CATV 可寻址控制系统管理系统软件设计.doc
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1、 CATV 可寻址控制系统管理系统软件设计 摘要随着有线电视的普及,有线电视网络自动化控制的要求越来越强烈。有线电视可寻址控制系统就是一个针对有线电视网络的自动控制系统。在这一系统中,前端管理软件是一个重要部分。可寻址控制系统的性能高低很大程度上取决于前段管理软件的水平。 本文介绍了有线电视可寻址控制系统前端管理软件的设计。在本设计中,前端管理软件可方便的对用户及网络设备资料档案进行管理统计,对有线电视网络进行检测和授权控制。实现了网络授权控制的自动化,满足了可寻址控制系统的要求。关键词:有线电视 可寻址控制系统 软件Abstract With CATVs popularization ,th
2、e demand of automatic control in CATV network is increasing.The addressable contrlol system is an autocontrol system designed for CATV network.In this system the forepart control software is a very important part.The capability of the system largely depends on the level of software.This paper interp
3、rets how to design the forepart control software for the addressable control system which uses Visual Basic 6.0.Through the forepart software we can administer and static the files of clients and network equipment conveniently, inspect and control the CATV network. The software make the administrati
4、on of CATV network roboticized and meet the need of the system basically. Keywords: CATV addressable control system software目录前言,( ) 第1章系统需求分析与规划,( ) 1.1总体需求分析,( ) 1.2具体功能需求分析,( ) 1.3系统总体规划,( ) 131开发工具的选择,( ) 132系统功能规划与技术分析,( )第2章各模块的具体设计,( )2.1登陆窗与主窗体,( )2.2用户及网络设备资料管理与查询,( )2.3网络授权管理与特殊网络操作,( )2.4
5、报表统计,( )2.5其它功能模块的设计,( )第3章软件调试与开发,( )3.1软件调试,( )3.2软件发布,( )第4章社会经济效益分析与结论,( )致谢,( )参考文献, ( )附录1 通信协议,( )附录2 使用说明,( )附录3程序清单,( )前言随着有线电视用户的增多,CATV网络的不断扩大,旧的管理方法已不能适应目前的形势,CATV网络的有效管理面临的挑战越来越严峻。在我国部分CATV网中,已使用智能可寻址分支分配器来实现对用户终端口的自动控制,力图建立一个完善的有线电视自动控制系统。可寻址系统控制管理软件就是这个系统中的前端软件部分。它利用计算机RS-232串行通信技术,实现
6、对CATV网络的刷新,分支器端口电平检测,用户端口授权控制,用户端口状态检测。是整个自动控制系统的“神经“。整个系统的工作流程是:前端软件发出指令,通过RS-232串口传至调制解调器,由调制解调器调制成调制信号,经网络发送至分支分配器,对用户端口进行授权控制。然后分支分配器回传信息,前端软件收到后,即对它进行分析显示并把相关数据存档。使用本软件,可以及时主动的对网络进行维护。还可以对用户档案进行管理统计,打印多种报表。本软件本着操作简便和高靠性进行设计,力图使用户操作时感到便捷、系统稳定。本设计的主要问题是数据库的操作管理和利用串行通信进行网络管理。利用VB中的相关控件,都可以得到解决。有线电
7、视可寻址控制系统在发达国家已经普遍应用,在我国则是方兴未艾,期盼本系统软件能对我国有线电视事业的发展有所贡献。第1章:系统需求分析与规划1.1 总体需求分析本软件应用于有线电视台,操作人员可能不具备专业的计算机知识,因此要求本软件界面友好、简练,操作简单。另一方面,可寻址控制软件在控制系统中起着中枢作用,因此要求有较高的可靠性,在软件编写过程中,应尽力考虑到各种情况,避免软件出现漏洞。此外本系统还应当具备一定的保密安全性,以防止数据被擅自修改。针对这一点,在设计中可以增加登陆窗口,核对口令,以限定使用权限。另外,由于工作需要,软件还应当提供一个方便的数据备份环境。软件要是实现的主要功能是数据库
