CN103338226B - 工程机械软件远程调试和升级系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工程机械软件远程调试和升级系统，用于工程机械通信，系统包括：工程机械控制器终端，包括相互连接的控制模块和无线通信模块，所述工程机械控制器终端具有唯一标识符；通信服务器，包括通信程序，内存数据库和WCF中间件；以及集成开发环境，包括远程调试和下载模块，所述集成开发环境用于实现工程管理、编辑、编译、调试和下载。本发明方法可以在集成开发环境与工程机械控制器终端之间建立直接的通信链路。本发明操作快速和方便，降低设备的调试和维护成本，避免非专业人员的误操作，导致事故发生，便于管理。

Description

工程机械软件远程调试和升级系统及方法

技术领域

本发明涉及调试技术领域，尤其涉及一种工程机械软件远程调试和升级系统及方法。

背景技术

当产品制造完成销售给客户后，一旦出现故障，便需要进行调试和维护，相关的工作若提供得不及时，很有可能会严重影响到公司的品牌形象。工程机械一般工作范围变动大，工作环境又相当偏僻与恶劣，一旦出现故障，派遣设备维修服务人员去现场进行调试和维护便会变得相当困难，人力及物资成本很高，同时客户急需修复设备以降低经济损失。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种工程机械软件远程调试和升级系统及方法，使故障能及时得到处理，节省设备维护的人力成本，实现系统自动记录操作日志。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，一种工程机械软件远程调试和升级系统，用于工程机械远程调试和升级，其中，包括：

工程机械控制器终端，包括相互连接的控制模块和无线通信模块，所述工程机械控制器终端具有唯一标识符；

通信服务器，包括通信程序，内存数据库和WCF中间件，所述通信程序用于与所述无线通信模块实现无线连接，实现数据接收、解析和指令的下发，所述内存数据库用于接收、发送和存储数据信息以及所述工程机械控制器终端的注册信息，所述WCF中间件提供集成开发环境，以及所述内存数据库和所述通信程序的通信接口，并记录操作日志；以及，

集成开发环境，包括远程调试和下载模块，所述集成开发环境用于实现工程管理、编辑、编译、调试和下载。

上述工程机械软件远程调试和升级系统，其中，所述无线通信模块为GPRS和/或Wifi通信模块。

上述工程机械软件远程调试和升级系统，其中，所述工程机械控制器终端与所述通信服务器之间还设有企业防火墙和外网路由。

另一方面，一种工程机械软件远程调试和升级方法，应用于如上述的工程机械软件远程调试和升级系统，其中，包括远程调试方法和远程升级方法，其中：

所述远程调试方法包括下列步骤：

S1.服务人员通过集成开发环境发送执行切换至远程调试请求指令，并输入调试信息；

S2.将远程调试请求指令写入内存数据库，记录操作日志；

S3.周期性扫描所述内存数据库中的远程调试请求指令，判断指令中的信息是否正确，若正确，通信服务器下发所述远程调试请求指令，若不正确，指令发送终止；

S4.工程机械控制器终端接收到远程调试请求指令后进入调试状态，同时返回正常指令；

S5.切换至远程调试成功，服务人员的集成开发环境与工程机械控制器终端建立通信链路。

所述远程升级方法包括下列步骤：

P1.确认设备不处于工作状态，预备需要加载的软件升级程序，服务人员通过集成开发环境发送执行切换至远程调试请求指令，并输入参数信息；

P2.将执行切换至远程下载请求指令写入内存数据库，记录操作日志；

P3.周期性扫描所述内存数据库中的执行切换至远程下载请求指令，判断指令中的信息是否正确，若正确，通信服务器下发远程下载请求指令，若不正确，指令发送终止，返回相应的状态给集成开发环境；

