通讯架构（通用4篇）
通讯架构 篇1
摘要：在保证民用飞机安全性和可靠性的前提条件下, 如何通过减小飞机自身重量, 以提高飞机的经济性和竞争力始终是民用飞机设计的重要考虑因素。本文结合目前民用飞机的发展趋势, 在保证飞机安全性和可靠性的前提下, 提出了一种基于总线架构的民用飞机驾驶舱面板通讯架构, 并从重量、可靠性、实时性以及试验验证工作量方面对该通讯架构进行了分析。
关键词：重量,总线,驾驶舱面板,分析
0 引言
飞机自身重量和载重能力是民用飞机设计的一个重要指标, 在保证民用飞机安全性、可靠性的前提条件下, 如何通过减小飞机自身重量, 以增加飞机载重能力, 从而提高飞机的经济性和竞争力始终是民用飞机设计的考虑因素。
目前国内研制的民机驾驶舱控制面板与绝大部分机载系统之间采用硬线配线连接通讯。而随着总线技术、计算机技术等的不断发展, 总线技术以及综合模块化结构航电系统 (IMA) 在民用飞机上的应用逐渐成为趋势, 同时飞机上大部分机载系统都采用总线的方式与航电系统通讯。基于这些特点, 在保证飞机安全和可靠性的前提下, 本文提出驾驶舱控制面板与飞机各机载系统主要控制器之间基于总线通讯的架构, 可以在一定程度上减少国产飞机驾驶舱控制面板与各系统主要单元之间相互连接的配线, 减轻民用飞机自身的重量。
1 基于总线的驾驶舱面板与机载系统通讯架构
结合目前国外先进民用大型飞机具体项目经验, 并依据许多研究学者的技术跟踪, 未来民用飞机发展航电系统、照明系统以及机载系统交联方式的主流趋势大致如下:
1) 航电系统采用综合化、集成化或分布式的IMA。其具有以下几个特点[1,2,3,4,5]:
a) 采用较多的分布于整个飞机的远程数据集中采集单元 (Remote Data Concentrator:简称为RDC) 的IMA模块。便于绝大部分的飞机机载系统主单元或控制器采用各种各样的总线与就近的RDU连接, 通过航电系统获取飞机及其他相关系统相关信息, 这能够在一定程度上减少飞机布线数量和长度。若飞机机载系统主单元或控制器采用的数据总线与IMA全局数据总线兼容, 则可以直接接入全局数据总线。
b) 综合程度越来越高。一些最新的国外飞机IMA除了综合了传统意义的航电系统的外, 还综合了一些非传统航电系统的处理和控制功能。尽管IMA综合集成程度越来越高, 但一些非常重要的非航电机载系统, 甚至部分航电系统, 依然采用传统的联合式结构以分立设备的形式存在, 这些分立机载系统控制器也采用总线数据与航电系统通讯。
c) 采用先进的高速数据通讯网络和数据总线进行信号传输, 数据传输速率、实时性相对更高, 且由于IMA架构采用了相关冗余备份和容错设计, 可靠性更高。
d) IMA模块支持层和操作系统层机载软件以及硬件平台按照高研发等级DAL开发, 且操作系统能够进行相应的隔离措施和分区机制, 保证数据的安全处理和传输。
2) 随着数据总线技术的不断发展以及告警维护信息的综合显示, 绝大部分民机机载系统与航电系统采用数据总线传输数据已经非常普遍, 即机载系统控制器与航电系统之间总线通讯架构已经存在[5,6,7,8]。
3) 飞机驾驶舱各系统控制开关、信号指示灯和导光板等趋向集成为独立的航线可更换单元驾驶舱控制组件CPA (Control Panel Assemblies) , 控制板组件内集成了微处理器/单元以进行调光、开关信号控制和灯驱动等, 特别是为了导光板调光等另设置有专门的控制器DCP (Dimming Control Power) , DCP与CPA之间以及DCP与航电系统等外部机载系统之间通过总线通讯[9,10,11]。
