（流体机械及工程专业论文）水泵生产过程在线检测技术研究.pdf

江苏大学硕士学位论文 摘要 检测是生产过程中保证产品质量的重要环节，基于w e b 的在线检测技术是一种 适用于现代工业化生产的新型技术。这种技术在网络技术的支持下，实现对检测过 程的现场和远程监控( 如检测数据的在线动态读取、实时处理、保存、共享和远程访 问与操作) 。发达国家对这一技术的应用已经相当成熟，国内某些行业也已经有了成 功的应用，但在水泵行业的应用还处于起步阶段。为提高国内水泵企业生产过程的 检测水平，本文在原有的水泵生产检测技术( 采用独立的电子检测仪器进行检测) 的基础上，针对水泵行业的技术发展与需求，研究了基于w e b 的水泵生产过程中的 在线检测技术。主要研究内容有： 1 、通过对水泵结构和生产工艺的分析，确定了水泵生产过程中的检测内容和检 测方法；根据检测方法，选择了合适的检测仪器并实现了仪器和计算机之间的通信。 2 、在w i n d o w sx p 操作系统环境下，利用i v i e r o s o f 公司最新推出的面向对象 的程序设计语言v i s u a lb a s i c n e t2 0 0 3 和s q ls e r v e r2 0 0 0 数据库为开发工具，采用 面向对象的编程技术，编制了水泵生产过程中的在线检测技术的计算机接口程序、 网站发布程序、数据处理程序等。 3 、以p c i 技术为基础，采用技术成熟的数据采集设备与通信技术，实现了对水 泵生产过程中对流量、压力、电参数、动平衡、静平衡等数据的采集。 4 、实现了检测过程的远程实时监控和检测数据的在线动态读取、实时处理、保 存和远程访问与操作。采用n e t 框架的a d o n e t 技术实现了w e b 数据库和w e b 页面 的连接。 5 、建立了具有跨平台浏览功能的网站，客户可使用任意的网页浏览器( 如微软 公司的i n t e r n e te x p l o r e r 、网景公司的n a v i g a t o r 等) 对水泵生产过程中的检测数据进 行远程访问。 6 、本文研究的水泵生产过程中的在线系统的部分内容已经在企业通过了试运 行，并取得了较好的效果。 本文的研究为我国水泵生产过程的在线检测技术进行了有益的尝试和实践，为 水泵行业的在线检测技术的研究、开发、应用奠定了一定的基础，提供了依据。 关键字：水泵，在线，网络，检测，v 1 3 。n e t ，a s p n e t 江苏大学硕士学位论文 a b s t r a c t i n s p e c t i o ni sav e r yi m p o r t a n tp r o c e s st op r o t e c tt h eq u a l i t yo fp r o d u c t sa n dt h e t e c h n o l o g yo f o n l i n ei n s p e c t i o n , w h i c hb a s e do nt h ew e b ，i sa n e w i n s p e c t i o nt e c h n o l o g y ， i t so c c u r r e n c es a t i s f i e dt h er e q u i r e m e n tm o d e mp r o d u c tp r o c e s s u n d e rt h es u p p o r to f t h e i n t e m e tt h i st e c h n o l o g yc a ni n s p e c tt h ei n s p e c t i o np r o c e s sl o c a l l ya n dl o n g d i s t i n c t l y t h e t e c h n o l o g yi sv e r ys k i l l e di nd e v e l o p e dc o u n t r i e sa n dt h e r ei sa l s os u c c e s s f u la p p l i c a t i o n i ni n t e r n a li ns o m eo t h e ri n d u s t r i e s ，b u ti np u m pi n d u s t r yt h eu s i n go ft h i st e c h n o l o g yi s s t i l la tt h eb e g i n n i n g t op r o m o t et h et e c h n o l o g yi ni n t e r n a lf o rt h ep u m p si n d u s t r y s d e v e l o p m e n ta n dr e q u i r e m e n t ，ap u m p s o n l i n et e s t i n gs y s t e mw a se x p l o i t e d ，w h i c hb a s e d o nt h ei n t e r n e ta n di n t r a n e t t h em a