基于ARM Cortex-A8的城轨能馈式供电系统综合监控系统设计

太网接口与数据采集通信，完成设备实时数据的接收，然后做适当数据处理和分析后，进行各个功能的正常工作。本上位机软件是在Windows操作系统下Visual Studio 2005.NET编程环境中使用C#语言编程完成。

C#语言是一种安全、稳定、简单的，由C和C++衍生出来的面向对象的编程语言。它在继承C和C++强大功能的同时去掉了一些它们的复杂特性(例如没有宏以及不允许多重继承)。C#综合了 VB简单的可视化操作和C++的高运行效率，以其强大的操作能力、优稚的语法风格、创新的语言特性和便捷的面向组件编程的支持成为.NET开发的首选语言。

本文使用C#编程环境中的Setial Port类来实现串口通信功能，使用Thread类来完成多线程编程，数据库模块采用广泛使用的SQL Server 2000来存储数据。Serial Port类为应用程序提供了通过串口收发数据的简便方法，具有功能强大、通信快速、实时性好等特点。图3为监控软件的系统结构流程图。

3.1 软件通信设计

本监控系统中根据数据类型的不同及数据的多少主要由串口和以太网进行底层ARM和上位机的通信。串口通信协议根据连接的具体设备进行不同的选取，本设计中主要有MODBUS协议和制定的串口协议。以太网协议则使用经典的TCP/IP，实现服务器和客户端之间的通信。

3.2 SQL数据库

后台数据库选用Microsoft SOL 2000，SQL Server是由Microsoft开发和推广的关系数据库管理系统(DBMS)，它是基于5QL客户/服务器(C/S)模式的数据库系统。图形化的界面使数据库管理更加简清、灵活，同时又具有丰富的编程接口，为用户从事程序开发提供了更多的方便。

本监控系统在SQL数据库中主要存储中间计算量及故障数据量，在其中共建立了7个数据表，分别为SCADA接口数据表、查询数据、告警记录、故障显示、通道设置、信号记录及用户，这些表中的信息与前端显示界面中的数据相互对应，整个数据库的大小可达到10G。在需要调用数据进行分析时，可实时对SQL进行访问，读取数据库中的值，上层界面也可根据数据库中数据的分析结果对底层进行相应的控制。

4 实验调试结果

1)运行状态

2)波形显示

3)控制设置(模拟参数)

4)控制设置(状态参数)

5)故障显示

5 结论

文中介绍了基于ARM和C#进行的能馈式牵引供电装置监控软件的设计过程，实现了多目标、多功能和多选项卡的图形用户界面，用户可以在界面上完成数据输入、运行状态监控、波形显示、控制设置以及故障显示等全部工作。软件具有用户界面友好、软件性能强、运行速度快、易于移植、开发研制的周期短等优点。通过对软件平台，具体功能以及通信协议的介绍，体现了软件的整体设计思想以及突出优势。