劉英杰 王偉雄 李中興 王新華 林創(chuàng)魯 陳敏 黃代民

（廣州市特種機電設(shè)備檢測研究院）

0 引言

電梯是垂直運輸?shù)闹饕煌üぞ撸S著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，電梯的使用不僅遍及各行各業(yè)，而且與人民的生活緊密相關(guān)。電梯安全運行涉及生產(chǎn)、安裝、檢驗、維護(hù)、修理等多個環(huán)節(jié)[1]。按照傳統(tǒng)的處理方法對電梯進(jìn)行檢驗、記錄、備案、檢索已比較困難，特別是隨著電梯數(shù)量的迅速增加，人機比矛盾更加突出[2]。電梯現(xiàn)場檢驗往往需要查詢被檢電梯的維護(hù)保養(yǎng)記錄、歷史檢驗等信息，并記錄檢驗結(jié)果。而目前常用的檢驗方法是將歷史檢驗和維護(hù)數(shù)據(jù)、現(xiàn)場檢驗原始記錄和檢驗合格記錄分開錄入數(shù)據(jù)庫，存在作業(yè)效率低、歷史檢驗信息和維護(hù)信息利用率低、信息化管理不便等問題[3]。為了提高檢驗效率，本文提出基于Socket的電梯安全檢驗數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)，重點論述了數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程通訊方法的工作原理和實現(xiàn)過程。

1 數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架

電梯安全檢驗數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)是利用現(xiàn)代通信、物聯(lián)網(wǎng)、RFID、微電子和高精度測量等先進(jìn)技術(shù)，實現(xiàn)電梯檢驗的智能化、電梯能效檢測和管理的高效化?？紤]各子系統(tǒng)間的協(xié)同和融合，統(tǒng)一規(guī)劃[4-5]，基于 Socket的電梯安全檢驗數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。電梯基本信息存儲在數(shù)據(jù)中心，檢驗終端通過3G網(wǎng)絡(luò)訪問遠(yuǎn)程服務(wù)器，調(diào)取電梯檢驗記錄信息。

圖1 基于Socket的電梯安全檢驗數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1.1 數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)通訊

基于 Socket的電梯安全檢驗數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)由檢驗終端和智能查詢服務(wù)器組成，通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)挖掘機與實時通訊機實現(xiàn)客戶端與遠(yuǎn)程服務(wù)器數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸。其中，現(xiàn)場數(shù)據(jù)挖掘機負(fù)責(zé)在線監(jiān)控檢驗終端與檢驗智能查詢服務(wù)器的連接情況；實時通訊機負(fù)責(zé)提供檢驗終端與檢驗智能查詢服務(wù)器之間的通訊服務(wù)。電梯檢驗的通訊過程具體分為：檢驗任務(wù)分發(fā)與終端顯示、檢驗信息回放、記錄數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)對時?；赟ocket的電梯安全檢驗數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù) 流如圖2 所示。

圖2 基于Socket的電梯安全檢驗數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)流

1.2 基于Socket的通訊設(shè)計

采用 Socket技術(shù)實現(xiàn)客戶端與遠(yuǎn)程服務(wù)器之間的遠(yuǎn)程通訊。其具有傳輸時間短、高可靠、加密特性、傳輸數(shù)據(jù)可自定義等特點。適合客戶端與遠(yuǎn)程服務(wù)器之間的實時數(shù)據(jù)交互，而且安全性能好，滿足檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性與可靠性要求。

1.2.1 在C#中Socket的實現(xiàn)方法

基于 Socket的電梯安全檢驗遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是基于微軟的C# Socket網(wǎng)絡(luò)編程實現(xiàn)的，使用包含豐富子程序的Net. Sockets程序包，開發(fā)電梯檢驗系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。在遠(yuǎn)程服務(wù)器與客戶端之間創(chuàng)建Socket套接字構(gòu)建通訊通道，數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收都由該通道實現(xiàn)。客戶端通過Connect與遠(yuǎn)程服務(wù)器相連，在保證客戶端與遠(yuǎn)程服務(wù)器之間有效綁定的情況下，將電梯檢驗項目數(shù)據(jù)、檢驗任務(wù)下發(fā)信息、檢驗信息回傳數(shù)據(jù)等以文件流的方式發(fā)向目的終結(jié)點，同時在目的終結(jié)點處利用Listen來監(jiān)聽Socket接口上的連接請求，調(diào)用Accept完成數(shù)據(jù)接收操作。在Socket通訊完成時，要使用Close和Shutdown來禁止和關(guān)閉Socket套接字。Socket的通信原理圖如圖3 所示[6-8]。為保證通訊可靠，使用 TCP三次握手通訊方式，在移動檢驗終端向監(jiān)控軟件發(fā)送同步序列編號后，監(jiān)控軟件響應(yīng)并應(yīng)答，移動檢驗終端確認(rèn)后雙方處于同步發(fā)送與接收狀態(tài)，虛連接建立。

