一種地震前兆多儀器實時數據採集與波形瀏覽控制項技術的製作方法

2023-05-25 20:44:16

專利名稱：一種地震前兆多儀器實時數據採集與波形瀏覽控制項技術的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種同時對多個地震前兆儀器進行實時數據採集與波形瀏覽的技術， 尤其適用於需要對多個地震前兆儀器進行實時數據採集與波形監控的情況。
背景技術：
目前，現行的地震前兆運行管理系統採用B/S模式，能夠實現對單個地震前兆儀器進行實時數據採集與波形查看，還不能同時實現多個地震前兆儀器的實時數據採集與波形查看，而且網絡中斷恢復後不能實現網絡重連功能。當某個區域存在地震前兆數據異常需要對該區域內前兆儀器進行實時數據採集與波形監控時，就需要能夠實時觀測多個前兆儀器的實時數據曲線，而且應具有斷網重連功能。

發明內容
為了克服現行地震前兆運行管理系統不能對多個前兆儀器進行實時數據採集與波形查看的不足，本發明提供了一種多儀器實時數據採集與波形瀏覽技術，並封裝成控制項。 通過該技術可實現多個地震前兆儀器的實時數據採集與波形瀏覽監控，而且具有斷網重連功能，即當選定當前瀏覽頁內的多個儀器在實時數據採集過程中出現了網絡中斷現象，後又在某個時間點恢復網絡連接，採用該技術能夠重新連接網絡，繼續對前兆儀器進行實時數據採集，中間無須任何人工幹預。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是採用C/S模式，利用後臺多線程技術來實現多個地震前兆儀器的實時數據採集，每個儀器對應一個線程，根據當前瀏覽頁選定儀器的數量創建相應的數據採集線程。實時數據採集的原則是只對當前瀏覽頁內的儀器進行連接、登錄與採集，非當前瀏覽頁內的儀器都要斷開連接，以確保地震前兆儀器的正常工作。通常每個地震前兆儀器都具有多個不同的測項分量，每個測項分量繪製一條曲線，即每個儀器對應多條不同的數據曲線，窗口的滾動條按測項分量為單位進行滑動，當一個儀器的測項分量出現跨頁時，該儀器繼續保持數據採集狀態，連接不再斷開，可節省儀器的連接與登錄時間；只對新進入當前瀏覽頁內的儀器進行連接、登錄與採集操作。通過滑動窗口的滾動條，就可實現對任意地震前兆儀器的實時波形瀏覽監控。發明的有益效果是，能夠根據地震監測預報的需要對多個地震前兆儀器進行實時數據採集與波形的瀏覽監控，實時觀測到數據的異常變化情況。


圖1是地震前兆多儀器實時數據採集與波形瀏覽控制項用戶圖形接口。 圖2是地震前兆多儀器實時數據採集與波形瀏覽控制項的工作窗體圖。
具體實施例方式1、地震前兆多儀器實時數據採集與波形瀏覽控制項的實現原理
地震前兆多儀器實時數據採集與波形瀏覽控制項技術通過採用後臺多線程技術來實現對前兆儀器的並行實時數據採集，利用事件觸發機制實現對前臺用戶界面圖形曲線的實時刷新與動態展示。首先，根據初始化時選定的儀器數量計算所有儀器的測項分量之和作為整個實時動態曲線瀏覽的範圍最大值，同時對控制項的豎直滾動條進行極值初始化。然後，根據初始化時設定每頁顯示的測項分量數，結合當前滾動條的位置計算出當前頁面顯示的測項分量分別屬於哪幾個儀器，最後再判斷當前瀏覽頁所顯示的測項分量是否屬於剛才瀏覽過的前一頁內儀器，如果是，說明在前一頁瀏覽時該儀器已經打開，不再重新連接該儀器，直接將實時採集數據切換到當前測項分量曲線圖上進行動態刷新顯示；如果不是，則說明當前瀏覽頁內測項分量均屬於新儀器測項，需要進行儀器的連接與實時數據採集。也即，儀器的實時數據採集原則是只連接、登錄、採集當前瀏覽頁面內的儀器，頁面翻頁時斷開前一頁內的儀器連接，打開當前頁內的儀器連接，如果有儀器測項分量跨頁時，保留該測項分量跨頁的儀器連接，繼續進行實時數據採集，並將動態展示所需的參數信息重新賦予該儀器。