3CC与M3000数采仪软件设计使用说明

编码：3cspI-E-RD-T02

戈顿三希科技（南京）有限公司

3C数据采集传输仪软件V2.0

软件设计说明书

拟制人李岩日期2009-01-09-

审核人蔡志林日期2009-01-16

批准人郑益公日期2009-01T8

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1、引言

1.1、编写目的

本文档定义了用于3c数据采集传输仪软件V2.0的规格和参数，初步对软件结构做出了总体

设计，以此作为详细设计的依据。本文档的使用者为戈顿三希科技（南京）有限公司数采仪开发

课题组。

1.2、背景

系统名称3C数据采集传输仪软件V2.0

任务提出者戈帕希共（南京）有限公司

项目目的对C&M3000型数据采集传输装置提供软件支持

开发者蔡志林、李岩等

用户戈顿三希神（南京）有限公司

1.3、定义

IP(InternetProtocol)：Internet协议

TCP(TransmissionControlProtocol)：传输控制协议

UDP(UserDatagramProtocol,)：用户数据报

Socket：套接字，原为UNIX专用的网络通信接口,

随着UNIX的广泛使用而被移植到

DOS和Windows系统。

ODM(OutsourceDesignManufacturer)：外购设计制造商

OEM(OriginalEquipmentManufacturer)：原始设备制造商

Hash(硬件中的)：闪速存储器

DTU数据传输单元设备

CDMA

GPRS

/.

2、总体设计

2.1、需求规定

2.1.1v通用性要求

C&M3000型数采仪需能够采集监测站点中所有监测参数，还能够通过自动监测仪器设备输出口

获取其工作状态，如运行、采样、测量、留样、校准、报警、启动、停止、清洗、药剂添加、远

程对时、供电状态、气象参数、室内温湿度及烟感、水感等安全信息等。

2.1.2、通信方式要求

C&M3000型数采仪需支持以下通信方式

(1)无线通讯方式：CDMA,GPRS；

有线通讯方式：宽带、ADSL、光纤；

(2)无线+有线：支持上述任意一种无线与任意一种有线通讯方式的组合，有线无线互为

备用，提高数据上传率。

2.1.3、可编程功能要求

C&M3000型数采仪作为一个嵌入式计算机系统，需具有可编程功能，可支持与任意监测设备

和监控中心的通信。

2.1.4、单点多发功能要求

C&M3000型数采仪需支持与监控中心之间一对多的通信方式，最多可同时与4个采用不同通

信规约的监控中心系统进行通信。

2.1.5、输入输出端口要求

C&M3000型数采仪需支持以下输入输出端口

(1)5路RS232/485标准串口用于连接各类监测设备；

(2)8路模拟量接口用于连接8路4-20MA或0-5V模拟量；

(3)8路开关量输入(带光电隔离)测量设备状态；

(4)8路开关量输出(继电器接点输出)，用于设备控制;

/.

