CN102446089A - 一种地震前兆多仪器实时数据采集与波形浏览控件技术 - Google Patents

Abstract

一种地震前兆多仪器实时数据采集与波形浏览控件技术一种地震前兆多仪器实时数据采集与波形浏览控件技术，利用后台多线程技术实现对多个地震前兆仪器的并行实时数据采集，通过事件触发机制实现对前兆测项分量的实时曲线绘制。能够同时实现多个地震前兆仪器的实时曲线查看与浏览功能，通过控制浏览页内仪器的连接与登录，降低了地震前兆仪器的连接负担，提高了控件的工作效率，控件具有断网自动重连功能。

Description

一种地震前兆多仪器实时数据采集与波形浏览控件技术

技术领域

本发明涉及一种同时对多个地震前兆仪器进行实时数据采集与波形浏览的技术，尤其适用于需要对多个地震前兆仪器进行实时数据采集与波形监控的情况。 

背景技术

目前，现行的地震前兆运行管理系统采用B/S模式，能够实现对单个地震前兆仪器进行实时数据采集与波形查看，还不能同时实现多个地震前兆仪器的实时数据采集与波形查看，而且网络中断恢复后不能实现网络重连功能。当某个区域存在地震前兆数据异常需要对该区域内前兆仪器进行实时数据采集与波形监控时，就需要能够实时观测多个前兆仪器的实时数据曲线，而且应具有断网重连功能。 

发明内容

为了克服现行地震前兆运行管理系统不能对多个前兆仪器进行实时数据采集与波形查看的不足，本发明提供了一种多仪器实时数据采集与波形浏览技术，并封装成控件。通过该技术可实现多个地震前兆仪器的实时数据采集与波形浏览监控，而且具有断网重连功能，即当选定当前浏览页内的多个仪器在实时数据采集过程中出现了网络中断现象，后又在某个时间点恢复网络连接，采用该技术能够重新连接网络，继续对前兆仪器进行实时数据采集，中间无须任何人工干预。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：采用C/S模式，利用后台多线程技术来实现多个地震前兆仪器的实时数据采集，每个仪器对应一个线程，根据当前浏览页选定仪器的数量创建相应的数据采集线程。实时数据采集的原则是只对当前浏览页内的仪器进行连接、登录与采集，非当前浏览页内的仪器都要断开连接，以确保地震前兆仪器的正常工作。通常每个地震前兆仪器都具有多个不同的测项分量，每个测项分量绘制一条曲线，即每个仪器对应多条不同的数据曲线，窗口的滚动条按测项分量为单位进行滑动，当一个仪器的测项分量出现跨页时，该仪器继续保持数据采集状态，连接不再断开，可节省仪器的连接与登录时间；只对新进入当前浏览页内的仪器进行连接、登录与采集操作。通过滑动窗口的滚动条，就可实现对任意地震前兆仪器的实时波形浏览监控。 

发明的有益效果是，能够根据地震监测预报的需要对多个地震前兆仪器进行实时数据采集与波形的浏览监控，实时观测到数据的异常变化情况。 

附图说明    

图1 是地震前兆多仪器实时数据采集与波形浏览控件用户图形接口。　

图2是地震前兆多仪器实时数据采集与波形浏览控件的工作窗体图。

具体实施方式

1、地震前兆多仪器实时数据采集与波形浏览控件的实现原理 

地震前兆多仪器实时数据采集与波形浏览控件技术通过采用后台多线程技术来实现对前兆仪器的并行实时数据采集，利用事件触发机制实现对前台用户界面图形曲线的实时刷新与动态展示。

首先，根据初始化时选定的仪器数量计算所有仪器的测项分量之和作为整个实时动态曲线浏览的范围最大值，同时对控件的竖直滚动条进行极值初始化。然后，根据初始化时设定每页显示的测项分量数，结合当前滚动条的位置计算出当前页面显示的测项分量分别属于哪几个仪器，最后再判断当前浏览页所显示的测项分量是否属于刚才浏览过的前一页内仪器，如果是，说明在前一页浏览时该仪器已经打开，不再重新连接该仪器，直接将实时采集数据切换到当前测项分量曲线图上进行动态刷新显示；如果不是，则说明当前浏览页内测项分量均属于新仪器测项，需要进行仪器的连接与实时数据采集。 