目前, 国内研制新舟600 (MA600) 、ARJ21-700和C919民用飞机无一例外也采用IMA, 但这些飞机项目上, 绝大部分机械系统的控制器与相关的驾驶舱控制面板依然采用传统的硬线配线连接和通讯, 以获取飞行员相关操作信息。由于飞机上拥有大量驾驶舱面板, 采用这种传统的通讯架构, 必然需要大量的配线;同时, 尽管绝大部分机载系统控制器位于飞机前电子设备舱, 但由于需系统地考虑飞机结构、设备布置和飞机布线等, 因此所需配线较长, 相关配线重量较重。
结合如上所述国外民机的主流发展趋势以及部分学者逐步提高国产民机综合集成化程度的建议[1], 在保证民机飞机安全性和可靠性前提下, 本文提出在国内民机项目上主要采用总线架构实现驾驶舱控制面板与机载系统通讯的架构方案 (见图1) , 以期减少飞机配线数量和重量, 并在一定程度上减轻飞机重量机降低飞机布线难度。
安全性和可靠性是民用飞机进入市场的前提, 该方案的具体确定必须依据飞机以及系统安全性分析。通过分析, 确定可以采用总线通讯架构的驾驶舱控制控面板与机载系统, 若单独采用总线架构不能满足相关要求, 则必须同时采用传统的硬线配线连接方式冗余备份。
2 总线通讯架构分析
2.1 重量分析
下面以国内目前研制的某民用飞机空气管理系统AMS (含引气系统、机翼防冰系统、客舱压力调节系统和空调系统) 为具体实例, 对比分析采用总线架构与传统方式的所需配线重量差异。该飞机驾驶舱面板到空气管理系统控制器IASC之间实际所需配线长度大约为8米, 经安全性分析, 除发动机引气、机翼防冰开关、应急泄压和应急通风开关需要单独的硬线配线备份外, 其它开关全部采用总线通讯方式。该用该总线通讯架构, 将减少较多的硬线配线, 减小了飞机线缆的重量 (见表1) , 同时也可降低飞机布线难度。经过分析, 飞机驾驶舱空气管理系统面板与IASC之间主要采用总线传输架构, 可以节省重量约6kg。
2.2 信号的可靠性和实时性分析
与传统硬线配线传输相比, 采用总线架构传输会有一定的延迟, 但随着目前总线和IMA技术的发展, 总线信号的实时性有了很大的提高。在国外其他民机项目上, 在使用的先进总线已能够支持10~100Mb/s的传输速率, 并且有增长至1Gb/s的潜力[1,2];此外考虑驾驶员依据EICAS告警信息采取开关操作动作本身就需要人为响应时间, 驾驶舱开关与相关机载系统控制器之间信号延迟性要求不高, 因此采用该总线架构的信号实时性完全可以满足要求。同时, 由于整个总线架构会采用冗余备份等容错技术, 开关信号的可靠性也可得到满足。此外, 由于采用数据总线, 会在一定程度提高信号抗干扰能力[2,3]。
2.3 集成和交联验证试验
相对于传统硬线配线连接通讯, 采用总线通讯架构在一定程度上增加了系统之间的交联, 需要额外的系统级交联或集成试验。但相对民用飞机采用IMA需要解决的复杂IMA集成和交联试验技术和方法[8], 采用该架构只需要相对增加一些简单的面板信号处理和传输, 相应的交联和集成验证试验工作量相对较小且难度小。
3 总结
本文从目前国产民机驾驶舱控制面板与绝大部分机载系统之间采用硬线配线连接通讯的方式出发, 通过对比研究航电系统、照明系统以及飞机机载系统交联方式的发展趋势, 提出了主要基于总线的驾驶舱面板通讯架构, 以空气管理系统驾驶舱为例, 重点详细分析了采用该架构所节省的配线重量, 定性说明了该架构可靠性、实时性和验证试验的可行性。
通讯架构 篇2
随着信息化的深入, 越来越多的银行企业开始面临信息化带来的新挑战:如:银行业务越来越多, 服务要求越来越高, 就要求银行系统能够提供多样化, 可定制的服务;银行内部系统众多, 相互资源却无法利用, 成了一个又一个“信息孤岛”;银行系统运行环境越来越复杂, 需要和各种各样不同的合作伙伴交互却很难做到;竞争对手动作越来越快, 如何能够快速推出面向需求的产品, 应对激烈的市场竞争, 已是商业银行亟需解决的首要问题。SOA是一种系统开发的新的体系架构, 主要针对相对复杂的IT系统, 其特点特别适合商业银行的IT系统。本文基于我国商业银行目前的特点与现状提出了一套基于SOA架构的通讯前置系统的设计方案。
