显示。这样一个自动的拷贝过程屏蔽了传统的绘图方式是单缓冲的实质，使我们感觉到我们是在直接操纵显存一样。双缓冲图形刷新技术在内存中有两快缓存，除了设备描述表以外还有一快需要手动建立的与设备描述表缓冲区相兼容的后备缓冲区。绘图过程中，首先将图形绘制在后备缓冲区中，然后再手动的将后备缓冲区中的图像拷贝到前端缓冲区中，再由GDI自动将前端缓冲区中的图像拷贝到显存完成图形的显示过程。在实际中，我们使用BitBlt函数。它可以支持图形块的复制，速度很快。我们可以先在内存中作图，然后用此函数将做好的图复制到前台，同时禁止背景刷新，这样就消除了闪烁。以上也就是双缓冲绘图的基本的思路。在VC中，我们可以按照以下步骤来使用双缓冲技术进行图形的绘制I、创建与窗口设备描述表(前端缓冲区)兼容的内存设备描述表(后端缓冲区)。2、创建与内存设备描述表相兼容的位图并将该位图选入内存设备描述表中。3、将图形绘制在内存设备描述表中。4、将内存设备描述表中的内容拷贝到窗口设备描述表。5、释放设备描述表句柄、位图等资源。双缓冲技术原理并不复杂，实现起来也很简单，但是效果非常理想，能完美解决数据实时更新时图形闪烁的问题。六、数据分发模块DDS设计MTP服务器完成的主要功能有四个，如图3所示。分别为接收下行遥测数据、与控制台终端进行通信、保存/访问查询本地数据库、管理监控终端及数据分发。起初的MTP服务器设计将四种主要功能都交予MTP自身处理，但是由于监控终端网络情况以及终端异常经常导致服务器发送数据不成功。然而MTP担负着其它三项重要的任务，这样就产生了由于终端问题而使整个服务器崩溃的问题。此问题的存在，给MTP服务器的健壮性以及整个系统的稳定性来讲是十分不利的。在设计过程中将原先MTP服务器管理通信客户端连接的功能独立出来，引入了DDS (data distribution system)模块。该模块完成的功能主要是接收MTP解析后的各类数据，然后给这些数据转换为一定的通信帧格式，从而转发到各类监控终端。这样设计可以避免当监控终端的各类故障而导致的转发失败都集中到了 DDS上面，即使已经导致DDS系统的崩溃，也不会殃及MTP服务器，从而起到了一个网络防火墙的作用。如图4所示，是引入DDS模块之后的结构图。DDS模块主要完成的功能(I)接收MTP服务器下传的各类数据；(2)管理监控终端的网络连接；(3)数据封装；
(4)分发数据在上述的四点功能当中，管理监控终端的网络连接和向各个终端分发数据是DDS最核心的功能。数据封装功能是出于对该系统通用性的考虑，针对不同的监控终端采取了不同的遥测帧格式封装，使得即使是系统外的监控终端想监控总控系统内遥测数据都能够实现。根据DDS功能介绍，设计了 DDS模块的实现，如图7所示。遥测下行数据接收模块采用了 TCP通信类库来实现数据的接收；终端管理列表也属于TCP网络通信部分，主要负责终端客户的连接管理；监控终端网络管理模块协助数据分发模块进行终端网络状态的监控；数据分发模块负责数据帧的分发。七、参数页面与实时曲线页面更新方式遥测数据监控系统作为实时监控系统需要考虑到遥测页面更新方式。在遥测参数观测页面当中无需保存历史记录，只需做好当前页面的更新工作即可，因此系统需要做的 工作是解析遥测值，获取当前活动界面，刷新当前页面元素，如图8所示。在遥测数据监控终端数据通信功能开启之后，系统会接收、解析、分发数据。当前子页面如果存在有绘图页面时，遥测实时动态曲线图将会在绘图部分各个通道内绘制。用户可以对参数在一定时间内的走势进行观测。绘图部分的控件是一款功能齐全的开源控件，用户可以根据需要来设置其属性。在绘图控件下方是参数更新的列表，用来显示当前所绘参数的工程值、原码、最大值、最小值。动态曲线是用户需要在一段时间内关注的页面，因此每一个曲线页面都需要实时更新。如图9所示系统需要完成的工作是解析遥测数据，获取所有曲线绘制子页面，并且实时更新。八、遥测数据监控系统的通用性遥测数据监控系统在设计的过程当中在多处也考虑到了通用性，主要包含了以下几处(I)遥测页面设计在遥测页面设计方面，系统采用了 XML配置文件存储界面元素的方法，将系统设计成了只通过解析配置文件来绘制界面元素的方式。传统的显示界面由于功能单一，因此采用的都是固定控件界面设计，这样设计的缺点是如果系统需要增加几种遥测界面的时候就需要手动在源程序里面增加相应的代码，最后程序会变得相对冗余，给最终的调试工作带来不便。采用XML配置文件解析方式就有效地解决了上述问题。当采用了 XML配置文件后，系统的重心从之前的界面编程转向了解析XML文件自动生成相应界面。这样，如果用户需要增加未知数量的显示界面之后，只需增加对应界面的一定数量的XML配置文件即可。如果能够实现强大的解析功能的话，类似当前的浏览器模式，理论上可以显示足够多的界面样式。(2)配置文件搜索机制在系统运行开始时刻，配置文件的数量与种类是不知道的。传统是将所需配置文件的种类与数量都写入了程序代码当中，这样带来的不便是如果用户的配置文件部分被更改或者删除后，系统初始化很有可能不成功，影响系统的功能。
