气象多要素模拟仪应用软件的开发

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摘 要：新疆铁路大风频繁，风害严重，为保障风区铁路的运输安全，提高风区铁路的运输能力，我们自主研发的气象多要素模拟仪及PC端应用软件可以为HB-Ⅱ多要素气象自动站提供风速、风向、温度、湿度、大气压、雨量等参数模拟量，便于对气象自动站在生产调试过程中及检修维护过程中的质量检验。

关键词：大风监测 多要素模拟 软件开发 质量检验

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（a）-0013-01

新疆铁路大风频繁，风力强劲，风害严重，乌鲁木齐铁路局的铁路大风监测系统是保障大风天气下顺利实施《大风天气下列车安全运行办法》的重要系统。为了进一步提高“HB-Ⅱ型多要素气象自动站”在生产调试过程中及检修维护过程中的质量检验，进一步加强“HB-Ⅱ多要素气象自动站”的质量控制，乌鲁木齐铁路局科学技术研究所自主研发了“气象多要素模拟仪”来满足风向、风速、气压、气温、湿度、雨量等气象要素的模拟测试需求。为了更好地发挥气象要素的模拟测试功能，我们提出了“气象多要素模拟仪应用软件”研究课题。

1 软件简要功能说明

气象多要素模拟仪应用软件的主要功能是对需要模拟的各气象参数进行配置，由软件按照约定的格式和时间生成模拟报文，并通过计算机串口向气象多要素模拟仪发送模拟报文和接收被测设备返回的报文，由软件对模拟数据和被测设备返回数据进行记录、分析和绘图，以验证被测设备的性能及工作状态。

2 软件设计思路

为了达到软件预期目的，应用软件将涵盖计算机串口配置及通讯测试、模拟参数配置及存储、模拟时间选择、实时数据对比显示、被测设备返回报文显示、所有测试数据的存储回调、所有测试数据的绘图等功能。

软件编制使用Microsoft Visual Studio 2008，选择windows窗体应用程序，在.NET Framework3.5框架下进行开发设计。与SQL2008数据库结合，为增加数据对比及曲线图绘制方面提供数据支撑。（图1）

3 软件设计功能模块说明

3.1 主界面功能和软件实现

主界面主要包括串口配置区，数据对比区、功能区、时间选择区和被测报文显示区。在主界面Load事件中实现计算机本机串口的自动遍历，串口配置区利用两个SerialPort控件进行串口选择、波特率配置等工作，连接模拟仪后可进行串口通讯测试。

数据对比区主要功能是将根据参数配置计算所得的模拟数据和接受的被测数据利用22个Lable控件进行实时显示，便于直观对比。

功能区利用6个Button控件实现参数配置界面，折线图界面和数据表界面的调用，以及控制程序的开始、停止及退出。

时间选择区利用2个RadioButton、1个DateTimePicker、1个Lable、1个秒定时器控件显示系统当前时间和产生虚拟时间，可以根据需要选择使用不同的时间值。

被测报文显示区利用SerialPort控件和TextBox控件显示被测设备返回的实时报文。

3.2 参数配置界面功能及软件实现

参数配置界面利用sqlDataAdapter控件、aqlConnection控件和数据库参数配置表相连，利用5个Button、1个ComboBox、24个Lable和20个TextBox控件实现增加、删除、修改及显示所需配置内容；实现预存常用配置数据组，需要时由配置ID号下拉选择框选出后，即可确定该配置为使用配置。

3.3 数据表界面及功能及软件实现

数据表界面利用sqlDataAdapter控件、aqlConnection控件和数据库风速风向数据表及稳压湿雨数据表相连，利用DataGridView控件进行数据显示。

3.4 折线图界面及功能实现

折线图界面利用sqlDataAdapter控件、aqlConnection控件和数据库风速风向数据表及稳压湿雨数据表相连，利用6个RadioButton和Pesgo控件可以根据需要选择六大测量要素之一进行图形绘制。图表是将gigasoft公司的proessentials V7专业绘图软件嵌入至Microsoft Visual Studio 2008开发系统中所得。

4 数据库的组织

数据库采用Microsoft SQL Server 2008建立，含有参数配置表、风速风向数据对比表、温压湿雨数据对比表等三个数据表。

5 结语

气象多要素模拟仪应用软件研制成功并投入使用，在HB-Ⅱ多要素气象自动站的生产调试过程中发挥了重要的作用，尤其在数据对比及曲线图绘制方面的功能，对技术人员维修和检验提供了便利条件。

参考文献

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[2] 郑阿奇.Visual C++.NET 2010开发实践—— 基于C++/CLI[M].北京：电子工业出版社，2010.

[3] 李文通，刘天放，毕卫明，等.Borland C++3.1库函数手册[M].北京：北京航空航天大学出版社，1994.