CN101262645A

CN101262645A - 基于无线pda的移动生产监控系统

Info

Publication number: CN101262645A
Application number: CNA2008100850388A
Authority: CN
Inventors: 李永彪
Original assignee: BEIJING HUIDE INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING HUIDE INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2008-09-10

Abstract

本发明提供一种基于移动终端的移动生产监控系统和方法，其中，PDA客户端根据用户权限和用户请求通过WEB服务器端向PDA服务器发送企业生产数据请求；PDA服务器接收此请求，访问企业内部的数据库，包括现场控制系统(DCS、PLC等)数据库、大型机动设备的在线监控系统(ESD等)、企业的各种计量仪表，获取实时的与请求相对应的数据，并将相应数据发送给PDA客户端；PDA客户端接收数据，由智能图形对象生成器将数据转换为各种表格图表样式呈现给用户。它可以实时提供企业的生产数据，设计上人性化，功能上可以灵活使用。

Description

基于无线PDA的移动生产监控系统

技术领域

本发明涉及一种为移动终端的用户提供实时监控企业生产信息的技术。具体地，是通过本发明提供一种基于移动终端的移动生产监控系统及其方法，属于移动通信领域。

背景技术

近年来，全球IT产业已经开始一轮新的信息平台转移浪潮：从主机、PC进入第三个阶段——手机(移动终端)。中国拥有全球最大的手机用户基础。基于移动终端的科研、生产及商业应用将是一个世界级的可实现突破性发展的历史性市场机遇。

随着手机普及率的迅速上升，手机已成为现代人生活的必备品。这种手机不仅可以提供原有的语音通话服务，而且还可以提供各种数据传送服务和丰富的附加服务。

随着移动搜索、二维码、移动定位、移动视频等技术的推广与普及，基于手机的新的应用领域将不断拓宽。企业生产及管理信息化将面临重大变革。现在企业进行的生产监控只限于通过网站，即通过PC机上网来实时监控企业生产的现场数据。这样使得出差在外的企业管理人员如果无法使用PC机上网，那就无法得到实时的生产现场数据，做出正确的决策，有可能会带来很大的经济损失。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于移动终端的移动生产监控系统和方法，通过移动终端，为用户提供实时监控的企业生产的现场数据。

本发明提供一种基于移动终端的移动生产监控系统，包括：

WEB服务器，用于对用户以及整个系统进行管理；

企业内部的生产监控数据库，提供企业生产过程中各种与生产相关联的数据；

PDA服务器，根据移动终端发送的请求，访问企业内部的数据库，实时向移动终端发送相应的企业生产数据；

移动终端，包括：数据收发模块、数据处理器、智能图形对象生成器、显示器，

其中，数据收发模块，用于向PDA服务器发送用户请求，并从PDA服务器实时接收该企业生产数据；

数据处理器，对接收到的该企业生产数据存储并发送给智能图形对象生成器；

智能图形对象生成器，用于将该企业生产数据转换为各种表格图表样式并通过显示器呈现给移动终端用户。

本发明还提供一种基于移动终端的移动生产监控方法，包括以下步骤：

移动终端根据用户权限和用户请求通过WEB服务器端向PDA服务器发送企业生产数据请求；

PDA服务器接收此请求，访问企业内部的数据库，获取实时的与请求相对应的企业生产数据，并将该企业生产数据发送给移动终端；

移动终端接收该企业生产数据，由内部的智能图形对象生成器将该企业生产数据转换为各种表格图表样式呈现给用户。

通过本发明，将企业中的生产数据实时的传送给移动终端，正在赶往机场的销售总监，通过手机及时获得了最新销售数据；正在国外考察的董事长，通过手机邮件迅速获得了投资协议的文本；正在海滨度假的CEO，通过手机接入公司工作流，依然掌控着公司的运作......。这就是企业移动管理，它把企业生产管理从桌面延伸到掌中，甩掉了网线的牵制和束缚，真正实现了“全时管理”。

附图说明

图1本发明所述的基于移动终端的移动生产监控系统结构图

图2本发明所述的基于移动终端的移动生产监控方法流程图

具体实施方式

下面结合附图1详细介绍本发明所述的基于移动终端的移动生产监控系统。该系统采用B/C/S(浏览器/客户端/服务器)混合结构，由WEB服务器、企业内部的数据库、PDA服务器、PDA客户端组成。在此采用PDA客户端来进行介绍，当然，可以理解的是，也可以是移动电话。

其中，WEB服务器主要包括：用户注册、用户管理、权限设置、信息定制、访问策略等模块，实现对用户的管理，以及整个系统的管理，其中管理人员可以对不同的用户设定不同的操作使用权限；有权限的用户才能浏览和操作相应功能.同时，对于数据安全性要求较高的实时数据，服务器端管理者可以看到当前正在查看数据的用户有哪些，并可以随时终止不符合要求的用户。