遥测数据监控系统当中采用了文件扫描的方式来初始化相应的配置文件。程序可以获得工作路径，然后从Config文件夹中扫描各个分系统配置文件，并将搜索到的配置文件信息存到主页面的导航栏里面，当用户需要生成相应遥测页面时，只需双击页面导航栏里面的项即可。(3)配置文件元素多样化上面已经讲述了 XML配置文件解析方式和扫描方式通用性设计，接下来介绍一下配置文件中元素的种类。配置文件中包含元素种类包括动态表格、静态表格、页面底图、开 关、LED灯、原码表等。根据客户的需要未来还可以增加仪表、现场设备等元素。能够实现元素多样化的前提是系统必须具备强大的解析功能，能够将配置文件中的元素体现到界面上。因此，页面美观、生动象征着系统解析配置文件内核的强大功能。
权利要求
1.一种可配置遥测数据的监控系统，其特征在于它是由页面导航区域、用户操作区域、数据通讯引擎、页面显示界面和LOG日志模块组成，通过页面导航区域引导用户进行操作，在用户操作区域进行数据操作设置，通过数据通讯引擎获取遥测数据并在页面显示界面中进行实时监控，LOG日志模块会对操作与数据进行记录； 所述页面导航区域，是为了实现系统灵活可配置的需求，实现了配置文件扫描机制，它完成的工作为扫描特定目录下的配置文件、生成各个分系统树形结构、分系统导航以及配置文件的管理；该区域实现系统最基本的多页面切换功能，用户通过修改配置文件的内容然后直接通过导航功能生成最新的遥测页面；该页面导航区域的结构型式是分系统导航树形结构，每个分系统下面进行选择相应页面以及相关配置文件管理； 所述用户操作区域，指的是系统提供给用户的操作功能，功能主要分为开启、关闭网络通信、用户定制遥测列表界面、用户定制遥测曲线界面、保存打印当前页面以及特殊曲线跟踪界面的特殊显示方式；该用户操作区域的结构型式是功能列表横排显示，对当前页面进行操作； 所述页面显示界面，分为两类，分别是遥测参数显示页面和遥测实时曲线观测页面；遥测参数显示页面又分为遥测源码显示页面、分系统遥测参数列表显示页面、用户自定义遥测参数列表界面和图形化遥测界面；该页面显示界面的结构型式是显示页面单个显示，通过导航区域操作进行切换； 所述数据通讯引擎，其功能是管理网络通信功能，为各个分系统的遥测参数更新提供数据源；数据通讯引擎可以划分为TCP网络数据接收、数据流分析和遥测数据分发，并为后序显示页面的更新制定了不同的更新计划，方便用户高效地观测页面；该数据通讯引擎的结构型式是分模块解耦结构，分别完成数据接收、数据流分析和遥测数据分发； 所述LOG日志模块，提供了用户对当前界面的重要操作的LOG日志以及接收控制台上指令的日志显示功能；该模块的存在，使得用户在测试过程当中能够对关键的上行指令和下行指令内容进行历史查询，方便用户发现和分析错误问题； 它通过地面总控系统内部组网与MTP服务器通过数据通讯引擎进行TCP网络通信，接收网络遥测数据包，按照数据帧根式对数据包进行数据流解析并判决处理，按照数据类型不同分发到不同处理单元然后在页面界面区进行显示并提供用户操作如绘图、打印、保存，用户按照需求对所有分系统进行数据监控，并且根据实际的需求按照提供的配置元素自定义生成遥测页面。
全文摘要
一种可配置遥测数据的监控系统，它是由页面导航区域、用户操作区域、数据通讯引擎、页面显示界面和LOG日志模块组成，通过页面导航区域引导用户进行操作，在用户操作区域进行数据操作设置，通过数据通讯引擎获取遥测数据并在页面显示界面中进行实时监控，LOG日志模块会对操作与数据进行记录；该系统可以对接收到的网络遥测数据包进行解析、分发、显示、绘图、打印、保存等操作，并且可以根据用户需求任意配置生成自定义的遥测页面。它在遥测通信数据监控技术领域里具有较好的实用价值和广阔的应用前景。
文档编号H04L12/24GK102664749SQ201210101680
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月9日 优先权日2012年4月9日
发明者冯文全, 张昕, 王刚, 赵琦, 马力 申请人:北京航空航天大学