第一篇：GPRS水行業數據采集系統應用方案

GPRS水行業數據采集系統應用方案

隨著我國經濟社會的發展，對行業信息化建設不斷提出新要求，對觀測手段和方法以及水行業的監測技術的研發和應用提出了越來越高的要求；現代電子技術、傳感技術、通信技術和計算機技術的迅速發展，也促進了水行業監測技術自動化的發展。在此方面易維就走在了水行業信息建設的前端。

一、水行業監測自動化技術的應用

1、水行業監測的范圍與內容：

水行業的監測是傳感器技術與采集、存儲、傳輸、處理技術的集成。

監測范圍：江、河、湖泊、水庫、渠道和地下水等。

監測內容：水位、流量、流速、壓力和水質等。

2、水位的采集和傳輸

用于自動化監測的水位傳感器主要有浮子式水位計、壓力式水位計、電子水尺和超聲波水位計等。這些傳感器可以直接接到PLC上，自動監測水位參數。地下水位的監測與地表水相同。目前，省水文監測站與各采集點之間的數據通信主要采用手工抄錄或PSTN電話線傳輸。采用電話線傳輸數據時，由于每次撥號都需要等待，速度慢，而且費用也較高。同時，由于各監控點分布范圍廣、數量多、距離遠，個別點還地處偏僻，因此需申請很多電話線，而且有些監控點有線線路難以到達。

GPRS具有速度快、使用費用低的特點，其傳輸速度可達171.2kb/s。與有線通訊方式相比，采用GPRS無線通信方式則顯得非常靈活，它具有組網靈活、擴展容易、運行費用低投，維護簡單、性價比高等優點因此，目前正考慮采用GPRS無線傳輸方式解決污染源監測數據的實時傳輸問題。

二、解決方案介紹：

（一）系統結構

（二）GPRS無線網絡與中心軟件的連方式：

A、公網方案：

中心用一個服務器組作為中心接收，中心采用ADSL等INTELNET公網連接，采用公網固定IP或者公網動態IP+DNS解析服務。此種方案先向INTERNET運營商申請ADSL等寬帶業務。

1)中心公網固定IP：監控點直接向中心固定IP發起連接。運行可靠穩定，推薦此種方案。（當然固定IP費用比較貴，視客戶財力決定）

2)中心公網動態IP+DNS 解析服務：大部分IP都是動態的，而且費用相對便宜。客戶先與DNS 服務商聯系開通動態域名，動態域名解析軟件網址如下：（可以先申請免費的二級域名）88IP名解析http://www.tmdps.cn 監控點先采用域名尋址方式連接DNS 服務器，再由DNS 服務器找到中心公網動態IP，建立連接。此種方式可以大大節約公網固定IP的費用，但穩定性受制于DNS服務器的穩定，所以要尋找可靠的DNS服務商。

如上圖所示水文遠程測控調度系統由調度中心、無線GPRS網絡、遠程終端單元（GPRS無線傳輸設備，PLC）幾個部分組成：

1.遠程終端單元

遠程終端單元分散的分布在遠程各個遙測點上，主要由GPRS模塊、電源、天線、PLC及各種水行業傳感器等幾部分組成。PLC與現場儀表(傳感器)相連，對現場儀表(傳感器)的開關量、模擬量信號進行數據采集、處理、存儲并通過GPRS模塊向調度中心傳送數據，接收并執行調度中心的命令。

PLC：根據客戶要求選擇使用品牌，如LG、西門子、三菱、歐姆龍等。

無線傳輸設備： LQ1200 GPRS DTU透明無線數據傳輸終端，通過RS232/RS485/TTL與水行業設備采集點的各個PLC連接，通過 GPRS網絡,把數據傳到調度中心。

2.調度中心

調度中心計算機處理系統是一個開放式實時應用系統，實現全部的數據處理工作。中心的功能有：數據收發管理、站點管理、水行業數據管理和系統管理。

數據遙測功能：定時巡測、手動巡測、隨機抽測、分組召測。

遙控功能：控制RTU 開關量輸出點的開、關狀態、遙信開關狀態。

參數狀態管理功能：設置修改各測量數據上、下限值，通訊參數。

在線組態功能：新增數據采集點等參數通過組態定義即可完成。

數據庫管理功能：對測得的數據建庫，對數據進行處理，查詢歷史數據，報表打印。

數據顯示功能： 能顯示測量的各種數據、遙信開關狀態、各種系統圖形等，具有圖形功能,模擬顯示管網圖、水廠工藝流程圖等。

搶修修理、停水、管網沖洗等數據錄入及統計。

數據共享功能：提供一個WEB站點，該WEB站點使公司寬帶內部網的任意一臺工作站只通過WEB瀏覽器就可以登陸查看所有監控點的實時數據和存儲的任何時間段的歷史數據。WEB 站點通過用戶身份認證授權方式控制該用戶可訪問那些監控點的實時監控數據和存儲的任何時間段的歷史數據。調度中心系統管理員能增加、刪除可訪問用戶，并對用戶進行不同權限的授權。該WEB站點應能通過超鏈接方式聯入公司統一平臺。

三、專業的開發實施團隊

第二篇：基于GPRS環保數據采集通信解決方案

基于GPRS環保數據采集通信解決方案

一、需求分析

GPRS是目前解決移動通信信息服務的一種較完美的業務，它是以數據流量計費、覆蓋范圍廣泛、數據傳輸速度更快。GPRS的推出，為行業和企業用戶開展無線辦公提供了基礎設施平臺，為推動移動辦公的應用和發展創造了有利條件。與有線網絡相比，GPRS網絡具有租用費用低、移動辦公，不受地域制約等優點。GPRS的出現為企業和行業用戶開展無線辦公提供了一種新的選擇。

GPRS通信方式更適合于環保數據采集業務，目前省環保監測站與各采集點采用電話線傳送數據或手工抄錄，實時性差，費用也不便宜。GPRS無線傳輸數據有以下優勢：

1． GPRS用戶可隨意分布和移動自己的網絡點，無須擔心線路的維護或有線在移機時導致的通訊中斷。建設新的營業點無需進行拉線，埋線等工作。較光纖，或專線系統投資較少，設備安裝方便。

2． 終端價格比較低，與DDN相比，較DTU或DDN專線Modem其終端價格便宜很多。

3． 儀器設備反向控制：本系統對符合環保總局制訂的標準數據協議的儀器設備可以實現儀器設備的時間校正、狀態報告、開關以及其他監測、控制等功能。4． GPRS資費便宜，計費合理。GPRS 資費包月比有線電話網絡資費還便宜。環保數據采集業務沒有大數據量的信息傳輸，不必要采用資費很高的專線（DDN、幀中繼）。GPRS還可根據通信的數據量和提供的服務質量進行計費。在GPRS網中，用戶只需與網絡建立一次連接，就可長時間的保持這種連接，并只在傳輸數據時才占用信道并被計費，保持時不占用信道不計費。這樣，營業點即不用頻繁建立連接，也不必支付傳輸間隙時的費用。