2 银行业现状及应对策略
对于现代商业银行来说, 银行的业务早已不仅仅是简单的存、贷款业务, 还包括:外汇业务、代理业务、理财业务、票据业务、融资业务、担保承诺业务、咨询顾问业务等等, 种类繁多[1]。为了使得银行的各项业务能够有效运作, 就必须建立起一套有效的IT系统进行支持。以前, 由于银行内部的电子化程度较低, 大多数情况是为每一种业务单独建立一套IT系统。随着业务的不断发展, 这类独立的IT系统越来越多, 于是这类系统开始不断整合, 就产生比较综合的IT系统, 例如中间业务系统。
伴随着业务系统越来越复杂, 另外一种需求也逐渐多起来, 就是将一些基本的交易原子化, 以便其它复杂的交易可以调用这些基本的交易, 不必每次都从头开发。这些原子交易可以由多个系统提供, 例如负责传统业务的主机系统、中间业务系统、电话银行系统、客户信息系统等等。这种提供原子交易的想法最近两年比较流行, 就是所谓的S O A。面向服务架构 (SOA) 是新一代的分布式软件开发思想, 它具有良好的松耦合、与平台无关等特性, 很好地解决了系统的灵活性和互操作性。SOA支持跨企业和业务合作伙伴之间的端到端集成, 提供了一种灵活的业务流程模型, 使得客户可以迅速地响应新的顾客需求、新的业务机会以及竞争的威胁, 目前它作为企业应用集成以及企业新系统的架构的主要解决办法[2]。SOA这一概念主要是针对相对复杂的IT系统的, 而银行的IT系统正是非常复杂的。
3 通讯前置系统
3.1 通讯前置的提出
传统上, 银行的接入渠道相对比较简单, 主要依赖于柜台和A T M设备。但近些年, 随着技术手段的不断进步和需求的不断增长, 银行系统的接入渠道越来越多, 例如为优质客户服务的各种低柜前端系统, 自助终端系统等多种自助设备, P O S, 手机银行, 网上银行, 企业银行, 银证业务, 银保业务等等, 多种渠道向多个服务系统接入, 就目前的架构是比较困难的。如此复杂的渠道接入, 使得银行内部的IT系统愈发复杂。按照目前的渠道接入方式, 建立新的业务服务和新的接入渠道将越来越困难, 整个系统的复杂度将呈几何级数增长。如果能够建立统一的渠道接入系统, 情况就会好得多。通过整合, 渠道接入就变得简洁多了。对于客户端连接到不同的服务端, 各个服务器之间的相互访问、调用, 通过这个结构就都解决了, 整个大系统被大大简化了。按照上述要求, 我们设计本通讯前置系统来解决通讯渠道接入的问题。
3.2 设计目标
该系统的总体目标是:解决各系统之间互联互通的问题, 避免应用程序开发的重复性, 简便、快速开发应用, 提高银行的竞争力。在S O A的架构下, 该系统的基本功能组件要建成一个个可调用的服务, 在此之上对应业务流程, 建成一个一个组合复合应用的概念, 不同业务流程可以直接从底层调用和重复使用这些服务。
另外, 系统的设计还必须做到以下方面[3]:
(1) 、通讯前置上各应用服务之间相互独立, 互不影响, 每个应用服务可以单独控制。
(2) 、具备良好的扩展性, 包括适配器、报文分析器、格式化方法等要易于扩展。
(3) 、有能力支持大规模的并发交易请求。
(4) 、支持“集群部署”、“负载均衡”和“热备份”技术。
3.3 系统结构设计
3.3.1 通讯前置平台软件层次结构设计
通讯前置平台充分利用了软件技术的最新成就, 层次结构非常清楚, 各个软件层之间相对独立, 靠接口进行连接, 每一层就像一个零件一样, 可以被替换掉。
图1是通讯前置平台的软件层次结构
3.3.2 通讯前置平台总体软件结构设计
通讯前置总体结构图如图2所示。
接入分配线程管理器:通过相应的适配器 (如M Q通讯接入、T C P/I P接入、文件接入等) 接收外部服务器的交易请求, 分发给各业务处理线程, 同时它还负责业务线程池的管理, 每个应用服务维护一个业务线程池, 并负责应用服务的启动和关闭。
