CN109614430B - 基于wlan的可配置数据采集及数据校验系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于WLAN的可配置数据采集及数据校验系统，属于软件开发技术领域。本发明通过设置运行在检测平板电脑上的数据采集端子系统，运行在中控机上的中央控制端子系统，运行在业务应用客户端上的系统管理端子系统以及运行在Web服务器上的Web服务端子系统，并利用各个系统中的多种功能模块，构成可配置数据采集和数据校验系统。本文发明还公开了一种基于WLAN的可配置数据采集及数据校验方法，通过数据采集端子系统，中央控制端子系统，系统管理端子系统和Web服务端子系统中诸多功能模块的逻辑步骤，完成数据采集及校验。本发明解决了现有技术全程需要互联网以及数据采集、校验、检测报告的可配置性差的问题。

Description

基于WLAN的可配置数据采集及数据校验系统和方法

技术领域

本发明属于软件开发技术领域，特别是涉及一种基于WLAN的可配置数据采集及数据校验系统和方法。

背景技术

数据采集和数据效验是许多产业应用都会涉及到的问题。例如：安全设施自动化检测(检测各类安全设施是否合格、检测护栏钢板厚度是否合理等)、烟草质量自动化检测(烟叶烟碱、焦油含量是否达标等)等。

传统的数据采集大多采用手动采集和人工录入的方式进行。近年来随着信息化技术和自动化技术的发展，越来越多的系统已经支持数据自动采集与录入功能。这些系统采用自动化技术将检测机器的检测数据动态读取，并自动录入相应数据库保存，根据某个产业标准利用信息化系统进一步对数据进行合理性效验，最终得到相应检测结论。这一业务流程已经成为数据采集和数据效验的标准方法。

现有技术中存在的问题主要有：(1)需要全程Internet的支持。大部分现有系统在采集数据过程中必须使用web服务实时录入管理后台数据库。这些系统对于应用环境有互联网依赖，对于没有互联网的采集环境或偏远地区无移动信号的采集环境不适用。(2)数据采集可配置性差。大部分数据采集系统的数据采集模式较为固定，即采集步骤和采集数据维度是事先固定的(需要哪些机器采集哪些数据是系统开发时确定的)。当采集标准或需要的数据采集维度发生变化时，需要大量的后期维护(维护性软件开发工作)才能适应新的数据采集需求，无法通过配置的方式新增或删除某些数据采集工序并自动适配相应检测机器。(3)数据校验可配置性差。大部分现有系统在数据采集后的效验阶段，针对复杂的检测标准(国家权威机构发布的安全设施检测标准等)，开发了复杂的规则引擎来完成数据效验工作(采集的数据可能具有较强的相互关联性，需要关联性数据校验)，并可能需要大量的人工和专家知识帮助得到相应检测结论。随着人们生活水平的提升，目前各行业相关检测标准基本呈逐年变化趋势。在检测标准或检测方法频繁变动的前提下，这些系统的软件维护量激增。无法通过规则动态配置的方式来自适应复杂多变的检测标准。(4)检测报告可配置性差。大部分现有系统不具有或具备复杂检测报告生成的功能，呈两极分化形式。不具有检测报告生成功能的系统已无法适应人们日益增长的业务需求。部分具有检测报告生成的系统，模块较为复杂，虽生成的报告质量较好，但是其与数据采集和校验模块没有有机结合，程序逻辑结构较为复杂，可维护性差。在检测标准变化时，同样需要大量维护性编码工作。

虽然目前的数据采集系统种类繁多，且大多已经可以采用检测机器自动采集和自动录入检测数据，解决了传统人工数据采集及录入低效率问题，但是对数据采集后的数据效验和检测报告生成大多还是依靠硬编码实现，在检测标准逐年变化的情况下，这些系统和方法维护工作较大。此外，这些系统和方法大多需要互联网支持，无法离线运行。因此，亟需一种基于WLAN的可配置数据采集及数据校验系统和方法，以解决检测机器数据读取问题，实现针对各类机器数据接口进行编程，可动态读取机器检测值；同时实现数据通过互联网或者传输线缆传入服务器中；并通过业务应用系统根据之前已经编码在系统中的检测规则进行数据效验，综合所有数据的效验结果，给出最终检测报告。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于WLAN的可配置数据采集及数据校验系统和方法，解决现有技术中存在的全程需要互联网支持以及数据采集、校验、检测报告的可配置性差的问题。

