广域监控系统的可重构协议解析器设计与开发.pdf

南京理工大学
硕士学位论文
广域监控系统的可重构协议解析器设计与开发
姓名:卢宪
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:朱岩
20090608
摘要关键词:广域监控系统,协议解析器,数据通信协议,可重构,杓颇J剑目前广域监控系统已广泛应用于众多领域。与其它监控系统相比,其被控对象分布范围广,且具有多样性和易变性。不同种类的被控对象需要不同的数据通信协议:当需求发生变化时,协议也需要相应的变化。因而,研究可扩展的数据通信协议以及合理的数据帧解析与构建策略具有现实意义。本文以广域监控系统中的车辆监控系统为对象,研究其数据帧解析与构建策略,并利用软件重构和设计模式等软件开发技术,使实现数据帧解析与构建功能的协议解析器具有可重构、易扩展和易维护的性能。本文首先根据车辆监控系统信息交互的类型,设计出可扩展的数据通信协议;其次将协议的格式以牡档男问浇忻枋觯跎傩文档,采用数据访问层、业务逻辑层和表现层的三层结构进行代码编写。当协议变化时,实现数据帧的解析。若协议在原来基础上增加了新字段,只需简单添加新的解析模块并修改相应的牡稻湍芡瓿山馕鋈挝瘛件重构议与代码的耦合,并设计验证协议格式的文档;最后依据只要相应的牡等苑蟈,协议解析器便能够重新配置自身的结构,硕士论文广域监控系统的可重构协议解析器设计与开发
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声学位论文使用授权声明≯口年,月少日明夕一口阥月少日本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在本学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名:南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容,可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文,按保密的有关规定和程序处理。
髀研究背景目前,监控系统已广泛应用于电力、交通、消防、邮电、钢铁、化工、工矿企业、住宅小区等诸多领域,几乎各个行业都不同程度地采用各种测控、监控设备【俊T缙诘监控系统,被控对象往往只局限于一个车间、一个部门等小区域。随着计算机技术、数据通信技术和网络技术的发展,广域监控系统应运而生,被控对象的分布范围越来越广,从一个城市的一处扩展到多处,从一个城市扩展到多个城市【俊9阌蚣嗫叵低车木咛迨现形式千差万别,但一般都可分为现场蚯岸、通信和监控三个层次,如图所示。现场层由远程终端和被控对象组成。远程终端负责检测、采集被控对象的各种模拟量或开关量信息,并进行必要的预处理;同时能够根据上层下传的控制命令,直接作用于执行机构,对被控对象进行控制。其中,所有被控对象的分布具有分散性、广域性,通信层是现场层与监控层进行信息交互的“媒介涸鹕洗冻讨斩瞬杉母髦信息,下传监控中心的各种命令。其网络为广域网,能够覆盖所有可能的被控对象。常ㄓ梦尴叻肿橐滴监控层蚣嗫刂行负责整个系统的管理和控制工作,对接收到的信息先依据协议格式进行解析,再进行分析、归纳、整理、计算等二次加工,以图、文、声等多种形式进行报道,并能根据事先决定好的控制策略下发控制命令【。监控层中的协议解析器可以位于需要的任何位置。见的广域网络有网络、网络、,码分多址绲取监控层通信层现场层图广域监控系统的层次结构硕士论文广域监控系统的可重构协议解析器设计与开发
研究意义和目的主要用于数据帧的解析与构建。车辆监控系统属于广域监控系统,是融定位系统际酢,地理信息系统际鹾拖执线通信技术于一体的系统【俊1疚囊猿盗炯嗫叵低澄***@U苟怨阌蚣嗫叵低车男榻析器的研究。该系统分为车载终端、通信网络、数据服务中心库以及业务展示平台等五个部分,以际酢际酢技术为支撑,用于实现对大型工程车辆的监控。在广域监控系统中,被控对象和监控中心是通过协议来进行信息交互的,被控对象之间既具有相似性又具有一定的差异性。具体到车辆监控系统中,不同种类的车辆需要不同的数据通信协议格式;同时,当需求发生变化,对终端升级改造后,协议格式也将发生改变,可能出现新旧协议必须兼容的状态。另一方面,闹饕9δ苤皇鞘处理,而数据帧的解析与构建是该数据处理模块的主要功能。解析后的数据是数据库和业务展示平台的数据来源,构建后的数据帧是控制车辆的依据。协议解析器性能的好坏直接影响着脑诵行剩谡鱿低持写τ诤诵牡匚弧R虼耍1Vは低车某期稳定运行,必须具有可扩展的数据通信协议,同时协议解析器必须是可重构的【,即当协议变化时能重新配置自身的结构,实现对新数据帧的解析。虽然车辆监控系统数据帧解析与构建方面已有不少现成的处理策略,但是均存在不同程度