也即，仪器的实时数据采集原则是只连接、登录、采集当前浏览页面内的仪器，页面翻页时断开前一页内的仪器连接，打开当前页内的仪器连接，如果有仪器测项分量跨页时，保留该测项分量跨页的仪器连接，继续进行实时数据采集，并将动态展示所需的参数信息重新赋予该仪器。这样，翻页时绘图控件不再进行创建，节省系统资源，同时也节省了连接、登录仪器的时间，实时曲线的响应迅速。 

动态实时曲线的刷新利用事件的触发机制，在仪器建立连接前注册实时数据刷新事件，当实时采集到数据并按测项分解后，触发曲线刷新事件，由事件具体处理动态曲线波形的绘制。数据采集过程采用了完善的异常处理机制，当采集中断或网络断开时，网络的连接状况信息也会通过事件及时显示在相应的测项分量图上，实现了全自动的实时数据动态展示，在断开网络并恢复连接后，实时数据采集与动态曲线绘制也自动重新开始，无须人工进行干预。 

2、地震前兆多仪器实时数据采集与波形浏览控件的封装 

为了最大限度地降低用户的使用难度，将实现该控件功能所需的所有资源全部封装在控件内，通过图1所示的用户图形接口来实现控件的初始化工作，初始化确定后，由该控件生成实时数据采集与曲线浏览的工作窗体，再由该工作窗体实现实时数据采集与动态曲线的绘制功能。

用户的编程接口只提供了两个公共属性：一是用户程序主菜单中“窗口”菜单的名称MainFormWindowsMenuName。当用户程序主窗体为MDI窗体时，将实现实时数据动态展示的工作窗体做为MDI子窗体进行显示，同时在“窗口”菜单下生成“实时数据动态展示”子菜单，供MDI程序进行窗口切换用。二是该控件所调用的仪器参数表名称strAllInstrumentInfoPath，如果用户在指定路径下包含该控件所需的仪器参数表，可直接将该参数表的路径与文件名信息传递给该控件，满足用户的灵活需要。 

调用控件时，对控件的两个公共属性可以进行初始化，也可以采用默认设置。当两个属性均为默认值时，由该控件生成的工作窗体就会成为独立窗体，不受用户应用程序MDI主窗体的限制。由于在该控件发布时提供了一个全国最新仪器参数表，若调用控件时未进行参数表文件属性的初始化，则控件会采用自带的仪器参数表进行工作，不会影响对控件的正常使用。 

封装后的动态链接库命名为RealTimeArray.dll，可供其它应用程序调用，实现地震前兆多仪器的实时数据采集与波形监控。 

3、地震前兆多仪器实时数据采集与波形浏览控件的使用 

一、在项目中添加RealTimeArray.dll的引用。

二、建立一个Winform窗体，将RealTimeArray控件添加到窗体中,调整窗体的大小为控件的大小。 

三、在用户应用程序主窗体相应功能菜单的事件处理函数内添加控件的窗体实例，同时根据需要对控件的两个公共属性MainFormWindowsMenuName与strAllInstrumentInfoPath进行初始化，若无需初始化，则不需要对这两个属性做任何处理。 

四、多仪器选择。使用该控件进行实时数据采集与波形浏览之前，先选择仪器，并设定每浏览页显示的测项分量个数。通过选择仪器，可确定进行实时数据采集与动态曲线绘制的仪器浏览范围，对实时曲线的浏览限定在所选的仪器范围内。仪器的选择方式有多种，可按采样率选择，也可按范围选择全国、区域或台站，还可定制选择仪器，通过灵活多样的选择方式，可满足不同用户的需要；通过设定每浏览页显示的测项数目，可确定曲线浏览时每页显示的曲线个数，每个仪器测项对应一个曲线，每页显示几个仪器测项就显示几条曲线，通常情况下，每页显示曲线的个数与当前主机屏幕的分辨率有关，当屏幕分辨率为1024*768时，每浏览页测项个数最好不超过18个，否则曲线图背景台站注释信息不能显示完整。 