8、管理和网络授权控制两大部份。数据库管理就是对系统软件所基于的数据库进行浏览、增删改等基本的操作。网络授权控制就是对CATV网络中分支分配器的端口电平,授权状态进行检测,能够对分支器授权、加扰,并能控制用户端口的开关。这两部分之间有着密不可分的关系,可寻址前端管理机制的模型如图1-1所示。1.2 具体功能的需求分析 可寻址控制软件的功能主要有:数据库管理、网络控制、报表打印、数据备份、工作人员资料管理等。其中前两部分是主要功能。下面将对个模块作具体的需求分析。数据库管理功能数据资料主要分为两大部份:用户资料和网络设备资料。要求能够进行资料的增删改等基本操作,还能以多种方式进行查询,以快速的获取相
9、关数据。用户资料既包括用户号,姓名,控制器序号等标志用户身份,联系方式,网络地址的基本资料,还包括诸如缴费,报停,授权等的最新资料。要求能够打印用户清单,并统计、打印欠费用户清单。网络设备资料也包括两部分。基本资料,包括网络设备的名称、型号、地址码、端口数等。设备状态信息:主要是与终端控制器工作状态有关的实时信息,包括用户端口授权状态和分支器端口电平值。也要求能够打印设备清单报表。 网络授权控制需求分析本部分是系统的核心部分,正是这一部分实现了CATV网管的自动化。它主要是利用计算机的RS-232串口通信技术实现与CATV网的互动。具体模型如下图1-2:图12可寻址系统授权控制模型这一部分所具
10、备的功能有:状态检测功能:系统软件发出状态检测指令传至分支分配器后,分支分配器既回传信息,前端软件对信息进行分析处理和显示。回传信息主要是端口电平、授权状态、加扰状态。网络授权控制功能:系统软件发出命令对特定分支分配器进行暂时授权与解除暂时授权、间歇授权与解除间歇授权、加扰与解除加扰、用户端口开关等操作。网络刷新功能:依据用户的缴费情况,自动对用户端口实施开关操作。报表打印功能系统软件应能够打印数据库中的用户清单、网络设备清单。另外,为方便工作还应能打印欠费用户清单、催缴费通知单。数据备份功能数据库中的用户资料、网络设备资料都应能方便的备份。工作员资料管理功能 能够注册新的工作编号,注销旧的工
11、作编号,改写登陆密码等。以上就是对主要功能的需求分析,还有一些辅助功能将在“各模块具体设计“一章中具体介绍。13系统总体规划131开发工具的选择前台开发工具的选择开发工具有很多种,但目前应用最多的主要是Visual Basic(VB)和Visual C+(VC),两者都是Microsoft的产品。VC+开发应用软件功能十分强大,但难以入门,编程量也较大。对于在短时间内的软件开发难以发挥其优势;VB与 VC+同属于MicorsoftVisual Studio家族的产品,尤其是它的6.0版本,被予为当前最流行的”快速应用软件开发工具”。在功能上与VC相比,它同样具有强大的数据访问能力,并有方便高效
12、的串行通信控制组件。总的来说,VB具有易学,开发速度快的优点。选择VB6.0 作为本系统的前台开发工具是最佳的。数据库开发工具的选择可寻址控制软件的操作基础是数据库,因此需要建立一个数据库来配合软件开发。关系型数据库是目前世界上最流行的一种数据库管理系统,开发本地数据库时常使用的工具有Microsoft Access ,Foxpro 等。Microsoft Access制作数据库较之Foxpro更简单,利用它来开发本地数据库更为合适。而且它还有一个Foxpro所不能比拟的优势,因为Access和VB同属Microsoft家族,他们之间有着千丝万缕的联系。VB中的Data控件就是通过使用Micr
13、osoft Jet数据引擎来实现数据库的访问Microsoft Access使用的数据引擎也正是Microsoft Jet;而且VB60中使用的ADO控件同样支持Access型数据库。虽然VB6.0 本身也可建立数据库,但管理功能却远不如Microsoft Access强大。因此在本系统中采用了Microsoft Access 2000作为数据库的开发工具。132系统的功能规划与技术分析系统功能结构设计系统主要具备两大功能,其一是实现对数据库的管理(包括用户资料,网络设备资料);其二是通过计算机串口实现与网络终端控制器PIC的一机对多机的可寻址串口通信,从而实现对有线电视网络的集中控制。基于以
