基于Internet/Intranet 在线监测系统人机交互界面的设计与实现

作者：信息来源:电子市场 2007-6-14

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摘要：结合基于Internet/Intranet在线监测系统远程人机交互图形界面特性与开发实例，该文着重阐述了在这种情况下用Flash技术进行在线监测系统人机交互图形界面设计的方法与实现方式，最后讨论了该技术的发展前景。在线监测。人机交互1 引言随着现代工业的发展，对设备的维护水平提出了更高要求，将在线监测技术应用于设...

摘要：结合基于Internet/Intranet在线监测系统远程

机交互图形界面特性与开发实例，该文着重阐述了在

种情况下用Flash技术进行在线监测系统人机交互图形界面设计的方法与实现方式，最后讨论了该技术的发展前景。
关键词：Internet/Intranet；在线监测；人机交互

1 引言
    随着现代工业的发展，对设备的维护水平提出了更高要求，将在线监测技术应用于设备运行状态监测、诊断与维护，实现定时维修向预测维修转变已日趋重要，同时在线监测技术的应用也实现数字化制造与维护的前提与基础。与此相应，产生了一些针对设备状态的在线监测系统。在这些在线监测系统中，一般要监视设备的运行状态，如设备与工艺主要运行数变化、状态变化趋势等。其中通过传感器所测得的参数值的变化趋势一般可以用Java实现。
    设备的运行状态变化趋势显示等的实现方式有很多种，但如果要真正地实现基于网络的实时在线监视，用户通过网络借用IE浏览器等网络工具直观地监视设备的运行情况，采用Flash技术是最简便易行的方法。在采用Flash技术实现时，又有一些技术问题，如果方法不当，有可能实现起来比较困难，甚至无法实现目标。本文结合所开发的基于Internet/Intranet在线监测系统的实例作一介绍。
2在线监测系统
    随着科学技术的进步，机械设备越来越复杂，自动化水平越来越高，设备在现代工业中的作用和影响越来越大。这也使得设备故障诊断在生产中的作用和地位日益突出，故障诊断也由早期的定时监测诊断和事故后的诊断发展成如今的在线监测诊断及数字化智能诊断与维护。
    在线监测诊断技术在现代工业生产中的应用已是日趋普遍，且收到了良好的效果。就其形式而言，可分为两种：一种是根据所设计系统的需要而专门架设的、单独的一套监测系统，它可以实行实时监测和诊断，但不能实行网上传输与远程监视，故对设备的监测和诊断只局限于现场；另一种就是基于Internet/Intranet在线监测系统。该系统对设备状态的监视、所采集的数据的实时监视和获取、对设备的诊断分析等均可借助Internet/Intranet而远程实现。这就为实现设备远程实时监视和诊断提供了方便。
    本文所指的在线监测系统是指基于Internet/Intranet网络的远程、实时监视系统，例如为某厂设计的连铸机旋转塔故障诊断与在线监测系统。
    该系统主要由SQLServer数据服务器、实时在线采样系统及Web Server服务器3大部分组成。
    SQLServer数据服务器安放在车间控制室连续运行，其任务为接收和处理各数据采集站发送的数据信号，将原始数据放入原始信号缓存区，将处理后的数据写入特征数据库和历史数据库。采用Windows2000操作系统，软件为与信号采集工控机通讯的WWW服务器、管理采样数据的SQLServer数据库、设备运行状态分析程序和对外提供采样数据访问的WWW服务器程序。
    实时在线采样系统包含实时在线采样软件，其任务是数据实时采集和系统组态，如系统参数设置及初始化参数设置等。
    本系统采用客户机/服务器工作模式，所有监测、分析、诊断软件都安装在WWW服务器上，并通过主页进行管理。用户通过IE访问存放在Web服务器上的主页，并启动内嵌在主页中的DHTML、ASP、Flash、Java或JavaScript程序，然后由这些内嵌程序提供监测、诊断服务。
    这套系统的监视部分设计包含设备运行状态的监视和工艺参数监视，它们分别被做成了由Flash生成的.swf文件，嵌入到主页中，可通过IE在任何地方进行浏览。
3设备运行状态监视
3．1方案选定
    设备运行状态监视对于在线监测系统十分重要，一般要求具有：能显示各传感器的布置位置，传感器所测参数是否在安全状态运行的显示功能，对于传感器所测数据超过门槛值时，还应能实现报警显示。对于报警的参数应能给出实时的所测数据与分析结果等。
    显示各传感器的位置是为了便于监视者对传感器的数目、布置位置，哪个类型传感器所测参数出现报警等一目了然。
    显示传感器所测参数是否在安全状态运行一般是通过颜色显示来表示，对于各种被监测参数，通常用绿色表示正常，红色表示所测值超过门槛值，显示蓝色表示该所测值为零，这样让监视者很容易判别是哪个参数工作正常，哪个参数工作不正常，哪个传感器所测值异常等；对于报警的传感器能给出实时所测数据也很重要，因为门槛值是事先设定的一个界限值，超过该值就报警，但超过多少并不知道，故给出实时所测数据后就可知道得更具体，从而为做出更准确的故障诊断提供了重要的依据。
    对于以上各种情况的实现，考虑是基于Internet/Intranet，采用的是将“状态显示”等做成由Flash生成的.swf文件，嵌入到网页中，这样客户端只需要登录上Internet/Intranet网，打开IE即可实现实时监视。

