專利名稱：一種可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)及設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域，特別涉及數(shù)據(jù)采集的軟件實(shí)現(xiàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)及設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
傳感信息的自動(dòng)化采集是物聯(lián)網(wǎng)、傳感器網(wǎng)等系統(tǒng)的重要組成部分。目前的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)，針對(duì)特定的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)傳感信息的自動(dòng)獲取和傳輸，為傳感信息的處理和分析提供了高效和可靠的技術(shù)手段。隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)采集設(shè)備升級(jí)換代頻繁，應(yīng)用需求不斷更新， 導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)需要不斷進(jìn)行重新研發(fā)或升級(jí)。采用目前的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，開發(fā)效率降低、測(cè)試周期長(zhǎng)、研發(fā)成本高，阻礙了數(shù)據(jù)采集技術(shù)的快速應(yīng)用，在一定程度上影響了相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種具有可移植性強(qiáng)、能夠快速適應(yīng)需求變化、開發(fā)過(guò)程高效、適用范圍較為廣泛的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)及設(shè)計(jì)方法。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)及設(shè)計(jì)方法如下所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)是，該數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)包括參數(shù)配置模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、采集程序控制模塊。所述的設(shè)備參數(shù)配置模塊，開發(fā)者根據(jù)實(shí)際需求配置數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù)采集設(shè)備的描述信息，完成相應(yīng)功能的定制， 可以實(shí)現(xiàn)添加和刪除數(shù)據(jù)采集設(shè)備以及更新數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息的功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息的存儲(chǔ)；數(shù)據(jù)采集模塊，提供接受通信控制的外部接口，接收外部應(yīng)用程序的邏輯命令，根據(jù)所述的邏輯命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的通信控制并獲取數(shù)據(jù)采集設(shè)備中的傳感器數(shù)據(jù)；采集程序控制模塊，提供接受通信控制的外部接口，接收外部應(yīng)用程序的邏輯命令，根據(jù)所述的邏輯命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊的狀態(tài)控制，包括對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊的開啟控制和關(guān)閉控制。該可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息包括，屬性信息描述包括設(shè)備名稱、生產(chǎn)廠商、設(shè)備型號(hào)、設(shè)備全局編號(hào)在內(nèi)的設(shè)備信息。計(jì)算機(jī)接口信息描述初始化計(jì)算機(jī)RS-232接口、RS-485接口、網(wǎng)絡(luò)接口、GPIB接口、USB接口所需要的初始化信息。傳感器信息描述包括傳感器名稱、傳感器數(shù)據(jù)單位、傳感器全局編號(hào)、傳感器相對(duì)編號(hào)在內(nèi)的傳感器屬性信息。該可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)中的參數(shù)配置模塊包括設(shè)備添加單元，實(shí)現(xiàn)添加一個(gè)或相同類型的多個(gè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的功能；設(shè)備刪除單元，實(shí)現(xiàn)刪除數(shù)據(jù)采集設(shè)備的功能；設(shè)備查詢單元，實(shí)現(xiàn)查詢所有數(shù)據(jù)采集設(shè)備或與輸入關(guān)鍵字匹配的數(shù)據(jù)采集設(shè)備的功能；設(shè)備修改單元，實(shí)現(xiàn)修改數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息的功能；該可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)，其特征在于，主控單元，根據(jù)數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息加載其它單元，對(duì)整個(gè)模塊進(jìn)行初始化，提供接受外部應(yīng)用程序的通信控制接口，接收外部應(yīng)用程序的邏輯命令，并對(duì)所述的數(shù)據(jù)采集模塊中的各個(gè)單元進(jìn)行加載配置；計(jì)算機(jī)接口初始化單元，根數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)I/O接口的初始化，并提供操作相應(yīng)計(jì)算機(jī)I/O接口的實(shí)例對(duì)象；數(shù)據(jù)采集單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的通信控制，并獲取數(shù)據(jù)采集設(shè)備中的傳感器數(shù)據(jù)；描述信息讀寫單元，提供數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息的讀寫功能，可以讀取和修改數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息中任何標(biāo)簽的值和屬性；描述信息傳輸單元，提供數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，能夠把數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息傳輸給外部應(yīng)用程序。