5． GPRS能最好地支持頻繁的、少量突發型數據業務。通信質量穩定可靠，永不掉線。

6． GPRS網絡接入速度快，提供了與現有數據網的無縫連接。由于GPRS網本身就是一個分網（IP網或X.25網）互通，接入速度僅幾秒鐘，快于電路型數據業務。采用TCP/IP協議，較以前的無線數據網絡（集群，雙向傳呼，GSM短信息）而言，網絡接入更加直接方便。

南京永成網絡電子工程有限公司 ．覆蓋較好，比較很多無線數據網絡（集群，雙向傳呼，CDPD，CDMA）而言，其網絡覆蓋是最好的。

二、解決方案 1． 系統結構圖

2、系統方案

GPRS環保污染源在線監控系統方案： 監控終端部分：

如果采用工控機，監控儀器通過環保智能數據集中器與工控機端軟件連接，通過通用型GPRS調制解調器建立無線數據連接；

如果不采用工控機，監控儀器通過環保智能數據集中器直接與智能型GPRS調制解調器連接，由其建立無線數據連接；

移動網絡部分：利用中國移動現有的GPRS/GSM網絡，監控點和監控中心系統的所有交換信息通過中國移動的數據通信網關進行加密數據傳輸；

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環保監控中心部分：監控中心服務器申請配置固定IP地址，申請配置專線或VPN與移動的數據通信網關連接，監控中心服務器上安裝無線GPRS環保污染源在線監控系統軟件。

<通用型GPRS調制解調器> 通過無線GSM/GPRS網絡進行數據傳輸； <智能型GPRS調制解調器> 應用嵌入式處理器進行數據處理、協議封裝，通過無線GSM/GPRS網絡進行數據傳輸；

<環保智能數據集中器> 環保智能數據集中器功能強大，可支持多種通用接口方式，實現計量數據的存儲、預處理、傳輸等多種功能。環保智能數據集中器可直接通過標準接口連接到監控儀器，完成對監控參數的采集或進行控制操作。產品既可支持單個儀器設備，也可以同時支持多個儀器設備。

<無線GPRS 環保污染源在線監控系統軟件> 無線GPRS 環保污染源在線監控系統軟件包括通信服務器、監控中心服務器、數據庫服務器、WEB 服務器四個部分。

通信服務器負責實現行業數據通信協議、數據代理轉發、通信設備狀態監控等功能；

監控中心服務器實現數據分析、存儲、反控等功能；

數據庫服務器進行數據存儲、備份； WEB 服務器實現實時監控、數據管理、業務管理等功能。

具體實現時通信服務器、監控中心服務器、數據庫服務器、WEB 服務器可以安裝在一臺服務器中，也可以安裝在不同服務器中。如果行業客戶要求對終端進行終端IP 綁定，需要安裝RADIUS 服務器，為系統提供AAA 認證和IP 綁定功能。推薦省級監控中心通過公網使用VPN 接入到移動GPRS 網，這種方式成本比較低，安全性比較高，而且速度和網絡服務質量都保障；也可以通過GPRS 專線接入到移動GPRS 網，這種方式成本高，安全性高、穩定可靠。各級監控中心相互之間通過VPN 相連。各監控點使用用GPRS 終端，通過移動的網絡與監控中心相連。

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3．系統組成 1）終端設備 用戶端：

采用永成網絡科技發展有限公司的GPRS通信模塊，采用PCMICA串口和計算機 相連，完成用戶系統的構成，其中用戶的計算機運行用戶的系統軟件和應用軟件。局端：

采用移動公司提供的線路和接口。

隨著科技的不斷發展，便攜式PC手持式計算機（Pocket PC）功能日漸強大，特別是手持式計算機（Pocket PC）體積不斷精簡，對于企業的員工而言Pocket PC攜帶及操作都很方便。用戶系統：

用戶采用PC機，利用PCMCIA 串口和本終端相連，實現系統的通信。

永成網絡科技發展有限公司提供的GPRS Modem(pcmcia卡式)與臺式Modem（RS232 接口）通用的操作環境和強大的處理能力使得終端設備能夠通過對GPRS網絡及后臺應用服務的支持，迅速完成數據查詢及業務處理。應用服務

主要由四層軟件組成: 前端軟件：

前端軟件運行于終端上，支持本地業務數據的查詢及業務事務處理；同時管理

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無線通訊網絡，完成撥號、掛斷及狀態監測；對于事務處理請求與確認，實現可靠的傳輸控制，保證與局端的協作。外網服務軟件：

外網服務軟件完成與前端軟件的安全認證及加解密，協同外網查詢數據庫完成 據庫；為內網服務軟件與前端軟件提供穿透物理隔離的傳輸，使業務處理請求可以安全有效地到達內網并進行處理。內網服務軟件：

內網服務軟件完成與外網服務軟件的隔離傳輸，及與前端軟件的安全認證和加 解密，對前端產生的事務處理請求進行解釋、執行，依靠數據庫適配層軟件，將各業務數據庫同步至外網查詢服務軟件。局端數據庫適配層軟件：

局端數據庫適配層軟件對存在于多體系異種數據庫平臺的業務數據庫提供抽象 接口，支持內網服務軟件完成事務處理及數據同步。用于GPRS網絡的無線數據傳輸

經過數年多的建設，中國移動GPRS網實現了沿海地區的全面覆蓋和山區地區的地 市覆蓋，并且于2002年5.17正式向用戶提供服務。GPRS業務的高速數據傳輸、“永遠在線”、“流量計費”和“全國漫游”的特性以及中國移動的優質網絡，滿足了不同層次客戶的需求，也為發展行業應用奠定了堅實的基礎。4．專線APN傳輸方式

根據企業對網絡安全的特殊要求，永成網絡科技發展有限公司設計了基于GPRS網絡的數據傳輸方案，采用了多種安全措施，主要包括：

● 通過一條2M 專線接入移動公司GPRS網絡，雙方互聯路由器之間采用私有IP地址進行廣域連接，在GGSN與移動公司互聯路由器之間采用GRE隧道。● 為客戶分配專用的APN，普通用戶不得申請該APN。用于GPRS專網的SIM卡僅開通該專用APN，限制使用其他APN。

● 客戶可自建一套RADIUS服務器和DHCP服務器，GGSN向RADIUS服務器提供用戶主叫號碼，采用主叫號碼和用戶賬號相結合的認證方式；用戶通過認證后由DHCP服務器分配企業內部的靜態IP地址。