這樣，翻頁時繪圖控制項不再進行創建，節省系統資源，同時也節省了連接、登錄儀器的時間，實時曲線的響應迅速。動態實時曲線的刷新利用事件的觸發機制，在儀器建立連接前註冊實時數據刷新事件，當實時採集到數據並按測項分解後，觸發曲線刷新事件，由事件具體處理動態曲線波形的繪製。數據採集過程採用了完善的異常處理機制，當採集中斷或網絡斷開時，網絡的連接狀況信息也會通過事件及時顯示在相應的測項分量圖上，實現了全自動的實時數據動態展示，在斷開網絡並恢復連接後，實時數據採集與動態曲線繪製也自動重新開始，無須人工進行幹預。2、地震前兆多儀器實時數據採集與波形瀏覽控制項的封裝
為了最大限度地降低用戶的使用難度，將實現該控制項功能所需的所有資源全部封裝在控制項內，通過圖1所示的用戶圖形接口來實現控制項的初始化工作，初始化確定後，由該控制項生成實時數據採集與曲線瀏覽的工作窗體，再由該工作窗體實現實時數據採集與動態曲線的繪製功能。用戶的編程接口只提供了兩個公共屬性一是用戶程序主菜單中「窗口 」菜單的名稱MainR)rmWindowsMenuName。當用戶程序主窗體為MDI窗體時，將實現實時數據動態展示的工作窗體做為MDI子窗體進行顯示，同時在「窗口」菜單下生成「實時數據動態展示」子菜單，供MDI程序進行窗口切換用。二是該控制項所調用的儀器參數表名稱 strAlIInstrumentInfoPath,如果用戶在指定路徑下包含該控制項所需的儀器參數表，可直接將該參數表的路徑與文件名信息傳遞給該控制項，滿足用戶的靈活需要。調用控制項時，對控制項的兩個公共屬性可以進行初始化，也可以採用默認設置。當兩個屬性均為默認值時，由該控制項生成的工作窗體就會成為獨立窗體，不受用戶應用程式MDI 主窗體的限制。由於在該控制項發布時提供了一個全國最新儀器參數表，若調用控制項時未進行參數表文件屬性的初始化，則控制項會採用自帶的儀器參數表進行工作，不會影響對控制項的正常使用。封裝後的動態連結庫命名為RealTimeArray. dll，可供其它應用程式調用，實現地震前兆多儀器的實時數據採集與波形監控。3、地震前兆多儀器實時數據採集與波形瀏覽控制項的使用
4一、在項目中添加RealTimeArray. dll的引用。二、建立一個Winform窗體，將RealTimeArray控制項添加到窗體中，調整窗體的大小為控制項的大小。三、在用戶應用程式主窗體相應功能菜單的事件處理函數內添加控制項的窗體實例，同時根據需要對控制項的兩個公共屬性Maini7OrmWindOwsMenuName與 strAlIInstrumentInfoPath進行初始化，若無需初始化，則不需要對這兩個屬性做任何處理。四、多儀器選擇。使用該控制項進行實時數據採集與波形瀏覽之前，先選擇儀器，並設定每瀏覽頁顯示的測項分量個數。通過選擇儀器，可確定進行實時數據採集與動態曲線繪製的儀器瀏覽範圍，對實時曲線的瀏覽限定在所選的儀器範圍內。儀器的選擇方式有多種，可按採樣率選擇，也可按範圍選擇全國、區域或臺站，還可定製選擇儀器，通過靈活多樣的選擇方式，可滿足不同用戶的需要；通過設定每瀏覽頁顯示的測項數目，可確定曲線瀏覽時每頁顯示的曲線個數，每個儀器測項對應一個曲線，每頁顯示幾個儀器測項就顯示幾條曲線，通常情況下，每頁顯示曲線的個數與當前主機屏幕的解析度有關，當屏幕解析度為 1024*768時，每瀏覽頁測項個數最好不超過18個，否則曲線圖背景臺站注釋信息不能顯示完整。五、實時數據採集。控制項的動態曲線瀏覽功能基於對前兆儀器的實時數據採集，要求所選儀器都能提供實時數據採集功能。