本发明所采用的技术方案是，提供一种基于WLAN的可配置数据采集及数据校验系统，包括系统管理端子系统、Web服务端子系统、中央控制端子系统和数据采集端子系统；

进一步的，所述系统管理端子系统包括：

检测项目管理模块，用于完成检测项目基本信息的录入和维护，对基本信息进行持久化保存并进一步提供修改维护功能；

检测任务管理模块，用于完成待检测数据的录入或导入；

检测任务分配模块，用于将待检测数据进行分组，便于分组进行远程数据采集；

数据采集配置管理模块，用于配置和完善待采集数据的具体相关属性；

数据校验规则配置模块，用于配置待检测数据的具体校验规则，在数据校验时使用；

检测结果管理模块，用于实现检测数据结果查看和审核，对数据采集结果较差的监测点进行重检操作；

检测结果校验模块，用于实现数据采集后的整体数据校验工作；

检测报告模板管理模块，用于检测报告Word模板的上传保存；

检测报告生成模块，用于生成检测报告；

进一步的，所述Web服务端子系统包括：

身份认证服务模块，通过采用认证令牌token机制实现访问Web服务；

访问授权模块，用于授予检测者、项目管理者和系统管理员相应的Web服务访问权；

综合防护模块，用于隔绝网络攻击行为，提供安全防护；

数据访问服务模块，用于提供其他子系统的数据库数据的读取操作；

数据录入服务模块，用于提供其他子系统的数据库数据的插入和修改；

业务逻辑服务模块，用于提供其他子系统的复杂业务逻辑处理；

进一步的，所述中央控制端子系统包括：

Socket连接服务模块，用于建立Socket连接服务，监听数据采集端子系统的注册请求与数据发送请求，支持中央控制端子系统向数据采集端子系统发送数据。

WLAN维护模块，用于建立无线网络，为Socket连接提供网络基础；

检测任务下载模块，用于将检测项目中的待检测任务分组同步到中央控制端子系统中，并存储于本地Access数据库；

数据校验规则下载模块，用于将数据采集对象的相关数据效验规则同步到中央控制端子程序中，并存储在本地Access数据库；

数据采集模板下载模块，用于将数据采集对象所涉及的Excel模板同步到中央控制端子程序中，之后便于提取待检测数据的具体对应检测属性；

检测结果即时校验模块，用于数据采集后即时对数据进行校验；

数据采集端注册模块，用于接收数据采集端子系统的注册请求，为数据采集端子系统分配Id并记录数据采集端子系统上所连接检测机器的摘要信息；

数据采集引擎模块，用于通过Socket连接分配当前检测数据的未检测属性给合适的数据采集端子系统；

检测数据回传模块，用于将检测后的数据结果在Internet环境下回传给系统管理端子系统的业务数据库，完成数据同步；

进一步的，所述数据采集端子系统包括：

Socket通信模块，用于接收并发送相关数据；

数据采集项读取模块，用于读取中央控制端子系统发送的当前所需采集的具体数据属性和相关描述；

检测机器注册模块，用于将当前连接到数据采集端的检测机器分配唯一标识并保持其基本信息；

检测机器数据读取模块，用于从检测机器中读取当前所采集的数据属性；

检测结果发送模块，用于将当前所采集的具体数据属性值通过Socket连接传回给中央控制端子系统；

人工干预管理模块，用于以人工读数的方式进行相应数据属性的数据采集，适用于突发状况。

进一步地，所述数据采集端子系统运行在检测平板电脑上，中央控制端子系统运行在中控机上，系统管理端子系统运行在业务应用客户端上，Web服务端子系统运行在Web服务器上。

