陳忠孝 韓錦波 李雪艷 王 軍 楊珊珊

(西安工業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院,陜西 西安 710021)

基于安卓手機(jī)的自動(dòng)打樁機(jī)群控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

陳忠孝 韓錦波 李雪艷 王 軍 楊珊珊

(西安工業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院,陜西 西安 710021)

為了提高打樁機(jī)施工效率和安全保障，實(shí)現(xiàn)打樁機(jī)作業(yè)和控制的自動(dòng)化，設(shè)計(jì)了一種基于安卓手機(jī)的自動(dòng)打樁機(jī)群控系統(tǒng)。該系統(tǒng)將自動(dòng)控制技術(shù)和遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用到打樁機(jī)群中，采用安卓手機(jī)、通過(guò)數(shù)傳電臺(tái)和藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)控制現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)沖孔打樁機(jī)群，實(shí)現(xiàn)了打樁的全/半自動(dòng)化和打樁機(jī)群的遠(yuǎn)程監(jiān)控。試驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)具有效率高、靈活性好和實(shí)時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

打樁機(jī) 自動(dòng)化 遠(yuǎn)程監(jiān)控 無(wú)線(xiàn)數(shù)傳電臺(tái) 藍(lán)牙 通信協(xié)議 APP

0 引言

目前，我國(guó)打樁機(jī)[1]的使用主要由操作人員手動(dòng)完成，依靠施工人員的經(jīng)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)對(duì)打樁機(jī)的剎車(chē)和離合、放線(xiàn)和收線(xiàn)的控制。但由于手動(dòng)控制受操作人員經(jīng)驗(yàn)和外界環(huán)境的影響較大，在工地施工的時(shí)候，不但要對(duì)每臺(tái)打樁機(jī)進(jìn)行單獨(dú)控制，還須現(xiàn)場(chǎng)操作。這不僅造成了人力浪費(fèi)、效率低下，而且存在安全隱患，無(wú)法保證施工質(zhì)量，有時(shí)容易發(fā)生一些不必要的意外和損失。本文針對(duì)控制對(duì)象速度快、沖擊大的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)了一種基于打樁機(jī)群的自動(dòng)打樁和監(jiān)控系統(tǒng)。該設(shè)計(jì)旨在實(shí)現(xiàn)打樁機(jī)的自動(dòng)控制和多臺(tái)打樁機(jī)的群監(jiān)控，從而在減輕施工人員勞動(dòng)強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，加快施工進(jìn)度、提高人身安全性、降低工程成本，從總體上提高了設(shè)計(jì)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

1 系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)

本文提出基于Android手機(jī)的自動(dòng)打樁機(jī)群監(jiān)控系統(tǒng)，由具備采集信息功能的單臺(tái)樁機(jī)、通信轉(zhuǎn)換模塊和群監(jiān)控安卓手機(jī)客戶(hù)端構(gòu)成。該系統(tǒng)可通過(guò)Android手機(jī)界面遠(yuǎn)程觀(guān)察現(xiàn)場(chǎng)打樁機(jī)群的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)的變化。如果出現(xiàn)意外或打樁機(jī)參數(shù)錯(cuò)誤，在Android手機(jī)界面上就會(huì)顯示異常并發(fā)出警告，這時(shí)操作人員可以針對(duì)不同的情況發(fā)出不同的控制指令，通過(guò)藍(lán)牙傳送到無(wú)線(xiàn)數(shù)傳電臺(tái)，再把命令發(fā)送到被控打樁機(jī)的控制器上；控制器將按照指令內(nèi)容對(duì)打樁機(jī)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置或修改；同時(shí)，由微控制器把現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)傳遞給遠(yuǎn)程Android手機(jī)。在指令傳遞過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)信息也可以傳輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)Android手機(jī)上。這個(gè)現(xiàn)場(chǎng)Android手機(jī)是通過(guò)藍(lán)牙連接控制器的，其作用就是作為一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)站，在操作人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)時(shí)無(wú)論遠(yuǎn)近都可以實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè)打樁機(jī)的運(yùn)行情況。

