引 言
依据SOPC 的在线分析仪器渠道从数据收集到显现现已可以完结分析仪器的基本功用，可是跟着外表在线检测、显现、传送等要求逐步进步，以及便利仪器与PLC、DCS 等生产过程自动化的外表相连，有必要为分析仪器规划信息办理体系。
1 信息办理体系界面规划
丈量界面选用双缓存图片。把一个图画作为缓存，两个图画便是双缓存了。一个作为前台缓存，一个作为后台缓存。即：
创立一个制作缓冲区，以bufImage 表明，先将首要的图形元素一个一个地制作到此缓冲图画上，再将此缓冲图画一次性绘到代表屏幕的Graphics 目标上。
本规划在Visual C++ 界面编程中使用了Skin++.Skin++是一款通用的软件换肤套件，现在支撑各种版别操作体系，Windows9x、Windows2000、WindowsXP、Windows2003 等，并支撑VC、VB、C#、PB、Delphi、C++Builder 等各种开发言语。
Skin++ 换肤的作用较好，程序自身也比较稳定。
别的，本文在界面规划中也选用了复合文件，结构化存储，这是微软组件思维的来源。
体系的功用模块包含用户办理、成分挑选、仪器状况、参数设置、非线性验证、TCP/IP 传输等。主界面如图1 所示，对应的分析仪器丈量界面如图2 所示。
1.1 体系登录界面
体系登录界面用户分为两级：办理员和普通用户。当输入完用户名和暗码并按下“承认”按钮后，程序会在数据库中查询用户名和暗码是否匹配。在承认匹配之后，程序依据用户的等级分配权限，然后进入主界面等候用户下一步的操作。
在登录成功后，体系会进入丈量界面。假如用户名输入过错，则会提示用户输入的不是用户名而不能进入体系，体系也会给出相应的提示信息。
1.2 用户办理
办理员可以经过“用户办理”界面添加、删去、更改普通用户的设置，普通用户也可以修正暗码。图3 所示是体系用户办理界面。办理员和用户都能依据实际情况，点击列表头可以完成用户的升降序重新排列。操作可使得用户办理界面愈加人性化。
1.3 成分挑选
经过图4 所示的成分挑选界面，可以依据不同的要求挑选不同的通道号(通道1 ~通道4)和挑选不同的成分(H2、CO、SO2、NO、NO2)，单位也可以挑选。因为比较常用的气体单位为“%”和“ppm”,所以单位设置了这两个挑选。挑选承认后，在丈量界面也会有相应的更新。
1.4 仪器状况和参数读取
本体系的仪器状况和参数读取界面如图5 所示。仪器状况界面的首要功用便是让用户可以便利地知道仪器信息，便于下一步操作。
1.5 非线性验证
本规划选用5 次方程替代能斯特方程的办法来求出气体组分含量，并在上位机通讯这一块规划了直接使用能斯特方程来验证数据，这一验证办法关于用户来说更具有说服力。图6 所示是体系的非线性验证界面。
其间C++ 中部分代码如下：
1.6 TCP/IP 传输
TCP/IP 传输是便利数据可以经过互联网把实时数据传到本地监控中心或环境监测中心，其TCP/IP 通讯界面如图7 所示。在依据SOPC 的在线分析仪器渠道，可以使用 NiosII 这个用户可定制的CPU 来添加新的外设、新的指令，分配外设的地址等。用户可以直接在客户端经过IE 阅读器拜访服务器，阅读存储在Flash 中的信息。依据Web 服务器的原理， Altera公司新供给的Nichestack TCP/IP Stack 协议规划完成了应用程序供给的规范的Socket 接口以及TCP/IP 等协议。
因为规划选用了Altera 公司低端的一款FPGA,数据存储才能比较有限，所以在规划中经过RS232 读出数据，再经过上位机传输给网络。TCP/IP 通讯功用现已在某公司实时监控视频传输中成功完成。
2 体系调试和数据验证
图8 所示是最小二乘法拟合氧含量和输出电压的曲线图。
操作时可选取10 个数据点，在最常用的Excel 中完成最小二乘曲线拟合。(x,y)是依据样气浓度挑选的待测气体的丈量点，x 为传感器输出电压值，y 为对应的样气中的氧含量值，n为拟合多项式的次数。其间x 和y 取值别离为表2 中的规范气值和传感器输出电压。从n=2 即二次多项式拟合开端，经过实验，当n=5 时，即拟合多项式的格局为：
规划以该5 次方程替代能斯特方程，可以精确地计算出氧气含量，精度满意仪器规划要求[3].Excel 最小二乘法完成氧含量与对应输出电压曲线拟合如图8 所示。图中曲线为输出电压的拟合曲线。拟合多项式系数和拟合精度鉴定如表1所列。
将拟合多项式系数a,b,c,d,e 经过外表键盘输入到外表体系中，当敞开外表“非线性校准”功用时，外表将依据5 次方程将检测到的电压信号换算成浓度信号并显现在丈量界面。将氧化锆传感器加热到700 ℃，操控规范气体流量280 ml/min,别离通入五组规范样气，丈量成果如表2 所列。
由表2 可见，用最小二乘原理拟合曲线替代能斯特计算公式，仪器丈量的氧含量全体差错小于0.5%,到达0.5 级表的要求。换几组气测验，测验成果也在差错范围内。其测验成果如表3 所列。
3 结 语
本文首要对上位机的信息办理的中心做了部分规划，包含了非线性验证和TCP/IP 通讯的完成;然后对依据SOPC 的在线分析仪器智能渠道的数据处理做了验证，成果表明，本外表能到达0.5 级表的要求。