該可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)中的采集程序控制模塊采用系統(tǒng)服務(wù)的形式運(yùn)行于操作系統(tǒng)中，能夠設(shè)置開機(jī)自啟動(dòng)，具有時(shí)刻等待接收外部應(yīng)用程序的邏輯命令，并控制采集模塊的運(yùn)行狀態(tài)的功能。該可配置的數(shù)據(jù)采集軟件模塊中的數(shù)據(jù)采集單元是多個(gè)數(shù)據(jù)采集類的集合，每一個(gè)數(shù)據(jù)采集類對(duì)應(yīng)一種型號(hào)相同的數(shù)據(jù)采集設(shè)備的采集程序，提供對(duì)該型號(hào)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，所述的數(shù)據(jù)采集類的類名映射所述的數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息中數(shù)據(jù)采集設(shè)備型號(hào)，每一個(gè)數(shù)據(jù)采集類提供一個(gè)供主控單元調(diào)用的外部接口，外部接口返回采集到的格式化數(shù)據(jù)，接口函數(shù)由以下三部分組成，發(fā)送命令部分、接收數(shù)據(jù)部分和解析數(shù)據(jù)部分； 需要調(diào)用的數(shù)據(jù)采集類、需要獲得的數(shù)據(jù)采集設(shè)備中傳感器的數(shù)據(jù)，由接收的外部邏輯命令和配置信息中的數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息決定。該可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)采用可配置的數(shù)據(jù)采集軟件開發(fā)方法開發(fā)實(shí)現(xiàn)，所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件開發(fā)方法，其主要特點(diǎn)包括以下幾個(gè)步驟(1)參數(shù)配置和存儲(chǔ)；(2)采集程序控制模塊啟動(dòng)；(3)數(shù)據(jù)采集模塊啟動(dòng)；(4)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。所述的參數(shù)配置用于完成軟件系統(tǒng)的信息設(shè)置，包括實(shí)際需求所需的數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息的參數(shù)設(shè)置和與外部應(yīng)用程序通訊的網(wǎng)絡(luò)通信參數(shù)設(shè)置，把設(shè)置信息以文件或數(shù)據(jù)庫(kù)的形式進(jìn)行存儲(chǔ)；所述的采集程序控制模塊啟動(dòng)是操作系統(tǒng)的一個(gè)服務(wù)進(jìn)程，每次開機(jī)由主機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，采集程序控制模塊啟動(dòng)之后等待外部應(yīng)用程序的邏輯命令來(lái)控制數(shù)據(jù)采集模塊的運(yùn)行狀態(tài)；所述的采集模塊啟動(dòng)是通過(guò)采集程序控制模塊發(fā)送的控制命令， 啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集模塊；所述的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集是根據(jù)接收的外部應(yīng)用程序的邏輯命令，然后把所述的邏輯命令與配置信息中的數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息進(jìn)行比較、解析，主控單元再根據(jù)所述的邏輯命令調(diào)用數(shù)據(jù)采集單元采集數(shù)據(jù)采集設(shè)備中的傳感參數(shù)數(shù)據(jù)，來(lái)完成數(shù)據(jù)采集功能。所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)方法對(duì)不同的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)具有通用性， 適用于針對(duì)各種數(shù)據(jù)采集設(shè)備的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)。所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)方法對(duì)不同的外部應(yīng)用程序具有無(wú)關(guān)性，只需要具體的外部應(yīng)用程序按照所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)提供的通信協(xié)議可實(shí)現(xiàn)對(duì)所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)進(jìn)行通信控制和數(shù)據(jù)采集。所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)方法針對(duì)某類數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)的開發(fā)可以通過(guò)參數(shù)配置滿足所述數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)的需求，在使用新型數(shù)據(jù)采集設(shè)備的情況下，除了采集模塊中的采集單元添加一個(gè)類之外，無(wú)需編寫其它軟件代碼，其它模塊及系統(tǒng)架構(gòu)保持不變。