网络化在线颗粒测量仪软件的设计与实现

摘 要:介绍网络化在线颗粒测量仪的软件设计与实现。着重说明了实时处理中的几个关键软件问题。

关键词:颗粒;光散射;网络

某厂原有的对烟气管道中催化剂颗粒浓度及粒度的光散射在线监测采用上下位机的方式。上位机主要采集数据和计算数据,把数据计算结果通过rs232通讯口传输到下位机。下位机实时显示颗粒浓度和粒度,并存诸数据,数据以一天一个文件形式储存。这种方式的缺点是只能在下位机看到数据。为了充分发挥企业内部计算机网络(intranet)的潜能,方便与企业现有mis(管理信息系统)相连,提高工作效率和管理质量,增强管理层决策与全局事件的把握处理能力,该厂决定把现有的颗粒在线测量系统改造成基于b/s体系结构的监视系统。网络化在线颗粒测量仪的关键问题是怎样实时地把采集及计算过的数据放到服务器数据库并在web上显示。本文即介绍此过程的软件实现。

1测量系统的工作原理及软件选择

网络化在线颗粒测量仪硬件结构如图1所示。

颗粒粒度的在线监测采用了激光前向小角散射方法,与此同时,颗粒浓度的在线检测则采用光透射消光方法。用一束平行激光照射被射颗粒群,由颗粒产生的前向散射光通过其后的接收透镜,被位于透镜后焦面上的多圆环光电二极管接收,同时不被颗粒散射的透射光则由位于光轴上的光电元件接收。根据颗粒的散射光信号,可以求得颗粒的粒度尺寸,而根据透射光信号则可以求得颗粒的浓度大小[1]。

设测量区中,直径为di的颗粒有ni个,根据fraunhofer衍射理论,颗粒群在光电探测器各环上的散射光能分布为

方程(2)中,e为光能列向量,可测量,t为仅与系统尺寸参数有关的常系数矩阵。因此解此方程组即可求得尺寸分布列向量w。

根据郎伯定律,入射光强和透射光强之间满足下式

式中i0,i分别为入射光和透射光强度,τ为浊度,l为颗粒介质的厚度。对于具有一定分布的多分散颗粒系,设直径为di的颗粒共有ni个,则浊度为

由于已有的在线测量系统是用qbasic编写,而其计算数据的核心算法程序已编成了一个独立模块,对它稍作修改即可在vb中运行。所以采用vb作为该系统的主要编程语言。服务器操作系统采用windows 2000。数据库选择microsoft sql server 2000,它采用了业界先进的数据结构,能够为要求苛刻的web应用和企业应用提供高度可扩展性和高可靠性。windows 2000和sql server 2000除能提供高度可用性和自动化管理外,还提供了强大的管理模型、图形化界面和向导工具。vb提供了三种数据访问接口:activex数据对象(ado),dao和rdo。ado是dao/rdo的后继产物,ado2.0在功能上与rdo更相似。ado“扩展”了dao和rdo所使用的对象模型,包含较少的对象,更多的属性、方法(和参数)及事件。包含在dao和rdo模型中的许多功能被合并为单个对象,这样就生成一个简单得多的对象模型,而且是一个便于使用的应用程序接口[2]。所以本文选用ado作为数据访问接口。

在服务器端iis应用程序用php来编写。php是一种跨平台的服务器端的嵌入式脚本语言,它大量地借用c,java,perl语言的语法,并耦合php自己的特性,使web开发者能够快速地写出动态生成页面的脚本。它还支持多种数据库数据的读取,存储等操作和各种internet协议。尤其是php提供了许多与图相关的操作,能够方便快捷地在网页上生成所需的色彩和图像[3]。

2系统软件实现

本系统软件由两部份组成。第一部分是数据采集、计算和传送软件(上传到服务器,并把数据放进数据库里的各字段中);第二部分是服务器的iis应用程序。在第一部分中,数据采集卡采用通用a/d卡,编写一个dll组件(为在vb中获得数据)。这里涉及到的一个关键问题是:测粒仪的数据采集时间间隔要求在1~2分钟内可调,但vb中提供的时钟timer控件的计时事件调用时间间隔为1~65秒之间。为了解决这个问题,需编写个程序进行匹配。下面作简要说明。

数据上传到服务器用vb中的winsock控件,winsock是基于windows的一种网络文件传输协议。vb提供了winsock控件用于编写客户或服务器应用程序,而不必了解tcp的细节或调用低级的winsock apis。这里的关键问题是计算结果有好几个,在传输的时候要合并成一串上传,在服务器端又要把它分开并分别放进数据库中各个字段里。下面作简单说明:

在database过程中,调用了数据访问接口activex数据对象(ado),同时,需要调用vb的工程-引用中的microsoft activex data objects 2.0 library。

第二部分是用php编写的iis应用程序。此前需要安装php和配置web服务器。本系统以isapi方式运行php,具体配置请参考文献[3]。

默认情况下,php对microsoft sql数据库的支持作为附加模块。因此,用户如果希望在自己编写的php代码中使用mssql函数的支持功能,则可作以

  • 网络化在线颗粒测量仪软件的设计与实现已关闭评论
    A+
发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计