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● 端到端加密：移動終端和服務器平臺之間采用端到端加密，避免信息在整個傳輸過程中可能的泄漏。

● 雙方采用防火墻進行隔離，并在防火墻上進行IP地址和端口過濾。5．業務流程

GPRS專網系統終端上網登錄服務器平臺的流程為：

1）用戶發出GPRS登錄請求，請求中包括由移動公司為GPRS專網系統專門分配的專網APN；

2）根據請求中的APN，SGSN向DNS服務器發出查詢請求，找到與企業服務器平臺連接的GGSN，并將用戶請求通過GTP隧道封裝送給GGSN；

3）GGSN將用戶認證信息（包括手機號碼、用戶賬號、密碼等）通過專線送至Radius 進行認證；

4）Radius認證服務器看到手機號等認證信息，確認是合法用戶發來的請求，向DHCP 服務器請求分配用戶地址；

5）Radius認證通過后，由Radius向GGSN發送攜帶用戶地址的確認信息； 6）用戶得到了IP地址，就可以攜帶數據包，對GPRS專網系統信息查詢和業務處理平臺進行訪問。

6、安全方案

第一級：安全的網絡接入層

使用移動公司分配的專門的APN進行無線網絡接入； 分配特定的手機號：手機主叫號在移動GSM交換機生成，已經進行了加密，資深的網絡黑客也是很難偽造手機號的。移動在網絡側HLR網元給手機號和APN做了綁定，只有屬于行業的手機號才能訪問專用APN。黑客拿著其他手機號的GPRS終端根本無法呼叫專門的APN。第二級：安全的終端認證

數據中心可以給每個GPRS終端分配特有的用戶ID和密碼，交換機資深黑客即使偽造了合法的手機號，但是數據中心分配給GPRS終端的用戶ID和密碼沒有，依然與數據中心建立不了呼叫，而數據中心可以周期性命令各電表數據采集點將用戶ID和密碼改掉。第三級：安全的防火墻過濾

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第四級：安全的應用系統

業務數據在傳輸前進行加密壓縮，保障數據在傳輸過程中的安全性。應用系統提供強大的分級權限管理，保障數據在使用過程中的安全性。[ 軟件系統架構]

四、移動資費標準及設備費用

1、該業務包括開戶費、安裝調試費、GPRS 專網使用費以及使用GPRS 產生流量的資費。

1）專網開戶費以及安裝調試費(專網應用)開戶費：1000 元 安裝調試費：500 元

2）服務器端GPRS 專網使用費(專網應用)1000 元/月或者10000 元/年，對終端數目不限；

3）終端GPRS 流量資費（終端應用）

月租費（元）贈送的免費流量數（MB）超過贈送流量后的流量費（元/KB）

自由套餐 0 0 0.03 經濟套餐 20 1 0.01 時尚套餐 100 20 0.01

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商務套餐 200 不限量使用

2、設備需要終端路由器一臺在5000 元左右（客戶自行選擇），每個點配備一臺GPRS 無線MODEM，大概在2000-2800 元之間。

南京永成網絡電子工程有限公司產品簡介

1.概述

GPRS 是通用分組無線業務(General Packet Radio Server)的英文簡稱，是在現在GSM 系統上發展出來的一種承載業務，目的是為GSM 用戶提供分組形式的數據業務。GPRS 采用與GSM 同樣的無線調制標準、同樣的頻帶、同樣的突發結構、同樣的跳頻規則以及同樣的TDMA 幀結構，這種新的分組數據信道與當前的電路交換的話音業務信道極其相似，因此，現有站子系統（BSS）從一開始就可提供全面的GPRS 覆蓋。GPRS 是一種新的移動數據通信業務，在移動用戶和數據網絡之間提供一種連接，給移動用戶提供高速無線IP 和X.25 服務。GPRS 采用分組交換技術，每個用戶可同時占用多個無線信道，同一無線信道又可以由多個用戶共享，資源被有效的利用。數據傳輸速率高達160Kbps。使用GPRS 技術實現數據分組發送和接收，用戶永遠在線且按流量計費。從而降低了服務成本。隨著無線通信技術的發展，GPRS 產品在數據傳輸領域的應用日益廣泛。尤其是GPRS模塊的出現，更加促進了這種應用的發展。但普通的GPRS 模塊在使用時有些局限性，它沒有內嵌TCP/IP 協議棧，需要用戶提供TCP/IP 的支持。沒有實現TCP/IP 協議解析的終端將不能直接使用GPRS無線模塊實現GPRS 數據通信。一般中小規模CPU 系統的資源較寶貴，在中小CPU 系統實現TCP/IP 協議棧，一是費時費力，二是系統的負荷太大，甚至難于勝任。針對中低端CPU 系統實際情況，南京永成網絡公司專門設計出一款帶TCP/IP 協議處理的無線MODEM GPRS-1000EP。永成網絡GPRS-1000EP 是一款帶TCP/IP 協議轉換功能的無線GPRS MODEM，它提供一

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個DB9-M 的RS232 接口，可適用于所有帶串口的終端設備，為不具備TCP/IP 協議處理的終端提供GPRS 通信的能力。2.系統功能與特點 A、該款MODEM的功能：

1.標準的AT 命令界面,方便程序設計（AT命令參見附錄一和附錄二）2.TCP/IP Internet 內嵌的協議棧，輕松互聯 3.RS232接口方式，更加簡便的通訊方式 4.可通過串口升級程序 B、性能：

1.使用低功耗高性能的CPU做處理器，16 位內部數據總線，128KBSRAM，512KB FLASH，可高速處理協議和大量數據。

2.使用CLASS 10無線模塊，下行4個通道，上行2個通道 3.支持TCP、IP、PPP、ICMP、UDP、TELNET、HTTP協議棧

4.一個符合ISO7816-3IC卡標準的SIM卡座，支持符合GSM11.11和 GSM11.10規范SIM卡。

5.簡化的接口設計，使用通用的232接口和簡單的AT命令交互界面。6.供了更方便的電源接口，即可使用外掛電源。又可從串口直接取電。7.整機功耗小于3W。

8.GPRS-1000EP電路板尺寸10cm*6cm 9.同時更具嵌入式系統要求，可提供內置式模塊（不帶外殼，可通過 插針與嵌入式直接系統相連）3.技術指標

音頻/短消息 支持通話或緊急呼叫

支持全速率、增強全速率和半速率

支持雙音頻（DTME）支持中、英文短消息

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支持G3 傳真 支持完善的AT 命令 GPRS 數據 GPRS Class 10 編碼方案：CS1 CS4 符合SMO31bis 技術規范

