何愛(ài)　謝秀芬　尹云

摘要：工程機(jī)械智能部件程序需要持續(xù)升級(jí)優(yōu)化，以滿足用戶需求。介紹智能部件遠(yuǎn)程升級(jí)原理和文件流傳輸協(xié)議，開(kāi)發(fā)一套遠(yuǎn)程升級(jí)應(yīng)用工具軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)分散在全國(guó)各地的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程程序升級(jí)。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械；智能部件；遠(yuǎn)程； 程序升級(jí)

DOIDOI：10.11907/rjdk.151207

中圖分類號(hào)：TP319

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：16727800（2015）006008003

基金項(xiàng)目基金項(xiàng)目：國(guó)家863高科技資助項(xiàng)目（2013AA041105）

作者簡(jiǎn)介作者簡(jiǎn)介：何愛(ài)（1980-），女，湖南長(zhǎng)沙縣人 ，碩士，三一重工股份有限公司工程師，研究方向?yàn)榭刂乒こ?；謝秀芬（1983-），女，湖南冷水江人，碩士，三一重工股份有限公司工程師，研究方向?yàn)闇y(cè)控技術(shù)；尹云（1985-），女，湖南長(zhǎng)沙縣人，碩士，三一重工股份有限公司工程師，研究方向?yàn)閭鞲屑夹g(shù)。

0 引言

工程機(jī)械設(shè)備控制系統(tǒng)主要包括控制器、顯示屏、移動(dòng)終端等智能部件。智能部件在各種復(fù)雜工作環(huán)境中會(huì)出現(xiàn)程序異常，從而影響主機(jī)設(shè)備正常工作，同時(shí)智能部件的應(yīng)用程序需要持續(xù)升級(jí)優(yōu)化，為客戶提供更好服務(wù)。

對(duì)分散在全國(guó)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的工程機(jī)械設(shè)備進(jìn)行升級(jí)，如采用服務(wù)工程師本地升級(jí)方式，這種方式耗費(fèi)成本巨大[13]。采用遠(yuǎn)程升級(jí)方式，使用者只需在遠(yuǎn)程監(jiān)控中心點(diǎn)擊鼠標(biāo)即可輕松完成操作流程。遠(yuǎn)程升級(jí)為設(shè)備維護(hù)提供了一種便捷、高效和低成本的途徑，能快速處理因程序異常而出現(xiàn)的設(shè)備故障，并且可以增強(qiáng)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控能力。

1 智能部件應(yīng)用程序遠(yuǎn)程升級(jí)原理

智能部件應(yīng)用程序遠(yuǎn)程升級(jí)工具采用B/S模式，可支持移動(dòng)終端（SYMT）、控制器（SYMC）和工業(yè)顯示屏（SYLD）等智能部件。

該工具可對(duì)用戶創(chuàng)建的批量升級(jí)任務(wù)進(jìn)行調(diào)度，采用SCP流傳輸協(xié)議，將升級(jí)文件發(fā)送至遠(yuǎn)端工程機(jī)械設(shè)備上安裝的由控制器、顯示屏、移動(dòng)終端等組成的控制系統(tǒng)，利用升級(jí)文件進(jìn)行升級(jí)處理，并將處理結(jié)果反饋至監(jiān)控中心。

工程機(jī)械智能部件應(yīng)用程序遠(yuǎn)程升級(jí)過(guò)程原理如圖1所示。

基于B/S模式的Web升級(jí)界面設(shè)計(jì)有較好的用戶體驗(yàn)，且遠(yuǎn)程升級(jí)任務(wù)處理效率高。功能模塊按每個(gè)操作流程設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，后臺(tái)處理采用Windows服務(wù)程序方式，對(duì)大批量升級(jí)任務(wù)采用滑動(dòng)窗口調(diào)度機(jī)制，并且根據(jù)移動(dòng)終端上電狀態(tài)進(jìn)行排序，優(yōu)先將升級(jí)文件發(fā)送至遠(yuǎn)端的智能部件。