i ns t u d yc o n t e n t a n dr e s u l t sa l eo u t l i n e da sf o l l o w i n g ： 1 t h r o u g ht h ea n a l y s e so fp u m ps t r u c t u r ea n di i sp r o d u c tt e c h n i q u e s ，t h ew o r k i n g p r o c e d u r ea n di n s p e c t i o nm e t h o dw e r ep r e s e n t e d a c c o r d i n gt ot h ei n s p e c t i o nm e t h o d ， s u i t a b l yi n s p e c t i o n i n s t r u m e n tw a ss e l e c t e da n dt h ec o m m u n i c a t i o nb e t w e e nt h e i n s t r u m e n ta n dt h ec o m p u t e rw a sb u i l t 2 i nt h ee n v i r o n m e n to fw i n d o w sx po p e r a t i o ns y s t e m , u s i n gt h el a t e s to b j e c t o r i e n t e dp r o g r a md e s i g nl a n g u a g ev i s u a lb a s i c n e t2 0 0 3a n ds o ls e r v e r2 0 0 0d a t a b a s e a se x p l o i tt o o l sw h i c hi s s u e db ym i c r o s o f t , u s i n go b j e c to r i e n t e dp r o g r a mt e c h n o l o g y , f i n i s h e dt h ec o m p u t e ri n t e r f a c ep r o g r a m , w e bp r o g r a m ，a n dd a t ad e a lp r o g r a me t cw h i c h b a s e do nt h ep u m p so n l i n et e s t i n gt e c h n o l o g y 3 c o l l e c tt h ei n s p e c t i o nd a t as u c ha sf l u x ，p r e s s u r e ，e l e c t r i cd u r i n gt h ep u m p st e s t i n g b yu s i n gs k i l l e dt e c h n o l o g y , w h i c hi sb a s e do nt h ep c it e c h n o l o g y t h et e c h n o l o g yc a n r e a d ，p r o c e s s ，s a v ea n d s c a nd a t ar l o g i na u t o m a t i c a l l y 4 t h ew e bd a t a b a s ea n dt h ew e bp a g ew e r ec o n n e c t e db yt h et e c h n o l o g yo f a d o n e t , w h i c hb e l o n gt ot h e n e tf r a m e w o r k 5 an e tw a se s t a b l i s h e d ，w h i c hc a nb es k i m m e do nd i f f e r e n tf l a ta n dt h ec l i e n tc a n u s ea n yb r o w s e ro u s ta st h ei n t e r a c te x p l o r eo rt h en a v i g a t o r ) t os k i mt h ed a t a b a s e 6 s o m ep a r t so f t h et e c h n o l o g y , w h i c hi ss t u d i e di nt h ep a p e rh a sb e e na l r e a d yu s e d i nc o m p a n y , a n dt h ee f f e c ti sv e r yw e l l e x a m i n a t i o n ss h o wt h a tt h es y s t e mi ss u c c e s s f u l ，a n dt h ed e s i g ni sp e r f o r m a b l e i t a l s oc a nb eu s e di no t h e rs i m i l a rc o n t r o li n d u s t r y k e yw o r d s ：p u m p ，o n l i n et e s t , w e b ，i n s p e c t i o nv b n e t ，a s e n e t 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部 内容或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 保密口，在年解密后适用本授权书。 