监控组态软件已成为自动化现场工程师配置、监控现场设备的重要手段,但该类软件在应用和设计中仍存在一些问题。首先,功能大而全的监控组态软件CPU资源消耗大,不适用于中小企业；其次,早期一些监控组态软件后期维护困难、不易扩展；最后,监控组态软件的用户体验要求越来越高。针对这些问题,结合EPA工业以太网通信协议的发展情况,课题组提出设计EPA工业以太网专用的监控组态软件。监控组态软件宏观上分为运行系统和开发系统。为保证运行系统执行效率、开发系统开发周期和用户体验,EPA监控组态软件在.NET Framework平台下结合C++和C#两种编程语言,通过模块化设计方式,将软件划分成人机界面、实时数据库和通信组件三大部分。其中,各部分又划分成多个功能模块,利用适当的面向对象设计模式进行设计,力求使软件在封装性、耦合性和扩展性达到最优。同时,各模块通过改进的观察者模式进行信息交互。人机界面实现了对EPA现场设备关键参数的实时监控,并利用改进的Dijkstra最优路径查询算法,在无线设备掉线或损坏情况下,迅速为现场无线网络确定新的路径,然后重新组态。实时数据库是监控组态软件的核心,也是本文设计重点,利用基于文件系统的XML文档、内存缓冲区以及关系数据库三种数据存取方式,保证实时数据库的时间特性。同时内存缓冲区中使用AVL树和哈希表两种数据结构,保证查询效率。采用COM组件以及多线程编程方式,设计了EPA SOCKET通信组件,实现EPA多协议信息的获取以及信息的分发,并利用临界区资源和事件方式实现线程的同步与并发控制。