业务处理线程:流程解析引擎根据交易代码调用相应的交易流程配制, 进行根据交易流程配制调用相应的组件 (如报文分析组件, 脚本组件, 通讯组件等其它组件) , 而报文组件根据报文配制调用相应的报文分析引擎进行解析, 每个交易维护交易的会话信息, 即交易上下文, 每个交易会使用应用服务或系统服务提供的资源, 如数据库连接池, 接入、接出适配器等。
监控管理:通讯前置平台提供标准监控接口, 包括J M X监控管理, 可以使用J M X管理工具、W E B管理工具、命令行管理工具进行监控和管理。
由于使用了线程池技术, 不必为每一个新的业务请求单独创建新的线程, 大大节约了系统的开销, 加快了交易的响应速度。
由于对常用的组件、报文配制采用的热加载技术, 一方面修改配制后不用重启应用服务, 大大提高了应用开发效率;另一方面, 只有组件或报文配制修改情况下, 才重新加载最新配置, 从而也提高了应用处理的效率。
3.3.3 通讯前置平台处理流程设计
图3为通讯前置平台的启动流程图。通讯前置启动时, 首先恢复前一次通讯前置关闭前各应用服务的原有状态, 如关闭前启动则该应用服务自动启动, 关闭前停止则启动平台时该应用服务不启动;另外, 在应用服务的启动过程中, 必须先启动基本的系统服务, 再启动应用服务, 因为应用服务依赖于系统服务, 而应用服务之间是相互独立的。
应用服务启动过程中, 首先读取应用配置信息, 然后根据配置信息中提供的监听端口和线程池相关配置信息启动监听线程和业务处理线程, 由监控线程等待客户端请求, 接到请求后交给业务处理线程, 再循环等待下一个客户端请求。
业务处理线程处理交易的过程如下:业务处理线程池接收到交易请求后, 调用一个空闲线程, 读取交易及相应的报文配制, 按照交易流程进行相应的交易处理, 流程处理完毕后释放相应资源, 将线程归还到线程连接池, 以处理新的请求。如果业务线程池中不存在空闲线程时, 有相应的策略进行选择, 可以丢弃该请求, 可以创建新的线程进行处理, 可以缓存该请求, 等待有空闲线程时再进行处理。
3.3.4 系统维护功能设计
通讯前置平台提供了标准JMX监控接口, 可以JMX客户端工具连接到通讯前置服务器进行监控和管理, 具体包括:
(1) 、查看业务启、停状态;
(2) 、查看应用服务运行状态信息, 包括监控端口, 使用线程数, 空闲线程数, 异步消息队列中阻塞的消息个数;
(3) 、启、停应用服务;
(4) 、部署、卸载应用服务;
(5) 、修改应用服务的业务线程配制;
(6) 、清空消息队列中阻塞消息;
(7) 、应用服务监控端口修改;
4 结束语
随着信息技术的采用, 银行电子化建设发展迅速, 并日益成为提高银行竞争力的重要因素。采用发展银行中间业务, 建立一套统一的电子化业务平台, 无疑将为中国银行业适应行业竞争打下良好的基础。本文基于商业银行的现状, 提出了基于S O A的银行企业通讯前置系统的设计方案。基于SOA的通讯前置系统既能兼容银行原有已开办的中间业务, 又能满足将来业务发展的需要, 为商业银行增强市场竞争力提供了强有力的支撑。
摘要：基于商业银行现状, 提出了面向银行企业的基于SOA架构的通讯前置系统设计方案, 并分析了系统的结构、功能及安全体系。前置系统既能兼容银行原有已开办的中间业务, 又能满足将来业务发展的需要, 为商业银行增强市场竞争力提供了强有力的支撑。
关键词：商业银行,SOA,前置系统
参考文献
[1]陈瑛.我国商业银行中间业务的发展现状及其发展策略探讨[J].集团经济研究。2007, (09S) :68-70.
[2]蔡亭友, 王建明, 刘英卓.基于SOA架构的企业应用集成 (EAI) 研究[J].微计算机信息。, 2007, (05X) :11-13.