本文发明还提供了一种基于WLAN的可配置数据采集及数据校验方法，包括以下步骤：

S1，检测项目开始时，项目负责人使用系统管理端子系统完成检测项目基本信息的录入和维护；

S2，项目负责人使用系统管理端子系统导入该检测项目所有待检测的数据；

S3，项目负责人使用系统管理端子系统对所有已导入的待检测数据类型，上传或维护对应的数据采集Excel模板，完善待采集类型数据的具体相关属性；

S4，项目负责人使用系统管理端子系统对所有已导入的待检测数据类型，配置对应的具体校验规则，在之后的数据校验时使用；

S5，项目负责人使用系统管理端子系统对所有待检测数据，根据地理位置信息以及路线信息将待检测数据进行分组；

S6，数据采集小组使用中央控制端子系统，选择检测项目中的某一待检测任务作为今日数据采集任务，使用同步功能，同步任务信息到中央控制端子系统中，并存储于本地Access数据库；

S7，数据采集小组使用中央控制端子系统将数据采集对象的相关Excel模板、数据效验规则同步到中央控制端子程序中，并存储在本地Access数据库；

S8，数据采集小组开始数据采集过程，该过程不需要Internet环境支持。首先，数据采集小组使用中央控制端子系统建立WLAN；

S9，数据采集小组使用中央控制端子系统建立Socket连接服务；

S10，数据采集小组使用多个数据采集端子系统连接相关检测机器，并为当前连接到数据采集端的检测机器分配唯一标识并保持其基本信息；

S11，数据采集小组将多个数据采集端子系统的相关信息，通过Socket通信发送给中央控制端子系统，完成数据采集端子系统的注册；

S12，数据采集小组使用中央控制端子系统接收数据采集端子系统的注册请求，为其分配Id并记录其上所连接检测机器摘要信息；

S13：数据采集小组使用中央控制端子系统通过Socket连接分配当前检测数据的未检测属性给合适的数据采集端子系统；

S14，数据采集小组使用数据采集端子系统获取中央控制端子系统发送的当前所需采集的具体数据属性和相关描述；

S15，数据采集小组使用数据采集端子系统从检测机器中读取当前所采集的数据属性；

S16，数据采集小组使用检测机器进行数据采集，当检测机器异常或数据采集环境异常时，采用人工读数的方式进行相应数据属性的数据采集；

S17，数据采集小组使用数据采集端子系统将当前所采集的具体数据属性值通过Socket连接传回给中央控制端子系统；

S18，数据采集小组使用中央控制端子系统接收回传的检测数据，并存储在本地Access数据库；

S19，数据采集小组使用中央控制端子系统、数据采集端子系统循环S13-S18至当前检测数据的所有属性采集完毕；

S20，数据采集小组使用中央控制端子系统即时对当前检测数据进行校验，得到即时检测结果；

S21，数据采集小组获取另一个待检测数据，使用中央控制端子系统、数据采集端子系统循环S13-S20至检测任务中所有待检测数据采集完毕；

S22，数据采集小组使用中央控制端子系统将检测后的所有数据结果在Internet环境下回传给系统管理端子系统的业务数据库，完成数据同步；

S23，项目负责人使用系统管理端子系统查看和审核检测数据结果，对数据采集结果较差的检测点进行检测任务再次分配操作，以便后期重新检测；

S24，项目负责人使用系统管理端子系统对所有检测数据的所有属性结果，进行整体数据校验；

S25，项目负责人使用系统管理端子系统上传检测报告Word模板；

S26，项目负责人使用系统管理端子系统生成检测报告。

本发明的有益效果是：

1.本发明的系统环境适应性强，可在检测环节脱离互联网依靠无线局域网独立运行。

2.本发明的系统可定制各类型数据的采集策略，动态适配。

3.本发明的系统对数据的采集效率高，根据检测机器的特性可以合理并发采集。

4.本发明的系统可配置各类数据校验规则，能适应相互关联的复杂校验要求。

5.本发明可自动生成可配置的检测报告。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是基于WLAN的可配置数据采集及数据效验系统体系结构图。

图2是数据采集配置管理模块活动流程图。

图3是数据效验规则配置模块活动流程图。

图4是检测任务下载模块、数据校验规则下载模块、数据采集模板下载模块的顺序图。

图5是数据采集端注册模块活动流程图。

图6是数据采集引擎活动流程图。

图7是基于WLAN的可配置数据采集及数据效验系统部署结构图。

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做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。