采用了該發(fā)明的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)及設(shè)計(jì)方法，由于其中在實(shí)際開發(fā)過(guò)程中能夠根據(jù)用戶的具體要求，通過(guò)修改配置參數(shù)來(lái)修改數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息以實(shí)現(xiàn)該數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)對(duì)不同數(shù)據(jù)采集設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，針對(duì)不同的外部應(yīng)用系統(tǒng)，只要按照該軟件系統(tǒng)提供的通信協(xié)議進(jìn)行開發(fā)，即可完成對(duì)該軟件系統(tǒng)的通信控制并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，顯著縮短了數(shù)據(jù)采集軟件的開發(fā)周期，降低了軟件的開發(fā)成本，提高了軟件的可擴(kuò)展性、可維護(hù)性和易操作性，對(duì)于可配置的數(shù)據(jù)采集軟件技術(shù)的設(shè)計(jì)和開發(fā)具有促進(jìn)作用。


圖1為本發(fā)明的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)的整體邏輯架構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)可配置的數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)方法的流程示意圖。圖4本發(fā)明的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)的工作過(guò)程示意圖。
具體實(shí)施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。參照?qǐng)D1，該可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)，包括參數(shù)配置模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、采集程序控制模塊。設(shè)備參數(shù)配置模塊，開發(fā)者根據(jù)實(shí)際需求配置數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù)采集設(shè)備的描述信息，完成相應(yīng)功能的定制，可以實(shí)現(xiàn)添加和刪除數(shù)據(jù)采集設(shè)備以及更新數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息的功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息的存儲(chǔ)；數(shù)據(jù)采集模塊，提供接受通信控制的外部接口，接收外部應(yīng)用程序的邏輯命令，根據(jù)所述的邏輯命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的通信控制并獲取數(shù)據(jù)采集設(shè)備中的傳感器數(shù)據(jù)； 采集程序控制模塊，提供接受通信控制的外部接口，接收外部應(yīng)用程序的邏輯命令，根據(jù)所述的邏輯命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊的狀態(tài)控制，包括對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊的開啟控制和關(guān)閉控制。 該可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息包括，屬性信息描述包括設(shè)備名稱、生產(chǎn)廠商、設(shè)備型號(hào)、設(shè)備全局編號(hào)在內(nèi)的設(shè)備信息。
計(jì)算機(jī)接口信息描述初始化計(jì)算機(jī)RS-232接口、RS-485接口、網(wǎng)絡(luò)接口、GPIB接口、USB接口所需要的初始化信息。傳感器信息描述包括傳感器名稱、傳感器數(shù)據(jù)單位、傳感器全局編號(hào)、傳感器相對(duì)編號(hào)在內(nèi)的傳感器屬性信息。該可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)中的設(shè)備參數(shù)配置模塊包括設(shè)備添加單元，實(shí)現(xiàn)添加一個(gè)或相同類型的多個(gè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的功能；設(shè)備刪除單元，實(shí)現(xiàn)刪除數(shù)據(jù)采集設(shè)備的功能；設(shè)備查詢單元，實(shí)現(xiàn)查詢所有數(shù)據(jù)采集設(shè)備或與輸入關(guān)鍵字匹配的數(shù)據(jù)采集設(shè)備的功能；設(shè)備修改單元，實(shí)現(xiàn)修改數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息的功能；該可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集模塊包括，主控單元，根據(jù)數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息加載其它單元，對(duì)整個(gè)模塊進(jìn)行初始化，提供接受外部應(yīng)用程序的通信控制接口，接收外部應(yīng)用程序的邏輯命令，并對(duì)所述的數(shù)據(jù)采集模塊中的各個(gè)單元進(jìn)行加載配置；計(jì)算機(jī)接口初始化單元，根數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)I/O接口的初始化，并提供操作相應(yīng)計(jì)算機(jī)I/O接口的實(shí)例對(duì)象；數(shù)據(jù)采集單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的通信控制，并獲取數(shù)據(jù)采集設(shè)備中的傳感器數(shù)據(jù)；描述信息讀寫單元，提供數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息的讀寫功能，可以讀取和修改數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息中任何標(biāo)簽的值和屬性；描述信息傳輸單元，提供數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，能夠把數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息傳輸給外部應(yīng)用程序。