通讯架构 篇3
关键词：DH+.NET,切换板,RELINX,TCU
0 引言
DX系列发射机是当今世界上较成熟的中波发射机,它拥有一套完备的本地监控系统,对机器各个重要部位均能实时检测和控制,是一套设计较为完备的本地监控系统。但近几年随着发射机大量采用自动化技术设计,计算机、单片机、PLC、局域网等自动化控制相关的设备均出现在发射机的设计中,各种新技术、新方法、新工艺、新仪器都在发射机中得到了应用,目的是通过提高发射机自动化程度,减轻工作人员的劳动强度,减少人为出错的几率。另外由于设计上过于复杂DX发射机的TCU机柜一旦出现故障,特别是PLC死机故障需要进行长时间处理后,方可播出。以及本地监控系统采样数据的数量和种类上的不足,无法适应现阶段对安全播出工作的要求。对与这些变化与不足为DX发射机设计一种新的发射机控制网络,就成了当务之急。
1 本地监控网络介绍
DX-400发射机的本地监控系统中三台PLC分别位于PB(功率单元)单元、水冷系统以及TCU(发射机控制单元)单元中。PB-PLC,负责控制PB的运行状态,接收PB内部的数据,通过DCM(直接通信模块)模块完成与TCU-PLC的通信;水冷系统PLC是一个小型PLC,监控水冷系统中冷却循环设备的状态并将状态传送给TCU-PLC、接收TCU-PLC发送的开启/关闭水冷系统的控制指令;TCU-PLC承担的任务是接收TCU内部以及其它PLC发送的数据从而完成对发射机整体控制功能,由于TCU PLC在接收、分析、判断数据的同时,也接收HMI(人机接口)触摸屏发送来的控制命令。HMI提供了人机接口的界面,工作人员通过触摸屏可以很方便地查询到发射机各种数据也能很迅速地通过TCU向发射机发出控制指令。从上面的介绍,我们可以知道DX-400发射机的本地监控网络就是以TCU-PLC为核心,PLC通过远程I/O网络与PB PLC、水冷PLC相连接在接收、分析、判断数据的同时也向它们发出指令完成对整个发射机的监控。
2 远程监控网络设计
结合本地监控系统的特点和运维需求,远程监控网络的设计要实现三个目标。
(1)增加一台备用TCU柜处于热备状态,当主用TCU柜出现故障时迅速通过切换板切换主用柜上所有I/O信号到备用柜上,缩短故障处理时间。
(2)增加一台辅助PLC扩大采样数据的数量和种类,主要是发射机附属设备的运行状态和实时数据。
(3)增加上位机、服务器等设备,通过将主用TCU-PLC、备用TCU-PLC、辅助PLC组成的DH+网络与远程I/O网的另一端的设备相连接实现发射机的自动控制和数据共享的功能。
2.1 网络架构设计
远程监控网络主要由三个层次组成:设备层、控制层、信息层,如图2远程网络系统结构图所示。
2.1.1 设备层
设备层是面向现场设备的一层,也是整个自动化网络的最低层,它可以将操作信息送到现场设备,也可以将现场设备的情况反馈到操作者。其中远程I/O网络是由两个PB单元的5/01 PLC和水冷系统的PLC通过数据线连接组成的,它的主要功能是将两个PB单元、水冷系统的数据、状态共享,并可通过切换板直接与主/备TCU柜中的PLC 5/04 PLC相连,实现更上一级的控制。
2.1.2 控制层
这是操作所在的一层,它将处理器与处理器之间的信息交流、处理器与输入/输出接口之间的信息交流集成在这一层。切换板是整个网络的核心器件,它既是远程I/O网络数据进出DH+网络的接口,又是实现主/备TCU柜切换的执行器件,可以说是通信与控制的重要器件。DH+网络是更高一个层次的控制网络,它实现了主/备TCU柜中的PLC及辅助PLC三个SLC 5/04 PLC数据与状态共享,同时又可向上和向下两个方向交换数据。向上可以与HMI和上位机组成人机交互的控制体系,向下可通过切换板与远程I/O网络对接直接控制两个PB单元的状态,实时监控相关运行数据。
2.1.3 信息层
信息层主要由系统服务器、运维管理系统终端通过局域网与上位机组成,是整个网络的最高层。该层向下可以通过DH+网络直接与发射机进行控制,又因为具有丰富的软件资源可以扩展发射机所不具备的功能;向上可以连接到Internet/Intranet实现发射机运行数据实时传输与远程控制的功能。
3 远程监控网络实现
3.1 网络结构硬件施工
3.1.1 设计制作切换板
DX-400中波发射机TCU柜TCU接口板及PLC串口(需要56个点)、CCU接口板(需要111个点)、CCU电源小盒供给并机网络机柜射频开关操作220VAC交流电源(需要9个点)。根据以上切换量,设计绘制TCU接口与CCU接口切换板PCB图,制作模板。具体参考图3切换板PCB图。
3.1.2 安装DH+卡组成DH+网络
