5  实例

    以一个交流调速网络监控系统为例说明网络监控软件的开发。系统组成见图2。

图2  交流调速网络监控系统

    系统采用Java结合C++进行系统设计。需要用到Java Socket、JNI、JDBC、Java多线程以及C++ DLL等应用。

    (1)  现场端实现现场数据的收集

    ① 由JNI调用C++ DLL实现转速反馈数据的采集

    系统由JNI调用操作数据采集卡的DLL完成实时数据的采集。如类ACTimingNC.java

    public class ACTimingNC

    {  ......

       public native short inport(short port);  //声明本地方法inport()，

       public native void outport(short port,int value); //声明本地方法outport（）

       public native float sample(short base,int num);//声明本地方法sample（）

       static{ System.loadLibrary("PCL8112.dll");} //调入本地库

      //声明三种本地方法：inport（）用于返回数据采集卡端口号，outport（）用于向指定的端口输出数值，sample（）用于启动采样，返回采集到的数据。

       public static void main(String args[])

       {  ACTimingNC ACtiming=new ACTimingNC("交流调速网络监控现场端");

          ......  } }

    然后在命令提示符下键入javac  ACTimingNC.java进行编译生成ACTimingNC.class，再运行javah  ACTimingNC，得到C++文件ACTimingNC.h,然后编制相应的ACTimingNC.cpp文件实现对应的本地方法即可，最后编译形成动态链接库DLL文件，放到应用程序路径下。运行时就实现了Java调用DLL对硬件的操作。

    ②   Java串口包实现对变频器的参数查询和控制

    利用Sun公司提供的串口包，再结合台达变频器的控制协议，就可以实现双方的数据交流了。例如控制命令串的发送代码如下：

    import java.io.*;import java.util.*;import javax.comm.*;

    class SerialportIO

    {  public static void main(String args[])

       {  …… //得到对串口COM1的控制权

    try{  serialPort.setSerialPortParams(4800,SerialPort.DATABITS_8,SerialPort.STOPBITS_1,SerialPort.PARITY_ODD); 

        //实施台达变频器串口协议：波特率、数据位、停止位和奇偶校验位分别为4800、8、1、O（奇校验）。

        }catch(UnsupportedCommOperationException e3){}

        try{  String s="......"; //s为控制命令串，具体参照说明书

             os.writeUTF(s);  }catch(IOException e3){}  }}}}}

        (2)  由Java Socket实现数据在现场端和服务器端的传输

        例如从现场端向服务器端传送数据：由现场端提交监测数据，数据服务器端接收数据。现场端部分代码如下：

        public  class SceneServer  //数据服务器端

        {  public static void main(String args[])

         { try{ Socket socket=new Socket("202.199.133.46",PORT); //与服务器建立连接

              PrintStream os=new PrintStream(wss.getOut- putStream()); //输出流

              DataInputStream is=new DataInputStream(wss.get- InputStream());//输入流

              StringBuffer buf=new StringBuffer(100); //定义数据缓冲区

              ... ...//进行数据发送

             }catch(IOException e) {}  }  }

        在数据服务器端，考虑到以后系统的扩展，可能有多台现场端智能设备提出发送数据请求，所以程序必须实现多线程。部分代码如下：

        public class DSServer   //数据服务器端

        {  public static final PORT=5000;  ServerSocket ss=null;  Socket s=null;

           public static void main(String args[])

           {  try{  ss=new ServerSocket(PORT);

            while(true) {s=ss.accept(); new ServerThread(s).start(); }

          }catch(IOException e1) {}    ... ... } }

        class ServerThread extends Thread

        {  Socket socket=null;

           ServerThread(Socket socket)

           {  super("ServerThread");  this.socket=socket;  }

           public void run()

           {  ……//接通输入输出流，实现数据传输以及操作到库。 } }

        这段程序由两个类组成，主类SceneServer负责建立处理连接请求，线程类ServerThread用于创建一个新的线程，负责处理现场端的输入输出请求。反方向的控制信息传输只要加入相应代码即可。

        (3)  服务器端采用JSP结合Java Bean实现监控

        ① 由JDBC访问SQL Server2000数据库

        对于本系统，在SQL Server中需建立用户表Users、设备表Devices、实时数据表RTData、历史数据表HistoryData。用户表用于进行身份验证，不同的用户有不同的管理权限；而设备表包括现场设备的清单及其状态；实时数据表保存实时数据，如可以保存一天内的实时数据，在本系统中主要指转速反馈、工作电流、工作频率，然后每天将当天数据挪进历史数据表；历史数据表用于保存一段时期中的运行数据。于是Web服务器可以根据客户端的不同请求作出响应，由JDBC操作数据库。这里数据库实际上成为了现场数据上传和控制信息下达的通信中枢。部分代码如下：

        import java.sql.*;

        class DataIO

        {  public static void main(String args[])

           {  try{  Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver");  //驱动器

                   String url="jdbc:odbc:ACTiming";  //数据源

                   con=DriverManager.getConnection(url,"",""); //连接数据库

                   state=con.createStatement();

                   String query="select freq,curr,rev from HistoryData where DeviceID=1 and date>20030410 and         date<20030412"; //例如查看历史数据表中1号设备在2003-4-10到2003-4-12号之间频率、电流、转速的运行数据。

                 ResultSet result=statement.executeQuery(query);

                   ... ...  //然后可以从结果集中取数据分析或送显

             }catch(Exceptione) ystem.out.println(e.toString());} }

        ② 系统的登陆

        对不同的用户登陆给出不同的操作界面。系统管理管理员可以完全操作整个系统，包括用户管理、系统管理；对不同的现场系统的负责人只能监控自己的系统；而对网上演示，允许游客登陆只能观看给定的系统，不能控制。登陆界面通过JSP连接用户表进行身份验证，通过验证后给出相应界面。