    某连铸旋转台状态监视的一个界面，如图1所示。其中圆圈表示大齿圈截面俯视的示意图，对应各种形状的图标表示不同类型的传感器及在设备上不同的安装位置，其颜色将根据实测值相对门槛值的大小而变化。
3．2方案实现
    Flash技术是目前比较流行的、较实用的网页动画制作工具，其生成的.swf文件或直接生成的HTML文件容量较小,便于在Internet/Intranet网上快速传输,从而为实时监视提供了良好的技术基础。
    运用Flash程序可以方便地提取数据库中的数据，借助其功能，可以在网页上动态实现具体数据所反应的设备运行状态，并且还可以借助软件的超级链接技术，当某传感器所测数据超过设定的门槛值时，直接链接到显示该传感器所测参数的实时数据显示曲线界面或信号分析界面，以方便用户直观地了解该信号所反映的设备参数的运行状态，进行故障分析与处理。
    具体的实现方法：
    ① 打开Flash 5，新建一个场景，在该场景中用Flash 5自带的绘图工具勾画出传感器在设备上的布置简图。为了便于识别，最好把各类型传感器用不同的图标表示，这些图标均应先转化为Graphic Symbol图像符号^[1]，这样可使生成的文件更小，然后把各图像符号再转化为Buttons Symbol按钮图符^[1]备用，命名该层为“传感器布置”层，刚才做的工作只是该层的第一帧（frame 1），然后复制该帧到frame 2；② 新建一层，命名其为“链接”层，把以前做的Buttons Symbol按钮图符，从图库（library）中拖入该层，分别与其代表的传感器位置对应重叠放好，若觉得实现起来较困难，可先打开“传感器布置”层，记下各传感器坐标，然后关掉该层，把每一个拖放的按钮图标用刚记录的各坐标分别定义其位置即可。然后，对应各按钮，给出相应的链接；③ 只有图形显示还不能完成实现动态监视，还须把实时数据从数据库中读取出来，实时控制各传感器状态。故再新建一层，命名为“实时数据”层。在该层画出若干动态文本框，个数与需读取的数据的个数对应，每个文本框以不同的、便于识别的名称命名；④ 为了判断数据是否超标，还得把门槛值也读出来，再新建一层，命名为“门槛值”层，同样建立若干动态文本框，个数与所需门槛值个数对应，各文本框给以不同名称。
    至此，作图过程基本完成，其功能的实现还需编写相应程序，这是问题的关键。相应的程序语句：
    ① 在“门槛值”层第一帧的action中写入^[1]:loadVariablesNum (“menkanzi.asp", 0, “POST");
    其中menkanzi.asp 为从数据库中读取门槛值的.ASP文件。
    ② 在“实时数据”层第一帧的action中写入:
    loadVariablesNum (“cgq.asp", 0, “POST");
    其中，cgq.asp为从数据库中读取实时数据的文件。
    ③ 在“链接”层各按扭的action中写入:
    getURL (“disp1.html");
    其中，disp1.html为测点1处水平方向位移传感器实时数据走势曲线界面，对应不同的传感器，需换成相应的界面所对应的文件名。
    最后，也是最关键的，就是实现各传感器图标颜色的改变,这里用的是setRGB方法。
    ④ 在“传感器布置”层第2帧的action中，写入：
    clrName=newColor(itnName);
    clrName.setRGB(oxRRGGBB);
    其中，itnName为某传感器Graphic Symbol图像符号分身的名称，clrName为指针变量名称，RRGGBB为指定颜色的RGB值, oxRRGGBB为十六进制式^[1]。实际程序中语句摘录如下：
    clrdisp1x = new Color(itndisp1x);//产生一个可以更改itndisp1x分身颜色的颜色对象，//其指针变量名称为clrdisp1x

    若该计算机已与数据库相连，程序编写完后可按Ctrl+Enter键^[1]试运行调试,调整数据库中各相应门槛值的大小，使其分别大于、等于和小于实时值，验证表示传感器所测数据状态的图标颜色变化是否正确。
    最后,用file菜单中的publish生成.swf文件即可。
    当然，为了能够实现在Internet/Intranet网上动态实时显示设备的运行状态，还需要最后生成HTML文件，这里只需要把所生成的.swf文件粘贴到事先设计好的网页中相应的位置即可。
    限于篇幅的原因，flash基本操作部分和ASP编程部分本文不作介绍。
4结束语
    将Internet/Intranet技术与工业监测软件相结合，可大大提高企业的管理水平和经济效益，基于网络的在线实时监测软件必将得到广泛的使用。在系统中，实时监视界面将是最后的窗口，也是相当重要的组成部分，结合Flash可读取数据库，可方便地实现动画、网上传输及可发声给与提示等特点，因此，用flash制作，在这种界面实现过程中不失为一种切实可行的途径。