嵌人式系统智能仪表开发平台的研究及其在流量仪表设计中的应用

　　1系统框架

　　嵌人式系统智能仪表开发平台由位于内网的智能仪表设计平台和位于外网的信息收集分析系统组成。在企业内部架设两个服务器，一个内网服务器，用于智能仪表创新设计专家系统;一个外网服务器，用于流量仪表信息收集与分析。这两个服务器之间相互独立，都可以完成数据的分析处理等操作。平时这两个服务器之间没有通信，只有在需要进行数据交换的时候，两台服务器之间才会建立联系，这样做可以更好的实现系统的安全性。嵌人式智能仪表开发平台框架如图1所示。

　　2智能仪表设计专家系统

　　2.1系统的总体架构设计

　　JZEE架构是当前主流的架构之一，目前大多数企业采用JZEE技术的结构设计与解决方案。JZEE体系结构提供中间层集成框架用来满足无需太多费用而又需要高可用性、高可靠性以及可扩展性的应用的需求。

　　系统采用JZEE的架构模式，图2所示为基于wEB的仪表设计专家系统的总体架构，主要分为四个层次:用户界面层、用户服务器层、逻辑层、数据层，这种结构符合JZEE的四层网络结构。

　　2.2系统的结构模型

　　基于Web的仪表设计专家系统的功能结构模型是在专家系统的通用结构的基础上，结合Web结构特征提出来的，如图3所示。它是由知识库、推理机、综合数据库、知识获取、人机交互界面和解释机构等组成。其中人机交互通过Web界面实现;模块库、案例库、规则库、仪表模型库和元器件库等共同组成了专家系统的知识库;综合数据库用来存放专家系统在执行过程中的中间结果，专家系统从用户处获得关于求解问题的事实和初始状态写人综合数据库，然后专家系统根据综合数据库和知识库的内容进行各种可能和需要的搜索、匹配和推理等动作，不断地用新生成的中间结果来修改、替代或补充综合数据库内容，依此循环，直到得到最终解。

　　2.3系统的推理流程

　　基于Web的仪表设计专家系统的工作过程是基于Intemet进行的，所有的设计请求和相关设计参数的设置都通过浏览器页面交互来实现，用户参数设置完毕后向Internet服务器提出设计请求，Internet服务器接到用户的设计请求后，通过远程专家系统推理机相关的设计分析和推理，最终得出能实现用户需求的多种可行仪表设计方案，并返回给用户。其具体的工作流程如下:

　　①选择仪表种类。仪表的种类包括电磁流量计(普通型、增强型)、涡街流量计、孔板流量计、涡轮流量计、新仪表设计等五种。②设定仪表功能要求。给出界面让用户提出对输出方式(频率信号、HART、4一加mA、RS232/485等方式)、显示模式(液晶点阵、液晶段式、T盯)、设计理念(降低成本、性能优先)的要求。③设定仪表性能要求。给出界面让用户提出对功耗、成本、精度(0.1级、0.2级、0.5级、1.0级、1.5级、2.0级、5.0级)、A/D精度(8位、10位、12位、14位、16位)、温度(0一70℃、一40一85℃、一55一125℃)、传感器类型(压电晶体、差压传感器)、计频方式(脉冲计数、刀D)、是否含补偿系统的要求。④根据以上三步专家系统推理后得出仪表的拓扑结构模型，给出所设计仪表的模块构造。⑤设定模块的性能要求。⑥服务器后台推理机程序对前五步提交的要求和数据进行分析推理，运用专家知识排除不合要求的组合，将符合要求的各种组合模型返回客户端。仪表设计的流程如图4所示。