本发明提出了一种基于WLAN的可配置数据采集及数据效验系统和方法，其系统主要由四个子系统构成：数据采集端子系统、中央控制端子系统、Web服务端子系统、系统管理端子系统。其体系结构如图1所示，每个子系统包含的功能模块均在图中给出，需要进一步说明的是数据采集端子系统、中央控制端子系统、系统管理端子系统均为独立的应用程序，而Web服务端子系统主要为中央控制端子系统、系统管理端子系统提供逻辑处理服务与数据持久化服务。数据采集端子系统主要通过Socket与中央控制端子系统交互。

本发明的系统部署结构如图7所示，本系统中的数据采集端子系统运行在检测平板电脑上，中央控制端子系统运行在中控机上，系统管理端子系统运行在业务应用客户端上。数据采集端子系统、中央控制端子系统通过WLAN环境进行Socket全双工连接并交换数据，中央控制端子系统、系统管理端子系统通过部署在Web服务器上的Web服务端子系统进行数据交换与数据持久化操作。项目检测报告最终由业务应用客户端生成。

每一个子系统的具体描述与具体技术方案如下：

1.系统管理端子系统

系统管理端子系统主要基于WPF技术、COM组件开发技术实现。系统管理端子系统主要功能模块分为：检测项目管理模块、检测任务管理模块、检测任务分配模块、数据采集配置管理模块、数据校验规则配置模块、检测结果管理模块、检测结果校验模块、检测报告模板管理模块和检测报告生成模块。

(1)检测项目管理模块，主要是完成检测项目基本信息的录入和维护功能，包括项目基本情况信息、项目组成员信息等。这个模块的设置主要是为了将数据采集和数据校验系统所针对的具体对象的全局基本信息(比如待检测项目的名称、建设单位、监理单位等)进行持久化保存，并进一步提供修改维护功能。

(2)检测任务管理模块，主要是完成待检测数据的录入、导入等。在本系统中，一个待检测数据是需要记录其基本信息的，例如：待检测混凝土护栏的具体位置信息、地标等。只有对其基本信息进行保存，才能对具体的检测对象进行完整的描述。

(3)检测任务分配模块，主要负责将待检测数据进行分组，以便分组完成远程检测任务。一个检测任务的分组包含至少一个待检测数据，系统可以将一组检测任务分配给一个工作组进行负责，以便确定检测任务的责任人。这个模块的设置主要是为了适应有些检测项目需要人工辅助进行远程数据采集的环境(例如：某些混凝土护栏可能分布在高速公路的不同路段上，为了快速完成检测项目，需要按照高速公路的具体路段与里程，将待检测混凝土护栏分组，并交由不同的工作组，携带检测设备按照既定路线远程数据采集)。

(4)数据采集配置管理模块，主要利用Excel COM组件实现，Excel COM组件主要提供对Excel文件的读取、修改、创建功能。由于大多数的检测报告是由一系列的Excel表格(检测结果)和一个Word模板文件(检测报告标题头、格式和结论)构成，直接使用Excel文件作为数据采集的依据，当检测结果返回时，将这些结果直接插入Excel表格，以便生成某个具体的检测结果。该功能模块较为复杂，用于配置和完善待采集数据的具体相关属性。这里给出其具体业务流程活动图如图2所示。如图所示，在检测具体混凝土护栏时，需要首先结合检测混凝土护栏需要记录的数据，制作相应Excel模板上传至服务器。Excel模板的具体形式如表1所示：

表1混凝土护栏断面尺寸检测记录表

从该excel模板中，可以看出待检测数据为混凝土护栏时，需要具体测量的属性，这些属性均以“&＝”开头，其后跟着的是待检测数据属性的key值。接着，通过Excel COM组件，将所有以“&＝”开头的单元格读取出来，并读取其在Excel文件中的行列号，将这些信息组成数据属性单元格对象。单元格对象值默认为字符串格式，如果需要更进一步说明其值类型，可在软件界面中对其属性值类型进行选择(int型、double类型、date类型等)，以便应用程序能够正确处理该属性值。在具体数据采集时，应用程序将根据待检测数据类型，提取其对应的数据属性单元格对象集合，分配给数据采集子系统使用。数据采集后，在生成检测报告阶段，相应检测结果将插入到对应Excel文件单元格中，以便生成单个检测数据的检测结果报告以待进一步文档整合。