不保密毗 学位论文作者签硅柜指剥嗽：酬 舻 l 又月加日护多年，z月加日 l 独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论 文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文 的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本 人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：显斗之 日期：z 彳年f 朗矽日 江苏大学硕士学位论文 第一章绪论 2 0 世纪7 0 年代以来，随着计算机、微电子等技术的迅猛发展，检测技术与检 测仪器不断得到改进，相继诞生了智能仪器、p c 仪器、1 i ，) 【i 仪器、虚拟仪器以及互 换性虚拟仪器等微机化仪器。计算机与检测设备之间的界限日渐模糊，检测的领域 和范围不断拓宽。近年来，以w e b 为代表的网络技术的出现以及它与其它高新技术 的相互结合，为检测技术和检测仪器带来了前所未有的发展空间和机遇，基于w e b 的在线检测技术应运而生。当前基于w e b 的在线检测技术在国外水泵行业已经有了 应用，但在国内水泵行业的应用还尚处于起步阶段，国内部分高校和科研单位也开 始对该技术在水泵行业的应用进行积极的研究和探索【l - 2 1 。 1 1 课题研究的来源和意义 检测是指在生产、科研、试验以及服务等各个领域为及时获得被测或被控对象 的有关信息而实时或非实时地对一些参量进行的定性检查和定量测量。对工业生产 而言，采用各种先进的检测技术对生产全过程进行检查、监测，对确保生产安全、 保证产品质量、提高产品合格率、降低能耗和原材料消耗、提高企业的劳动生产率 和经济效益有很大意义。据统计，在批量生产的条件下，产品开发的成本仅占总成 本的5 ，而产品的生产制造过程对总成本的影响高达7 0 。在线检测技术的目的是： 通过w e b 技术，以生产工艺流程为线，实现对生产的全过程进行有效地监控，提高 生产过程的运行质量，降低制造成本。 基于w e b 的在线检测技术实现了检测过程中检测数据的动态读取、实时处理、 保存、共享以及远程访问与操作等功能，极大的提高了检测精度和检测速度，降低 了工人的劳动强度；基于w e b 的在线检测技术，是采用网络协议的一种信息交流体 系，通过w e b 技术，i n t e r n e t 节点上的任何客户端都可以访问服务器中的数据信息。 随着文本、图像、声音等多媒体技术和交互式应用程序的统一，w e b 已经成为最有 效的信息交流方式之一。由于在线检测技术的巨大优势，因此，在线检测技术在国 外很多行业得到了广泛的应用。 显然，采用w e b 技术开发水泵生产过程中的在线检测系统具有如下意义： 1 、利用w e b 的通信协议、通信设施，可以实现远程，乃至全球的信息交换。 江苏大学硕士学位论文 2 、可大范围共享软、硬件资源，降低了系统的成本。由于检测系统的通信可以 与管理系统的通信共用，从而减少了通信设施的投资，而远程客户端只需使用一般 的浏览器就可以浏览检测的全部过程。 3 、基于w e b 的在线检测系统更加开放、易维护和高效，真正实现了系统开放 性和分布的特点，符合现代检测技术发展的主流。 4 、便于企业实现水泵产品从设计、生产到装配、出厂前试运转与试验的全过程 控制与管理，促进企业信息化的完善。 5 、对生产企业的售后服务而言，可根据用户的质量反馈信息，及时准确地获取 该反馈的有关质量的原始信息( 如丹麦格兰富公司的任何一台水泵，无论在何地有 售后质量反馈信息，都可及时准确地查到有关其产品质量的原始信息) ，进行实时处 理。 近年来，随着我国现代工业化规模的进一步提高，国内水泵行业的逐渐壮大， 特别是珠江三角洲、长江三角洲等一些经济比较发达的地区，很多中小型的水泵生 产企业，经过多年的积累、发展，急需在技术以及规模上寻求突破，并逐步提高其 生产的自动化水平。本课题正是基于上述现状，以微型电泵为例，对基于w e b 的水 泵生产过程中的在线检测技术进行研究。通过对该技术的研究，不仅具有一定的学 术价值，而且有很好的应用和使用价值，可为水泵的科研与生产提供一个动态的水 泵生产过程中的在线检测技术的参考，具有很好的社会效益与经济效益。 1 2 国内外研究概况 当今已经进入信息化时代，经济全球化和科技国际化导致了网络无处不在。检测 技术作为现代化生产的重要环节必然也要适应时代的要求，以现代化的信息手段快 速、多方位地采集、处理、传送检测数据，必然形成以信息化、网络化思想来实现 检测过程。 