該可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)中的采集程序控制模塊采用系統(tǒng)服務(wù)的形式運(yùn)行于操作系統(tǒng)中，能夠設(shè)置開機(jī)自啟動(dòng)，具有時(shí)刻等待接收外部應(yīng)用程序的邏輯命令，并控制采集模塊的運(yùn)行狀態(tài)的功能。該可配置的數(shù)據(jù)采集軟件模塊中的數(shù)據(jù)采集單元是多個(gè)數(shù)據(jù)采集類的集合，每一個(gè)數(shù)據(jù)采集類代表一種型號(hào)相同的數(shù)據(jù)采集設(shè)備的采集程序，提供對(duì)該型號(hào)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，所述的數(shù)據(jù)采集類的類名映射所述的數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息中數(shù)據(jù)采集設(shè)備型號(hào)，每一個(gè)數(shù)據(jù)采集類提供一個(gè)供主控單元調(diào)用的外部接口，外部接口返回采集到的格式化數(shù)據(jù)，接口函數(shù)由以下三部分組成，發(fā)送命令部分、接收數(shù)據(jù)部分和解析數(shù)據(jù)部分； 需要調(diào)用的數(shù)據(jù)采集類、需要獲得的數(shù)據(jù)采集設(shè)備中傳感器的數(shù)據(jù)，由接收的外部邏輯命令和配置文件中的數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息決定。再請(qǐng)參閱圖2和圖3所示，該基于上述的軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可配置的數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)方法，其中包括以下步驟(1)參數(shù)配置和存儲(chǔ)；(2)采集程序控制模塊啟動(dòng)；(3)數(shù)據(jù)采集模塊啟動(dòng)；(4)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。所述的參數(shù)配置用于完成軟件系統(tǒng)的信息設(shè)置，包括實(shí)際需求所需的數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息的參數(shù)設(shè)置和與外部應(yīng)用程序通信的網(wǎng)絡(luò)通信參數(shù)設(shè)置，把設(shè)置信息以文件或數(shù)據(jù)庫(kù)的形式進(jìn)行存儲(chǔ)；所述的采集程序控制模塊啟動(dòng)是操作系統(tǒng)的一個(gè)服務(wù)進(jìn)程，每次開機(jī)由主機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，采集程序控制模塊啟動(dòng)之后等待外部應(yīng)用程序的邏輯命令來(lái)控制數(shù)據(jù)采集模塊的運(yùn)行狀態(tài)；所述的采集模塊啟動(dòng)是通過(guò)采集程序控制模塊發(fā)送的控制命令， 啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集模塊；所述的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集是根據(jù)接收的外部應(yīng)用程序的邏輯命令，然后把所述的邏輯命令與配置文件中的數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息進(jìn)行比較、解析，主控單元再根據(jù)所述的邏輯命令調(diào)用數(shù)據(jù)采集單元采集數(shù)據(jù)采集設(shè)備中的傳感器數(shù)據(jù)，來(lái)完成數(shù)據(jù)采集的功能。所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)方法對(duì)不同的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)具有通用性， 適用于針對(duì)各種數(shù)據(jù)采集設(shè)備的數(shù)據(jù)采集。所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)方法對(duì)不同的外部應(yīng)用程序具有無(wú)關(guān)性，只需要具體的外部應(yīng)用程序按照所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)提供的通信協(xié)議可實(shí)現(xiàn)對(duì)所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)進(jìn)行通信控制和數(shù)據(jù)采集。所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)方法針對(duì)某類數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)的開發(fā)可以通過(guò)參數(shù)配置滿足所述數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)的需求，在使用新型數(shù)據(jù)采集設(shè)備的情況下，除了采集模塊中的采集單元添加一個(gè)類之外，無(wú)需編寫其它軟件代碼，其它模塊及系統(tǒng)架構(gòu)保持不變。最后請(qǐng)參閱圖4所示，根據(jù)基于上述的軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可配置的數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)開發(fā)的數(shù)據(jù)采集軟件通過(guò)計(jì)算機(jī)接口與數(shù)據(jù)采集設(shè)備相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)采集對(duì)象的數(shù)據(jù)采集，然后再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信將數(shù)據(jù)傳送給外部應(yīng)用程序。