(5)一个lOOM网络口用于连接以太网；

(6)2个USB接口

2.1.6、数据发送方式要求

C&M3000型数采仪需支持以下数据发送方式：

定时传输：按设定的时间间隔自动向监控中心发送数据。

采样传输：数采仪每次收到监测仪器新分析结果后，自动向监控中心发送数据。

2.1.7.数据存储要求

C&M3000型数采仪需采用大容量存储器设计，具有内存和FLASH闪存两种存储设备，可存储

不少于12个月的历史监测数据。具有USB接口，支持历史数据的导入与导出。

2.1.8、统计功能要求

C&M3000型数采仪需具有计算和统计功能，可依据预定程序自动计算监测数据的小时均值、

日均值、最大值、最小值等、各种复杂的运算、统计和分析功能,能对所存储数据进行分析、统计

和检索，并以数据列表或图表的方式表示出来。

2.1.9、远程控制要求

C&M3000型数采仪需能够接收监控中心软件下发的指令从而对所连接的自动监测设备实现

远程控制。

2.1.10v报警信息要求

C&M3000型数采仪需能将仪器设备的报警信息传至监控中心，如：供电电源断电、设备断电、

设备停运、试剂缺少等。

2.1.1K组态功能要求

C&M3000型数采仪需内置对象元件库，对组态支持工作简单方便。

2.1.12v运彳例程控要求

C&M3000型数采仪需允许用户通过自行编程实现对现场监测设备运行流程的控制。

2.1.13、可靠性要求

C&M3000型数采仪需全部采用表贴元器件和高可靠性接插件，四层板设计，有单独的地层和

电源层；采用主板和不同功能扩展模块压缩到一个主模块上的结构，结构紧凑简单；接口全部隔

离包含电源隔离，信号隔离（光耦）等。产品硬件采用嵌入式元器件全固化设计，没有风扇、硬

盘等转动设备，大大提高了产品的可靠性，降低了设备对能源的损耗。

2.1.14x安全性要求

C&M3000型数采仪需具有密码验证机制，能够设置三级系统登录密码及相应的操作权限。

2.1.15v外壳防护等级要求

C&M3000型数采仪需适合于环境恶劣的工作场所，达到工业级应用要求。

2.1.16、备用电源要求

C&M3000型数采仪需配备可选的备用电源，保证交流电源断电后仍可连续工作8小时以上。

2.1.17v内部时钟要求

C&M3000型数采仪需具备独立电池供电，且支持远程时钟调校。走时误差优于土

0.5s/24ho

2.2、运行环境

2.2.1、硬件环境

设备部件设备部件规格和数量备注

CPUARMS3C2440A

SDRAM64M

内存

NANDFlash64M

外存

1OOM/1OMLAN

有线网络接

口

GPRS/CDMA

无线网络接

口

uo接口RS232、RS485

2.2.2v软件环境

支持软件支持软件版本和简介

操作系统Wince用于ARM平台

2.3、基本设计概念和艇流程

2.3.1系统应用示意图

2.3.2系统模块示意图

整个系统共分为7个部分

（1）数据处理模块（Main_program）

（2）数据接收模块（接收数字量和模拟量等不同的信号数据）（DOData）

（3）设备规约模块（同一个系统中可能同时存在多个设备规约模块）（DeviceMod）

（4）数据转发模块（同一个系统中可能同时存在多个数据转发模块但是不能超过8个）

（SendMud）

（5）短信收发模块（特殊的数据转发模块）（ShortMsgMod）

/.

(6)历史数据查询WEB服务模块(DtuServer)

(7)远程控制模块(Rtelnet)

L数据转

介r

」V

远程控

/.

2.3.2系统启动过程示意图

数据处理模块

启动系统n»历史数据查询模块

设备规约模块

数据接收模块

数据转发模块

短信收发模块

远程控制模块

/.

2.3.3系统中数据区、数据通道、数据文件

（1）系统配置信息城区，此数据区各个模块都要使甩数据区结构示意图。（见相关的文档）

（2）数据通道（箭头方向为数据流方向）

（3）数据文件

/.

数采仪上存储四种数据，实时数据（采样数据，适用于采集频率不是很高情况下），分钟平

均数据（由设备算出），小时平均数据（由设备算出），DI数据（包括报警信息，开关量信息，

状态变化信息）

实时数据、分钟平均数据、小时平均数据都为AI数据（所测试值）

AI数据文件存储格式如下

/.

数据包个数(2Byte)

数据包长度(2Byte)

所存储数据的最早时间(4Byte)

所存储数据的最晚时间(4Byte)

数据包中数据的个数

发送标志(IByte)发送者可以判断是否有未发数据初始值OXFF

数据包n

AI数据包格式

时间(4Byte)发送标志数据1数据2糠n

时间：4Byte

发送标志：IByte

数据：5Byte(数据：4Byte质量码：IByte)

DI数据文件头结构

与AI数据结构相同

DI数据包格式

时间(4Byte)PID(2Byte)数据(4Byte)

时间：4Byte

Pid：2Byte

数据：4Byte

/.

2.3.3控模块流程图

启显

查询查、一右

动示

询

设检

*

/.

2.3.4数据处理模决流程图

/.

2.3.5设备规约艇图

2.3.6数据转发斫曜图

/.

2.3.7设备规约程序和数据处理主程序之间通讯使用生产者和消费者方式

AI糠、DI糠

/.

反控结果数据

2.%人工姻过程

人工处理的是根据现场要求的设备环境，进行配置信息设置。

/.

2.5、尚未解决的问题

概要设计应该完成主要模块设计和模块处理流程设计，但是目前完成概要设计并不包括接口,

这正是下一步需要进行讨论的地方。首先课题组内部应该对整理架构有着统一的认识，然后相关

实现的人员一起讨论各自的接口，由双（多）方共定义，由一方来实现。

3、软件操作说明

3.1、登陆界面

点击■按钮，输入相应的用户名和密码。验证后即可登录到主界面。

如图：

进入监控画面I

■

■

■

,

■

公

图3-1C&M3000数采仪登陆界面

图3-2C&M3000数采仪密码验证窗口

/.

3.2、主界面

显示出烟气的重要检测数据，以及功能按钮。

如图:

图3-3C&M3000数采仪屏主界面

3.3、站点信息设置

点击钮，进入站点信息设置界面。设置企业站点等相关信息。

如图:

图3-4C&M3000数采仪屏站点信息设置界面

/.

3.4、参数设置

点击”站点信息设置界面”左下角的隐藏按钮进入烟气重要参数设置界面用于设置站点信息以及

相关烟气的参数。

图3-5C&M3000林［义屏参数麒界面

二级参数设置界面--点击“参数设置界面”左下角隐藏按钮，进入烟气二级重要参数设

置界面。

如图:

保存返回

图3-6C&M3000数采仪参数设置窗口

3.5、用户管理

点击进入用户管理界面。可以建立并设置不同用户，及其权限的分配。

/.

图3-7C&M3000数采仪用户管理窗口

3.7、设备反控

点击国提窗口按钮，进入设备反控窗口.控制烟气检测设备。

图3-9,3-10C&M3000数采仪反控窗口

/.

3.8、数据显示

点击静■按钮，进入数据显示窗口，显示当前的监测数据值。

图3-11C&M3000数采仪数据显示窗口

历史数据的查询包裹：“实时曲线报表”，“分钟报表”，“小时报表”。

点击■■■按钮，进入烟气检测实时曲线报表。

如图：

图3-12C&M3000数采仪曲线窗口

分钟报表

点击.图按钮,进入分钟历史数据报表。

/.

如图:

图3-13C&M3000数采仪报表窗口

点击小时"

胺钮，进入小时历史数据报表。

如图:

图3-14C&M3000数采仪报表窗口

/.

4、接口设计

4.1、用户接口

整个系统的设置都是通过预先配置文件来完成的