自1 9 7 4 年美国伊利诺斯技术学院研究所【3 1 ( i i t ) 发起和召开的第一届国际自 动化检测及产品控制会议以来，在线检测技术得到了迅猛的发展。从大量的文献资 料以及一些工业发达国家的在线检测技术的发展情况来看，当前工业生产已经面临 这样的挑战：要求对生产的产品实行1 0 0 的检测，并在生产过程中消灭不合格品， 这就必然要求生产过程始终处于最佳状态。基于w e b 的在线检测技术建立了自适应 2 江苏大学硕士学位论文 的检测系统，能够自动调节，满足了现代化生产的要求。目前，国内水泵行业，生 产过程中的检测技术主要以独立的电子检测仪器为主，还没有基于w e b 的在线检测 技术的应用。因此，采用w e b 技术开发水泵生产过程的在线检测系统有重要意义。 1 2 1 国外研究概况 国外水泵生产过程在线检测技术的发展大致经历了以下几个阶段： 第一阶段是五十年代以前的单参数检测阶段。在生产线上采用仪表对生产过程 的主要参数，如尺寸、温度等进行检测；然后由手工操作使生产过程处于最佳参数 状态；有的还带有报警装置，以便及时调整工位，避免发生意外，但还未形成闭环 控制。 第二阶段是六十年代后期的局部自动化检测或单机自动化检测阶段。通过使用 检测仪器可以对生产过程中的局部工艺参数进行检测，并根据检测所得的信息经电 子线路处理后反馈到执行部件，形成闭环控制，使生产过程能在预定的条件下正常 进行，以使不合格品消灭在加工过程中即达到实时控制的目的。 第三阶段是七十年代后期的生产综合自动化检测与控制阶段。用多参数检测仪 器和计算机，将几个装置、几台单机或整个车间的主机根据工艺过程联结起来，实 现车间自动化控制。 第四个阶段是八十年代末的企业的生产与管理综合自动化阶段。这个阶段，自 动化的范围从生产车间的主要设备扩大到各种辅助生产设备和非直接生产过程。计 算机的应用遍及整个工厂的各个部门，并采用计算机中心集中控制工厂各个部门的 生产运行情况，使整个工厂企业的生产保持在高效率、低消耗、安全可靠的最佳状 ；蠡。 近十年来，随着计算机技术和网络技术的发展，尤其是w e b 技术的出现，在线 检测技术得到了更为迅猛的发展。在线检测技术也有了新的内容，在线检测不仅仅 是在生产线上的现场检测，而且还包括了网络( i n t e r n e t ) 在线的内涵。即通过网络 监控生产的每个环节，使检测不仅仅局限于生产现场，即使远在万里之外也可以通 过网络随时监控全部生产过程中的检测数据和检测过程。 w e b 服务通过使用基于标准的协议( 如h t m l 和h t t p ) ，能够使不同的程序、不同 的语言( 如j a v a 和v i s u a lb a s i c ) 、在不同的平台上( 如w i n d o w s ，u n i x 和l i n u x ) 江苏大学硕士学位论文 通过各自的语言进行通信。目前，在工业发达的国家中，在线检测技术在各种工业 部门的应用已经很成熟，而且还出现了很多专业公司生产各种成套的在线检测系统 供用户选择和使用。 通过到外资企业的参观调研，发现在线检测技术在外资水泵生产企业中的应用 已经相当成熟( 例如格兰富) ，其检测技术远远领先于国内同行业企业，通过基于 w e b 的在线检测技术，不仅实现了检测麴据的在线动态读取、实对处理、保存，而 且实现了检测过程的远程在线监控，企业内部各部门甚至远在丹麦的格兰富总部都 能够通过网络实时浏览到最新的动态的检测数据。真正实现了企业各部门之间的资 源共享，使各部门之间的联系更加紧密，对改进水泵技术提高产品质量改善企业管 理有很大帮助。 1 2 2 国内研究概况 我国在线检测技术的发展起步较晚，虽然近年来发展速度很快，但目前涉及基 于w e b 的网络在线检测技术的应用还不多。从1 9 8 6 年由中国计量测试学会、上海市 计量测试学会和上海市在线检测技术办公室联合主办的全国第一届在线检测学术交 流会上的1 0 0 多篇论文资料中反映出，我国在线检测技术的应用，虽然已深入到机 械、冶金、轻工、电子、化工等工业部门，但和国外企业相比，我国的在线检测技 术仍落后许多，绝大多数的在线检测技术只是将检测仪器设计到生产线中，而不是 基于w e b 的网络在线，只有在少数外资企业进入早的行业应用了真正意义上的基于 w e b 的在线检测技术( 如上海大众汽车公司的汽车装配过程在线检测系统【4 j ) 。 目前，国内对水泵检测技术的研究多集中在型式试验方面，对水泵型式试验的 研究已经经历了最初的仪器设备和人工记录、处理数据到如今的计算机单机自动检 j 测两个阶段。型式试验的研究主要是针对新产品的开发和水泵理论的研究；而水泵 生产过程中的检查试验则是水泵生产企业生产的每一台产品的质量保证。 通过到浙江、山东、江苏等国内较发达地区的一些水泵生产企业的实际调研， 发现国内大多数水泵生产企业在生产线上使用的是独立的电子仪器，采用人工操作 的方式对产品进行检测。没有很好的利用高速发展的计算机技术和w e b 技术，而且 检测过程也只是做了定性的参考，没有对检测数据做记录。这样即不能保证检测质 量也不能为客户提供产品的出厂检测数据，严重影响了产品质量的提高，使企业在 4 江苏大学硕士学位论文 激烈的市场竞争中处于不利的地位。 