本系统对数据采集的配置管理通过Excel模板文件进行实现。虽然待检测数据种类繁多，但是可以按照类别划分，例如：安全标志待检测数据、波形钢护栏待检测数据等。只需要根据待检测数据的不同类别，制作不同的Excel模板即可。

(5)数据效验规则配置模块，主要使用JavaScript脚本实现。在单个检测数据采集完毕后，中央控制端子系统能根据事先定义好的JavaScript检测脚本，对其所采集的数据结果进行数据校验，最后得出检测结果。在所有检测数据采集完毕后，系统管理端子系统也能进行整体数据校验。JavaScript检测脚本运行在系统管理端子系统的检测结果校验模块与中央控制端子系统的检测结果即时校验模块，脚本应根据国家权威机构发布的检测规范进行编写。例如前述检测混凝土护栏，根据混凝土护栏检测标准JTG F80/1-2004，可编写对于这类待检测数据的具体JavaScript检测脚本如下(//开头的为JavaScript检测脚本注释)：

对于以上JavaScript脚本，还需要说明的是系统管理端子系统的检测结果校验模块与中央控制端子系统的检测结果即时校验模块通过上下文对象数据context获取已经采集的待检测数据属性值，context.Value(“key”)方法可以获取以key命名的待检测数据属性值或者设计值。

无论各属性值之间有多复杂的关联性，均可通过JavaScript脚本语言编写足够复杂的判断逻辑与对应检测规则进行适配。其具体业务流程活动图如图3所示。根据待检测数据的类型，找到其对应的具体检测标准，编写对应的数据校验Javascript脚本上传到服务器上，完成所有数据效验规则的配置。当某检测标准发生变化或者新增某种类型的检测数据时，为了适应新的标准，只需要修改或者新增数据校验Javascript脚本即可。

(6)检测结果管理模块，主要实现检测数据结果的查看和审核功能。在数据采集结果返回后，可以在应用程序端对这些结果进行查看，并对由于某些原因导致数据采集结果较差的检测点进行重检操作，返回到检测任务分配阶段重新检测。

(7)检测结果校验模块，主要实现数据采集后的数据校验工作。根据之前配置的检测规则，应用程序将所有检测结果利用规则引擎进行检测，并得出数据校验结果。

(8)检测报告模板管理模块，主要实现检测报告Word模板的上传保存功能。检测报告是由一系列的excel表格(检测结果)和一个Word模板文件(检测报告标题头、格式和结论)构成。需要将检测报告的格式信息和标题头信息写入Word模板文件中保存。

(9)检测报告生成模块，主要实现检测报告的生成功能，通过Word COM和ExcelCOM组件，该模块将相应待检测数据的检测值插入对应的Excel模板，并读取相应检测报告Word模板，生成Excel表格片段插入到Word模板的指定位置，最终生成检测项目的检测报告。

2.Web服务端子系统

Web服务端子系统主要基于Windows Communication Foundation(WCF)实现。

Windows Communication Foundation(WCF)即为Windows通讯接口，对于数据通信提供了最基本最有弹性的支持。WCF就是整个应用的服务层，使用服务层能够更好的为以后的EAI提供业务集成，同时提供了一个业务抽象层，可以在其中做一些业务的封装。使用WCF，不同的客户端应用(WEB,WPF)能够使用一个接口，而不需要直接操作数据库。其优势在于：1、应用集成和业务共享；2、优越的并行处理能力。