接口

天線接口：50Ω 5MA（陰天）SIM 卡：3V/5V，自動檢測 接收靈敏度：-104dbm 發射功率：CLASS4(2W)/GSM(900)CLASS1(1W)/GSM(1800)頻率誤差：<=0.1ppm 用戶數據接口： ●RS-232 串口數據接口 ● 接口端子：20Pin ● 波特率：300~115,200 bits/s 電源

電壓：DC 4.5V~40V 功耗：通信時平均電流400mA，空閑時35mA 其他參數 尺寸

● Saro-1000EP：100*60（嵌入式電路板尺寸 可根據用戶需求定制）

● Saro-1000EP：110*75（不包括天線）重量：150g

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工作環境

●工作濕度：-20~50 度 ● 濕度范圍：0-95%,非冷凝 4.典型應用

GPRS無線數據傳輸系統有很廣泛的應用范圍，幾乎所有低速率的數據傳輸服務都可以應用，如城市配電網絡的自動化、自來水、煤氣管道自動化、商業POS 機、INTERNET 接入、個人信息、股票信息、金融、交通、公安、環保、彩票等領域。

工業遙信、遙測、遙控

● 無人值班機房監控和遠程維護（如移動基站、微波、光纖中繼站等）● 城市配電網自動化系統數據傳輸 ●自來水管道、閘門、泵站與水廠監控 ● 煤氣管道、閘門、與加壓站監控 ● 供熱系統實時監控 ● 水文監控 ● 環境監控

● 其他無人值班站點（如倉庫、辦公室等）監控 金融、零售行業

● POS 機聯網、自動柜元機（ATM）公安交通行業

● 公安移動性數據查詢

● 交通監控與城市路口交通信息發布 移動車輸監控調度系統

● 公安、110、交警車輸監控調度 ● 銀行運鈔車、郵政運輸車監控調度 ● 出租車、公交車管理調度

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通信處理流程： 1)設置參數 2)登陸GPRS 網路 3)建立TCP 鏈路 4)數據傳輸 5)掛斷TCP 連接 6)斷開GPRS 連接 5．無線MODEN擴展AT命令

六、客戶服務

南京永成網絡電子工程有限公司將有專門的客戶代表提供專業的技術咨詢服務，保證在接到投訴后的24小時解決問題。

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第三篇：GPRS城市供水調度監控系統應用方案

GPRS城市供水調度監控系統應用方案

城市供水調度監控系統可以對遠程現場的運行設備進行監視和控制，以實現管道壓力、水流量的數據傳送及閥門開關的自動控制，降低了故障率和提高了對系統的反應時間。

一、項目背景

城市供水調度監控系統的主要目的是解決自來水公司對供水各環節監測點的數據采集和監控。該系統由監控中心和各個水源監測點組成，各個水源監測點的數據采集終端（RTU或PLC）可監視和采集水位、壓力、流量、濁度、余氯、泵頻等各種數據，供控制中心及有關部門分析和決策取用，提高工作效率，保證供水質量，滿足日益增產的用水量的需求。

城市供水調度需要對各個自來水廠進行管理，包括自來水公司控制中心、水廠分控中心、管網加壓站和水源監控站等。城市供水調度系統一般包括：水司控制中心、多個水廠分控中心、多個水廠監控分站、多個水源井監控站、多個管網加壓站和多個管網測壓站。

城市供水調度監控系統可以對遠程現場的運行設備進行監視和控制，以實現管道壓力、水流量的數據傳送及閥門開關的自動控制，降低了故障率和提高了對系統的反應時間。便于及時迅速的了解及控制遠端管道及閥門，低故障率和檢修的時間，減少停水次數。各水源監測點的數據采集終端可自動采集管道壓力、水流量的實時數據與開關狀態等數據，信息傳輸到自來水公司的監控中心，監控中心通過對傳輸回的數據進行分析，可找到出故障的地點，從而當一個遠端出現故障時，能在最短的時間內解決問題，恢復供水，提高了整體的服務水平，從而實現了城市供水的信息化、現代化。

目前，自來水供水調度監控系統中采用的數據通信可簡單分為有線和無線兩大類，其中有線通信主要包括架設光纜、電纜或租用電信電話線、X.25、DDN、ADSL等，而無線則包括超短波通信、擴頻通信、衛星通信、GSM 短信/GPRS通信等。

在城市供水調度監控系統中，由于各管網監控點分布范圍廣、數量多、距離遠，個別點還地處偏僻，因此架設光纜、鋪設電纜難度大、不切合實際，向電信部門租用專用電話線又要申請很多電話線，而且有些監控點線路難以到達，況且采用電話線路時需要等待漫長的電話撥號過程，速度慢，運營成本較高，總之監控系統采用有線通信方式建設周期長、工作難度大、運行費用高，不便于大規模使用；與之相比，無線通信方式則顯得非常靈活，它具有投資較少、建設周期短、運行維護簡單、性價比高等優點。在監控系統中，無線通信方式主要包括：超短波（230MHz）無線數傳、擴頻、衛星通信、GSM數字蜂窩通信系統等，其中衛星通信由于通信費用昂貴，只在一些特殊的領域下使用，未得以普及；而擴頻通信技術雖然速率高，但只能在視距范圍內傳輸，應用也受到限制。采用超短波數傳電臺作為傳輸信道具有組網靈活、擴展容易、維修方便、運行費用低等優點，但由于系統工作于230MHz且多采用普通間接調制的數傳電臺，這就造成系統易受外界干擾、通信速率低、誤碼率高、數據傳送量不大、信號覆蓋范圍小等缺點。

二、方案選擇

經過比較分析，我們選擇中國移動的GPRS系統作為城市供水調度監控系統的數據通信平臺。目前，GSM網絡經過電信部門的多年建設，覆蓋范圍不斷擴大，已成為成熟、穩定、可靠的通信網絡，特別是中國移動新推出的GPRS數據業務。GSM/GPRS系統可提供廣域的無線IP連接。在移動通信公司的GPRS業務平臺上構建自來水供水調度監控系統，實現管網監控點的無線數據傳輸具有可充分利用現有網絡，縮短建設周期，降低建設成本的優點，而且設備安裝方便、維護簡單。

GPRS無線監控系統具備如下特點：

1、良好的實時響應與處理能力。與短消息服務比較，由于GPRS具有實時在線特性，系統無時延，系統能夠同時實時收取、處理多個/所有監測點的各種數據，無需輪巡就可以同步監測點的時鐘可很好的滿足系統對數據采集和傳輸實時性的要求。

