可移动分布式地震资源勘探装置中央工作站控制软件设计(2)
1.2 地震资源勘探中央控制软件的发展状况[1][2][3][4]
1.3 地震资源勘探中央控制软件的发展趋势[2][4][5][6]
1.4 本论文内容介绍
本文的关键内容主要有两部分，一是设计基于TCP/IP协议的以太网网络通信的采集控制功能，二是分析去噪声和废道识别的预处理算法。具体的内容分布如下：
第一章：绪论。介绍课题背景，分析了地震资源勘探中央控制软件的发展现状和趋势，引出本文的主要工作。
第二章：软件总体架构的设计。确定软件的开发平台，设计软件的功能架构和总体运行流程。
第三章：中央控制软件的设计。具体的对各个功能模块做出设计，包括界面设计、采集控制模块设计、信息的网络传输控制模块设计、信号处理模块设计和地震数据库设计。
第四章：地震采集信号的预处理。介绍地震数据预处理基础知识，分析去噪声和废道识别的相关算法并设计程序实现流程。
第五章：软件运行测试。对软件的基础采集功能进行了测试，对算法进行了仿真。
2 中央控制软件总体架构
2.1 软件设计平台的确定
①操作系统：Windows操作系统（Win7）；目前常用的操作系统主要有Windows、UNIX和Linux，Windows是用户量最多的系统，在通讯及网络服务方面拥有较大的优势；UNIX主要使用在服务器操作系统的开发上，可靠性和稳定性好；Linux则是一个开源的、免费使用的操作系统，灵活性较好。本文的设计中使用最普及的Windows操作系统，而Win7则是较新的版本。
②编程语言：C++；常见的软件开发语言有C#、labview、C/C++等，C#是微软公司发布的一种面向对象的、运行于.NET Framework之上的高级程序设计语言，近年来比较流行，优点是上手容易，开发方便，缺点是在底层硬件的开发和驱动上乏力；labview是更为高级的编程语言，采用图形化的编程语言，学习简单、开发周期短，但同时也屏蔽了底层很多的东西；C++是相当经典和高效的编程语言，其优点在于与底层硬件相关性强，运行效率高，开发的自由度较高，而且C++语言在单片机和上位机之间有很多代码是可以共用的，缺点是入门难度较高。考虑到软件设计的高效、稳定的特点，本次软件的设计使用的是C++语言。
④编程工具：MFC；在C++的语言环境下，可用来编写软件的工具主要有Winform和MFC，Winform的软件开发优点在于界面美观、上手较为容易，但是必须基于.Net的软件框架，运行速度比MFC要慢；MFC是使用历史较长的一种开发手段，可直接调用API函数进行相对底层的程序编写，运行速度较快，且不用依赖.Net框架，所以本文选择MFC进行开发。
⑤编译环境：Visual Studio 2013；以往较为常用和经典的C++开发环境是Visual Studio 6.0，但是6.0的版本毕竟较老，在界面美化和系统兼容上存在不足，而目前较新的版本是2013版，软件整体的功能都有很大的更新，所以本文选择Visual Studio 2013进行编译。
⑥数据库源：Microsofft Office Access；常用的数据库软件主要有SQLServer和Access，SQLServer功能比Access要强，数据规模也更大，但是SQLServer的安装和配置比较复杂，而数据库模块在本软件的设计中并非重点，且需处理的数据内容有限，所以本文使用Microsofft Office Access。
2.2 软件主要功能介绍
作为地震勘探系统的控制中心，中控站软件的主要功能大致分为三方面：控制下位机采集站的行为、接收采集站的数据和对数据进行相关的预处理，具体地可细分为：①控制下位机的启停，对采集点进行配置，即下位机要听从上位机软件的控制命令进行统一操作，上位机需要一套指令来对下位机进行控制；②监控采集节点的工作状况，对发生故障的节点发送错误报告；③接收采集站的数据，采集地震数据是整个系统最关键的部分，中控站需要将采集站采集到的数据完整无差错地接收，为此中控软件也需要针对采集站的数据特点规范相应的通信协议；④GPS功能，实现对采集点的精确定位并且能直观地地图显示；⑤对采集到的数据进行格式转换，地震勘探中是采用SEG-Y、SEG-D等标准格式进行数据存储的，所以在接收数据之后，需要根据规定，将数据转换成标准格式进行存储；⑥数据入库，作为一个大的采集系统，必然需要数据库的支持以方便查看记录和数据管理，为此软件需要将采集到的地震数据及其他相关信息存入数据库，并有查看数据库数据的功能；⑦数据的预处理，这里的预处理主要是去噪声和废道消除工作，即将原始数据中存在的噪声干扰和废道数据进行识别和剔除，方便后续的地震数据的解释工作。
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