系統(tǒng)具體工作流程為：當(dāng)單臺(tái)打樁機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)工作時(shí)，操作人員通過(guò)人機(jī)接口對(duì)打樁機(jī)進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，如剎車(chē)時(shí)間、離合時(shí)間、提升高度、剎車(chē)高度、余繩長(zhǎng)度等。中心控制器根據(jù)所設(shè)定的參數(shù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)發(fā)出松開(kāi)剎車(chē)控制桿和拉緊離合控制桿的命令。繞線(xiàn)器借助定滑輪和齒輪的傳動(dòng)作用開(kāi)始繞線(xiàn)，進(jìn)而提升樁錘。樁錘到達(dá)預(yù)設(shè)的提升高度時(shí)，控制器發(fā)出指令松開(kāi)離合控制桿，樁錘自由落體，以其自身重力撞向樁基；當(dāng)樁錘到達(dá)剎車(chē)高度時(shí)，控制器又發(fā)出指令拉緊剎車(chē)控制桿，但瞬間又松開(kāi)；經(jīng)過(guò)離合時(shí)間的作用之后，控制器再發(fā)出指令拉緊離合控制桿，樁錘再次被提升。如此往復(fù)，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的打樁自動(dòng)作業(yè)[2]。

2 系統(tǒng)硬件邏輯分層

基于Android手機(jī)的自動(dòng)打樁機(jī)群控系統(tǒng)由三個(gè)層次組成：現(xiàn)場(chǎng)打樁機(jī)檢測(cè)和控制層、現(xiàn)場(chǎng)控制器和Android手機(jī)層、無(wú)線(xiàn)通信和遠(yuǎn)端Android手機(jī)層。系統(tǒng)硬件邏輯分層流程圖如圖1所示。

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和控制層主要由四個(gè)部分組成：剎車(chē)和離合的控制、起錘信號(hào)的檢測(cè)、高度檢測(cè)、保護(hù)和故障處理模塊?，F(xiàn)場(chǎng)使用氣缸對(duì)剎車(chē)和離合的松、緊進(jìn)行切換，從而控制樁錘；采用電流互感器，采集電機(jī)工作時(shí)的電流。通過(guò)采集電流值的大小，判斷樁錘的起錘信號(hào)。當(dāng)電流值過(guò)大時(shí)，微控制器將控制過(guò)壓、過(guò)電流模塊對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。高度檢測(cè)采用永磁鐵和霍爾傳感器模塊。將數(shù)十個(gè)永磁鐵均勻固定在繞線(xiàn)器的輪子邊緣，由固定在不遠(yuǎn)處的霍爾傳感器檢測(cè)輪子轉(zhuǎn)過(guò)的角度。故障處理模塊對(duì)打樁機(jī)系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的幾種故障進(jìn)行預(yù)處理和保護(hù)動(dòng)作。當(dāng)遇到天錘、夾錘(吸錘)、卡錘和鋼絲斷繩等故障時(shí)，系統(tǒng)的處理動(dòng)作為緊剎車(chē)-松離合-關(guān)電機(jī)電源。

圖1 系統(tǒng)硬件邏輯分層圖

Fig.1 Logic layers of system hardware

現(xiàn)場(chǎng)控制器與Android手機(jī)層包括兩個(gè)部分：現(xiàn)場(chǎng)控制器和現(xiàn)場(chǎng)Android手機(jī)?，F(xiàn)場(chǎng)控制器完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)傳感器和氣缸的控制，并接收現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的數(shù)據(jù)信息。現(xiàn)場(chǎng)Android手機(jī)通過(guò)藍(lán)牙與現(xiàn)場(chǎng)控制器連接，通過(guò)手機(jī)界面觀(guān)察現(xiàn)場(chǎng)打樁機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。不同的操作人員可以通過(guò)手機(jī)APP，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到現(xiàn)場(chǎng)打樁機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。