2 遠(yuǎn)程升級(jí)工具功能設(shè)計(jì)

根據(jù)工程施工實(shí)際需求，本文所設(shè)計(jì)的智能部件應(yīng)用程序遠(yuǎn)程升級(jí)工具分為系統(tǒng)主頁(yè)、遠(yuǎn)程升級(jí)、版本上傳、日志查詢4大功能模塊。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.1 系統(tǒng)主頁(yè)

滿足便捷性需求，系統(tǒng)頁(yè)面分為4個(gè)區(qū)：導(dǎo)航區(qū)、用戶信息、查詢區(qū)、查詢結(jié)果區(qū)。

系統(tǒng)主頁(yè)設(shè)計(jì)如圖3所示。可根據(jù)工程機(jī)械主機(jī)設(shè)備編號(hào)、智能部件序列號(hào)、SYMC狀態(tài)、SYMT狀態(tài)、應(yīng)用程序類型、版本號(hào)等條件查詢主機(jī)和智能部件的裝機(jī)關(guān)系。以便選擇主機(jī)對(duì)應(yīng)的智能部件進(jìn)行遠(yuǎn)程升級(jí)。登錄系統(tǒng)以后，進(jìn)入系統(tǒng)主頁(yè)。

2.2 版本上傳

版本上傳主要提供遠(yuǎn)程升級(jí)程序的版本定義和升級(jí)文件上傳功能。用戶輸入程序類型、程序版本號(hào)、版本文件和版本說(shuō)明，上傳程序文件。根據(jù)程序版本類型和版本號(hào)，查詢當(dāng)前有效版本信息。

2.3 遠(yuǎn)程升級(jí)

遠(yuǎn)程升級(jí)功能模塊可以選擇主機(jī)對(duì)應(yīng)的智能部件、升級(jí)程序類型、升級(jí)程序目標(biāo)版本等信息，批量創(chuàng)建遠(yuǎn)程升級(jí)任務(wù)。

圖4描述了遠(yuǎn)程升級(jí)任務(wù)處理流程。用戶根據(jù)裝機(jī)關(guān)系創(chuàng)建針對(duì)各類智能部件遠(yuǎn)程升級(jí)任務(wù)?？紤]任務(wù)流傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬限制，后臺(tái)批處理程序根據(jù)移動(dòng)終端的上電狀態(tài)進(jìn)行排序，優(yōu)先處理任務(wù)隊(duì)列中前200項(xiàng)任務(wù)。調(diào)用流傳輸SCADA接口發(fā)送升級(jí)文件至移動(dòng)終端。監(jiān)控中心與移動(dòng)終端、智能部件之間采用自主設(shè)計(jì)的流傳輸協(xié)議。

圖5為創(chuàng)建遠(yuǎn)程升級(jí)任務(wù)的實(shí)例，在當(dāng)前升級(jí)任務(wù)欄，顯示當(dāng)前升級(jí)任務(wù)的主機(jī)編號(hào)、程序類別、程序名稱、當(dāng)前版本、升級(jí)版本、文件發(fā)送進(jìn)度和開(kāi)始時(shí)間。點(diǎn)擊異常按鈕，可以查看當(dāng)前升級(jí)中的異常信息。在歷史升級(jí)任務(wù)欄，可以查看歷史任務(wù)的主機(jī)編號(hào)、程序類型、程序文件名、升級(jí)前后版本、任務(wù)創(chuàng)建時(shí)間、主站發(fā)送狀態(tài)、主站至從站處理時(shí)刻、SYLD完成接受時(shí)刻、升級(jí)時(shí)刻、是否成功，失敗代碼、創(chuàng)建人、SYMT編號(hào)、SYMC序列號(hào)、SYLD序列號(hào)等信息。

2.4 日志查詢

日志查詢主要便于用戶根據(jù)主機(jī)編號(hào)、智能部件序列號(hào)、版本號(hào)、操作時(shí)間和操作人員等查詢遠(yuǎn)程升級(jí)操作日志。

