5  實例

    以一個交流調速網絡監控系統為例說明網絡監控軟件的開發。系統組成見圖2。

圖2  交流調速網絡監控系統

    系統采用Java結合C++進行系統設計。需要用到Java Socket、JNI、JDBC、Java多線程以及C++ DLL等應用。

    (1)  現場端實現現場數據的收集

    ① 由JNI調用C++ DLL實現轉速反饋數據的采集

    系統由JNI調用操作數據采集卡的DLL完成實時數據的采集。如類ACTimingNC.java

    public class ACTimingNC

    {  ......

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

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

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

       static{ System.loadLibrary("PCL8112.dll");} //調入本地庫

      //聲明三種本地方法：inport（）用于返回數據采集卡端口號，outport（）用于向指定的端口輸出數值，sample（）用于啟動采樣，返回采集到的數據。

       public static void main(String args[])

       {  ACTimingNC ACtiming=new ACTimingNC("交流調速網絡監控現場端");

          ......  } }

    然后在命令提示符下鍵入javac  ACTimingNC.java進行編譯生成ACTimingNC.class，再運行javah  ACTimingNC，得到C++文件ACTimingNC.h,然后編制相應的ACTimingNC.cpp文件實現對應的本地方法即可，最后編譯形成動態鏈接庫DLL文件，放到應用程序路徑下。運行時就實現了Java調用DLL對硬件的操作。

    ②   Java串口包實現對變頻器的參數查詢和控制

    利用Sun公司提供的串口包，再結合臺達變頻器的控制協議，就可以實現雙方的數據交流了。例如控制命令串的發送代碼如下：

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

    class SerialportIO

    {  public static void main(String args[])

       {  …… //得到對串口COM1的控制權

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

        //實施臺達變頻器串口協議：波特率、數據位、停止位和奇偶校驗位分別為4800、8、1、O（奇校驗）。

        }catch(UnsupportedCommOperationException e3){}

        try{  String s="......"; //s為控制命令串，具體參照說明書

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

        (2)  由Java Socket實現數據在現場端和服務器端的傳輸

        例如從現場端向服務器端傳送數據：由現場端提交監測數據，數據服務器端接收數據。現場端部分代碼如下：

        public  class SceneServer  //數據服務器端

        {  public static void main(String args[])

         { try{ Socket socket=new Socket("202.199.133.46",PORT); //與服務器建立連接

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

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

              StringBuffer buf=new StringBuffer(100); //定義數據緩沖區

              ... ...//進行數據發送

             }catch(IOException e) {}  }  }

        在數據服務器端，考慮到以后系統的擴展，可能有多臺現場端智能設備提出發送數據請求，所以程序必須實現多線程。部分代碼如下：

        public class DSServer   //數據服務器端

        {  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()

           {  ……//接通輸入輸出流，實現數據傳輸以及操作到庫。 } }

        這段程序由兩個類組成，主類SceneServer負責建立處理連接請求，線程類ServerThread用于創建一個新的線程，負責處理現場端的輸入輸出請求。反方向的控制信息傳輸只要加入相應代碼即可。

        (3)  服務器端采用JSP結合Java Bean實現監控

        ① 由JDBC訪問SQL Server2000數據庫

        對于本系統，在SQL Server中需建立用戶表Users、設備表Devices、實時數據表RTData、歷史數據表HistoryData。用戶表用于進行身份驗證，不同的用戶有不同的管理權限；而設備表包括現場設備的清單及其狀態；實時數據表保存實時數據，如可以保存一天內的實時數據，在本系統中主要指轉速反饋、工作電流、工作頻率，然后每天將當天數據挪進歷史數據表；歷史數據表用于保存一段時期中的運行數據。于是Web服務器可以根據客戶端的不同請求作出響應，由JDBC操作數據庫。這里數據庫實際上成為了現場數據上傳和控制信息下達的通信中樞。部分代碼如下：

        import java.sql.*;

        class DataIO

        {  public static void main(String args[])

           {  try{  Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver");  //驅動器

                   String url="jdbc:odbc:ACTiming";  //數據源

                   con=DriverManager.getConnection(url,"",""); //連接數據庫

                   state=con.createStatement();

                   String query="select freq,curr,rev from HistoryData where DeviceID=1 and date>20030410 and         date<20030412"; //例如查看歷史數據表中1號設備在2003-4-10到2003-4-12號之間頻率、電流、轉速的運行數據。

                 ResultSet result=statement.executeQuery(query);

                   ... ...  //然后可以從結果集中取數據分析或送顯

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

        ② 系統的登陸

        對不同的用戶登陸給出不同的操作界面。系統管理管理員可以完全操作整個系統，包括用戶管理、系統管理；對不同的現場系統的負責人只能監控自己的系統；而對網上演示，允許游客登陸只能觀看給定的系統，不能控制。登陸界面通過JSP連接用戶表進行身份驗證，通過驗證后給出相應界面。