14、上两个基本功能,整个系统可规划为以下六个主要的功能模块:用户及设备资料管理模块、网络授权控制模块、报表打印模块、查询模块、工作人员资料管理模块、辅助工具模块。其中最主要的是前两个模块。图21为系统功能模块的框架图。图13系统模块结构框图 以下将对这些模块中用到的主要问题和技术于以介绍分析。用户及网络设备资料管理模块的技术论证本模块的主要问题是数据库建立方案的确定和数据访问技术。数据库建设方案。数据库所包含的资料主要有两大类:用户资料(包括基本资料:姓名,地址,联系方式等;最新资料:用户交费情况,停机日期等。)、网络设备资料。此外,程序运行过程中还需要显示设备状态信息表,还用到了工作人员资料表。
15、工作人员资料与其它数据表之间几乎没有关联,因此初步决定建立两个数据库:用户及网络设备资料数据库(yhzl),工作人员资料数据库(worker)。用户及网络设备数据库中表的建立最初方案是建立三个表:用户资料表,网络设备表,设备状态信息表。在以后的编程过程中,发现网络设备表和设备状态信息表之间得数椐有些冗余重复,而且设备状态信息表是一个数据更改频繁的表,只是为了标志设备的实时工作状态,作为一个存档的数据表意义不大。因此把设备状态信息表合入网络设备表。软件运行过程中,在网络设备资料表中提取相关信息构成设备状态信息表。由于用户资料表的控制器序号与网络设备资料表的设备地址码之间存在对应关系。在两个表之间
16、建立了强制参照完整性,两表之间的关系如下:数据访问技术。数据访问接口是一个对象模型,它代表了访问数据的各个方面。在 Visual Basic 中,可用的数据访问接口有三种:ActiveX 数据对象(ADO)、远程数据对象(RDO) 和数据访问对象(DAO)。为什么在 Visual Basic 中有三种数据访问接口呢?因为数据访问技术总是在不断进步,而这三种接口的每一种都分别代表了该技术的不同发展阶段。最新的是 ADO,它是比RDO和 DAO 更加简单,然而更加灵活的对象模型。对于新工程,应该使用 ADO 作为数据访问接口。 ADO 是为 Microsoft最新和最强大的数据访问范例 OLE D
17、B 而设计的,是一个便于使用的应用程序层接口。OLE DB 为任何数据源提供了高性能的访问,这些数据源包括关系和非关系数据库、电子邮件和文件系统、文本和图形、自定义业务对象等等。ADO 在前端和数据源之间使用最少的层数,所有这些都是为了提供轻量、高性能的接口。之所以称为 ADO,是用了一个比较熟悉的暗喻:OLE 自动化接口。同时 ADO 使用了与 DAO和 RDO相似的约定和特性,简化的语义使它更易于学习。ADO Data 控件是使用 Microsoft ActiveX 数据对象(ADO) 来快速建立数据绑定和数据提供者之间的连接的控件。数据绑定控件是任何具有“数据源”属性的控件。数据提供者可
18、以是任何符合 OLEDB 规范的数据源。尽管可以在应用程序中直接使用 ActiveX 数据对象,但 ADO Data 控件有作为一个图形控件的优势(具有“向前”和“向后”按钮),以及一个易于使用的界面,使您可以用最少的代码创建数据库应用程序。ADO作为新的、OLEDB 识别的数据源控件,其功能与内部的 Data 控件和 Remote Data 控件十分相似,通过这种方式允许您用最少的代码来创建数据库应用程序。因此,在软件编程中使用ADO控件是很好的方法 。网络授权控制模块的技术论证如何实现计算机与CATV网络之间的安全可靠的串行通信,是该系统中要考虑的一个非常重要的技术问题。而具体要考虑的方面
19、有两个:1在VB6.0中如何实现RS-232串口的通信控制2制定一个合理,可靠的通讯协议下面是这两方面具体的技术解决方案。1.VB6.0中如何实现RS-232串口通信。串行通信端口在系统控制的范畴中一直占有极其重要的地位,现在计算机上的串行通信端口(RS-232)是标准配备,通常含有COM1与COM2两个信道,均以9Pin公头接出。用途上则是以连接调制解调器(Modem)作通信传输最为常见。在本系统软件中,既是使用RS-232作为与CATV通信的端口。 在VB中,MSComm 控件通过串行端口传输和接收数据,为应用程序提供串行通讯功能。MSComm不属于内建控件,而属于高级控件。MSComm通
20、讯组件对象乃是将RS-232低阶动作予以封装,使用者以高阶的BASIC语法即可利用RS-232与外界通讯,并不需太多的去关注其他有关的低阶动作。结合VB的语法和RS-232的工作机制可以很好的理解MSComm控件的原理和应用。MSCOMM控件的目的是为了让使用者设计一个可以和串行端口实现沟通及传送数据的系统,因此信息会在其硬件线路上流动,此控件提供了两种方式来处理信息的流动:(1)事件驱动(Event-driven)是处理连接端口通讯的一种有效方法。在许多情况下,在事件发生时,程序会希望被告知。例如,在一个字符到达或一个变化发生时。不管是发生通知事件或错误,程序都可以利用MSComm控件来侦测
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