通常選擇秒採樣與分採樣儀器，由於秒、分採樣儀器的採樣率較高，用戶可以很容易地觀察到實時數據的波形變化情況；對於採樣率較低的儀器，由於數據量較少，採集一個數據需要的時間間隔較長，短時間內不易觀察到曲線的變化情況，本控制項不提供對秒、分採樣率以外儀器的實時數據採集與波形瀏覽功能。在對儀器進行實時採集過程中，SOCKET超時的設定根據採樣率的不同而不同，採樣率低的超時設置較長，採樣率高的超時設置較短，儘量保證實時數據採集的完整性與穩定性。六、實時曲線繪製。採集到的實時數據沒有保存到文件，而是先按儀器分別保存到內存區域，然後將採集數據按測項個數進行拆解、計算，同時觸發繪圖事件，將分解的測項數據分別按位置傳送到繪圖區進行曲線繪製，動態曲線只顯示最近1小時的曲線變化情況，超過1小時的數據將移動到曲線的左邊界外，後來的數據很快地插入到曲線的右邊界， 形成連續的波形曲線。七、動態曲線瀏覽。該控制項能夠對多個儀器測項的實時曲線進行瀏覽查看，通過控制項右側滑動條的滾動，可選擇查看任一儀器及其測項的實時動態曲線，實現曲線瀏覽的功能。八、測項分量對比。該控制項通過多儀器選擇功能確定進行對比的儀器，然後對選定儀器進行實時數據採集，通過設定每瀏覽頁顯示的測項數與滑動滾動條相結合，將需要進行對比觀察的測量分量顯示在同一個頁面內，就可以實時觀察對比分量的數據變化情況， 為監測預報人員進行對比分析提供了方便。九、儀器斷網重連。該控制項具有自動連網、自動採集功能，當選定需要觀測的儀器測項分量時，控制項能夠自動進行儀器的遠程登錄與實時數據採集，網絡連接斷開並恢復後， 能自動實現儀器的重新連接，無須人工進行幹預，直到用戶切換曲線瀏覽頁面或關閉數據實時展示窗口為止。
十、儀器狀態顯示。控制項對每一個測項的主要參數信息在曲線圖中都有明確的標示，曲線的左側標示出該儀器測項所屬的臺站與測點編號以及該測項分量編碼與採樣率， 在每個曲線的背景以加重水印的方式標示出該實時曲線所屬臺站與儀器的名稱，控制項的工件窗體圖見圖2所示。
權利要求
1.一種地震前兆多儀器實時數據採集與波形瀏覽控制項技術，利用後臺多線程技術與事件觸發機制實現了對多個地震前兆儀器實時測項曲線的查看與瀏覽。通過對當前瀏覽頁儀器的連接、登錄控制，降低了前兆儀器的連接負擔，具有斷網自動重連功能。
2.根據權利要求1所述的控制項技術，適用於地震前兆儀器。
3.根據權利要求1所述的控制項技術，主要利用後臺多線程技術實現對多個地震前兆儀器的並行實時數據採集；利用事件觸發機制實現實時採集數據的曲線繪製功能。
4.根據權利要求1所述的控制項技術，能夠實現對地震前兆儀器不同測項的實時曲線查看與瀏覽。
5.根據權利要求1所述的控制項技術，只對當前瀏覽頁內的儀器進行連接與登錄，實施實時數據採集與曲線繪製；非當前瀏覽頁內的儀器關閉其連接，降低儀器的連接負擔。
6.根據權利要求1所述的控制項技術，對地震前兆儀器的實時數據採集與曲線繪製具有斷網重連功能，無需人工進行幹預。
全文摘要
一種地震前兆多儀器實時數據採集與波形瀏覽控制項技術一種地震前兆多儀器實時數據採集與波形瀏覽控制項技術，利用後臺多線程技術實現對多個地震前兆儀器的並行實時數據採集，通過事件觸發機制實現對前兆測項分量的實時曲線繪製。能夠同時實現多個地震前兆儀器的實時曲線查看與瀏覽功能，通過控制瀏覽頁內儀器的連接與登錄，降低了地震前兆儀器的連接負擔，提高了控制項的工作效率，控制項具有斷網自動重連功能。
文檔編號G01V1/18GK102446089SQ20101029842
公開日2012年5月9日 申請日期2010年10月4日 優先權日2010年10月4日
發明者劉堅, 張興國, 李盛樂, 王子影 申請人:劉堅, 張興國, 李盛樂, 王子影