首先将1784-PKTX通讯卡上的地址跳线帽(JP3)拔掉,打开工控机机箱,将通讯卡插入PCI插槽内,固定螺丝,盖好盖板。启动工控机,系统检测到硬件。安装RSLogix500软件后,系统将自动提示为通讯卡安装驱动程序。然后用DH+数据线将主用TCU-PLC、备用TCU-PLC、辅助PLC连接组成DH+网。
3.2 远程监控网络通讯实现
远程监控网络共分三层,层与层之间设备不同、接口不同、通讯协议也不同,这些都制约了网络间信息的传递。为了解决这个问题,针对各层间的具体情况采取不同的方法来实现相互之间的通讯。
3.2.1 设备层与控制层之间的通讯实现
设备层间的通讯是基于远程I/O通信网络的,该网络支持控制信息的高速传输,它由安装扫描模块的TCU-PLC和两个安装有DCM模块PB-PLC和水冷PLC组成。一根屏蔽双绞线把扫描模块和所有的DCM模块连接在一起。扫描模块在一个扫描周期内依次分别与每个DCM通信,扫描模块的一次远程I/O扫描周期包括扫描模块向网络中所有DCM的数据读写操作和所有DCM的响应操作,一次完整的扫描周期内的数据应包括扫描模块发送到DCM的输出数据、通信命令以及DCM响应的数据。这样设备层与控制层之间就实现了通讯,无需进行接口与协议的设置。
3.2.2 控制层与信息层之间的通讯实现
这两层的通讯实质就是DH+网络与上位机之间的通讯, AB公司的SLC 5/04 PLC组成DH+网络通信协议特别,使得第三方的软件都不能很好与其连接。经过长时间的摸索试验,终于找到一种采用OPC技术与DH+网络进行数据交换的方法。OPC提出了一套统一的标准,采用Client/Server模式,针对硬件设备的驱动程序由硬件厂商或专门的公司完成,提供具有统一OPC接口的Server程序,软件厂商按照OPC标准访问Server程序,即可实现与硬件设备的通信。下面具体介绍实现过程:
(1) RSLinx配置:运行RSLinx Classic软件。点击菜单中“通信”选项,在下拉列表中选择“配置驱动程序”, 在下拉列表中选择1784-KT/KTX(D)/PKTX(D)/PCMK for DH+/DH485 devices后,单击“新增…”按钮,出现“新增RSLINX CLASSIC驱动程序”对话框,选择系统默认值按“确定”出现“配置 1784-PKTX/PKTXD”对话框,在“值”下拉列表中选择PKTX(D)选项,点击“确定”后,关闭对话框(此时程序回最小化并没有关闭)RSLinx配置完成。
(2) OPC服务的配置:在菜单栏中打开“DDE/OPC”菜单并选择“主题组态”对话框,在“DDE/OPC主题组态对话框”中点击右侧PLC列表,选择PLC在 “主题列表”中找到与之对应的程序名,并单击确定。点开“数据采集”栏,在“处理器类型”下拉菜单中选择“PLC-503+”项,为通信打下基础。点开“高级通信”栏在“通信驱动程序”中选择“AB DF1-1 DH485 工作站”项,点击“完成”,这样在RSLinx软件中对AB-PLC DH+网络的OPC通信配置就完成了。
(3) .NET编译环境应用:.NET作为Microsoft 公司软件产品的重要一员,理所当然的对Windows操作系统下的OPC技术给予支持。通过RILINX软件的应用与设置,上位机与DH+网络建立了OPC连接。以此为基础我们利用.NET编译环境中相关控件OPC功能,很容易实现上位机与PLC的实时通讯,在此就不再赘述了。
3.2.3 信息层之间的网络通讯实现
信息层间的通讯是以B/S(Browser/Server)为通讯架构B/S(Browser/Server)以Web服务器为核心层,下层为数据服务层,上层是与Web浏览层。通过OPC接口实现OPC DA与现场设备之间的通讯,以COM/DCOM通讯方式实现OPC DA服务器和OPC XML-DA之间通讯方式。然后通过HTTP、TCP/IP等网络协议实现远程客户与OPC XML-DA服务器间的通讯,这样用户可以在客户端利用浏览器(Browser)实时监控发射机的运行状态,远程访问控制现场获得数据,达到远程监视和控制目的。
具体架构图如图4 B/S架构示意图所示。
图5是基于远程监控网络实现的机房运维管理系统主界面。
4 结束语
DX发射机远程监控网络的设计与实现为发射机提供了一种新的发射机监控模式,它既解决现有发射机存在的问题,同时也能很好地增强对机器的控制能力,以此为基础开发的机房运维管理系统一年以来运行稳定可靠,大大降低了值机人员的劳动强度和人为出错几率的同时,进一步缩短了故障处理时间,为安全播出增加了安全筹码,希望通过此文能对广大DX发射机运维人员有所帮助。
参考文献
[1]范逸之,陈立元..NET与RS-232串行通信控制[M].北京:清华大学出版社,2010:92-130.