Web服务端子系统主要功能模块分为：身份认证服务、访问授权、综合防护、数据访问服务、数据录入服务、业务逻辑服务。

(1)身份认证服务主要采用认证令牌token机制实现。使用任何Web服务时，首先需要通过用户名和密码获得相应token才能访问Web服务。

(2)访问授权主要是指角色授权机制。在本系统中，主要分为检测者、项目管理者和系统管理员，相应Web服务只能由指定角色使用。

(3)综合防护主要对SQL脚本注入、网络嗅探等一系列攻击行为予以隔绝。

(4)数据访问服务主要提供数据库数据的读取操作。

(5)数据录入服务主要提供数据库数据的插入和修改操作。

(6)业务逻辑服务提供其他子系统的复杂业务逻辑处理。

3.中央控制端子系统

中央控制端子系统主要基于WPF技术、SuperSocket框架、Access嵌入式数据库开发实现。中央控制端子系统是一个独立的应用程序，运行在具有一定性能的Windows平板电脑上，携带方便。

Microsoft Office Access是将数据库引擎的图形用户界面和软件开发工具结合在一起的数据库管理系统。

中央控制端子系统主要功能模块分为：Socket连接服务模块、WLAN维护模块、检测任务下载模块、数据校验规则下载模块、检测结果即时校验模块、数据采集模板下载模块、数据采集端注册模块、数据采集引擎和检测数据回传模块。

(1)Socket连接服务模块，主要利用SuperSocket建立Socket服务，监听并发送相关数据流。

(2)WLAN维护模块，主要利用Windows平板电脑上的无线网卡，动态建立一个无线网络，供数据采集端子系统接收和发送数据使用。

(3)检测任务下载模块、数据校验规则下载模块、数据采集模板下载模块需要在有Internet环境的情况下使用。

其中，检测任务下载模块主要负责将检测项目中还未被检测的待检测任务分组同步到中央控制端子系统中，并存储在本地Access数据库，作为本次数据采集的主要目标。

数据校验规则下载模块主要负责将此次数据采集对象的相关数据效验规则同步到中央控制端子系统中，并存储在本地Access数据库，为本次数据采集的数据效验提供依据。

数据采集模板下载模块主要负责将此次数据采集对象所涉及的Excel模板同步到中央控制端子系统中，提取待检测数据的具体对应检测属性。其应用场景顺序图如图4所示。中央控制端子系统在数据采集前，需要在Internet环境下，根据Web服务端子系统提供的服务支持，将数据采集相关配置信息、规则信息同步到本地Access数据库。

这三个功能模块的设置主要是为了克服大部分现有系统对于远程数据采样(即数据采集点位置远离服务器或数据采集点无蜂窝信号等)需要实时互联网支持的弱点，在检测任务分配时，直接将所需要的支持数据离线保存在中控机，以便之后在离线环境中使用。通过Socket服务和WLAN支持，中央控制端子系统还能为数据采集子系统提供相应数据支持。

(4)检测结果即时校验模块，该模块与系统管理端子系统中的检测结果校验模块功能相似，主要实现数据采集后的数据校验工作。根据之前配置的检测规则，应用程序将所有检测结果利用规则引擎进行检测，并得出数据校验结果。设置该模块主要是为了检测时对可能进行的数据效验提供支持。

(5)数据采集端注册模块。这个功能模块主要基于SuperSocket实现。当中央控制端子系统启动后，会使用WLAN维护模块动态建立一个无线网络，接着利用Socket连接服务模块建立Socket服务监听2000端口。当数据采集端子系统上线时，会主动扫描局域网内部所有IP的2000端口，并建立Socket连接进行注册。

因为数据采集端子系统部署在各小型平板电脑上，这些小型平板电脑主要负责与具体检测机器的通信工作。为了将正确的数据采集任务分配到正确的小型平板电脑上，需要小型平板电脑在建立Socket连接时，主动将该平板电脑上连接的检测设备予以注册。数据采集端注册模块流程如图5所示。数据采集端子系统在检测到Socket服务时，会首先与中央控制端子系统建立Socket全双工通信连接，然后在收到中央控制端子系统的确认消息后，将自身所连接的检测设备信息发送给中央控制端子系统，完成注册过程。

(6)数据采集引擎，数据采集引擎主要负责为所有数据采集端子系统分配当前检测数据的具体对应检测属性，当所有属性检测完毕后，视为该检测数据采集完成。数据采集引擎的业务流程如图6所示。中央控制端子系统会根据当前待检测数据的所有待检测属性，轮询所有空闲数据采集端子系统，并为其指派其所能采集的数据属性，该属性通过Key值传递。数据采集端子系统通过检测机器采集完数据后，会通过Socket连接将测量值传回。