該功能模塊根據(jù)主機(jī)或智能部件的序列號(hào)、創(chuàng)建人、版本信息、任務(wù)創(chuàng)建時(shí)間和升級(jí)任務(wù)完成狀態(tài)等信息查詢遠(yuǎn)程升級(jí)操作日志。

3 傳輸機(jī)制設(shè)計(jì)

穩(wěn)定可靠的流傳輸協(xié)議是工程機(jī)械智能部件安全高效運(yùn)行的必要條件。企業(yè)監(jiān)控中心與移動(dòng)終端之間的無(wú)線鏈路通信容易受帶寬、通信信號(hào)等因素的影響。針對(duì)此情況，在遠(yuǎn)程升級(jí)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了一套適用的流傳輸協(xié)議。移動(dòng)終端、工業(yè)顯示屏和控制器等智能部件之間的流傳輸也可以采用該流傳輸協(xié)議。

3.1 流傳輸基本流程

流傳輸協(xié)議分為發(fā)送方和接收方，具體步驟如圖6所示。

（1）發(fā)送方將升級(jí)文件按216字節(jié)分成若干數(shù)據(jù)塊，以每秒5塊的頻率發(fā)送至接收端。

（2）接收方接收數(shù)據(jù)塊后將狀態(tài)反饋至發(fā)送方。反饋的信息包括缺失塊。

（3）發(fā)送方根據(jù)接收方反饋的信息，調(diào)整發(fā)送頻率，接收方接收越快，發(fā)送方發(fā)送越快，反之，若收方接收慢，則發(fā)送方發(fā)送調(diào)慢。并重新發(fā)送缺失塊。重復(fù)步驟（1）、（2）和（3），直至數(shù)據(jù)塊發(fā)送完畢。若發(fā)送方在一分鐘之內(nèi)未收到接收方任何反饋，則認(rèn)為此次流傳輸失敗。

（4）若發(fā)送中斷，接收方向發(fā)送方發(fā)送斷點(diǎn)續(xù)傳請(qǐng)求，發(fā)送方根據(jù)接收方斷點(diǎn)續(xù)傳請(qǐng)求繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)塊。

（5）數(shù)據(jù)塊發(fā)送完畢，發(fā)送方發(fā)送CRC32校驗(yàn)碼，接收方判斷校驗(yàn)碼，若發(fā)送方收到正確反饋，則完成文件發(fā)送。若錯(cuò)誤，則重傳。

3.2 應(yīng)用層協(xié)議及流類型定義

工程機(jī)械智能部件程序遠(yuǎn)程升級(jí)工具與流傳輸SCADA之間采用xml方式進(jìn)行通信。SEHC部件遠(yuǎn)程升級(jí)典型的xml代碼如下所示。

4 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了一種基于B/S模式的工程機(jī)械智能部件程序遠(yuǎn)程升級(jí)工具的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)過(guò)程。該工具采用一種穩(wěn)定、可靠、高速的流傳輸協(xié)議。企業(yè)監(jiān)控中心與移動(dòng)終端、遠(yuǎn)端的控制系統(tǒng)內(nèi)部CAN通信皆采用自主設(shè)計(jì)的流傳輸協(xié)議，協(xié)議針對(duì)移動(dòng)通信中存在的信號(hào)不穩(wěn)定等復(fù)雜情況進(jìn)行處理，支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳，為遠(yuǎn)程升級(jí)提供可靠支撐。該工具支持對(duì)SYMT、SYMC、SEHC和SYLD等關(guān)鍵智能部件的應(yīng)用程序升級(jí)。利用該工具已高效、便捷地完成近了40 000次升級(jí)任務(wù)，為工程機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程維護(hù)提供了便利。

參考文獻(xiàn)：

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責(zé)任編輯（責(zé)任編輯：陳福時(shí)）