采用了該發(fā)明的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)及設(shè)計(jì)方法，由于其中在實(shí)際開發(fā)過(guò)程中能夠根據(jù)用戶的具體要求，通過(guò)修改配置參數(shù)來(lái)修改數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息以實(shí)現(xiàn)該數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)對(duì)不同數(shù)據(jù)采集設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，針對(duì)不同的外部應(yīng)用系統(tǒng)，只要按照該軟件系統(tǒng)提供的通信協(xié)議進(jìn)行開發(fā)，即可完成對(duì)該軟件系統(tǒng)的通信控制并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，顯著縮短了數(shù)據(jù)采集軟件的開發(fā)周期，降低了軟件的開發(fā)成本，提高了軟件的可擴(kuò)展性、可維護(hù)性和易操作性，對(duì)于可配置的數(shù)據(jù)采集軟件技術(shù)的設(shè)計(jì)和開發(fā)具有促進(jìn)作用。在此說(shuō)明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很明顯仍可以做出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說(shuō)明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)包括參數(shù)配置模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、采集程序控制模塊，所述的參數(shù)配置模塊，開發(fā)者根據(jù)需求配置數(shù)據(jù)采集設(shè)備的描述信息，完成相應(yīng)功能的定制， 可以實(shí)現(xiàn)添加和刪除數(shù)據(jù)采集設(shè)備以及更新數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息的功能，數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息以文件或數(shù)據(jù)庫(kù)的形式進(jìn)行存儲(chǔ)；數(shù)據(jù)采集模塊，提供外部接口，接收外部應(yīng)用程序的邏輯命令，根據(jù)所述的邏輯命令， 實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的通信控制并獲取數(shù)據(jù)采集設(shè)備中的采集參數(shù)數(shù)據(jù)；采集程序控制模塊，提供外部接口，接收外部應(yīng)用程序的邏輯命令，根據(jù)所述的邏輯命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊的狀態(tài)控制，包括對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊的開啟控制和關(guān)閉控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息包括，屬性信息描述包括設(shè)備名稱、生產(chǎn)廠商、設(shè)備型號(hào)、設(shè)備全局編號(hào)在內(nèi)的設(shè)備信息； 計(jì)算機(jī)接口信息描述初始化計(jì)算機(jī)RS-232接口、RS-485接口、網(wǎng)絡(luò)接口、GPIB接口、 USB接口所需要的初始化信息；采集參數(shù)信息描述包括采集參數(shù)名稱、采集參數(shù)單位、采集參數(shù)全局編號(hào)和采集參數(shù)相對(duì)編號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)，其特征在于，所述的參數(shù)配置模塊包括，設(shè)備添加單元，實(shí)現(xiàn)添加一個(gè)或相同類型的多個(gè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的功能； 設(shè)備刪除單元，實(shí)現(xiàn)刪除數(shù)據(jù)采集設(shè)備的功能；設(shè)備查詢單元，實(shí)現(xiàn)查詢所有數(shù)據(jù)采集設(shè)備或與輸入關(guān)鍵字匹配的數(shù)據(jù)采集設(shè)備的功能；設(shè)備修改單元，實(shí)現(xiàn)修改數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息的功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集模塊包括，主控單元，根據(jù)數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息加載其它單元，對(duì)整個(gè)模塊進(jìn)行初始化，提供接受外部應(yīng)用程序的通信控制接口，接收外部應(yīng)用程序的邏輯命令，并對(duì)所述的數(shù)據(jù)采集模塊中的各個(gè)單元進(jìn)行加載配置；計(jì)算機(jī)接口初始化單元，根數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)I/O接口的初始化， 并提供操作相應(yīng)計(jì)算機(jī)I/O接口的實(shí)例對(duì)象；數(shù)據(jù)采集單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的通信控制，并獲取數(shù)據(jù)采集設(shè)備中的傳感器數(shù)據(jù)；描述信息讀寫單元，提供數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息的讀寫功能，可以讀取和修改數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息中任何標(biāo)簽的值和屬性；描述信息傳輸單元，提供數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，能夠把數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息傳輸給外部應(yīng)用程序。