無(wú)線(xiàn)通信[3]和遠(yuǎn)程Android手機(jī)層[4]包括兩個(gè)部分：無(wú)線(xiàn)通信部分和遠(yuǎn)程Android手機(jī)部分。無(wú)線(xiàn)通信部分采用的是無(wú)線(xiàn)數(shù)傳電臺(tái)，它與現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)線(xiàn)數(shù)傳電臺(tái)建立無(wú)線(xiàn)鏈路，連接成功后通過(guò)廣播的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。遠(yuǎn)程Android手機(jī)通過(guò)藍(lán)牙與電臺(tái)連接，操作人員通過(guò)操作Android手機(jī)，就能獲得現(xiàn)場(chǎng)打樁機(jī)群的運(yùn)行情況，并且能在手機(jī)界面上實(shí)時(shí)讀取顯示信息。這樣，當(dāng)打樁機(jī)在夜間運(yùn)行時(shí)，操作人員即使不去現(xiàn)場(chǎng)，也可以監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)打樁機(jī)的運(yùn)行情況，并對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

3 系統(tǒng)軟件分層

打樁機(jī)群控系統(tǒng)的軟件整體流程如圖2所示。

打樁機(jī)群系統(tǒng)從編程的框架角度分為系統(tǒng)初始化、系統(tǒng)管理和系統(tǒng)維護(hù)更新這三大部分；從功能角度分為本地操作和系統(tǒng)通信這兩大部分。系統(tǒng)中的本地操作部分和系統(tǒng)通信部分可通過(guò)初始化進(jìn)入正常的工作狀態(tài)，在工作中通過(guò)管理部分，使得兩部分可以很好地合作；而通過(guò)維護(hù)更新程序，可以讓系統(tǒng)對(duì)新的操作環(huán)境作出相應(yīng)的調(diào)整，以提高系統(tǒng)軟件的適用性。

本系統(tǒng)的本地操作軟件分為三部分：控制器與Android手機(jī)的藍(lán)牙連接部分、Android手機(jī)用戶(hù)交互界面[5]、文件管理部分。本地軟件框圖如圖3所示。

圖2 系統(tǒng)軟件整體流程圖

Fig.2 Overall flowchart of system software

圖3 系統(tǒng)本地軟件框圖

Fig.3 Local software of the system

Android手機(jī)與控制器是通過(guò)無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙模塊進(jìn)行連接的，使用Java語(yǔ)言編程，經(jīng)過(guò)查詢(xún)藍(lán)牙-配對(duì)藍(lán)牙-連接藍(lán)牙等過(guò)程，控制器與Android手機(jī)即可進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。Android手機(jī)顯示界面采用XML布局，并在布局中插入控件。當(dāng)操作人員對(duì)手機(jī)上的控件進(jìn)行操作時(shí)，控件就會(huì)執(zhí)行相應(yīng)的操作，設(shè)置的參數(shù)就會(huì)通過(guò)藍(lán)牙發(fā)送給管理系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行管理。文件管理部分是本地軟件工作的核心，系統(tǒng)初始化的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)可以通過(guò)儲(chǔ)存設(shè)置好數(shù)據(jù)的文件來(lái)獲取，而采集回來(lái)的數(shù)據(jù)也可以?xún)?chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)文件中，以便在調(diào)用歷史數(shù)據(jù)的時(shí)候使用。配置文件采用文本文件的方式編寫(xiě)，在Android SDK庫(kù)中有針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件管理的SOLite數(shù)據(jù)庫(kù)，利用Android平臺(tái)自帶的SQLiteOpenHelper類(lèi)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作[6]。

在系統(tǒng)通信的部分，除了本地軟件中的控制器與Android手機(jī)之間的藍(lán)牙通信，還有控制器與無(wú)線(xiàn)數(shù)傳電臺(tái)之間的通信，以及兩個(gè)電臺(tái)之間的通信。系統(tǒng)通信軟件框圖如4所示。