2、遠程儀器設備控制：由于采用GPRS雙向傳輸系統，監控中心可以反向實現對儀器設備的時間校正、狀態報告、開關以及其他監測、控制等功能；

3、建設成本低：可充分利用現有GSM網絡，設備安裝即接通，而采用超短波通信時需要充分考慮現場環境，還需要配備天線鐵架等附屬設備。

4、安裝調試簡單，建設周期短：利用現有成熟GSM網絡，系統投入運行時基本不需要調試，安裝簡捷。采用超短波通信時安裝調試工作量大，要先進行現場信號測試，天線鐵架架設，天線方向角度調試等工作。

1、覆蓋范圍廣。構建供水調度監控系統要求數據通信覆蓋范圍廣，擴容無限制，接入地點無限制，能滿足山區、鄉鎮和跨地區的接入需求。

由于管網監控點數量眾多，分布在全市范圍內，部分管網監控點位于偏僻地區，而且地理位置分散。采用超短波通訊方式，覆蓋范圍只有30多公里；而采用GPRS方式，理論上在無線GSM/GPRS網絡的覆蓋范圍之內，都可以實現監控。

2、數據傳輸速率高。GPRS網絡傳送速率理論上可達171.2kbit/s，實際應用時數據傳輸速率在40Kbps左右，而目前一般的超短波數傳電臺傳送速率多為2.4kbit/s或更低。

3、系統的傳輸容量大。監控中心站要和每一個管網監控點實現實時連接。由于管網監控點數量眾多，系統要求能滿足突發性數據傳輸的需要，而GPRS技術能很好地滿足傳輸突發性數據的需要。

4、通信費用低。由于GPRS采用包月計費的方式，運營維護成本低，月通信費用將在200元之內。

三、解決方案介紹

由于GPRS通信是基于IP地址的數據分組通信網絡，監控中心計算機主機配置固定的IP地址，各個端站的GPRS模塊和該主機進行通信。

（一）系統組成1、管網監控點：

管網監控點：各監控點通過數據采集模塊采集如壓力、流量等數據，通過RS232接口與GPRS透明數據傳輸終端相連，通過GPRS透明數據傳輸終端內置嵌入式處理器對數據進行處理、協議封裝后發送到GSM網絡。

2、監控中心：

服務器申請配置固定IP地址，采用省移動通信公司提供的DDN專線，與GPRS網絡相連。由于DDN專線可提供較高的帶寬，當管網監控點數量增加，中心不用擴容即可滿足需求。

監控中心RADIUS服務器接受到GPRS網絡傳來的數據后先進行AAA認證，后傳送到監控中心計算機主機，通過系統軟件對數據進行還原顯示，并進行數據處理。

3、GPRS/GSM移動數據傳輸網絡：

現場監控點采集的數據經GSM網絡空中接口功能模塊同時對數據進行解碼處理，轉換成在公網數據傳送的格式，通過中國移動的GPRS無線數據網絡進行傳輸，最終傳送到監控中心IP地址。

（二）系統方案

各監控點使用GPRS透明數據傳輸終端，通過移動的GPRS網絡與監控中心相連。

各污染源數據采集點使用移動通信公司統一的STK卡，同時監控中心對各點進行登記，保存相關資料以便識別和維護處理。各信息采集點運行監控系統軟件，支持24小時實時在線，實現信息采集點24小時傳送采集的信息數據。

凡自來水公司授權的信息采集點均可以使用本系統：

1、管網監控點必須使用移動統一的STK卡，用戶使用本卡只能用于與監控中心數據通信功能。

2、終端設備使用中聯視訊提供的GPRS移動數據通信終端。

3、用戶登記：符合自來水公司的規定。

（三）產品特性

系統采用SG2000 系列GPRS無線透明數據傳輸終端。產品基于中國移動的GPRS網絡，具有高性能、高可靠及抗干擾能力強等特點，提供標準232數據口可直接與計算機、RTU、PLC、GPS接收機、數碼相機、數據終端等連接，傳輸速率達171Kbps，具有遠程診斷、測試、監管功能，滿足各行業調度或控制中心與眾多遠端站之間的數據采集和控制。

1、支持900／1800／1900MHz三頻GSM/GPRS。

2、接口： RS232、RS485、PCMCIA。

3、系統理論傳輸速率171Kbps，實際傳輸速率40Kbps。

4、支持Windows95/98/200/XP、LINUX操作系統。

5、支持透明數據傳輸與協議轉換。

6、支持VPN安全功能。

7、安裝靈活、使用方便、可靠。

（四）安全措施

由于供水調度監控系統的特殊性，本系統需要極高的系統安全保障和穩定性。安全保障主要是防止來自系統內外的有意和無意的破環，網絡安全防護措施包括信道加密、信源加密、登錄防護、訪問防護、接入防護、防火墻等。穩定是指系統能夠7×24小時不間斷運行，即使出現硬件和軟件故障，系統也不能中斷運行。

數據中心可通過公網使用VPN接入到移動GPRS網，采用VPN方式成本比較低，企業不用租用專線，還可以利舊使用原有的VPN設備，移動終端需要安裝具有VPN二次虛擬撥號的功能的軟件。通過VPN方式，客戶端在連接應用服務器前，要經過Ｒａｄｉｕｓ服務器的認證整個數據傳送過程得到了加密保護，安全性比較高，可充分保障速度和網絡服務質量。

另外，數據中心也可以采用APN接入方式，租用專線接入到移動公司的GGSN設備上，這種成本高，安全性高、穩定可靠。

對于安全性要求非常高的系統，可考慮在專用APN接入的基礎上再加上VPN接入方式的混合接入方式，進一步提高系統的安全性。

1、VPN虛擬專網模式：企業內部網絡中配置VPN服務器，移動終端加載具有VPN二次虛擬撥號的功能的客戶端軟件。采用VPN安全技術，用戶通過接入企業內部虛擬專網的方式與Internet進行隔離，可對 整個數據傳送過程進行加密保護，有效避免非法入侵。

2、利用SIM卡的唯一性，對用戶SIM卡手機號碼進行鑒別授權，在網絡側對SIM卡號和APN進行綁定，劃定用戶可接入某系統的范圍,只有屬于指定行業的SIM卡手機號才能訪問專用APN，移動終端與數據中心采用中國移動分配的專門的APN進行無線網絡接入，普通手機的SIM卡號無法呼叫專門的APN。