1 3 本课题的研究内容 由上面的分析知，目前国内水泵生产企业在生产过程中的检测技术方面已经落 后于国外同行，很多国内企业急需引入该技术，以适应现代生产的需要。因而，我 们从水泵的生产过程入手，以微型电泵的生产过程为例，通过对水泵结构和生产工 艺的分析，建立了基于w e b 技术的网络化在线检测系统，实现了水泵生产过程中检 测数据的在线读取、处理、保存和远程实时共享等功能。 主要的工作和研究内容有： i 、对微型电泵的结构进行分析，确定生产过程中需要检测的内容和检测方法。 2 、根据检测方法选用合适的检测仪器，并实现检测仪器和计算机之间的数据通 信。 3 、以p c i 技术为基础，采用技术成熟的数据采集设备与通信技术，实现了对水 泵生产过程中对流量、压力、电参数、动平衡、静平衡等数据的采集。 4 、根据水泵生产过程的检测内容，确定数据库的功能模块并建立网络数据库。 5 、在w i n d o w sx p 操作系统环境下，利用m i c r o s o f t 最新推出的面向对象的程 序设计语言v i s u a lb a s i c n e t2 0 0 3 和s q ls e r v e r2 0 0 0 数据库为开发工具，采用面向 对象的编程技术，编制基于水泵在线检测技术的计算机接口程序、网站发布程序、 数据处理程序等。 6 、利用网站和网络数据库之间的通信实现了检测过程和检测数据的远程共享和 实时共享。 江苏大学硕士学位论文 第二章在线检测技术涉及的技术及原理 水泵生产过程中的在线检测技术涉及到了水泵的生产工艺、网络建设和计算机 通信等多方面的技术和原理。对于水泵生产过程的步骤和工艺，前人介绍的已经很 详细，这里我们不做说明；检测过程中要将检测数据直接读取到计算机中，因此， 必须作好计算机和检测仪器之间的通讯；检测数据还要实现网络共享，必须将数据 发布到i n t e r n e t 上，因此，要建立适合检测技术的网站和数据库；水泵中有两个 关键部件( 叶轮和电机转子) 是旋转体，旋转体在安装之前必须做平衡检验。下面 我们主要对网络、数据库技术、通信、网站建设以及旋转体的平衡原理做简单介绍。 2 1 w e b 技术 w e b 这个i n t e r n e t 上最热门的应用架构是由t i mb e r n e r s - l e e f l 发明的。w e b 的前身是1 9 8 0 年t i mb e r n e r s l e e 负责的e n q u i r e ( e n q u i r ew i t h i nu p o ne v e r y t h i n g 的简称) 项目。1 9 9 0 年1 1 月，第一个w e b 服务器n x o c 0 1 c e r n c h 开始运行，t i m b e r n e r s - l e e 在自己编写的图形化耽b 浏览器”w o r l dw i d ew e b ”上看到了最早的w e b 页面。1 9 9 1 年，c e r n ( e u r o p e a np a r t i c l ep h y s i c sl a b o r a t o r y ) 正式发布了w e b 技术标准。目前，与w e b 相关的各种技术标准都由著名的w 3 c 组织( w o r l dw i d ew e b c o n s o r t i u m ) 管理和维护。 从技术层面看，早期的w e b 架构，其精华有三处：一是用超文本技术( h t 札) 实现信息与信息的连接；二是用统一资源定位技术( u r l 一一u n i f o r mr e s o u r c e l o c a t o r ) 实现全球信息的精确定位；三是用新的应用层协议( h t t p ) 实现分布式的 信息共享。这三个特点无一不与信息的分发、获取和利用有关。其实，t i m b e r n e r s - l e e 早就明确无误地告诉我们；”w e b 是一个抽象的( 假想的) 信息空间。” 也就是说，作为i n t e r n e t 上的一种应用架构，w e b 的首要任务就是向人们提供信息 和信息服务。 2 1 1w e b 的工作原理 w e b 技术是客户服务器模式。它是由分布在i n t e r n e t 中的w e b 服务器和w e b 客户机以及中间件组成的。所谓w e b 服务器，就是指驻留于因特网的上某种类型计 算机的程序。当w e b 浏览器( 客户端) 连接到服务器上并请求文件时，服务器将处 6 江苏大学硕士学住论文 理该请求并将文件发送到该浏览器上，附带的信息会告诉浏览器如何查看该文件( 即 文件类型) 。服务器使用h t t p ( 超文本传输协议) 进行信息交流，这就是人们常把 它们称为h t t p d 服务器的原因。 要使一台计算机成为w e b 服务器，必须安装u n i x 、w i n d o w sn t 或w i n d o w s2 0 0 0 - s e r v e r 等网络操作系统，并且还要安装专门的信息服务器程序，如w i n d o w s2 0 0 0 - s e r v e r 中的i i s5 0 或a p a c h et o m c a t 等。