机舱监测报警系统的开发设计与实现

论文摘要

本文通过对数据采集、监测报警系统以及冗余拓扑结构的研究分析,结合船舶的实际情况并针对机舱内各种机电设备运行的特殊性,构建了以工控机和数据采集控制模块为核心硬件的机舱监测报警系统,用以为船舶的安全航行提供保障。文中分别用组态软件和C++Builder5对监测报警系统进行了软件设计。其中组态设计方案的具体内容包括:1)通过对组态软件的构成、数据处理方式和关键技术等主要问题的分析,给出了软件各部分功能的方案设计;2)通过监测点实时数据库设计、I/O通道连接、声光报警控制程序设计、系统界面设计和双机冗余配置等过程,完成了软件的开发设计;3)对组态软件开发方法的优势和不足作了进一步的分析。采用C++ Builder5进行设计的具体内容主要包括数据库配置、系统初始化、数据通信、监测报警处理、双机容错切换和数据备份程序设计等等。文章还在最后对两种方案进行了比较,总结了二者各自的优势和适用场合。系统的开发测试情况和实际运行状况说明,本文所设计的机舱监测报警系统软件能够满足工程应用要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 机舱监测报警系统概述
• 1.2 数据采集方案的实现
• 1.3 本文主要工作
• 2 监测报警系统总体设计
• 2.1 系统结构及功能
• 2.2 数据通信接口的选取
• 2.3 网络拓扑结构分析及选择
• 2.4 系统冗余设计
• 2.4.1 双机容错技术
• 2.4.2 数据存储备份技术
• 2.4.3 冗余技术分析
• 2.4.4 系统冗余方案
• 2.5 硬件选型
• 2.5.1 监测计算机
• 2.5.2 信号转换模块
• 2.5.3 数据采集控制模块
• 2.6 传感器
• 2.7 报警板设计
• 2.7.1 报警板硬件结构
• 2.7.2 报警板功能
• 2.8 本章小结
• 3 基于组态的监测报警软件开发
• 3.1 组态与组态软件
• 3.2 力控组态软件组成及实现技术
• 3.2.1 软件构成
• 3.2.2 数据处理方式
• 3.2.3 关键技术
• 3.3 组态功能设计
• 3.3.1 监测点实时数据库设计
• 3.3.2 I/O通道连接
• 3.3.3 声光报警控制程序设计
• 3.3.4 系统界面设计
• 3.3.5 组态报警监测界面设计
• 3.3.6 双机冗余设置
• 3.4 组态软件开发分析
• 3.5 本章小结
• 4 基于C++ BUILDER的监测报警软件开发
• 4.1 数据库配置及系统初始化
• 4.1.1 数据库设计
• 4.1.2 系统初始化
• 4.2 数据采集
• 4.2.1 串行通信控制
• 4.2.2 发送命令流程
• 4.2.3 采集模块处理流程
• 4.2.4 接收数据流程
• 4.3 检测报警
• 4.3.1 报警判断
• 4.3.2 报警处理
• 4.4 系统监测
• 4.4.1 实时数据列表显示
• 4.4.2 图像上的实时数据显示
• 4.4.3 实时控制功能的实现
• 4.4.4 历史数据管理
• 4.4.5 系统自检
• 4.4.6 自动打印
• 4.4.7 操作权限设计及日志管理
• 4.5 双机冗余设计
• 4.5.1 容错切换实现
• 4.5.2 数据备份实现
• 4.6 软件设计遇到的问题及解决方案
• 4.7 两种设计方案比较及分析
• 4.8 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献