3、對于特定用戶，可通過數據中心分配特定的用戶ID和密碼，其他沒有數據中心分配的用戶ID和密碼的用戶將無法登錄進入系統，系統的安全性進一步增強。

4、數據加密：通過VPN對整個數據傳送過程進行加密保護。

5、網絡接入安全鑒定機制：采用防火墻軟件，設置網絡鑒權和安全防范功能，保障系統安全。

四、結論

采用GPRS構建供水調度監控系統系統，目前有包月制和按數據量兩種收費方式，按流量計算0.03元/kbyte，而包月制20元/月有1024 k流量，可滿足目前監控系統的實際數據量，估計日后其費用會逐步降低。對于用戶來說，由于通信費用較低，享受到了實惠。另外，由于接入設備可以移動，當管網監控點搬遷時設備可隨之遷移并可繼續使用，可以保護用戶原有投資，適合于供水調度監控工作的特點，能很好地滿足供水調監控的需求，而且，做為網絡運營商的移動通信公司也將因此獲得業務穩定的集團用戶，隨著用戶數量的增加，移動通信公司的營收也隨之增加，調動了運營商的積極性，符合網絡建設和網絡應用同步發展的要求。

第四篇：單位數據采集系統用戶手冊

西安市醫療保險數據采集系統（單位端）

西安市醫療保險管理信息系統

單位數據采集子系統

用 戶 手 冊

Ver 1.0

沈陽東軟軟件股份有限公司

二零零二年四月 西安市醫療保險數據采集系統（單位端）

目

錄

目 錄.............................................................2 版權聲明............................................................3 第一章 系統概要介紹................................................5

§1.1 系統進入說明..................................................................................................................5

§1.2 系統主界面介紹..............................................................................................................5 §1.3 系統主要功能介紹..........................................................................................................5

第二章 繳費工資...................................錯誤！未定義書簽。

§2.1 界面布局如下：..............................................................................................................6 §2.2 操作說明..........................................................................................................................6

第三章 醫療保險數據采集............................................8

§3.1界面布局如下圖：...........................................................................................................8 §3.2操作說明：.......................................................................................................................9

第四章 其他........................................................9

§4.1 實用工具........................................................................................................................10 §4.2 窗口................................................................................................................................11 §4.3 退出................................................................................................................................11 §4.4 幫助................................................................................................................................11

西安市醫療保險數據采集系統（單位端）

版權聲明

西安市醫療保險信息管理系統Ver1.00版權歸沈陽東軟軟件股份有限公司所有，任何侵犯版權的行為將被追究法律責任。未經沈陽東軟軟件股份有限公司的書面準許，不得將本手冊的任何部分以任何形式、采用任何手段（電子的或機械的，包括照相、復制或錄制）、或為任何目的，進行復制或擴散。

(C)copyright 2000—2003沈陽東軟軟件股份有限公司。版權所有，翻制必究。

是沈陽東軟軟件有限公司的注冊商標。

單位數據采集系統用于單位報盤，各單位操作員在使用本系統時必須詳細閱讀此說明書，嚴格按照操作規范；如果因為操作員的失誤而造成數據的不準確性，其后果由操作員自行負責。

西安市醫療保險數據采集系統（單位端）

閱讀指南

〖手冊目標〗

本手冊是沈陽東軟軟件股份有限公司的軟件產品——西安市醫療保險管理信息系統單位數據采集子系統的用戶手冊。本手冊詳細介紹了該系統的操作過程。

〖閱讀對象〗

本手冊是為西安市醫療保險信息管理系統單位數據采集子系統涉及的醫療保險參保單位相關的操作人員編寫的。用戶在使用西安市醫療保險信息管理系統單位數據采集子系統之前，應該首先閱讀本手冊，以避免誤操作。

西安市醫療保險數據采集系統（單位端）

第一章

系統概要介紹

§1.1 系統進入說明

正確安裝單位數據采集子系統（在桌面有快捷圖表）：企業數據采集，點擊即啟動本系統。

§1.2 系統主界面介紹

雙擊圖標后出現如下主界面：

§1.3 系統主要功能介紹

系統包括的功能有：

單位年審：完成參保職工在每年工資變更時的維護工作。新參保人員上報：采集本次要進入醫療保險信息庫中的數據。單位基本信息變更：完成對醫療保險信息庫中的單位信息的修改。

西安市醫療保險數據采集系統（單位端）

第二章 單位年審

該業務主要是用于對參保職工工資變更時由單位批量的修改后再報盤給醫療保險管理事業處。主要是在每年年審的時候使用！

§2.1 界面布局如下：

圖2－1 §2.2 操作說明

1.點擊【取檔】按鈕，出現如下的選擇文件的選擇文件的窗口：

西安市醫療保險數據采集系統（單位端）

圖2－2 選擇一個擴展名為dbf的文件，然后打開，如果數據格式不是很符合規范或不是有效的導出數據，會出現一些提示，禁止用戶導入。選擇確定，取出數據，如圖2－3：

圖2－3 在此基礎上修改數據，修改完畢后，點擊【保存】按鈕，進行數據準確性校驗并且保存，然后出現如圖2－2的界面，把數據重新存儲為一個擴展名為dbf的文件，用于上報醫保處。

【單位名稱輸入】如需在打印“工資申報花名冊”報表時，在表頭添加單位名稱，則需在此錄入單位名稱。

【打印】把所有的數據打印出來；

【清屏】清除屏幕，使窗口回到如圖2－1界面。

【關閉】關閉此窗口，進行其他業務的工作。如果數據修改，也會提示保存！注意：修改數據時要格外仔細，以免造成數據的不準確性。【查詢】點擊此查詢按鈕的時候，彈出如2-4的查詢條件窗口：