五、实时数据采集。控件的动态曲线浏览功能基于对前兆仪器的实时数据采集，要求所选仪器都能提供实时数据采集功能。通常选择秒采样与分采样仪器，由于秒、分采样仪器的采样率较高，用户可以很容易地观察到实时数据的波形变化情况；对于采样率较低的仪器，由于数据量较少，采集一个数据需要的时间间隔较长，短时间内不易观察到曲线的变化情况，本控件不提供对秒、分采样率以外仪器的实时数据采集与波形浏览功能。在对仪器进行实时采集过程中，SOCKET超时的设定根据采样率的不同而不同，采样率低的超时设置较长，采样率高的超时设置较短，尽量保证实时数据采集的完整性与稳定性。 

六、实时曲线绘制。采集到的实时数据没有保存到文件，而是先按仪器分别保存到内存区域，然后将采集数据按测项个数进行拆解、计算，同时触发绘图事件，将分解的测项数据分别按位置传送到绘图区进行曲线绘制，动态曲线只显示最近1小时的曲线变化情况，超过1小时的数据将移动到曲线的左边界外，后来的数据很快地插入到曲线的右边界，形成连续的波形曲线。 

七、动态曲线浏览。该控件能够对多个仪器测项的实时曲线进行浏览查看，通过控件右侧滑动条的滚动，可选择查看任一仪器及其测项的实时动态曲线，实现曲线浏览的功能。 

八、测项分量对比。该控件通过多仪器选择功能确定进行对比的仪器，然后对选定仪器进行实时数据采集，通过设定每浏览页显示的测项数与滑动滚动条相结合，将需要进行对比观察的测量分量显示在同一个页面内，就可以实时观察对比分量的数据变化情况，为监测预报人员进行对比分析提供了方便。 

九、仪器断网重连。该控件具有自动连网、自动采集功能，当选定需要观测的仪器测项分量时，控件能够自动进行仪器的远程登录与实时数据采集，网络连接断开并恢复后，能自动实现仪器的重新连接，无须人工进行干预，直到用户切换曲线浏览页面或关闭数据实时展示窗口为止。 

十、仪器状态显示。控件对每一个测项的主要参数信息在曲线图中都有明确的标示，曲线的左侧标示出该仪器测项所属的台站与测点编号以及该测项分量编码与采样率，在每个曲线的背景以加重水印的方式标示出该实时曲线所属台站与仪器的名称，控件的工件窗体图见图2所示。  

Claims (6)

1.一种地震前兆多仪器实时数据采集与波形浏览控件技术,利用后台多线程技术与事件触发机制实现了对多个地震前兆仪器实时测项曲线的查看与浏览。通过对当前浏览页仪器的连接、登录控制，降低了前兆仪器的连接负担，具有断网自动重连功能。

2.根据权利要求1所述的控件技术，适用于地震前兆仪器。

3.根据权利要求1所述的控件技术，主要利用后台多线程技术实现对多个地震前兆仪器的并行实时数据采集；利用事件触发机制实现实时采集数据的曲线绘制功能。

4.根据权利要求1所述的控件技术，能够实现对地震前兆仪器不同测项的实时曲线查看与浏览。

5.根据权利要求1所述的控件技术，只对当前浏览页内的仪器进行连接与登录，实施实时数据采集与曲线绘制；非当前浏览页内的仪器关闭其连接，降低仪器的连接负担。

6.根据权利要求1所述的控件技术，对地震前兆仪器的实时数据采集与曲线绘制具有断网重连功能，无需人工进行干预。

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