要成为w e b 客户机则很简单，只要将计 算机连接到i n t e r n e t 上，并且安装浏览器( 如i n t e r n e te x p l o r e r 或n e t s c a p e ) 程序即可。 在w e b 中使用( 有多种通信协议可以选择) 的通信协议是h t t p 协议，通过h t t p 协议实现客户端和w e b 服务器之间的信息交换。w e b 的工作原理如图2 1 所示。 图2 一lw e b 的工作原理 当用户通过w e b 浏览器向w e b 服务器提出请求时，w e b 服务器根据请求调出相 应的文档或者文件。现在一般的w e b 应用都是和数据库结合在一起的，服务器端的 程序主要负责通过o d b c ( o p e nd a t a b a s ec o n n e c t i v i t y ，开放数据库互连) 与数据库 服务器建立联系，完成必要的查询、插入、删除、更新等数据库操作，然后利用获 得的数据产生一个新的、包含动态数据的文档，并将其发送回客户端的w e b 浏览器。 最后有w e b 浏览器解释该文档，并在浏览器窗口中显示给用户。 2 1 2w e b 技术的发展 从w e b 出现到现在短短几年的发展，w e b 技术已从最初简单的文档浏览发展到当 今复杂电子商务的应用，其闯共经历了静态文档、动态交互页面和实时可伸缩的事 务处理三个阶段。 w e b 技术发展的第一阶段静态文档。这一阶段w e b 服务器基本上只是一个 h t t p 的服务器，它负责接收客户端浏览器的访问请求，建立连接。其系统结构示意 图如图2 2 所示： 7 江苏大学硕士学位论文 图2 2w e b 系统结构 w e b 技术发展的第二阶段动态交互页面阶段。随着人们需求的增加，第一 阶段的w e b 技术逐渐无法满足人们的要求。随着高版本h t m l 的出现和浏览器对f r o m 表单的支持，w e b 技术进入了其发展的第二阶段：动态交互页面阶段。数据库技术是 对大量的数据进行组织管理的专门技术jw e b 技术拥有较好的信息发布途径，这两 种技术天然的互补性决定其相互融合共同发展的必然趋势。将w e b 技术与数据库技 术相结合，开发动态的w e b 数据库应用，已成为当今w e b 技术研究的热点所在。w e b 与数据的连接如图2 3 所示。 图2 3w e b 与数据库的连接 w e b 技术发展的第三阶段实时可伸缩的事务处理阶段。随着i n t e r n e t 用户 的迅速增加，人们渴望网络能给他们的生活带来更多的便利。电子商务的出现对商 家和用户都产生了深远的影响，也使w e b 的应用深入到人们日常生活中的每个角落。 但在w e b 上进行实时可伸缩的事务处理，实现电子商务，还必须解决几个关键问题， 即如何实现实时的事务处理、可伸缩性、可扩展性、安全性与客户认证等技术难题。 随着w e b 技术、分布式对象技术以及安全保密技术的发展，为在w e b 上实现电子商 务提供有了有力的技术保障。 w e b 对象技术是为了解决c g i ( c o m m o ng a t e w a yi n t e r f a c e ，通用网关界面) 的 h t t p 速度太慢、无连接状态记忆、使用困难等缺点。h t t p 根本无法实现在w e b 上 进行实时可伸缩事务处理的难题。h t t p c g i 机制缺陷的主要根源是必须用w e b 服务 器作为中介来协调通讯，而且网关程序的实现和维护都很困难，因此目前很少有人 使用c g i 技术开发动态网页。 分布式对象技术是最新一代w e b 应用的关键技术。分布式对象技术主要是在分 江苏大学硕士学位论文 布式异构环境下建立应用系统框架和对象结构，在应用系统框架的支撑下，开发者 可以将软件功能包装为更容易管理和使用的对象，这些对象可以跨越不同的软硬件 平台进行相互操作。目前主要的分布式互操作标准有m i c r o s o f t 的0 l c o m d c o m 标 准、s u n 公司的j a v a 标准和o m g 组织的c o r b a 标准。目前o m g 组织的c o r b a 标准应 用最为广泛。 分布式对象技术与w e b 之间并不存在着内在的必然联系，但是这两者相结合后， 却产生了诱人的魅力。 第一，它可以消除c g i 的瓶颈，使客户端能直接调用服务器上的方法。客户端 可以利用c o r b a 的动态调度服务在运行中产生参数，服务器通过一个预编译的程序 直接接受调用。与h t t p c g i 比较起来，客户服务器的开销非常小。在c g i 中， 一个a p p l e t 每次调用服务器上的方法必须要启动一个新的进程请求，而c o r b a 不需 要；c g i 不能维护客户端之间调用的状态，c o r b a 则可以做到。 第二，c o r b a 可以提供可伸缩的服务器到服务器的基础结构，对象也可以利用 c o r b a o r b 进行通信。这样，为了均衡来自客户机上的请求负荷，o r b 可以让这些对 象运行在多个服务器上，而且，o r b 还可以根据各个服务器的负荷情况进行调度。 而c g i 面对要响应的成百上千个请求，无法将负载分散到多个进程或多个服务器上， 这就是c g i 运用的瓶颈。 