[2]李玉东,李刚..NET中文版控件大全[M].北京:电子工业出版社,2010:36-64.
通讯架构 篇4
网上通讯录为用户提供将分散保存的通讯录统一在网上存储的保存方式, 包括将以纸质方式保存的通讯录、手机和SIM卡上的通讯录以及以电子介质方式保存的通讯录统一上传到系统中保存。它的特点在于, 用户可以通过短信、手机上网和PDA等多种方式随时获取通讯录中的存储信息, 而不仅仅局限于通过计算机上网的形式来获取, 这样不仅可以给用户以方便快捷的服务, 同时也可以有效地保护用户的个人信息不被窃取。
网上通讯录主要针对通信录系统注册用户, 服务器端通过服务模块程序帮助用户进行有效的管理大量通信地址信息, 方便用户快捷高效的使用。客户端程序主要是为客户提供本地地址本管理操作。通过本软件可以实现地址本的新建, 读取, 保存, 记录增删改查等操作, 同时具有短信群发, 邮件群发的功能。
1 B/S架构介绍
1.1 什么是B/S架构
B/S (Browser/Server) 结构即浏览器和服务器结构。它是随着Internet技术的兴起, 对C/S结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下, 用户工作界面是通过WWW浏览器来实现, 极少部分事务逻辑在前端 (Browser) 实现, 但是主要事务逻辑在服务器端 (Server) 实现。这样就大大简化了客户端电脑载荷, 减轻了系统维护与升级的成本和工作量, 降低了用户的总体成本。它能实现不同的人员, 从不同的地点, 以不同的接入方式 (比如LAN, WAN, Internet/Intranet等) 访问和操作共同的数据库;它能有效地保护数据平台和管理访问权限, 服务器数据库也很安全。特别是在JAVA这样的跨平台语言出现之后, B/S架构管理软件更是方便、快捷、高效。
1.2 三层体系结构
所谓三层体系结构, 是在客户端与数据库之间加入了一个“中间层”, 也叫组件层。这里所说的三层体系, 不是指物理上的三层, 不是简单地放置三台机器就是三层体系结构, 也不仅仅有B/S应用才是三层体系结构, 三层是指逻辑上的三层, 即使这三个层放置到一台机器上。三层体系的应用程序将业务规则、数据访问、合法性校验等工作放到了中间层进行处理。通常情况下, 客户端不直接与数据库进行交互, 而是通过COM/DCOM通讯与中间层建立连接, 再经由中间层与数据库进行交互 (如图1) 。
从开发角度和应用角度来看, 三层架构比双层或单层结构都有更大的优势。三层结构适合群体开发, 每人可以有不同的分工, 协同工作使效率倍增。开发双层或单层应用时, 每个开发人员都应对系统有较深的理解, 能力要求很高, 开发三层应用时, 则可以结合多方面的人才, 只需少数人对系统全面了解, 从一定程度工降低了开发的难度。
三层架构的另一个优点在于可以更好的支持分布式计算环境。逻辑层的应用程序可以有多个机器上运行, 充分利用网络的计算功能。分布式计算的潜力巨大, 远比升级CPU有效。美国人曾利用分式计算解密, 几个月就破解了据称永远都破不了的密码。三层架构的最大优点是它的安全性。用户端只能通过逻辑层来访问数据层, 减少了入口点, 把很多危险的系统功能都屏蔽了。
2 XML简介
2.1 XML概念
XML全称是“可扩展标识语言” (Extensible Markup Language) , XML是一种简单、与平台无关并被广泛采用的标准, 是用来定义其他语言的一种元语言, 其前身是SGML (标准通用标记语言) 。简单的说, XML是提供一种描述结构化数据的方法, 它不但完成了HML不能完成的任务, 更为互联网世界提供了定义各行各业的"专业术语"的工具。
2.2 XML下的WEB体系结构
客户端—浏览器或者程序—将一个X M L文档作为请求发送给服务器。同传统的We b应用程序一样, 它包含了指定参数。但是, 与传统的客户端不同, 请求的结构会根据在运行时从服务器上得到的标准化机制来正式指定。这一机制会保证服务器所期望的结构, 并允许客户端在传输前验证请求的正确性。服务器也能够在接收时执行有效性验证 (如图2) 。
