基于编译技术的水文监测数据通信规约解析方法研究

摘要

水利信息化的基础是水文现代化建设，信息传输是水利信息化的重要基础工作之一。通信规约对水文监测系统安全且可靠地运行起着极其重要的作用，但由于水文监测行业中规约种类繁多，造成不同厂家的监测系统难以兼容，数据采集终端不能互换，给系统建设及运行管理带来不便。另一方面，大多数水文监测系统都采用硬编码的方式进行规约解析，一旦协议发生变化，就必须对软件进行重新编码编译，可扩展性差。基于此，研究设计一种与数据帧格式无关的数据帧解析和处理方法具有极其重要的现实意义和实用价值。
　　本文通过对目前出现的主要规约解析方法进行分析，指出了其不足。在此基础上，使用面向对象技术，研究分析行业中主流的水文监测类通信规约，并总结解析与生成协议帧所需的动作。借鉴编译技术，以程序与数据分离为原则，研究设计了一种通用的规约解析与生成算法，该算法通过将规约进行形式化描述，实现用稳定的程序处理不稳定的协议帧。通过内存数据库技术解决规约解析过程中大量数据交互造成的实时性问题。在技术实现上，上位机和下位机都可以结合该规约解析方法中的设计思想进行代码实现，而不必局限于实现的开发平台和开发语言。本文主要研究主站与水文数据采集终端设备之间通讯时，对数据帧进行生成与解析的通用方法。所设计的方法具有通用性强、易扩展维护的优点。算法及设计思路既可以用于主站软件的程序编写中，也可用于数据采集终端的通信相关程序。本文采取Microsoft Visual Studio2010和Berkeley DB为开发工具，对水文监测数据通信规约解析方法进行实现。将实现的通信模块通过集成测试，结果显示该方法很好的解决了目前水文监测数据通信规约解析中的通用性和兼容性问题，表明该方法具有一定的理论和现实意义。

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1 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的主要研究内容及思路

1.4 论文的结构及组成

2 水文监测数据通信规约解析方法总体设计

2.1 水文监测数据通信规约解析方法需求分析

2.2 水文监测数据通信规约解析方法的设计思想

2.3 功能模块划分

2.4 技术指标设计

2.5本章小结

3 水文监测数据通信规约形式化描述模型设计

3.1水文监测数据通信规约分析

3.2水文监测数据通信规约形式化描述模型详细设计

3.3 本章小结

4 水文监测数据通信规约解析方法详细设计

4.1 模块初始化

4.2 通信算法

4.3 数据库操作

4.4 下行帧组成算法

4.5 上行帧解析算法

4.6 本章小结

5 水文监测数据通信规约解析方法验证

5.1 验证方案

5.2 验证结果

5.3 结果分析

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献