圖4 系統(tǒng)通信軟件框圖

Fig.4 System communication software

控制器與電臺(tái)之間是通過(guò)串口連接的，串口部分分為串口數(shù)據(jù)接收和串口數(shù)據(jù)發(fā)送兩個(gè)部分，串口數(shù)據(jù)接收部分接收現(xiàn)場(chǎng)控制器傳送的數(shù)據(jù)。串口發(fā)送部分是根據(jù)遠(yuǎn)程端或現(xiàn)場(chǎng)手機(jī)發(fā)送的控制命令，來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)控制器進(jìn)行工作。兩個(gè)電臺(tái)之間通過(guò)建立無(wú)線(xiàn)鏈路進(jìn)行通信。首先進(jìn)行鏈路申請(qǐng)，然后建立鏈路，成功后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，最后進(jìn)行鏈路釋放。遠(yuǎn)程端的無(wú)線(xiàn)數(shù)傳電臺(tái)通過(guò)串口與控制器進(jìn)行連接，把接收的數(shù)據(jù)信息傳送到控制器，由控制器進(jìn)行協(xié)議解析；再把信息傳遞給遠(yuǎn)程Android手機(jī)，遠(yuǎn)程端手機(jī)設(shè)置的參數(shù)通過(guò)同樣的方式發(fā)送給現(xiàn)場(chǎng)控制器，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)打樁機(jī)群進(jìn)行操作。手機(jī)界面上可顯示不同打樁機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。

4 系統(tǒng)通信協(xié)議的設(shè)計(jì)

由于傳統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)數(shù)傳電臺(tái)[6]沒(méi)有設(shè)置通信協(xié)議，這就容易導(dǎo)致在數(shù)據(jù)傳遞的過(guò)程中發(fā)生丟失、超時(shí)、掉包等問(wèn)題，無(wú)法保證通信質(zhì)量。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)在原有無(wú)線(xiàn)數(shù)傳電臺(tái)上有所突破。結(jié)合無(wú)線(xiàn)數(shù)傳電臺(tái)的自身特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一組專(zhuān)屬協(xié)議。該協(xié)議不僅能實(shí)現(xiàn)一對(duì)一的數(shù)據(jù)發(fā)送，還能實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的數(shù)據(jù)發(fā)送，保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性。

將整個(gè)無(wú)線(xiàn)數(shù)傳電臺(tái)的通信鏈路劃分為應(yīng)用層、會(huì)話(huà)層和通信層。將傳統(tǒng)通信協(xié)議結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用層作為本協(xié)議結(jié)構(gòu)中的最高層。中間層是會(huì)話(huà)層，它主要保持遠(yuǎn)程端與現(xiàn)場(chǎng)端的通信暢通。最低層是通信層，它主要向上面的層提供要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。無(wú)線(xiàn)數(shù)傳電臺(tái)通信具體流程為：當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)控制站通過(guò)無(wú)線(xiàn)數(shù)傳電臺(tái)與遠(yuǎn)程控制中心進(jìn)行通信時(shí)，開(kāi)始對(duì)通信進(jìn)行申請(qǐng)；申請(qǐng)成功后，發(fā)送與接收雙方建立通信鏈路；進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在通信結(jié)束的時(shí)候，釋放通信鏈路[7]。

本系統(tǒng)通信協(xié)議的數(shù)據(jù)幀，結(jié)合了傳輸層數(shù)據(jù)幀格式以及鏈路層協(xié)議幀格式，然后進(jìn)行了融合和裁剪[8]。根據(jù)本系統(tǒng)的通信特點(diǎn)確定了協(xié)議幀格式，包括開(kāi)始字段、功能、請(qǐng)求序號(hào)、回復(fù)序號(hào)、源地址、目的地址、長(zhǎng)度、標(biāo)示、片偏移、片數(shù)、數(shù)據(jù)、校驗(yàn)和結(jié)束字段[8]。