西安市醫療保險數據采集系統（單位端）

圖2-4 輸入姓名或者身份證號然后按【確定】按鈕可以查找出對應的數據，并定位光標到符合條件的行，如果沒有符合條件的數據，則查詢不出！

第三章 新參保人員上報

該業務主要是用于一個新參保單位的員工批量新參保時的數據采集。

§3.1界面布局如下圖：

圖3－1 8 西安市醫療保險數據采集系統（單位端）

§3.2操作說明：

點擊【添加】按鈕，出現如下界面：

圖3－2 在此界面下錄入一個新參保人員的基本信息，錄入完后，再按【添加】按鈕再次添加一個新參保人員的基本信息。

如果發現其中某條信息不正確，則選中其中該條信息，按【刪除】按鈕就可以刪除光標所在行的信息，注意：刪除時要十分小心，以免誤操作！

在數據正確無誤的錄入完畢后，按【存盤】按鈕，出現如圖3－2所示的界面，把所有數據存為一個擴展名為dbf的文件，用于上報醫保處。

【打印】把所有數據打印出來；

【關閉】關閉該窗口，進行其他的業務操作。關閉窗口的時候會提示保存數據！注意：錄入數據時要格外小心，如果由于錄入員疏忽造成數據不準確，其后果由錄入員自行負責。

【取上次存檔文件】緊接上次保存文件進行數據錄入。

第四章 單位信息變更

該業務主要是用于單位基本信息的變更修改。西安市醫療保險數據采集系統（單位端）

§4.1界面布局如下圖：

圖4－1 §4.2操作說明：

在此界面下錄入單位需要變更的基本信息，錄入完后，再按【添加】按鈕再次添加一個新參保人員的基本信息。

如果發現其中某條信息不正確，則選中其中該條信息，按【清屏】按鈕就可以刪除光標所在行的信息，注意：刪除時要十分小心，以免誤操作！

在數據正確無誤的錄入完畢后，按【存盤】按鈕，出現如圖3－2所示的界面，把所有數據存為一個擴展名為bg的文件，用于上報醫保處。

【打印】把所有數據打印出來；

【關閉】關閉該窗口，進行其他的業務操作。關閉窗口的時候會提示保存數據！注意：錄入數據時要格外小心，如果由于錄入員疏忽造成數據不準確，其后果由錄入員自行負責。

第五章

其他

§5.1 實用工具

為了方便操作員，程序中集成了windows操作系統的工具：計算器和記事本。西安市醫療保險數據采集系統（單位端）

§5.2 窗口

可以改變窗口的幾種顯示方式，用戶可以根據自己的需要選擇。

§5.3 退出

退出系統操作。

§5.4 幫助

關于，可以查閱一些基本信息，如系統信息，軟件版本信息等，如下圖：

圖5－1 11

第五篇：虛擬儀器數據采集應用論文

虛擬儀器是以一種全新的理念來設計和發展的儀器，他是90年代發展起來的一項新技術，主要用于自動測試、過程控制、儀器設計和數據分析等領域，其基本思想是在儀器設計或測試系統中盡可能用軟件代替硬件，即“軟件就是儀器”，他是在通用計算機平臺上，根據用戶需求來定義和設計儀器的測試功能，其實質是充分利用計算機的最新技術來實現和擴展傳統儀器的功能。

虛擬儀器的特點和構成 1.1 虛擬儀器的特點

與傳統儀器相比，虛擬儀器具有高效、開放、易用靈活、功能強大、性價比高、可操作性 好等明顯優點，具體表現為：

智能化程度高，處理能力強 虛擬儀器的處理能力和智能化程度主要取決于儀器軟件水平。用戶完全可以根據實際應用需求，將先進的信號處理算法、人工智能技術和專家系統應用于儀器設計與集成，從而將智能儀器水平提高到一個新的層次。

復用性強，系統費用低 應用虛擬儀器思想，用相同的基本硬件可構造多種不同功能的測試分析儀器，如同一個高 速數字采樣器，可設計出數字示波器、邏輯分析儀、計數器等多種儀器。這樣形成的測試儀 器系統功能更靈活、更高效、更開放、系統費用更低。通過與計算機網絡連接，還可實現虛 擬儀器的分布式共享，更好地發揮儀器的使用價值。

可操作性強，易用靈活 虛擬儀器面板可由用戶定義，針對不同應用可以設計不同的操作顯示界面。使用計算機的 多媒體處理能力可以使儀器操作變得更加直觀、簡便、易于理解，測量結果可以直接進入數 據庫系統或通過網絡發送。測量完后還可打印、顯示所需的報表或曲線，這些都使得儀器的 可操作性大大提高而且易用、靈活。

1.2 虛擬儀器的構成 虛擬儀器的構建主要從硬件電路的設計、軟件開發與設計2個方面考慮。

硬件電路的設計主要根據用戶所面對的任務決定，其中接口設計可選用的接口總線標準包 括Gp IB總線、VXI總線等。推薦選用VXI總線。因為他具有通用性強、可擴充性好、傳輸速 率高、抗干擾能力強以及良好的開放性能等優點，因此自1987被首次推出后迅速得到各大儀 器生產廠家的認可，目前VXI模塊化儀器被認為是虛擬儀器的最理想平臺，是儀器硬件的發 展方向。由于VXI虛擬儀器的硬件平臺的基本組成是一些通用模塊和專用接口。因此硬件電 路的設計一般可以選擇用現有的各種不同的功能模塊來搭建。通用模塊包括：信號調 理和高速數據采集；信號輸出與控制；數據實時處理。這3部分概括了數字化儀 器的基本組成。將具有一種或多種功能的通用模塊組建起來，就能構成任何一種虛擬儀器。例如使用高速數據采集模塊和高速實時數據處理模塊就能構成1臺示波器、1臺數字化儀或 1臺頻譜分析儀；使用信號輸出與控制模塊和實時數據處理模塊就能構成1臺函數發生器、1臺信號源或1臺控制器。專用接口是針對特定用途儀器需要的設計，也包括一些現場總線 接口和各類傳感器接口。系統的主要硬件包括控制器、主機箱和儀器模塊。常用的控制方案 有GpIB總線控制方式的硬件方案、MXI總線控制方式的硬件方案、嵌入式計算機控制方式的 硬件方案3種。VXI儀器模塊又稱為器件（devices）。VXI有4種器件：寄存器基器件、消 息基器件、存儲器器件和擴展器件。存儲器器件不過是專用寄存器基器件，用來保存和傳輸 大量數據。擴展器目前是備用件，為今后新型器件提供發展通道。將VXI儀器制作成寄存器 基器件，還是消息基器件是首先要做出的決策。寄存器基器件的通信情況極像VME總線器件，是在低層用二進制信息編制程序。他的明顯優點在于速度寄存器基器件完全是在 直接 硬件控制這一層次上進行通信的。這種高速通信可以使測試系統吞吐量大大提高。因此，寄 存器基器件適用于虛擬儀器中信號/輸出部分的模塊（如開關、多路復用器、數/模轉換輸出 卡、模/

數轉換輸入卡、信號調理等）。消息基器件與寄存器基器件不同，他在高層次上用A SCII字符進行通信，與這種器件十分相似是獨立HpIB儀器。消息基器件用一組意義 明確的 “字串行協議”相互進行通信，這種異步協議定義了在器件之間傳送命令和數據所需的掛鉤 要求。消息基器件必須有CpU（或DSp）進行管理與控制。因此，消息基器件適用于虛擬儀器 中數字信號處理部分的模塊。

軟件的開發與設計包括3部分：VXI總線接口軟件、儀器驅動軟件和應用軟件（軟面板）。軟件結構如圖1所示。

VXI總線接口軟件由零槽控制器提供，包括資源管理器、資源編輯程序、交互式控制程序和 編程函數庫等。該軟件在編程語言和VXI總線之間建立連接，提供對VXI背板總線的控制和支 持，是實現VXI系統集成的基礎。

儀器驅動程序是完成對某一特定儀器的控制與通信的軟件程序，也即模塊的驅動軟件，他 的設計必須符合Vpp的2個規范，即Vpp3.1《儀器驅動程序結構和模型》和Vpp3.2《儀器 驅動程序設計規范》。

