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地下工程灾害光纤多参数监测系统软件平台开发

于颜华  
【摘要】:近年来,我国地下工程建设蓬勃发展,交通隧道工程和大型水利水电工程纷纷投入建设,同时地下工程灾害频繁发生。地下工程灾害往往造成重大的人员伤亡、严重的经济损失和恶劣的社会影响。目前,地下工程灾害监测传感器与相应的仪器设备已经比较成熟,基本能够满足实时监测的需要,但软件系统功能简单,参数单一,严重制约了地下工程灾害监测技术的进一步提升。尤其对于迅速发展的光纤传感技术,传感器品种日益齐全,解调设备开发技术日益成熟,但软件系统大多只能采集原始波长数据,不能实现多参数监测与自动预警功能。本课题在现有的光纤传感硬件系统的基础上,设计开发了可以同时测量多参数的地下工程灾害实时监测系统软件平台。 本文根据系统的需求分析、业务流程,提出了软件平台整体设计方案。在分析系统功能结构的基础上,采用模块化设计思想进行系统软件平台的开发,将软件平台分为用户权限管理模块、参数配置模块、采集模块、数据处理模块、显示模块、数据管理模块和报警模块七大模块。系统在Microsoft Visual C++2008的环境下编程实现。采用MFC的基于多文档的架构构建系统平台的整体框架,实现了多任务同时处理。系统整体界面风格简洁,操作简单。 软件平台分别采用了基于TCP的socket编程和基于Win32API函数的编程,实现了平台下的网络通信和串口通信,并在对其运行模式分析的基础上,建立了多线程的软件架构,避免系统阻塞,可以对多参数信息同时采集,同步处理,满足系统实时性的要求。 通过对多参数信息的着重分析,本文实现了强大的参数配置功能,并通过算法运算来实时刷新数据处理模块。设计实现采用独立内存模块存储数据至数据库,实现数据集中高效的管理,系统显示层也是通过访问独立内存模块来显示实时数据。对多参数信息的持久化存储对日后地下工程灾害的分析具有重要意义。 本课题通过设计和调试最终完成了地下工程灾害光纤多参数监测系统的软件平台。软件平台实验阶段运行良好,长期运行稳定,满足监测要求。


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