位于企业内部的现场控制系统(DCS、PLC等)数据库、大型机动设备的在线监控系统(ESD等)、企业的各种计量仪表：提供各种实时状态：包括机动设备运行状态、控制系统的测量控制参数、生产调度指令等等，使得相关的管理人员从本系统中便可查出实时想要获取的数据。实现对所有生产设备及主要设备备品、备件进行统一管理，建立它们的档案，如出厂时的铭牌数据、技术数据、交接实验数据、设备竣工数据、运行中出现的主题缺陷、工作记录、大小维修情况等

PDA服务器主要包括：数据库连接模块、服务侦听模块、网络状况检测模块、数据接收发送模块、数据处理模块、在线用户管理模块，系统日志模块，用户权限验证模块，数据检索查询模块。其主要功能：数据接收发送模块连接信息中心数据库中的数据，提取需要的数据发送到PDA客户端的数据库中；对来自PDA客户端的请求进行响应，对于合法用户，按照其权限发送相应的数据。数据处理模块根据传输协议对接收数据进行完整性检查、信息解密、格式验证；对发送数据进行加密处理、序列化，对来不及处理的数据存入数据队列，分时处理；在安全监督管理上：能够随时随地查询各个设备的各种运行状况，能够及时地消除设备故障，杜绝生产安全隐患，对安全、稳定的生产起到了保障作用。在辅助分析决策上：能够随时随地对生产现场的各种数据进行统计分析，然后预测出生产现场的运行状态，为管理人员实现实时远程调度指挥，准确、高效的做出各类生产决策搭建了一个强大的平台。

PDA客户端软件主要包括：网络连接模块、用户登录模块、数据收发模块、数据处理模块(数据安全校验、完整性验证)、数据高速缓存模块、实时数据模块，智能图形对象生成器，信息检索模块信息反馈模块、静态图像接口、动态图像接口、第三方软件接口模块。获取的生产数据和指令，数据处理模块和智能图形对象生成器的处理和存储，并生成PDA能够识别、浏览的数据和趋势图，便于PDA用户登录操作。数据高速缓存模块对用户经常访问的数据建立缓冲区，提高访问速度，降低服务器负荷。

下面详细介绍智能图形对象生成器。

实时曲线和地质剖面图的绘制，传统的实现方法的特点是数据繁多，绘图速度慢占用内存多。而对于相对于各方面性能都较低(特别是内存和CPU的计算能力都有很大局限性)的PDA来说这些缺憾都是致命弱点。

在智能图形对象生成器中采用双缓冲技术的实现提高了绘图的效率和解决画面闪烁问题。其基本原理：先在内存中开辟一块虚拟画布，然后将所有需要画的图形先画在这块″虚拟画布″上，最后在一次性将整块画布画到真正的窗体上。因为所有的单个图形的绘制都不是真正的调用显示系统来″画″，所以不会占用显示系统的开销，极大的提高的绘图效率。

同时，此技术的实现也解决了画面闪烁问题。闪烁是图形编程的一个常见问题。需要多重复杂绘制操作的图形操作会导致呈现的图像闪烁或具有其他不可接受的外观。双缓冲使用内存缓冲区来解决由多重绘制操作造成的闪烁问题。当启用双缓冲时，所有绘制操作首先呈现到内存缓冲区，而不是屏幕上的绘图图面。所有绘制操作完成后，内存缓冲区直接复制到与其关联的绘图图面。

内存时空交换技术有效解决内存小和效率低的问题，满足用户需求。时间换空间：考虑到智能移动设备内存小的局限性，移动设备屏幕显示给用户的只是一屏的数据，如果用户想查看先前的数据，需要再次查询即可，这样就有效地解决了小内存的问题。空间换时间：基于用户对实时数据苛刻的要求，我们在图象的生成方面采用了时间复杂度极小的一种数据结构-静态循环链表。首先在内存中开辟一块固定大小的空间(一屏幕的数据所占用的空间)，然后在数据到来时所做的工作只是在此链表链尾中插入数据，跟非循环链表相比极大地提高了系统的效率，因为循环链表的时间复杂度是1，而非循环链表的时间复杂度是n(代表链表的长度)。由此，循环链表每加入一数据，当前曲线之前部分没必要重新绘制，只需要在双缓冲位图中简单的DrawLine即可，所以绘制曲线方面又提高了效率。