“軟面板”設計就是設計具有可變性、多層性、自助性、人性化的面板，這個面板應不 僅同傳統儀器面板一樣具有顯示器、LED、指針式表頭、旋鈕、滑動條、開關按鈕、報警裝 置等功能部件，而且應還具有多個連貫操作面板、在線幫助功能等。

虛擬儀器在數據采集中的應用

利用虛擬儀器制作數據采集器可以按照硬件設計、軟件設計兩個步驟來完成。

2.1 硬件設計

硬件設計要完成以下內容：

1)模/數轉換及數據存儲

設置具有通用性的數據自動采集系統，一般應滿足能對多路信號盡可能同步地進行采集，為了使所采集到的數據不但能夠在數據采集器上進行存儲，而且還能及時地在采集過程中 將數據傳送到上位機，選用存儲量比較適中的先進先出存儲器，這樣既能滿足少量數據存儲 的需要，又能在需要實時傳送數據時，在A/D轉換的同時進行數據傳送，不丟失任何數據。)VXI總線接口

VXI總線數據采集器通常可以利用兩種VXI總線通用接口消息基接口和寄存器基接口。消 息基接口的作用是通過總線傳送命令，從而控制儀器硬件的操作。通用寄存器基接口是由寄存器簡單的讀寫來控制儀器硬件的操作。利用消息基接口進行設計，具體消息基接口的框圖見圖2。

3)采樣通道控制

為了滿足幾種典型系統通道控制的要求，使通道的數量足夠多，通道的選取比較靈活，可以利用寄存器電路、可預置計數器電路以及一些其他邏輯電路的配合，將采樣通道設計成最多64路、最少2路可以任意選擇，而且可以從任意一路開始采樣，也可以到任意一路結束采樣，只要截止通道號大于起始通道號就可以了。整個控制在虛擬儀器軟面板上進行操作，通過消息基接口將命令寫在這部分的控制寄存器中，從而設置計數器的初值以及采樣的通道總數。

4)定時采樣控制

由于不同的自動測試系統對采樣時間間隔的要求不同，以及同一系統在不同的試驗中 需要的采樣時間間隔也不盡相同，故可以采用程控的方式將采樣時間間隔設置在2 μs~13.0 ms之間任意選擇，可以增加或減少的最小單位是2 μs。所有這些選擇設置可以在虛擬儀器軟面板上進行。

5)采樣點數控制

根據不同測試系統的需求，將采樣點數設計成可在一個比較大的范圍中任意選擇，該選擇同樣是在軟面板上進行。

6)采樣方式控制

總結各種自動測試系統的采樣方式不外乎軟件觸發采樣和硬件 觸發采樣。在硬件觸發采樣中又包括同步整周期采樣和非同步整周期采樣，這2種采樣又可 以是定時進行的或等轉速差進行的。所有這些采樣方式，對于數據采集器來說都可以在軟面 板上進行選擇。

2.2 軟件設計

軟件是虛擬儀器的關鍵，為使VI系統結構清晰簡潔，一般可采用組件化設計思想，將各部分彼此獨立的軟件單元分別制成標準的組件，然后按照系統的總體要求組成完整的應用系統，一個標準的組件化的虛擬儀器軟件系統，如圖3所示。

應用軟件為用戶提供了建立虛擬儀器和擴展其功能的必要工具，以及利用pC機、工作站的 強大功能。同時Vpp聯盟提出了建立虛擬儀器標準結構庫（VISA）的建議，為虛擬儀器的研 制與開發提供了標準。這也進一步使由通用的VXI數據采集模塊、CpU/DSp模塊來構成虛擬儀 器成為可能。

基于虛擬儀器的數據采集器的軟件包括系統管理軟件、應用程序、儀器驅動軟件和I/O接 口 軟件。以往這4部分需要用戶自己組織或開發，往往很困難，但現在NI公司提供了所有這 四部分軟件，使應用開發比以往容易得多。

下面簡單介紹以NI公司的Lab Windows/CVI為開發環境，來進行VXI虛擬儀器的驅動程序開 發的方法。

第一步：生成儀器模塊的用戶接口資源文件（UIR）。用戶接口資源、文件是儀器模塊 開 發者利用Lab Windows/CVI的用戶界面編輯器為儀器模塊設計的一個圖形用戶界面（GUI）。一個Lab Windows/CVI的GUI由面板、命令按鈕、圖標、下拉菜單、曲線、旋鈕、指示表以及 許多其他控制項和說明項構成。

第二步：Lab Windows/CVI事件驅動編程。應用程序開發環境Lab Windows/CVI中設計一個 用戶接口，實際上是在用戶計算機屏幕上定義一個面板，他由各種控制項（如命令按鈕、菜 單、曲線等）構成。用戶選中這些控制項就可以產生一系列用戶接口事件（events）。例如，當用戶單擊一個命令按鈕，這個按鈕產生一個用戶接口事件，并傳遞給開發者編寫的C語 言驅動程序。這是運用了Windows編程的事件驅動機制。Lab Windows/CVI中使用不同類型的 控制項，在界面編輯器中將顯示不同類型的信息，并產生不同操作的接口事件。在Lab Wind ows/CVI的開發平臺中，對事件驅動進行C程序編程時可采用2種基本的方法：回調函數法和 事件循環處理法。

回調函數法是開發者為每一個用戶界面的控制項寫一個獨立的用戶界面的控制函數，當選中某個控制項，就調用相應的函數進行事件處理。在循環處理法中，只處理GUI控制 項所產生的COMMIT事件。通過Get User Event函數過濾，將所有的COMMIT事件區分開，識別 出是由哪個控制項所產生的事件，并執行相應的處理。

第三步：應用函數/VI集與應用程序軟件包編寫。應用函數/VI集需針對具體儀器模塊 功能進行編程，應用程序軟件包只是一些功能強大、需要完善的數據處理能力的模塊才需要 提供，如波形分析儀模塊、DSp模塊等。結語

本文探討了虛擬儀器的基本組成，以及實際的虛擬儀器軟硬件設計的一般方法，這些方法經過實際設計工作運用證明是可靠的，可供系統工程技術人員在組建具體的基于VXI總線的虛擬儀器數據采集、測試時參考使用。

參考文獻

1］趙勇.虛擬儀器軟件平臺和發展趨勢［J］.國外電子測量技術,2002,(1)

2］陳光禹.VXI總線測試平臺［M］.北京：電子科技大學出版社,1996

3］孫昕，張忠亭，薛長斌.集成VXI總線自動測試系統的方法［J］.測控技術,1996,15(4)

4］張毅剛，彭喜元，姜寧達，等.自動測試系統［M］.哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社,2001

5］汪紅.基于組件的虛擬儀器軟件系統［J］.微型計算機信息,2001,(1)：76-77