P4.工程机械控制器终端接收到远程下载请求指令后，判别自身是否处于工作状态，是则返回切换失败，若处于空闲状态，则进入升级状态并返回切换成功；

P5.切换至远程升级成功，服务人员的集成开发环境与工程机械控制器终端建立通信链路。

上述工程机械软件远程调试和升级方法，其中，步骤S1中的所述调试信息包括所述工程机械控制器终端的唯一标识符，权限指令和映射端口号。

上述工程机械软件远程调试和升级方法，其中，步骤P1中的所述参数信息包括所述工程机械控制器终端的唯一标识符，权限指令和映射端口号。

上述工程机械软件远程调试和升级方法，其中，步骤S5中，切换至远程调试成功后，集成开发环境切换至调试界面，周期发送参数读取指令给所述工程机械控制器终端，所述工程机械控制器终端接收到参数读取指令后，将参数数据打包发送个集成开发环境。

上述工程机械软件远程调试和升级方法，其中，在步骤S4后，若切换不成功，自动重连，等待超时后自动断开。

上述工程机械软件远程调试和升级方法，其中，在步骤P5中，切换至远程升级成功后，集成开发环境切换至下载界面，将下载文件封装成一定大小的若干帧并依次发送，工程机械控制器终端每接收一帧数据返回响应帧，集成开发环境根据接收到响应帧验证发送是否成功，发送不成功则再次发送此帧，超过重发次数后终止下载，提示下载失败。

上述工程机械软件远程调试和升级方法，其中，当文件的所有帧下载成功后，下载整个文件验证帧，工程机械控制器终端接收到所述验证帧后进行验证，正确则执行软件升级并返回下载成功状态，集成开发环境提示下载成功信息，否则下载失败。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

1）提供远程调试和升级方法，操作快速和方便，降低设备的调试和维护成本；

2）提供远程调试和升级的权限管理，提高系统安全性，避免非专业人员的误操作，导致事故发生；

3）提供对远程调试和升级的操作记录日志，便于管理。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明工程机械软件远程调试和升级系统的系统结构示意图；

图2a是本发明工程机械软件远程调试方法的流程示意图；

图2b是本发明工程机械软件远程升级方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明的基本思想在于：设计一种工程机械软件远程调试和升级系统及方法，使故障能及时得到处理，节省设备维护的人力成本，实现系统自动记录操作日志。

下面结合原理图和具体操作实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明工程机械软件远程调试和升级系统包括工程机械控制器终端，通信服务器和服务人员所使用的集成开发环境，工程机械控制器终端具有唯一GPS的编号，是控制器终端唯一的身份识别码，用以区分各个控制器终端。控制器终端通过GPRS无线通信模块和/或Wifi无线通信模块实现与企业内部的监控平台实现无线通信，完成数据的交互，无线通信协议也可采用除GPRS以外的其他无线通信协议。

通信服务器包括通信程序、内存数据库和WCF中间件。通信程序与下位机GPRS通信模块进行无线连接，连接是通过TCP数据无线通信协议实现，主要负责数据的接收、解析和指令的下发。

实时数据库运行在通信服务器上，具有很高实时性的数据库，用以接收、发送和存储数据信息，以及控制器终端的注册信息。WCF中间件提供集成开发环境与实时数据库和通信程序的通信接口，记录操作日志。WCF（Windows Communication Foundation）是由微软发展的一组数据通信的应用程序开发接口（API），即Windows通讯接口，它是.NET框架的一部分。WCF的基本概念是以合约来定义双方沟通的协议，合约必须要以接口的方式来体现，而实际的服务代码必须要由这些合约接口派生并实现。合约分成了四种：数据合约(Data Contract)，订定双方沟通时的数据格式，服务合约(ServiceContract)，订定服务的定义，操作合约(Operation Contract)，订定服务提供的方法，消息合约(Message Contract)，订定在通信期间改写消息内容的规范。