c o r b a 和w e b 相结合产生了面向对象的w e b 体系结构，它由客户层( w e b 浏览器) 、 应用层( w e b 服务器和应用服务器) 和资源层( 数据库服务器) 三层构成。客户层 通过h t t p 协议访问w e b 服务器下载h t 札页面，页面中内嵌的程序通过c o r b a 内部 通信机制( i i o p ) 访问应用层的对象和服务。应用层由w e b 服务器和应用服务器构 成，主要提供安全管理，事务处理和各种访问服务。w e b 服务器提供常规的页面访 问请求。应用服务器利用对象通信协议在w e b 测览器和资源层之间提供事务处理和 数据库访问的功能。资源层中主要包括数据库服务器和数据库。数据库服务器由会 话管理、公共语言组件、数据存储和访问组件构成。会话管理处理来自应用层的请 求。公共语言组件解释来自客户端的请求，并将它们转换成一种适于传递到数据存 储的形式。数据访问和存储执行请求包括数据库和进行事务处理。 m i c r o s o f t 公司推出的动态服务器页面a s p ( a c t i v es e r v e rp a g e s ) 就是一种 基于w e b 分布式对象技术的网站开发工具，它可以直接访问数据库，其最新版本 9 江苏大学硕士学位论文 a s p n e t 可以用v 8 n e t 、c # n e t 等程序语言或脚本语言编写在服务器上运行的程序 或脚本。 2 1 3w e b 技术的特点 w e b 是一种超文本信息系统。它的超文本链接使得w e b 文档不再像书本一样 是固定的、线性的，而是可以从一个位置迅速跳转到另外的位置，从一个主题迅速 跳转到相关的主题。 w e b 是图形化和易于导航的。w e b 之所以能够迅速流行开来，一个很重要的原 因就在于它可以在一个页上同时显示图形和其他超媒体的性能。在w e b 之前 i n t e r n e t 上的信息只有文本形式。只要再w e b 中提供图形、音频、视频、文本等信 息集的链接，就可以在各个w e b 页面、站点之间进行浏览了。 w e b 与平台无关。无论操作系统的软件平台是哪一种，都可以通过i n t e r n e t 访问w e b 。w e b 对系统平台没有任何限制；无论p c 、m a c i n t o s h ( a p p l e 公司于1 9 8 4 年推出的一种系列微机) 、工作站还是大型机，无论是d o s 、w i n d o w s 、m a c o s 还是 u n i x ，都可以随意的访问w e b 。 w e b 是分布式的。对于w e b ，没有必要把大量图形、音频和视频信息都放在一 起，可以放在不同的站点上。只要通过超链接指向所需的站点，就可以使物理上放 在不同位置的信息在逻辑上一体化。对客户来说，这些信息是一体的。 w e b 具有新闻性。w e b 站点上的信息是动态的、经常更新的。信息的提供者可 以经常的对站上的信息进行更新，所以用户可以得到最新的信息。 w e b 是动态的、交互的。早期的w e b 页面是静态的，用户只能被动的浏览。 由于开发了多种w e b 动态技术，用户现在已经能够方便的制定页面。以v s n e t 为代 表的动态技术使w e b 从静态的页面变成可执行的程序，从而大大提高了w e b 的动态 性和交互性。 水泵生产过程的在线检测技术作为厂家生产产品的生产质量管理系统，包含了 大量的数据，且每时每刻都在更新，w e b 技术的这些特点使得w e b 非常适合实现企 业产品的在线检测数据的在线查询和数据的远程共享。 2 1 4 网络通信协议 要实现计算机网络中不同计算机之间的相互通信，首先要解决的就是网络通信 1 0 江苏大学硕士学位论文 协议。简单的说，网络通信协议就相当于不同国家的人在一起交流时所用的语言， 如果大家语言不通就无法实现相互交流。网络通信协议就是为了实现计算机之间相 互交流所规定的一种规则，网络协议又叫做传输控n 网际协议，它是i n t e r n e t 国 际互联网络的基础，是对计算机之间信息传输的顺序、信息格式和信息内容等方面 的一组约定和规则。网络通信协议主要包括三方面的内容： 1 语义，协议的语义是指对构成协议的协议元素含义的解释。不同类型的协议 元素规定了通信双方所要表达的不同含义。 2 语法，协议的语法是用于规定将若干个协议元素和数据组合在一起来表示一 个更完整的内容时所应遵循的格式。也就是对所表达的内容的数据结构形式的一种 规定。 3 规则，协议规则规定了事件的执行顺序。 在以上三个约定的约束下，w e b 中的服务器和终端浏览器之间就可实现自由、 准确的通信。 目前w e b 中常用的通信协议主要有t c t i p 、s p x i p x 、a p p l et a l k 等。其中， t c p i p 协议是当今网络通信技术中最成熟、应用最广泛的网络协议，它拥有完整的 体系结构和协议标准。课题中的不同终端之间的相互通信正是在t c p i p 协议下实现 的。 