本發(fā)明涉及激光塵埃粒子計數(shù)器，具體地說是一種遠程多點激光塵埃粒子計數(shù)器系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

激光塵埃粒子計數(shù)器是目前應(yīng)用最為廣泛的空氣潔凈度檢測設(shè)備之一，是現(xiàn)代微電子技術(shù)、光電技術(shù)、空氣動力學(xué)技術(shù)與計算機技術(shù)發(fā)展的集中體現(xiàn)，具有實時、精確、快速、微型化等眾多優(yōu)點，為空氣潔凈度技術(shù)提供了新的發(fā)展方向，在國內(nèi)外得到越來越廣泛且深入的研究。

當(dāng)前，國內(nèi)的激光粒子計數(shù)器都是在不斷地提高其測量精度和準(zhǔn)確性，對其實時性卻少有研究。而在實際的粒子計數(shù)器的使用中，傳統(tǒng)激光粒子計數(shù)器已然滿足不了當(dāng)前各類潔凈實驗室對其潔凈度監(jiān)測的實時性要求，尤其是大型實驗室或大型廠房。使用傳統(tǒng)的粒子計數(shù)器，監(jiān)測一個周期需要很長的時間，即使同時使用多臺儀器，也很難做到實時監(jiān)測,且消耗在測試上的人力物力都很大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種遠程多點激光塵埃粒子計數(shù)器系統(tǒng)，彌補現(xiàn)有激光塵埃粒子計數(shù)器在多點監(jiān)測和實時性方面的不足。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為：一種遠程多點激光塵埃粒子計數(shù)器系統(tǒng)，包括：客戶端、硬件端以及XMPP服務(wù)器?？蛻舳藢⒅噶罨驍?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成XML數(shù)據(jù)流，通過廣域網(wǎng)將XML數(shù)據(jù)流發(fā)送給XMPP服務(wù)器，XMPP服務(wù)器將XML數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的硬件端，硬件端將XML數(shù)據(jù)流解析成指令或數(shù)據(jù)；硬件端根據(jù)指令或數(shù)據(jù)，生成相應(yīng)的反饋消息并將反饋消息轉(zhuǎn)換成XML數(shù)據(jù)流，通過廣域網(wǎng)將XML數(shù)據(jù)流發(fā)送給XMPP服務(wù)器，XMPP服務(wù)器將XML數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的客戶端。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點為：

1）本發(fā)明將激光塵埃粒子計數(shù)器接入廣域網(wǎng)，實現(xiàn)了系統(tǒng)的遠程控制和數(shù)據(jù)傳輸；

2）本發(fā)明采用基于花名冊的設(shè)備管理方案，采用分布式布局，實行了多用戶、多設(shè)備的管理；

3）本發(fā)明由服務(wù)端隨機產(chǎn)生硬件ID，設(shè)備列表由服務(wù)端統(tǒng)一分配，設(shè)備的ID完全對用戶隱藏，從而保證了硬件端的安全性；

4）本發(fā)明對客戶端做了數(shù)據(jù)的持久化，將本地數(shù)據(jù)與硬件端的數(shù)據(jù)做校驗，只傳輸未被持久化的數(shù)據(jù)，從而減少帶寬的損耗。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明遠程多點激光塵埃粒子計數(shù)器系統(tǒng)的整體框架示意圖.

圖2是本發(fā)明硬件端的設(shè)計框架示意圖。

圖3是本發(fā)明客戶端的友好交互設(shè)計示意圖。

具體實施方式：

本發(fā)明遠程多點激光塵埃粒子計數(shù)器系統(tǒng)，包括激光塵埃粒子計數(shù)器、客戶端和服務(wù)端；激光塵埃粒子計數(shù)器與服務(wù)端直接相連用以交換數(shù)據(jù)和指令；激光塵埃粒子計數(shù)器包括CPU、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和通信模塊，CPU通過通信模塊接收來自服務(wù)器的控制指令，根據(jù)指令從數(shù)據(jù)存儲模塊讀取相應(yīng)的歷史采集數(shù)據(jù)，并封裝成XML流，再通過通信模塊發(fā)送給服務(wù)器，由服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端；還包括XMPP的登錄功能；

XML服務(wù)端連接激光塵埃粒子計數(shù)器和客戶端；服務(wù)端包括XML流收發(fā)模塊、登錄模塊、花名冊模塊和消息轉(zhuǎn)發(fā)模塊，XML服務(wù)端負責(zé)激光塵埃粒子計數(shù)器和客戶端的登錄、花名冊管理和兩者之間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)功能；

客戶端與服務(wù)端直接相連用以交換數(shù)據(jù)和指令；客戶端包括后臺處理模塊、交互界面、本地數(shù)據(jù)庫和XMPP庫，客戶端通過交互界面將內(nèi)容呈現(xiàn)給用戶，并處理用戶的操作；客戶端還通過XMPP庫與服務(wù)端進行指令和數(shù)據(jù)的交換，從而間接地與遠程激光塵埃粒子計數(shù)器進行連接；客戶端還將接收的數(shù)據(jù)存儲到本地數(shù)據(jù)庫，并可根據(jù)本地數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)生產(chǎn)帶有時間戳的控制指令，從而大大節(jié)省流量的開銷；客戶端還包括XMPP的登錄和花名冊的獲取。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。