集成开发环境是工程机械控制器终端应用程序的开发工具，为集工程管理、编辑、编译、调试、下载等于一体的嵌入式集成开发软件平台。

如图2a所示，本发明工程机械软件远程调试方法的具体实施方法如下：

S1.服务人员通过集成开发环境发送执行切换至远程调试请求指令，此处需要填写工程机械控制器终端的唯一标识符GPS号、权限指令、映射端口号等调试信息。

S2.集成开发环境中的远程调试和下载模块部分通过调用WCF中间件将远程调试请求指令写入内存数据库，WCF记录操作日志，便于日后查看。

S3.通信程序周期性扫描内存数据库的指令并执行，如果填写的工程机械控制器终端的唯一标识符GPS号在内存数据库中不存在即位注册，或是权限指令错误即权限不够，通信程序终止指令的发送，返回相应的状态给集成开发环境，集成开发环境呈现给操作人员；如果GPS编号和权限指令正确，通信程序通过无线网络下发远程调试请求指令。

工程机械控制器终端接收到远程调试指令后进入调试状态，通过GPRS模块返回进入调试状态正常指令给集成开发环境，此时工程机械是允许正常工作的。

切换成功，服务人员客户端与工程机械控制器终端建立点到点的通信连接（通信链路2），绕过通信服务器，提高通信数据交互的快速。集成开发环境切换至调试界面，周期发送参数读取指令给终端控制器，终端控制器接收到参数读取指令后，将参数数据打包发送个集成开发环境，集成开发环境实时显示，服务人员可以直观的观察工程机械工作状态下各参数的状态，找出故障，修改相应参数，实现远程快速修复故障。假如切换不成功，自动重连，等待超时后自动断开，等待超时时间可以根据实际情况进行设定。

如图2b所示，本发明工程机械软件远程升级方法的具体实施方法如下：

P1.服务人员通过电话等方式与工程机械设备现场人员确认，保证设备不处于工作状态，避免程序升级过程中发生不可预知的错误，导致事故的发生。加载要下载的软件程序到集成开发软件平台，发送执行切换至远程下载请求指令，需填写工程机械控制器终端的唯一标识符GPS号、权限指令、映射端口号。

P2.集成开发软件平台远程调试和下载模块部分通过调用WCF中间件将远程下载请求指令写入内存数据库；WCF记录操作日志，便于日后查看。

P3.通信程序周期性扫描内存数据库的指令并执行，如果填写的工程机械控制器终端的唯一标识符GPS号在内存数据库中不存在即位注册，或是权限指令错误即权限不够，通信程序终止指令的发送，返回相应的状态给集成开发环境，集成开发环境呈现给操作人员；如果GPS编号和权限指令正确，通信程序通过无线网络下发远程下载请求指令。

P4.工程机械控制器终端接收到远程下载指令后，自身判别是否处于工作状态，是则返回切换失败，若处于空闲状态，则进入升级状态，返回切换成功。此时工程机械是不允许作业的。

P5.切换成功，服务人员客户端与工程机械控制器终端建立如图1中点到点的通信连接（通信链路2），绕过通信服务器，提高通信数据交互的快速。集成开发环境切换至下载界面，将下载文件封装成一定大小的若干帧，并依次发送，终端控制器每接收一帧数据返回响应帧，集成开发环境根据接收到响应帧验证发送是否成功，发送不成功，再次发送此帧，超过重发次数后，终止下载，提示下载失败。文件所有帧下载成功后，下载整个文件验证帧，控制器接收到验证帧后进行验证，正确则执行软件升级并返回下载成功状态，集成开发环境提示下载成功信息。

本发明工程机械控制器终端通过其内嵌的GPRS无线通信模块和或Wifi无线通信模块与企业内的通信服务器通信，有权限的服务人员通过集成开发环境中的远程调试和下载功能实现对工程机械终端设备的远程调试和升级，使故障能及时得到处理，节省了设备维护的人力成本，并且系统自动记录操作日志，尤其是需要进行大规模的软件升级时，此系统的作用更加明显。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种工程机械软件远程调试和升级方法，应用于工程机械软件远程调试和升级系统，所述工程机械软件远程调试和升级系统包括：