这样我们不再局限于基于浏览器的客户端。XML本身就是数据, 而且可以由程序任意地控制。同样的数据, 即可以设定其样式化以便在浏览器中显示, 也可以交给一个代理进行后台处理。在这个机制中, XML文档无需假设数据的最终用途。如果得知客户端需要HTML, 由数据驱动的转换过程就会使用XML文档生成HTML页面。而生成XML的底层应用程序不需要任何修改。
在这种机制下, 服务器端的应用程序与客户端的耦合程度要松散得多, 因为程序具备了找出XML文档的结构的能力。这样一来, 应用程序就可以根据程序的要求编写各类文档, 应用程序也无需为每一种新的文档类型编制定制的软件。更为典型的应用是创建工业标准标记集, 应用程序也可以利用结构自动感知机制来避免因版本更迭带来的矛盾。
3 网上通讯录系统的架构设计
3.1 处理流程
注册用户可以通过四种途径通过Internate访问系统的Server服务器, 与之进行交互, 图3为四种不同方式 (Web, PDA, WAP, SMS) 与Internate连接的不同流程。
3.2 系统总体框架
整个系统的应用逻辑部分运行在Sun ONE Application Server上, 各种接入方式通过统一的XML规范的HTTP协议连接到接口服务, 该模块将业务请求分析整理后提供给业务逻辑处理模块, 由该模块按照请求对数据库进行访问, 如图4所示。
3.3 应用系统结构
表现层:实现用户的操作使用界面及接口, 运行在Sun ONE Application Server上, 采用Servlet实现。包括:短信服务接口模块、Web管理服务及接口模块等其他模块。
逻辑层:实现所有的业务逻辑处理, 运行在Sun ONE Application Server上, 采用Java Bean/Java Application实现。
存储层:实现用户通讯录数据的存储, 使用Oracle数据库实现。
接口层:实现用户操作到业务逻辑之间的接口转换, 是用来连接表现层和逻辑层, 运行在Sun ONE Application Server上, 采用Java Servlet实现。包括:业务接口模块、管理接口模块。
3.4 接口概述
业务与管理统一接口实现了系统的所有基本业务处理与系统维护功能, 是整个系统的核心模块, 系统的其他模块均通过调用业务与管理统一接口完成相应的功能。
业务与管理统一接口以Java Servlet Web Service的形式存在, 通过Http协议提供服务, 数据交换采用XML进行传输。
使用接口时, 调用者应将请求数据按约定的格式封装成XML数据包, 再以Http Post方法调用业务与管理统一接口, 接口服务处理后, 同样以XML数据包的形式将处理结果返回给调用者 (如图6) 。
下面是一段有关资费标准的XML文档:
每次提交用户的请求时, 都调用将请求规范为接口所接受的X M L结构。
4 结论
本次开发的网上通讯录系统是利用移动通讯技术和互联网, 面向用户的一个网上通讯录系统, 它解决了要随身携带记事本的麻烦, 也比普通的电子通讯录有着更加强大的功能和时效性。无论你在何时何地, 即使没有电脑上网, 仍可以通过手机或是PDA进行通讯录系统的相关操作。在延展性方面, 此系统还有很大的发展空间, 伴随着技术的发展和需求的增长, 还会有更多的和更完善的功能出现在通讯录系统中。
在整个模块分析、设计、编码实现的过程中, 严格按照B/S三层结构的模式。从中也体现了B/S三层结构的模式在WEB应用程序开发过程中带来的方便、快捷、高效。同时通过XML实现了通用接口, 为多途径访问提供了可能性。
摘要：伴随着Internet和移动通讯技术的快速发展, 网络在人们日常生活中扮演着越来越重要的角色, 为我们提供了很多便捷的服务。网上通讯录系统就是利用移动通讯技术和互联网, 为用户量身定制了一个网上通讯录, 使用户可以通过Web, PDA, WAP, SMS等方式随时随地进行查阅。本文主要介绍了网上通讯录系统的B/S三层系统架构, 以及利用XML实现通用访问接口的设计。
关键词：B/S三层架构,网上通讯录,Internet,XML
参考文献
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