1.2.2 通訊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計

為保證遠(yuǎn)程服務(wù)器與客戶端之間的數(shù)據(jù)實時準(zhǔn)確通訊，將通訊的數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝處理，并定義多個通訊結(jié)構(gòu)體。遠(yuǎn)程服務(wù)器與客戶端之間按照約定的通訊結(jié)構(gòu)體以文件流的形式通訊，在目的終結(jié)點同樣以該結(jié)構(gòu)體進(jìn)行數(shù)據(jù)拆解，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離準(zhǔn)確傳輸。電梯檢驗任務(wù)的分發(fā)和終端顯示通訊結(jié)構(gòu)體如下：

圖3 Socket通訊原理圖

1)電梯檢驗任務(wù)的分發(fā)

2)電梯檢驗信息的回放

3)檢驗參數(shù)回傳

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計

使用檢驗智能查詢服務(wù)器前，需要建立電梯 ID庫，并保證檢驗終端與電梯檢驗智能查詢軟件通訊正常。

2.1 電梯檢驗任務(wù)分發(fā)和終端顯示

每次檢驗前需要檢查各項設(shè)備的運行狀況，確?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)挖掘機能正常運作，通過遠(yuǎn)程撥號獲取檢驗任務(wù)信息并在檢驗終端上顯示，檢驗開始。

2.2 電梯檢驗信息的回放

檢驗終端通過RFID讀取電梯ID號，也可以手動輸入，并從遠(yuǎn)程服務(wù)器下載該電梯的歷史檢驗記錄，智能移動終端將回傳的歷史檢驗數(shù)據(jù)顯示在用戶界面上。電梯歷史檢驗信息的回放程序設(shè)計流程如圖4所示。

圖4 電梯檢驗信息的回放流程圖

遠(yuǎn)程服務(wù)器向客戶端以文件流形式發(fā)送歷史檢驗記錄，存儲在“D:\CHECKFILE\”目錄，文件流讀取代碼如下：

2.3 原始記錄的判斷、數(shù)字化與回傳

成功登錄現(xiàn)場數(shù)據(jù)挖掘機，檢驗終端在線下載檢驗任務(wù)判斷標(biāo)準(zhǔn)，并對各項檢驗參數(shù)進(jìn)行判斷，對不合格項生成列表清單。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)無響應(yīng)時，可通過U盤將檢驗參數(shù)信息導(dǎo)進(jìn)電梯檢驗智能查詢軟件，由軟件操作寫入到數(shù)據(jù)庫中。

2.4 網(wǎng)絡(luò)對時

為保證檢驗終端與遠(yuǎn)程服務(wù)器時間一致，每次登錄時需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對時。檢驗終端上傳本地時間，現(xiàn)場數(shù)據(jù)挖掘機將上傳的時間與服務(wù)器時間校對（以服務(wù)器時間為基準(zhǔn)），校對后的時間回傳給檢驗終端。

3 應(yīng)用測試與結(jié)論

設(shè)計中，采用基于Windows操作系統(tǒng)的檢驗終端作為客戶端，在遠(yuǎn)程主機上內(nèi)嵌現(xiàn)場數(shù)據(jù)挖掘機和電梯檢驗智能查詢軟件作為遠(yuǎn)程服務(wù)器。

測試過程中，檢驗員在檢驗終端通過遠(yuǎn)程撥號下載遠(yuǎn)程服務(wù)器下發(fā)的電梯檢驗任務(wù)信息，并在任務(wù)信息對應(yīng)的檢驗界面進(jìn)行檢驗操作，完成后將檢驗項目數(shù)據(jù)封裝，以文件流的形式回傳給遠(yuǎn)程服務(wù)器，由它進(jìn)行入庫處理。在檢驗終端的界面上設(shè)置信息回放按鈕，可以查詢到歷史檢驗記錄。

電梯現(xiàn)場檢測界面如圖5所示。其中，√表示該項合格；×表示該項不合格；空白表示無此項。在要求輸入具體參數(shù)的地方輸入檢測結(jié)果，由軟件自動判定是否合格，提高了效率。

電梯檢驗智能查詢軟件界面如圖6所示。具體包括：基本信息管理、電梯信息管理、電梯檢驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計查詢、系統(tǒng)操作四大菜單。其中，系統(tǒng)基本信息管理完成對用戶及檢驗員信息管理；電梯信息管理完成電梯信息入庫登記操作；電梯檢驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計查詢完成檢驗任務(wù)分發(fā)和歷史記錄回放操作；系統(tǒng)操作菜單完成基本的系統(tǒng)操作。

圖5 電梯現(xiàn)場檢測界面

圖6 電梯檢驗智能查詢軟件界面

測試表明，采用基于 Socket電梯安全檢驗遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎh(yuǎn)程服務(wù)器能正確下發(fā)電梯檢驗任務(wù)信息，并能無差錯地接收來自檢驗終端的電梯檢驗數(shù)據(jù)文件流，數(shù)據(jù)通訊正確，實時性好。在實際應(yīng)用中，可同時支持多臺檢驗終端在線工作，服務(wù)器響應(yīng)快而穩(wěn)定，支持大數(shù)據(jù)入庫處理，滿足遠(yuǎn)程通訊要求，從而提高電梯安全檢驗的效率與智能化水平。

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