第一章绪论
1.1课题相关领域历史、现状及发展概述当前，信息化正在全国各行业迅猛发展，并极大地推动着企业管理的现代化和科学化进程，企业的信息化己成为衡量企业先进水平的重要标志。全国大多数大中型过程工业企业基本都会建立一套生产监测平台，以实施对生产状况的实时监测，并进而实现先进的控制策略以及优化操作【0。远程监测对提供反映生产过程状态的实时信息有着非常重大的意义。这些实时信息来自生产底层的DCS}PLC和各种仪器仪表等常规或者简单的工业设备。各职能部门通过生产数据浏览和分析工具，对大量的过程数据进行复杂的统计分析，为生产计划、调度和决策提供依据[[2]0随着远程监测的大量需求和技术的不断进步，大量的公司都参与到监测系统的研究中，使其得到飞速的发展。走在最前面的是工业控制软件开发商和原来的集散系统制造商。他们对工业现场监控有足够的了解，掌握用户的需求，国际上推出监测产品的公司有PCSoftInternational公司，其产品是WizconforInternet，它允许用户通过Internet发布自动化设备信息，用户能够使用浏览器监控现场的设备;另一家公司是Intellution，先后推出了监测产品:iFix,iBatch,iWebServer,iCore等，用户使用它们可以在全世界的各个地方监测生产过程[[3]。国内也有厂商开发监测产品，北京的亚控公司推出的组态王等软件、复旦网络工程公司等都有基于过程工业及通信通道的监测研究。但是，由于流程工业的生产工艺各异，即使基本相同的企业，也会因为具体生产设备的不同而造成生产路径的差异，使整个生产计划和调度方式各具特点。
在实践中，需要针对不同的流程工业的具体企业重新开发监控软件，不但严重制约软件开发和使用的灵活性，而且急剧加大了维护成本。因此，如何有效地分析流程工业生产计划与调度系统的运作机制，选择高效准确的方法和工具，建立系统软件基本结构，从而开发和实施过程工业监测系统就成为一个流程工业信息化发展的新课题[[4]0事实表明，工业控制领域广泛采用的组态平台技术已经在控制软件的工具化、可重用性开发上取得了大量实用效果。国内外一些软件公司开始尝试在管理信息系统领域进行组态平台软件的研究，但是这些组态软件基本只是按照工业组态软件的思想，完成管理信息系统界面开发和数据库维护等功能[[5]a为此，本课题组针对流程工业生产计划和调度系统传统开发周期长、应用系统专用性强，通用性、可维护性、可扩展性、可重构性差等缺点，借鉴在工业控制自动化领域中的组态平台思想，设计出具有通用性的的监测平台软件。传统组态软件和该组态平台软件最实质的区别在于，前者以流程的展示和设备的图形化控制为主要目的，对数据库结构的通用性考虑不周到，进而造成数据服务的处理能力较少;后者就是针对这一点来丰富监测平台的通用性。1.2研究背景笔者所在的课题研究组近二十年来一直从事着过程工业生产监测系统的研究与开发，取得了一系列的研究成果。早在上世纪90年代，就研究开发了Client/Server(C/S)结构的过程工业生产监测软件平台，并在国内几个大型化工石化企业应用，随后所开发的产晶也是逐年随着应用需求和技术更新在升级换代。到了21世纪，随着Internet技术的发展，应多个化工石化企业的要求，课题组又开发出了B/s结构下的实时监测系统，并获得不错的评价。B/s体系结构无须像c/s模式那样在不同的客户机上安装不同的客户应用程序，系统的开发者无需再为不同级别的用户设计开发不同的客户应用程序，只需把所有的用户功能都实现在Web服务器端，然后按照不同的功能为各个组别的用户设置权限就可以了[[6]。
然而B/S结构也暴露出了不少缺点，表现如下:1、数据传输及数据处理效率低C/S结构的系统处理大量信息的能力比采用B/S结构系统要强得多。另外，B/S结构的网络传输量大也会影响系统效率。2、安全性有待加强B/S结构采用Internet的开放性协议，其安全性只能靠数据服务器上管理密码的数据库来保证t}]。若系统与Internet相连，必须采用一系列的安全措施，如构筑防火墙，来防止Internet的用户对企业内部信息的窃取以及外界病毒的侵入。C/S和B/S这两种结构模式各有优缺点，B/S适合交互性强、高速大量的数据录入与处理的场合，B/S适合客户端多且分散、访问量比较大的场合，在企业信息管理系统中得到了比较多的应用[Ig]:而C/S体系结构己经在众多领域得到了很成熟、广泛的应用。综合考虑C/S和B/S结构的优点与不足，能够集C/S和B/S结构之所长，既有C/S高度的交互性和安全性，又有B/S的客户端与平台的无关性，是我们的研究目标。-因此，研究中的过程工业监测系统组装平台将提供了两种监测模式供用户选择。另外，由于众多企业对监测系统的需求千差万别，如果对每个监测系统都重新设计和编程，会产生大量的重复性工作。过程工业监测系统组装平台以多年的化工企业实时生产数据监测系统的开发为背景，在总结各种过程工业监测系统需求的基础上，抽取出共通性的功能，旨在开发出一套通用化、商品化的软件平台。在所构建的分布式监测平台中，数据服务子系统作为整个平台的数据存储和交换中心，为其它子系统提供数据服务，其数据存储方式根据数据类型的不同而改变。这种存储方式的多样化，决定了数据服务子系统在设计上为其它子系统提供统一的数据
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摘要 5-7
ABSTRACT 7-8
第一章 绪论 13-17
1.1 课题相关领域历史、现状及发展概述 13-14
1.2 研究背景 14-15
1.3 选题意义 15
1.4 论文组织结构 15-17
第二章 关键技术和思想应用 17-23
2.1 面向对象的三层结构 17
2.2 面向服务的体系结构(SOA) 17-18
2.3 O/R MAPPING思想 18
2.4 XML技术 18-21
2.4.1 XML技术简介 18-19
2.4.2 XML存储数据 19
2.4.3 解析XML数据 19
2.4.4 XML传输数据 19-20
2.4.5 XML与数据库交互的几种方法 20-21
2.5 SOCKET传输 21
2.6 数据库优化策略 21-23
第三章 系统设计 23-47
3.1 总体架构设计 23-24
3.2 系统功能 24-25
3.2.1 数据库的自定义模块 24
3.2.2 数据库的自动生成模块 24-25
3.2.3 与其它子系统的通信模块 25
3.3 数据库设计 25-43
3.3.1 数据库设计思想 25-26
3.3.2 数据库基本表 26-33
3.3.3 数据库动态描述 33-35
3.3.4 数据的动态更新 35-39
3.3.5 数据的流量控制 39-42
3.3.6 最终数据库结构和生成顺序 42-43
3.4 与其它子系统的交互方式 43-47
3.4.1 Web Serviee 44
3.4.2 Socket传输XML格式的数据 44-47
第四章 详细设计和系统实现 47-63
4.1 数据库详细设计 47-54
4.1.1 存储过程 47-48
4.1.2 分区视图 48-51
4.1.3 数据表的生成 51
4.1.4 XML的几种应用 51-54
4.2 与其它子系统的交互 54-63
第五章 总结与展望 63-65
5.1 课题总结 63-64
5.2 未来展望 64-65
参考文献 65-67
附录 67-83
致谢 83-85
攻读学位期间发表的学术论文目录 85-87
作者和导师简介 87-88
硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 88-89