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)，其特征在于，所述的采集程序控制模塊采用系統(tǒng)服務(wù)的形式運(yùn)行于操作系統(tǒng)中，能夠設(shè)置開機(jī)自啟動(dòng)，具有時(shí)刻等待接收外部應(yīng)用程序的邏輯命令，并控制采集模塊的運(yùn)行狀態(tài)的功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集單元是多個(gè)數(shù)據(jù)采集類的集合，每一個(gè)數(shù)據(jù)采集類對(duì)應(yīng)一種型號(hào)相同的數(shù)據(jù)采集設(shè)備的采集程序，提供對(duì)該型號(hào)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，所述的數(shù)據(jù)采集類的類名映射所述的數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息中數(shù)據(jù)采集設(shè)備型號(hào)，每一個(gè)數(shù)據(jù)采集類提供一個(gè)供主控單元調(diào)用的外部接口，外部接口返回采集到的格式化數(shù)據(jù)，接口函數(shù)由以下三個(gè)部分組成，發(fā)送命令部分、接收數(shù)據(jù)部分和解析數(shù)據(jù)部分；需要調(diào)用的數(shù)據(jù)采集類、需要獲得的數(shù)據(jù)采集設(shè)備中傳感參數(shù)數(shù)據(jù)，由接收的外部邏輯命令和配置文件中的數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息決定。
7.一種基于權(quán)利要求1所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述的方法包括以下幾個(gè)步驟(1)參數(shù)配置和存儲(chǔ)；(2)采集程序控制模塊啟動(dòng)；(3)數(shù)據(jù)采集模塊啟動(dòng)；(4)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述的參數(shù)配置用于完成軟件系統(tǒng)的信息設(shè)置，包括實(shí)際需求所需的數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息的參數(shù)設(shè)置和與外部應(yīng)用程序通信的網(wǎng)絡(luò)通信參數(shù)設(shè)置，把設(shè)置信息以文件或數(shù)據(jù)庫(kù)的形式進(jìn)行存儲(chǔ)；所述的采集程序控制模塊啟動(dòng)是操作系統(tǒng)的一個(gè)服務(wù)進(jìn)程，每次開機(jī)由主機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，采集程序控制模塊啟動(dòng)之后等待外部應(yīng)用程序的邏輯命令來(lái)控制數(shù)據(jù)采集模塊的運(yùn)行狀態(tài)；所述的采集模塊啟動(dòng)是通過(guò)采集程序控制模塊發(fā)送的控制命令，啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集模塊；所述的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集是根據(jù)接收的外部應(yīng)用程序的邏輯命令，然后把所述的邏輯命令與配置信息中的數(shù)據(jù)采集設(shè)備描述信息進(jìn)行比較、解析，主控單元再根據(jù)所述的邏輯命令調(diào)用數(shù)據(jù)采集單元采集數(shù)據(jù)采集設(shè)備中的傳感參數(shù)數(shù)據(jù)，來(lái)完成數(shù)據(jù)采集功能。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述的設(shè)計(jì)方法對(duì)不同的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)具有通用性，適用于針對(duì)各種數(shù)據(jù)采集設(shè)備的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述的設(shè)計(jì)方法對(duì)不同的外部應(yīng)用程序具有無(wú)關(guān)性，只需要具體的外部應(yīng)用程序按照所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)提供的通信協(xié)議可實(shí)現(xiàn)對(duì)所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)進(jìn)行通信控制和數(shù)據(jù)采集。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可配置的數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)方法，其特征在于，針對(duì)某類數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)的開發(fā)可以通過(guò)參數(shù)配置滿足所述數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)的需求，在使用新型數(shù)據(jù)采集設(shè)備的情況下，除了采集模塊中的采集單元添加一個(gè)類之外，無(wú)需編寫其它軟件代碼，其它模塊及系統(tǒng)架構(gòu)保持不變。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)，包括參數(shù)配置模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、采集程序控制模塊。其中參數(shù)配置模塊包括設(shè)備添加單元、設(shè)備刪除單元、設(shè)備查詢單元和設(shè)備修改單元，數(shù)據(jù)采集模塊包括描述信息傳輸單元、計(jì)算機(jī)接口初始化單元、數(shù)據(jù)采集單元、描述信息讀寫單元和主控單元。本發(fā)明還涉及一種可配置的數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)方法，采用該種可配置的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)及設(shè)計(jì)方法，可顯著縮短數(shù)據(jù)采集軟件的開發(fā)周期，降低軟件的開發(fā)成本，提高軟件的可擴(kuò)展性、可維護(hù)性和易操作性，對(duì)數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)技術(shù)的發(fā)展具有促進(jìn)作用。
文檔編號(hào)G06F9/44GK102270141SQ201110249398
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月21日
發(fā)明者馮源, 李貢湘, 洪鋒, 胡乃軍, 郭忠文 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋大學(xué)