基于TCPIP的多数据流传输测控系统的设计及实现.doc

基于TCPIP的多数据流传输测控系统的设计及实现 摘要 본文介绍了基于TCP/IP的多数据流传输测控系统的设计和实现。该系统旨在解决工业现场设备监控和数据采集问题，通过采用TCP/IP技术和多重事件的网络通信技术、数据采集技术及基于队列的多数据同步处理技术，实现了设备的控制、数据的实时获取、存储和数据流整合，达到信息、资源及任务的综合共享和管理。 1. 系统原理与组成 多数据流传输测控系统可以分为五个局部：数据源设备模块、数传与实时处理模块、远程控制台模块、控制台设备模块、前端单片机采集设备模块。系统组成如图1所示。在这个测控系统中，各个测控局部相对独立，完成电压、电流等多种参数的采集；结果以多个数据流方式发送到数据与实时处理设备或控制台设备实时接收存储和处理，并通过网络把数据传送到远程控制台监控界面。 2. 数据源设备模块和单片机模块 数据源设备模块和单片机采集模块以两个独立模块作为前端数据采集设备。数据源设备为数传与实时处理设备提供多路TCP数据流，单片机为控制台设备提供串口数据帧。 3. 数传与实时处理模块 数传与实时处理模块作为客户端，数据源设备计算机作为服务器端。二者通过交换机连接到网络上，基于TCP协议与数据源设备模块进展多数据流通信，数据以二进制文件格式写人到本地磁盘。接收完成一次完整数据（定长TCP流数据）后，将用户感兴趣的局部数据进展整合为一个数据帧，通过UDP协议方式发送到远程控制台的监控界面。 4. 远程控制台模块 远程控制台负责对数传与实时处理模块、控制台模块的网络唤醒和网络监控，以及完成对远程设备电源的相关操作。远程控制台接收相邻模块的网络数据帧（包括数传与实时处理模块对多数据流进展整合的数据帧和控制台模块转发的单片机采集数据帧），对控制台发送网络控制帧（完成参数设置、系统开启关闭、板卡操作、串口操作等任务），采用UDP协议进展通信。 5. 控制台设备模块 控制台设备模块由CPCI工控计算机和继电器板卡组成。供电电源继电器卡采用NI PXI-256416，完成对设备的控制和监控。 该系统具有实时性、高效性和可靠性等优点，能够满足工业现场设备监控和数据采集的需求。