各個(gè)字段的具體含義如下。

(1)開(kāi)始字段：是協(xié)議數(shù)據(jù)幀的開(kāi)始，占用1B，把“01111110”作為開(kāi)始的標(biāo)記。

(2)功能位:本協(xié)議把功能位分割成申請(qǐng)狀態(tài)、連接狀態(tài)、斷開(kāi)狀態(tài)和回復(fù)狀態(tài)四個(gè)部分。

①申請(qǐng)狀態(tài)：占用2B，用來(lái)申請(qǐng)通信。當(dāng)此位置為1、回復(fù)狀態(tài)為0時(shí)，表示此狀態(tài)處于申請(qǐng)的狀態(tài)。如果對(duì)方同意了此申請(qǐng)，就會(huì)給發(fā)送方回復(fù)，將此位置設(shè)置為1，回復(fù)狀態(tài)位設(shè)置為1。

②連接狀態(tài):占用2B，用來(lái)建立連接。當(dāng)此位設(shè)置為1、回復(fù)狀態(tài)是0時(shí)，表示此功能位處于請(qǐng)求連接狀態(tài)。如果對(duì)方同意此請(qǐng)求，會(huì)給發(fā)送方回復(fù)，將此位設(shè)置為1，回復(fù)狀態(tài)設(shè)置成1。

③斷開(kāi)狀態(tài)：占用2B，當(dāng)通信結(jié)束時(shí)，需要斷開(kāi)連接。其用法與前面類(lèi)似。給對(duì)方發(fā)送通知，然后根據(jù)回復(fù)狀位進(jìn)行判斷。

④回復(fù)狀態(tài)：占用2B。它不單獨(dú)使用與前面的三個(gè)狀態(tài)配合使用。

(3)請(qǐng)求序號(hào)：占用1B。記錄當(dāng)前申請(qǐng)的個(gè)數(shù)，從0開(kāi)始編號(hào)。

(4)回復(fù)序號(hào)：占用1B。記錄回復(fù)的個(gè)數(shù)，從0開(kāi)始編號(hào)。

(5)源地址：占用4B。描述發(fā)送方的主機(jī)地址。

(6)目的地址：占用4B。描述接收方的主機(jī)地址。

(7)長(zhǎng)度：就是數(shù)據(jù)幀的長(zhǎng)度，占用2B。

(8)標(biāo)示：占用2B。對(duì)當(dāng)前傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀的片段標(biāo)示，判斷所需要發(fā)送的數(shù)據(jù)段的長(zhǎng)度是否超過(guò)所要求的最大長(zhǎng)度。如果超過(guò)了，就要對(duì)這部分?jǐn)?shù)據(jù)段進(jìn)行分片處理。

(9)片偏移：占用2B。如果數(shù)據(jù)段超過(guò)最大的長(zhǎng)度，就將會(huì)被切斷，此時(shí)的片偏移描述這個(gè)被切割的片段屬于第幾片，這樣可以幫助接收端對(duì)數(shù)據(jù)段進(jìn)行重組。

(10)片數(shù)：占用2B。描述較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)報(bào)被分割后的數(shù)據(jù)片的數(shù)量。

(11)數(shù)據(jù)：需要發(fā)送的數(shù)據(jù)。最大長(zhǎng)度為65 535-23=65 512B。

(12)校驗(yàn):采用CRC校驗(yàn)的方式,校驗(yàn)的范圍從申請(qǐng)時(shí)的第一字節(jié)的第一位開(kāi)始到最后一個(gè)字節(jié)的最后一位結(jié)束。

數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)組幀和解幀程序流程圖如圖5所示。

圖5 組幀及解幀程序流程圖

Fig.5 Flowchart of framing and de-framing program

5 群監(jiān)控客戶(hù)端的軟件設(shè)計(jì)