工程机械控制器终端，包括相互连接的控制模块和无线通信模块，所述工程机械控制器终端具有唯一标识符；

通信服务器，包括通信程序，内存数据库和WCF中间件，所述通信程序用于与所述无线通信模块实现无线连接，实现数据接收、解析和指令的下发，所述内存数据库用于接收、发送和存储数据信息以及所述工程机械控制器终端的注册信息，所述WCF中间件提供集成开发环境，以及所述内存数据库和所述通信程序的通信接口，并记录操作日志；以及，

集成开发环境，包括远程调试和下载模块，所述集成开发环境用于实现工程管理、编辑、编译、调试和下载；

所述无线通信模块为GPRS和/或Wifi通信模块；

所述工程机械控制器终端与所述通信服务器之间还设有企业防火墙和外网路由；

其特征在于，包括远程调试方法和远程升级方法，其中：

所述远程调试方法包括下列步骤：

S1.服务人员通过集成开发环境发送执行切换至远程调试请求指令，并输入调试信息；

S2.将远程调试请求指令写入内存数据库，记录操作日志；

S3.周期性扫描所述内存数据库中的远程调试请求指令，判断指令中的信息是否正确，若正确，通信服务器下发所述远程调试请求指令，若不正确，指令发送终止；

S4.工程机械控制器终端接收到远程调试请求指令后进入调试状态，同时返回正常指令；

S5.切换至远程调试成功，服务人员的集成开发环境与工程机械控制器终端建立通信链路；

所述远程升级方法包括下列步骤：

P1.确认设备不处于工作状态，预备需要加载的软件升级程序，服务人员通过集成开发环境发送执行切换至远程调试请求指令，并输入参数信息；

P2.将执行切换至远程下载请求指令写入内存数据库，记录操作日志；

P3.周期性扫描所述内存数据库中的执行切换至远程下载请求指令，判断指令中的信息是否正确，若正确，通信服务器下发远程下载请求指令，若不正确，指令发送终止，返回相应的状态给集成开发环境；

P4.工程机械控制器终端接收到远程下载请求指令后，判别自身是否处于工作状态，是则返回切换失败，若处于空闲状态，则进入升级状态并返回切换成功；

P5.切换至远程升级成功，服务人员的集成开发环境与工程机械控制器终端建立通信链路。

2.根据权利要求1所述工程机械软件远程调试和升级方法，其特征在于，步骤S1中的所述调试信息包括所述工程机械控制器终端的唯一标识符，权限指令和映射端口号。

3.根据权利要求1所述工程机械软件远程调试和升级方法，其特征在于，步骤P1中的所述参数信息包括所述工程机械控制器终端的唯一标识符，权限指令和映射端口号。

4.根据权利要求1所述工程机械软件远程调试和升级方法，其特征在于，步骤S5中，切换至远程调试成功后，集成开发环境切换至调试界面，周期发送参数读取指令给所述工程机械控制器终端，所述工程机械控制器终端接收到参数读取指令后，将参数数据打包发送个集成开发环境。

5.根据权利要求4所述工程机械软件远程调试和升级方法，其特征在于，在步骤S4后，若切换不成功，自动重连，等待超时后自动断开。

6.根据权利要求1所述工程机械软件远程调试和升级方法，其特征在于，在步骤P5中，切换至远程升级成功后，集成开发环境切换至下载界面，将下载文件封装成一定大小的若干帧并依次发送，工程机械控制器终端每接收一帧数据返回响应帧，集成开发环境根据接收到响应帧验证发送是否成功，发送不成功则再次发送此帧，超过重发次数后终止下载，提示下载失败。

7.根据权利要求6所述工程机械软件远程调试和升级方法，其特征在于，当文件的所有帧下载成功后，下载整个文件验证帧，工程机械控制器终端接收到所述验证帧后进行验证，正确则执行软件升级并返回下载成功状态，集成开发环境提示下载成功信息，否则下载失败。