本系统中用户可以根据自己的需要定制个性化模版(包括设置优先查看哪些元素的曲线，每种曲线的显示颜色，是否显示曲线图头，每屏显示几条曲线等等)。

接下来，结合图2详细介绍本发明所述的基于移动终端的移动生产监控方法。该方法主要包括以下步骤：

PDA客户端根据用户权限和用户请求通过WEB服务器端向PDA服务器发送企业生产数据请求；

PDA服务器接收此请求，访问企业内部的数据库，包括现场控制系统(DCS、PLC等)数据库、大型机动设备的在线监控系统(ESD等)、企业的各种计量仪表，获取实时的与请求相对应的数据，并将相应数据发送给PDA客户端；

PDA客户端接收数据，由智能图形对象生成器将数据转换为各种表格图表样式呈现给用户。

PDA服务器数据每间隔5秒就要向PDA客户端发送一次最新数据，考虑到用户对数据实时性较高的要求，采用基于TCP协议面向连接，可靠的socket数据传输方式。当两个网络进程准备进行通信时，都必须首先建立各自的一个套接口，其中服务器建立套接口后，侦听来自网络的客户端连接请求，客户端通过套接口，指定服务器的IP地址和端口号，便可与PDA服务器通信。TCP协议本身已经能够进行差错检验，流量控制等特点保证了数据能够准确无误到达接收方。

这里的数据发送，可以是实时的发送数据，也就是例如PDA服务器每间隔5秒发送一次，直至没有数据发送，也可以是设定一个周期，例如24小时，每间隔24小时发送一次汇总的数据。

传统的同步传输模式效率比较低，因为同步传输模式准确地说是同步阻塞传输模式，服务器开始侦听后，客户端发送给服务器端一个请求，直到服务器返回后客户端程序才可以继续往下执行。如果有多个客户端同时请求，那么只能按顺序一个一个返回，这样的话，效率就会非常低，因为socket连接是非常耗时的操作，由此会导致用户的极度不满意，所以同步传输模式根本行不通。而采用异步传输模式可以很好地解决此问题，服务器CPU分配多个时间片来响应用户的连接请求，对用户来说，请求是并发进行的，由此连接所用的时间会大大减少。

多线程技术的采用允许多个用户同时在线，相对于单线程提高了系统的效率。采用异步传输方式，跟多线程技术紧密相连，异步本质上是多线程。服务器端程序在侦听客户端的请求时，每侦听到一个请求就为此客户端开辟一条虚拟的socket通道用来与此客户端进行数据传输，与此客户端进行的所有操作都包含在这个单独的线程中，相对于单线程而言，提高了系统的效率，因为多个客户端同时与服务器端交互。

无线网络恶劣的网络环境使网络状况检测成为必要。在无线传输中，网络状况的检测是个大问题。数据在传输的过程中，如果网络状况出现异常，该到达的数据没有到达，或者没有按时到达，这些必须要给用户以提示。那么网络状况检测的工作就变得非常有必要。具体的检测方法：客户端程序中设置一个定时器来实时地给服务器端发送测试指令，看返回值与错误代码，如果返回值是正常的，那么网络状况正常，否则检测socket异常的错误代码和异常的返回值，根据这两方面做出网络状况异常的指示给用户，并且在网络恢复后，数据又可以在断点后继续传输，这些对用户来说都是透明的，不需要用户的介入就可以完成。

以上对本发明实施例所提供的系统和方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1、一种基于移动终端的移动生产监控系统，包括：

WEB服务器，用于对用户以及整个系统进行管理；

2、如权利要求1所述的系统，该移动终端是PDA或者移动电话。

3、如权利要求1所述的系统，其中数据的发送采用异步SOCKET传输模式。

4、如权利要求1所述的系统，其中企业生产数据包括：机动设备运行状态、测量控制参数、出厂时的铭牌数据、实验交接数据、设备竣工数据、运行出错数据、维修情况、工作记录。

5、一种移动终端，用于包括WEB服务器、企业内部的生产监控数据库、PDA服务器的移动生产监控系统中，该移动终端包括：数据收发模块、数据处理器、智能图形对象生成器、显示器，

其中，数据收发模块，用于向PDA服务器发送用户请求，并从PDA服务器实时接收企业生产数据；

6、如权利要求5所述的移动终端，其中数据的发送采用异步SOCKET传输模式。

7、如权利要求5所述的移动终端，其中企业生产数据包括：机动设备运行状态、测量控制参数、出厂时的铭牌数据、实验交接数据、设备竣工数据、运行出错数据、维修情况、工作记录。

8、一种基于移动终端的移动生产监控方法，包括以下步骤：

9、如权利要求8所述的方法，其中数据的发送采用异步SOCKET传输模式。

10、如权利要求8所述的方法，其中企业生产数据包括：机动设备运行状态、测量控制参数、出厂时的铭牌数据、实验交接数据、设备竣工数据、运行出错数据、维修情况、工作记录。