(7)检测数据回传模块，在数据采集完毕之后，所有检测结果都暂时保存在中央控制端子系统的内部数据库Access中，需要将这部分数据在有Internet的环境下回传给系统管理端子系统的业务数据库中，完成数据同步。

4.数据采集端子系统

数据采集端子系统主要基于WPF技术实现。数据采集端子系统也是一个独立的应用程序，运行在性能一般的Windows平板电脑上，携带方便。

数据采集端子系统主要功能模块分为：检测机器注册模块、Socket通信模块、数据采集项读取模块、检测机器数据读取模块、检测结果发送模块、人工干预管理。

(1)Socket通信模块模块，主要利用SuperSocket建立Socket连接，接收并发送相关数据。

(2)数据采集项读取模块，主要利用Socket通信模块获取当前所需采集的具体数据属性。

(3)检测机器注册模块，主要负责将当前连接(可以是USB线缆直连、蓝牙连接等)到数据采集端的检测机器分配唯一标识并保存其基本信息。

(4)检测机器数据读取模块，主要负责从检测机器中读取当前所采集的数据属性。是一个针对各具体检测机器的模块，需要根据具体需求单独设计和编码。

(5)检测结果发送模块，主要利用Socket通信模块将当前所采集的具体数据属性值传回给中央控制端子系统。

(6)人工干预管理模块，主要起功能备份作用。在检测机器无法正确读数或检测机器异常时，采用人工读数的方式进行相应数据属性的数据采集工作。

为了详细表述本系统所涉及的系统和方法，下面结合混凝土护栏的例子，给出在数据采集时，数据采集端子系统与中央控制端子系统的具体Socket通信协议。

1.数据采集端子系统与中央控制端子系统的连接建立后，数据采集端子系统会收到如下XML消息：

其中id为中控机为数据采集端子系统分配的唯一标识，客户端需要记录下来，以后发送中需要提供该信息。state为当前连接状态。

2.连接建立完成后，数据采集端子系统需要将本机器上所连接的具体设备，注册到中控机，需要发送如下消息：

Reg钢卷尺电子数显游标卡尺(ending with an"ENTER")

其中reg为固定标识，不区分大小写，之后写入本数据采集端子系统已经连接的具体设备，至少一项，可能有多项，之间用一个单空格分隔，最后加上回车换行符。这里主要是为中控机给小型平板分配合适的测量任务所制定。

3.中控机收到具体注册信息后，会将适合本数据采集端子系统测量的信息发出，如下所示：

其中task为固定标识，key为当前需要测量属性的摘要信息，describe为该信息的详细描述，type为该信息的具体类型，excelId为混凝土护栏数据采集Excel在Access中保留的唯一标识。

4.数据采集端子系统测量完具体结果后，需要将结果返回中控机，需要发送如下消息：

RESULT护栏断面尺寸高度1(代表KEY)

A37419DF-0FC2-46D2-88AA-C45AB7F37E05(代表excelId)20.0(代表value)hezhenli(代表user)备注测试(代表remark)(ending with an"ENTER")

其中RESULT为固定标识，key和excelId为上一步收到的值，value为设备测量值，user为客户端使用用户姓名，remark为测量该值的备注信息，可以为空。各参数中间用一个单空格隔开，结尾加上回车换行符。

5.中控机在收到具体结果后，如果还有需要测量的任务，则会继续发给数据采集端子系统，其XML信息结构与第三步相同。

6.若暂时没有需要测量的任务，则中控机会返回该抽样点测量完毕信息，其XML信息如下：

<finish></finish>

7.当测量者发现当前测量点有外观破损时，需要拍照，并将照片和外观破损情况说明主动发送给中控机，需要发送如下消息：

PIC 3f0bea33-206b-4225-ab89-4979338fca50(代表picId)XXXXX(代表picContent)2016/8/21 0:57:32(代表time)外观破损！(代表remark)(ending with an"ENTER")