客戶(hù)端[9]由一些功能模塊程序構(gòu)成，其中包括系統(tǒng)主界面模塊、藍(lán)牙連接模塊、打樁機(jī)模塊、參數(shù)設(shè)定模塊等。用戶(hù)連接藍(lán)牙時(shí)，要先輸入匹配碼實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證，再利用藍(lán)牙通過(guò)現(xiàn)有的協(xié)議向CPU發(fā)出請(qǐng)求；CPU響應(yīng)之后，會(huì)發(fā)送所采集的組幀數(shù)據(jù)到客戶(hù)端。客戶(hù)端接收數(shù)據(jù)時(shí)具有固定的格式，所以必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解幀并顯示。

以某個(gè)控件的點(diǎn)擊事件為例，介紹客戶(hù)端軟件的軟件流程，如圖6所示。

圖6 客戶(hù)端軟件流程圖

Fig.6 Flowchart of client software

6 客戶(hù)端界面設(shè)計(jì)和調(diào)試

首先，在安卓手機(jī)[10]中找到群監(jiān)控系統(tǒng)客戶(hù)端的APP圖標(biāo)；點(diǎn)擊圖標(biāo)打開(kāi)客戶(hù)端，需先啟動(dòng)藍(lán)牙連接功能，輸入系統(tǒng)匹配的密碼，從而完成數(shù)據(jù)傳輸路徑的建立；主界面有六個(gè)按鍵，分別為連接藍(lán)牙、運(yùn)行數(shù)據(jù)、參數(shù)配置、狀態(tài)測(cè)試、樁機(jī)啟/停與退出。

APP被啟動(dòng)后，首先要實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙連接功能。點(diǎn)擊藍(lán)牙連接按鈕后跳轉(zhuǎn)界面，輸入設(shè)定好的匹配碼實(shí)現(xiàn)連接。

在樁機(jī)作業(yè)前，可對(duì)樁機(jī)的性能進(jìn)行簡(jiǎn)單測(cè)試。點(diǎn)擊狀態(tài)測(cè)試按鈕后跳轉(zhuǎn)界面，此時(shí)可對(duì)每臺(tái)樁機(jī)的剎車(chē)、離合以及樁錘高度進(jìn)行測(cè)試，以避免意外狀況的發(fā)生。

樁機(jī)測(cè)試完成后，還要對(duì)各臺(tái)樁機(jī)進(jìn)行參數(shù)初始化設(shè)定。點(diǎn)擊參數(shù)配置鈕后跳轉(zhuǎn)界面，可以看到有如下四項(xiàng)重要參數(shù)：剎車(chē)時(shí)間、離合時(shí)間、提升高度和余繩長(zhǎng)度。在根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境進(jìn)行參數(shù)配置后，即可運(yùn)行作業(yè)。

當(dāng)操作人員想要監(jiān)控某臺(tái)樁機(jī)參數(shù)和狀態(tài)時(shí)，可點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕。手機(jī)界面就會(huì)跳轉(zhuǎn)到運(yùn)行界面，供工作人員實(shí)時(shí)了解運(yùn)行狀況，并可根據(jù)參數(shù)和狀態(tài)情況對(duì)樁機(jī)接下來(lái)的工作模式進(jìn)行調(diào)整。

運(yùn)行過(guò)程中難免會(huì)有突發(fā)狀況，例如卡錘、天錘、偏孔或數(shù)據(jù)報(bào)錯(cuò)等。此時(shí)，可點(diǎn)擊樁機(jī)啟/停按鈕后跳轉(zhuǎn)界面，以及時(shí)對(duì)意外狀況的樁機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離啟/?？刂?，避免人身安全事故或財(cái)產(chǎn)的損失。

本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)客戶(hù)端界面主要以黑色作為背景色，白色作為字體顏色，整體感覺(jué)簡(jiǎn)潔大方、清晰明了。界面的操作主要通過(guò)按鍵應(yīng)答方式，實(shí)現(xiàn)了頁(yè)面跳轉(zhuǎn)和系統(tǒng)功能。

7 結(jié)束語(yǔ)

