氣象多要素模擬儀應(yīng)用軟件的開發(fā)

摘 要：新疆鐵路大風(fēng)頻繁，風(fēng)害嚴(yán)重，為保障風(fēng)區(qū)鐵路的運(yùn)輸安全，提高風(fēng)區(qū)鐵路的運(yùn)輸能力，我們自主研發(fā)的氣象多要素模擬儀及PC端應(yīng)用軟件可以為HB-Ⅱ多要素氣象自動(dòng)站提供風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、大氣壓、雨量等參數(shù)模擬量，便于對(duì)氣象自動(dòng)站在生產(chǎn)調(diào)試過程中及檢修維護(hù)過程中的質(zhì)量檢驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：大風(fēng)監(jiān)測(cè) 多要素模擬 軟件開發(fā) 質(zhì)量檢驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）02（a）-0013-01

新疆鐵路大風(fēng)頻繁，風(fēng)力強(qiáng)勁，風(fēng)害嚴(yán)重，烏魯木齊鐵路局的鐵路大風(fēng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是保障大風(fēng)天氣下順利實(shí)施《大風(fēng)天氣下列車安全運(yùn)行辦法》的重要系統(tǒng)。為了進(jìn)一步提高“HB-Ⅱ型多要素氣象自動(dòng)站”在生產(chǎn)調(diào)試過程中及檢修維護(hù)過程中的質(zhì)量檢驗(yàn)，進(jìn)一步加強(qiáng)“HB-Ⅱ多要素氣象自動(dòng)站”的質(zhì)量控制，烏魯木齊鐵路局科學(xué)技術(shù)研究所自主研發(fā)了“氣象多要素模擬儀”來滿足風(fēng)向、風(fēng)速、氣壓、氣溫、濕度、雨量等氣象要素的模擬測(cè)試需求。為了更好地發(fā)揮氣象要素的模擬測(cè)試功能，我們提出了“氣象多要素模擬儀應(yīng)用軟件”研究課題。

1 軟件簡要功能說明

氣象多要素模擬儀應(yīng)用軟件的主要功能是對(duì)需要模擬的各氣象參數(shù)進(jìn)行配置，由軟件按照約定的格式和時(shí)間生成模擬報(bào)文，并通過計(jì)算機(jī)串口向氣象多要素模擬儀發(fā)送模擬報(bào)文和接收被測(cè)設(shè)備返回的報(bào)文，由軟件對(duì)模擬數(shù)據(jù)和被測(cè)設(shè)備返回?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行記錄、分析和繪圖，以驗(yàn)證被測(cè)設(shè)備的性能及工作狀態(tài)。

2 軟件設(shè)計(jì)思路

為了達(dá)到軟件預(yù)期目的，應(yīng)用軟件將涵蓋計(jì)算機(jī)串口配置及通訊測(cè)試、模擬參數(shù)配置及存儲(chǔ)、模擬時(shí)間選擇、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)比顯示、被測(cè)設(shè)備返回報(bào)文顯示、所有測(cè)試數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)回調(diào)、所有測(cè)試數(shù)據(jù)的繪圖等功能。

軟件編制使用Microsoft Visual Studio 2008，選擇windows窗體應(yīng)用程序，在.NET Framework3.5框架下進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)。與SQL2008數(shù)據(jù)庫結(jié)合，為增加數(shù)據(jù)對(duì)比及曲線圖繪制方面提供數(shù)據(jù)支撐。（圖1）

3 軟件設(shè)計(jì)功能模塊說明

3.1 主界面功能和軟件實(shí)現(xiàn)

主界面主要包括串口配置區(qū)，數(shù)據(jù)對(duì)比區(qū)、功能區(qū)、時(shí)間選擇區(qū)和被測(cè)報(bào)文顯示區(qū)。在主界面Load事件中實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)本機(jī)串口的自動(dòng)遍歷，串口配置區(qū)利用兩個(gè)SerialPort控件進(jìn)行串口選擇、波特率配置等工作，連接模擬儀后可進(jìn)行串口通訊測(cè)試。

數(shù)據(jù)對(duì)比區(qū)主要功能是將根據(jù)參數(shù)配置計(jì)算所得的模擬數(shù)據(jù)和接受的被測(cè)數(shù)據(jù)利用22個(gè)Lable控件進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，便于直觀對(duì)比。

功能區(qū)利用6個(gè)Button控件實(shí)現(xiàn)參數(shù)配置界面，折線圖界面和數(shù)據(jù)表界面的調(diào)用，以及控制程序的開始、停止及退出。

時(shí)間選擇區(qū)利用2個(gè)RadioButton、1個(gè)DateTimePicker、1個(gè)Lable、1個(gè)秒定時(shí)器控件顯示系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間和產(chǎn)生虛擬時(shí)間，可以根據(jù)需要選擇使用不同的時(shí)間值。

被測(cè)報(bào)文顯示區(qū)利用SerialPort控件和TextBox控件顯示被測(cè)設(shè)備返回的實(shí)時(shí)報(bào)文。

3.2 參數(shù)配置界面功能及軟件實(shí)現(xiàn)

參數(shù)配置界面利用sqlDataAdapter控件、aqlConnection控件和數(shù)據(jù)庫參數(shù)配置表相連，利用5個(gè)Button、1個(gè)ComboBox、24個(gè)Lable和20個(gè)TextBox控件實(shí)現(xiàn)增加、刪除、修改及顯示所需配置內(nèi)容；實(shí)現(xiàn)預(yù)存常用配置數(shù)據(jù)組，需要時(shí)由配置ID號(hào)下拉選擇框選出后，即可確定該配置為使用配置。

3.3 數(shù)據(jù)表界面及功能及軟件實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)表界面利用sqlDataAdapter控件、aqlConnection控件和數(shù)據(jù)庫風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)表及穩(wěn)壓濕雨數(shù)據(jù)表相連，利用DataGridView控件進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。

3.4 折線圖界面及功能實(shí)現(xiàn)

折線圖界面利用sqlDataAdapter控件、aqlConnection控件和數(shù)據(jù)庫風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)表及穩(wěn)壓濕雨數(shù)據(jù)表相連，利用6個(gè)RadioButton和Pesgo控件可以根據(jù)需要選擇六大測(cè)量要素之一進(jìn)行圖形繪制。圖表是將gigasoft公司的proessentials V7專業(yè)繪圖軟件嵌入至Microsoft Visual Studio 2008開發(fā)系統(tǒng)中所得。

4 數(shù)據(jù)庫的組織

數(shù)據(jù)庫采用Microsoft SQL Server 2008建立，含有參數(shù)配置表、風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)對(duì)比表、溫壓濕雨數(shù)據(jù)對(duì)比表等三個(gè)數(shù)據(jù)表。

5 結(jié)語

氣象多要素模擬儀應(yīng)用軟件研制成功并投入使用，在HB-Ⅱ多要素氣象自動(dòng)站的生產(chǎn)調(diào)試過程中發(fā)揮了重要的作用，尤其在數(shù)據(jù)對(duì)比及曲線圖繪制方面的功能，對(duì)技術(shù)人員維修和檢驗(yàn)提供了便利條件。

參考文獻(xiàn)

[1]張道德.單片機(jī)接口技術(shù)：C51版[M].北京：中國水利水電出版社，2007.

[2]鄭阿奇.Visual C++.NET 2010開發(fā)實(shí)踐—— 基于C++/CLI[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.

[3]李文通，劉天放，畢衛(wèi)明，等.Borland C++3.1庫函數(shù)手冊(cè)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1994.