其中PIC为固定标识，picId为图片ID(GUID类型)客户端随机制定即可。picContent为图片内容的base64编码值，time为照相时间，remark为备注情况说明，可以为空。各参数中间用一个单空格隔开，结尾加上回车换行符。

8.中控机收到该图片信息后，会发送返回消息如下，表示接受成功：

<pic>success</pic>

9.在通信过程中，如果遇到错误，则数据采集端子系统会收到如下XML信息：

<error>XXXXX</error>其中XXX为出错信息！

10.若测量任务完成，则中控机会返回关闭信息，其XML信息如下：

<close></close>

11.心跳包：

中控机接收心跳包内容如下：

HEART(ending with an"ENTER")

中控机会返回确认信息

<heart></heart>

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种基于WLAN的可配置数据采集及数据校验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，检测项目开始时，项目负责人使用系统管理端子系统完成检测项目基本信息的录入和维护；

S2，项目负责人使用系统管理端子系统导入该检测项目所有待检测的数据；

S3，项目负责人使用系统管理端子系统对所有已导入的待检测数据类型，上传或维护对应的数据采集Excel模板，完善待采集类型数据的具体相关属性；

S4，项目负责人使用系统管理端子系统对所有已导入的待检测数据类型，配置对应的具体校验规则，在之后的数据校验时使用；

S5，项目负责人使用系统管理端子系统对所有待检测数据，根据地理位置信息以及路线信息将待检测数据进行分组；

S6，数据采集小组使用中央控制端子系统，选择检测项目中的某一待检测任务作为今日数据采集任务，使用同步功能，同步任务信息到中央控制端子系统中，并存储于本地Access数据库；

S7，数据采集小组使用中央控制端子系统将数据采集对象的相关模板、数据效验规则同步到中央控制端子程序中，并存储在本地Access数据库；

S8，数据采集小组开始数据采集过程，该过程不需要Internet环境支持；首先，数据采集小组使用中央控制端子系统建立WLAN；

S9，数据采集小组使用中央控制端子系统建立Socket连接服务；

S10，数据采集小组使用多个数据采集端子系统连接相关检测机器，并为当前连接到数据采集端的检测机器分配唯一标识并保持其基本信息；

S11，数据采集小组将多个数据采集端子系统的相关信息，通过Socket通信发送给中央控制端子系统，完成数据采集端子系统的注册；

S12，数据采集小组使用中央控制端子系统接收数据采集端子系统的注册请求，为其分配Id并记录其上所连接检测机器摘要信息；

S13：数据采集小组使用中央控制端子系统通过Socket连接分配当前检测数据的未检测属性给合适的数据采集端子系统；

S14，数据采集小组使用数据采集端子系统获取中央控制端子系统发送的当前所需采集的具体数据属性和相关描述；

S15，数据采集小组使用数据采集端子系统从检测机器中读取当前所采集的数据属性；

S16，数据采集小组使用检测机器进行数据采集，当检测机器异常或数据采集环境异常时，采用人工读数的方式进行相应数据属性的数据采集；

S17，数据采集小组使用数据采集端子系统将当前所采集的具体数据属性值通过Socket连接传回给中央控制端子系统；

S18，数据采集小组使用中央控制端子系统接收回传的检测数据，并存储在本地Access数据库；

S19，数据采集小组使用中央控制端子系统、数据采集端子系统循环S13-S18至当前检测数据的所有属性采集完毕；

S20，数据采集小组使用中央控制端子系统即时对当前检测数据进行校验，得到即时检测结果；

S21，数据采集小组获取另一个待检测数据，使用中央控制端子系统、数据采集端子系统循环S13-S20至检测任务中所有待检测数据采集完毕；

S22，数据采集小组使用中央控制端子系统将检测后的所有数据结果在Internet环境下回传给系统管理端子系统的业务数据库，完成数据同步；

S23，项目负责人使用系统管理端子系统查看和审核检测数据结果，对数据采集结果较差的检测点进行检测任务再次分配操作，以便后期重新检测；

S24，项目负责人使用系统管理端子系统对所有检测数据的所有属性结果，进行整体数据校验；

S25，项目负责人使用系统管理端子系统上传检测报告模板；

S26，项目负责人使用系统管理端子系统生成检测报告。

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