2 2v i s u a is t u d i o n e t2 0 0 3 软件平台 水泵生产过程中的在线检测技术的计算机接口程序、网站发布程序、数据处理 程序等都是利用v i s u a ls t u d i o n e t2 0 0 3 t 6 刀软件平台编写的。 b a s i c 语言是与微软公司同时成长起来的，d o s 时代就有b a s i c ；当微软开发出 w i n d o w s 时，b a s i c 随之升级到v i s u a lb a s i c ；此后，b a s i c 语言扩展成v b s c r i p t 和 a s p ，应用范围越来越广泛。 2 0 0 0 年7 月在美国奥兰多举行的专业开发者大会上，微软公司展示了它最新 的n e t 体系，介绍了n e t 体系的特征和构成。从此，m i c r o s o f t 将它的未来与n e t f r a m e w o r k 紧密联系在一起。v i s u a lb a s i c n e t 很可能会成为未来几年中基于此框 架且应用最广泛的开发工具之一。 v i s u a lb a s i c n e t 具有以下特点： 江苏大学硕士学位论文 1 、统一的集成开发环境：v i s u a lb a s i c n e t 为v i s u a lb a s i c n e t 、v i s u a lc + + 和v i s u a lc # 提供了统一的集成开发环境，其中集成了许多可视化辅助工具，可以 大大简化应用程序的开发，提高编程效率，同时使。 2 、真正的面向对象( o b j e c t - o r i e n t e d ) ：v i s u a lb a s i c n e t 支持许多面向对 象语言的功能如继承、接口、和重载等。 3 、丰富的数据类型：v i s u a lb a s i c n e t 具有十分丰富的数据类型，可以满足 各种运算需求。 4 、改进了窗口的引擎：使用了全新的w i n d o w s 窗体( w i n d o w sf o r m ) 5 、结构化的错误处理： v i s u a lb a s i c n e t 引入了结构化错误处理功能，提供 了嵌套、控制和易于理解的块结构可完成更健壮的结构化错误处理，并提高可读性。 6 、方便的w e b 开发：提供了专门建立w e b 应用程序的工具a s p n e t 7 、全新的数据访问模式： v i s u a lb a s i c n e t 同过a d o n e t 实现数据访问。 8 、多线程的直接支持： v i s u a lb a s i c n e t 中只要利用系统类库提供的对象和 方法，即可实现多线程，从而降低开发难度，减少误差的发生。 2 3 基于w e b 的a s p n e t 技术 作为m i c r o s o f t 公司n e t 框架中重要的组成部分，a s p n e t 越来越多地受到开 发人员的关注。传统的a s p 程序是和网页的h t m l 标记混合在一起的，造成了网页美 工设计人员和程序设计人员在相互配合过程中会出现诸多不便；此外，a s p 页面的 脚本语言是解释执行的，其执行速度较慢。为了克服a s p 以上的种种限制，微软公 司推出了a s p n e t 。 a s p n e t 不是a s p 的一个简单升级，它提供了一个全新且功能强大的服务器控 件结构。从表面上看，a s p n e t 和a s p 是相近的，但从本质上看是完全不同的。a s p n e t 几乎全是基于组件和模块化的，每一个页面、对象和h t m l 元素都是一个运行的组件 对象。在开发语言上，a s p n e t 抛弃了v b s c r i p t 和j s c r i p t 等脚本语言，而是使用 了n e tf r a m e w o r k 所支持的v b n e t ，c # n e t 等程序语言作为其开发工具，这些语 言生成的网页在后台被转换成了类，并编译成了一个d l l ( 动态链结库) 文件。由 于a s p n e t 是编译执行的，所以它比传统的a s p 执行效率更高。和a s p 相比，a s p n e t 具有下列特点： 1 2 江苏大学硕士学位论文 ( 1 ) 语言独立性。在a s p 中只能使用脚本语言来编写程序代码，而在a s p n e t 中 允许使用编译式语言，提供了较好的执行效率和跨语言的兼容性。 ( 2 ) 简单的开发操作，分离程序代码和网页内容。a s p n e t 可以将页面逻辑与业 务逻辑分开，使用代码分离( c o d e b e h i n d ) 技术分离程序代码与显示内容，使程序 的可读性更强，简化了开发操作。 ( 3 ) 提高了执行效率。所有a s p n e t 代码( 包括服务器脚本) 都经过编译，代码 一旦经过编译，运行时会进一步将a s p n e t 编译为本机代码，从而提供增强的性能， 执行时比a s p 的直译方式快的多，另外，a s p n e t 也支持快速读取( c a c h e ) 的功能， 有效的缩短了服务器的响应时间。 ( 4 ) 简化部署与组态的操作。在a s p 网页中调用组件，程序的部署会相当复杂。 而在a s p n e t 中无需考虑组件注册问题，只需将文件复