本文所設(shè)計(jì)的基于Android手機(jī)的自動(dòng)打樁機(jī)群控系統(tǒng)作為一個(gè)工業(yè)產(chǎn)品，達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求。結(jié)合無(wú)線(xiàn)數(shù)傳電臺(tái)對(duì)其進(jìn)行通信協(xié)議設(shè)計(jì)，使遠(yuǎn)程控制中心可通過(guò)無(wú)線(xiàn)數(shù)傳電臺(tái)通信對(duì)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)沖孔打樁機(jī)的剎車(chē)時(shí)間、離合時(shí)間以及剎車(chē)距離等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

使用遠(yuǎn)程Android手機(jī)，能夠很好地監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)工作狀態(tài)。一旦出現(xiàn)問(wèn)題，工作人員還能在第一時(shí)間作出反應(yīng)，這樣更為便利，也降低了危險(xiǎn)系數(shù)、緩解了工作壓力，幫助操作員避免了由于操作失誤引起的嚴(yán)重事故，使操作更加靈活。

[1] 秦剛，周振東.手動(dòng)式?jīng)_孔打樁機(jī)自動(dòng)化改進(jìn)及穩(wěn)定性研究[J].機(jī)械與電子,2015(10):38-41.

[2] 劉坤.液壓打樁錘脫樁保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其緩沖特性研究[D].長(zhǎng)沙:中南大學(xué)，2013.

[3] 陳海明，崔莉，謝開(kāi)斌.物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)方法的比較研究[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào),2013,36(1):168-188.

[4] 張雅楠，楊璐，鄭麗敏.基于Android手機(jī)的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2013,33(A01):283-286.

[5] 鄒鑫.基于Android手機(jī)攝像頭的可見(jiàn)光通信技術(shù)研究[D].大連：大連海事大學(xué)，2015

[6] 鄭曉霧.基于安卓平臺(tái)和藍(lán)牙技術(shù)語(yǔ)音系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].西安：西安電子科技大學(xué),2014.

[7] 黃春犁，高敏，高金明.無(wú)線(xiàn)數(shù)傳電臺(tái)技術(shù)在風(fēng)電場(chǎng)SCADA系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].華電技術(shù),2015(10):72-75.

[8] 許邁.基于無(wú)線(xiàn)數(shù)傳電臺(tái)和WIFI的局域網(wǎng)通信信號(hào)切換的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].武漢：華中師范大學(xué),2012.

[9] 張瑞卿.基于Android手機(jī)客戶(hù)端的中央空調(diào)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)[D].廈門(mén)：廈門(mén)大學(xué),2014.

[10]汪永松.Android手機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)之信息平臺(tái)移動(dòng)客戶(hù)端[J].電腦編程技巧與維護(hù),2013(13):29-37.

Design of the Automatic Piledriver Group Control System Based on Android Mobile Phone

In order to improve the construction efficiency and security of piledriver,and realize automation of the operation and control of piledriver,the automatic piledriver group control system based on Android mobile phone is designed.The automatic control technology and remote monitoring technology are applied into the piledriver group,by using Android mobile phone,through data transmission radio and Bluetooth wireless transmission data,the automatic punching pile driver group on site are controlled,the full and semi-automation of piling and the remote monitoring of the piledriver group is implemented.The test results show that the system has the advantages of high efficiency,flexibility and real-time performance.

Piledriver Automation Remote control Wireless digital transmission radio Bluetooth Communication protocol APP

陜西省教育廳服務(wù)地方專(zhuān)項(xiàng)計(jì)劃基金資助項(xiàng)目(編號(hào)：15JF018)；

陜西省科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃基金資助項(xiàng)目(編號(hào)：2014K05-44);

西安市科技計(jì)劃基金資助項(xiàng)目(編號(hào)：CXY1520-2)。

陳忠孝(1963—)，男，1984年畢業(yè)于沈陽(yáng)建筑大學(xué)，獲碩士學(xué)位，教授；主要從事計(jì)算機(jī)控制、智能控制方向的研究。

TH7;TP273

A

10.16086/j.cnki.issn 1000-0380.201612021

修改稿收到日期：2016-06-13。