結(jié)合圖1，本發(fā)明設(shè)計了一種遠程多點激光塵埃粒子計數(shù)器系統(tǒng)，基于熱門的即時通訊和物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議XMPP，整個系統(tǒng)由XMPP服務(wù)器、激光塵埃粒子計數(shù)器（下文簡稱為硬件端）和客戶端這三部分組成，客戶端可在多平臺下運行，包括PC端和移動端。下面將進行詳細描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護范圍并不受具體實施方式的限制。

XMPP服務(wù)器：在本發(fā)明中采用的XMPP服務(wù)器是Ejabberd，Ejabberd采用Erlang開發(fā)，是目前可擴展性最好的一種Jabber/XMPP服務(wù)器，支持分布多個服務(wù)器，并且具有容錯處理，單臺服務(wù)器失效不影響整個cluster運作。主要用于接收、轉(zhuǎn)發(fā)或處理網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流。

硬件端：本發(fā)明在現(xiàn)有單點激光塵埃粒子計數(shù)器的基礎(chǔ)上加入網(wǎng)絡(luò)模塊W5500，主要完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、XMPP登錄以及XMPP消息收發(fā)等功能。

客戶端：本發(fā)明采用基于XMPP的開源實現(xiàn)agsxmpp和基于.NET Framework平臺的WPF用戶界面框架進行開發(fā)，具有通信安全、數(shù)據(jù)可靠以及界面美觀的特點。主要實現(xiàn)了用戶登錄、消息收發(fā)、花名冊管理以及數(shù)據(jù)分析處理的功能。

如圖2所示，硬件端包括光電轉(zhuǎn)換模塊、濾波電路、電壓比較電路、CPU、存儲模塊和通信模塊。

光電轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)Mie散射原理將散射光強轉(zhuǎn)化為電壓信號，電壓信號再經(jīng)過濾波電路濾除白噪聲，然后再經(jīng)過電壓比較電路產(chǎn)生方波信號，CPU進行方波計數(shù)并根據(jù)計數(shù)值計算出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，最后將數(shù)據(jù)存儲到存儲模塊。必要時，CPU可從存儲模塊讀取數(shù)據(jù)，通過通信模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端。

服務(wù)端隨機產(chǎn)生一個硬件ID，并在服務(wù)端注冊一個XMPP賬號，再根據(jù)設(shè)備與用戶的關(guān)系建立花名冊，保證客戶端與硬件的數(shù)據(jù)通信；

將硬件端ID寫入硬件端，硬件端通過寫入的硬件ID來登錄XMPP服務(wù)器。

如圖3所示，用戶在客戶端輸入用戶名和密碼來登錄XMPP服務(wù)器，再從XMPP服務(wù)器獲取基于花名冊的設(shè)備列表。列表中的設(shè)備ID對用戶是不可見的，進一步保證了設(shè)備的數(shù)據(jù)安全，設(shè)備列表可以進行分組和備注，實現(xiàn)同QQ一樣的設(shè)備管理機制。

成功獲取設(shè)備列表后，便可進行對其所有設(shè)備的訪問。用戶選擇設(shè)備列表中的列表項，客戶端根據(jù)所選列表項對應(yīng)的設(shè)備ID來讀取本地數(shù)據(jù)，將本地數(shù)據(jù)的最新時間節(jié)點加在對設(shè)備的訪問指令后，客戶端再將指令轉(zhuǎn)化為XML數(shù)據(jù)流發(fā)送給XMPP服務(wù)器。

服務(wù)器對XML流進行錯誤校驗，校驗無誤后，根據(jù)XML流的to屬性的值將XML流轉(zhuǎn)發(fā)給對應(yīng)的硬件端。

硬件端接收并解析XML流，硬件端將解析后的指令中的時間節(jié)點信息和存儲器中的數(shù)據(jù)進行比較，提取出未被客戶端本地化的數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)化為XML流，并發(fā)送給XMPP服務(wù)器。

同樣地，服務(wù)器對XML流進行錯誤校驗，校驗無誤后，根據(jù)XML流的to屬性的值將XML流轉(zhuǎn)發(fā)給對應(yīng)的客戶端。

客戶端接收并解析XML流，將解析后的數(shù)據(jù)進行本地持久化并顯示在用戶界面上。

用戶可以選擇按時間節(jié)點分組查看設(shè)備信息，客戶端將某一設(shè)備的數(shù)據(jù)按時間節(jié)點進行分組排序顯示成時間列表，用戶可任意查看列表中任一時間節(jié)點的數(shù)據(jù)，也可以將數(shù)據(jù)以時間節(jié)點為橫坐標(biāo)顯示成圖表。

綜上所述，本發(fā)明設(shè)計的一種可遠程控制、可實時監(jiān)測、可多點監(jiān)測、可集中顯示、可分析數(shù)據(jù)的潔凈度監(jiān)測系統(tǒng)。

本發(fā)明不僅可用于局域網(wǎng)的多點監(jiān)測，而且由于本發(fā)明是基于廣域網(wǎng)進行設(shè)計，所以還可用于廣域網(wǎng)的實時監(jiān)控。本發(fā)明可大大提高質(zhì)監(jiān)局和環(huán)保局的工作效率，可實時遠程監(jiān)控制藥廠、電子裝配車間等潔凈室的設(shè)備工作狀態(tài)和潔凈程度。