焊机群控系统数据服务器软件的设计

摘要

目前，在焊接领域，对焊机工作状态的监测和控制主要有管理人员巡查和焊机群控系统两种方式。管理人员巡查的方式耗费大量的人力物力，却无法实现对焊机工作参数的实时监测与控制。在焊机群控系统中，焊机数据的采集和远传已经有了长远的发展，主流方式有现场总线和无线传感网络。然而，作为数据采集和数据应用的桥梁——数据服务器系统的发展却十分缓慢。很多焊机群控系统项目中的数据服务器系统仅仅作为系统设计的附属，没有深入研究用户的具体需求，也没有全盘考虑系统的设计架构和升级空间，往往导致“一个项目，一个服务器”，多种焊机上传数据协议互不兼容。在此背景下，本文着眼当前焊机群控系统的数据服务器设计中软件架构设计不科学，扩展能力和升级空间有限，通信协议兼容性差，数据库设计、管理混乱，服务器安全性、可靠性低，运维难度大等缺陷，做了全面的分析并提出了新的数据服务器软件设计方案。 首先，本文针对当前焊机群控系统的技术方案，阐述了以数据服务器为核心的树形层式结构的焊机群控系统的工作原理和方案优势，并以此为基础，对数据服务器系统进行了全面而详细的需求分析。随后，根据焊机群控系统数据服务器的需求分析，本文对数据服务器软件系统进行了合理的模块划分，并通过科学的架构设计，给出了数据服务器软件系统的整体设计框架。 然后，本文针对焊机群控系统中服务层的服务器核心软件设计和服务器数据库设计分别进行了详细的论述。服务器核心软件设计主要包括设备管理模块、线程管理模块、数据处理模块、文件管理模块、数据库操作模块、人机界面模块和数据滤波子系统。整个设计遵循三线程的基本设计结构，确保了各个模块独立运行，提高了系统整体稳定性。在服务器数据库的设计过程中，本文从焊机群控系统的实际需求出发，在明确焊机群控系统数据库的功能和结构的前提下，按照数据库设计的基本步骤，逐步确定了焊机数据库的概念模型、关系模型和数据模型。并运用DBMS提供的数据库语言SQL根据逻辑设计和物理设计的模型，建立了焊机群控系统的数据库。 最后，本文给出了数据服务器的部署、测试过程，展示并分析了测试结果。同时，本文对课题的研究成果进行综合与客观的评价，对后续的研究工作和相关领域的发展进行了总结与展望。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及意义

1．2 焊机群控系统及其数据服务器研究现状

1．2．1 焊机群控系统的研究现状

1．2．2 数据服务器的研究现状

1．3 本文内容安排

第2章 焊机群控系统研究与数据服务器总体设计

2．1 焊机群控系统的工作原理

2．1．1 焊机群控系统的需求分析

2．1．2 焊机群控系统的拓扑结构

2．2 数据服务器的需求分析

2．3 数据服务器架构研究与设计

2．3．1 设计原理及整体架构

2．3．2 服务器核心软件架构

2．3．3 服务器数据库的选取

2．4 开发调试工具简介

2．5 本章小结

第3章 焊机群控系统服务器核心软件的设计

3．1 设备管理模块设计

3．1．1 设备连接设计

3．1．2 通信协议设计

3．2 线程管理模块设计

3．2．1 多线程技术

3．2．2 线程间通信设计

3．3 数据处理模块设计

3．3．1 上行数据的处理

3．3．2 下行数据的处理

3．4 数据库管理模块设计

3．4．1 Qt的数据库操作

3．4．2 数据库连接池的设计

3．5 文件管理模块设计

3．5．1 日志文件管理

3．5．2 配置文件管理

3．6 人机界面模块设计

3．7 数据滤波子系统设计

3．7．1 数据滤波器需求分析

3．7．2 数据滤波器的设计

3．8 本章小结

第4章 焊机群控系统服务器数据库的详细设计

4．1 数据库设计概述

4．1．1 数据库设计的特点

4．1．2 数据库设计的步骤

4．2 数据库需求分析

4．2．1 数据库功能分析

4．2．2 数据库需求模型

4．3 数据库详细设计

4．3．1 数据库概念结构设计

4．3．2 数据库逻辑结构设计

4．3．3 数据库物理结构设计

4．4 数据库的优化

4．4．1 索引优化

4．4．2 SQL语句优化

4．5 本章小结

第5章 焊机群控系统数据服务器的部署与测试

5．1 数据服务器部署

5．1．1 数据服务器硬件部署

5．1．2 数据服务器软件部署

5．2 数据服务器功能测试

5．3 数据服务器可靠性测试

5．4 本章小结

第6章 总结与展望

附录

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果及所获奖励