陳 亮，李 潔

（1.陜西重型汽車有限公司，陜西西安 710200；2.西安鐵道技師學院，陜西西安 710038）

0 引言

VB（Visual Basic）是Microsoft 公司開發(fā)的一種通用的基于對象的可視化程序設計語言，擁有GUI（Graphical User Interface，圖形用戶界面）和RAD（Rapid Application Development，快速應用程序開發(fā)）系統(tǒng)。采用可視化編程，減少了代碼編寫難度，能快速地開發(fā)出應用程序。

汽車檢測線主要對下線車輛的制動（含輪重）、前照燈、側滑、車速和尾氣排放等機動車安全技術項目進行檢測，包含9 條線體，52 臺設備，分布式布局在兩個車間中。設備采用工控機控制，通過Ethernet 網(wǎng)絡與服務器和報檢計算機進行通信，汽車檢測線網(wǎng)絡拓撲如圖1 所示，最遠距離800 m，使用光纖收發(fā)器6 套，交換機8 臺。

圖1 汽車檢測線網(wǎng)絡拓撲

檢測線出現(xiàn)網(wǎng)絡后，經(jīng)常需要人工逐臺對服務器、計算機、工控機和網(wǎng)絡設備的聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)進行檢查，耗時需要20 min以上。而且設備維修人員的經(jīng)驗對故障的排查影響很大，導致故障處理時間長。使用VB 編寫網(wǎng)絡故障檢測算法，開發(fā)故障檢測程序，定位故障設備和故障點，可以有效解決以上問題。

1 總體功能設計

現(xiàn)場進行網(wǎng)絡故障排查時，首先要確定服務器、計算機和工控機的在網(wǎng)情況，找出掉線的設備。然后，根據(jù)掉線設備的數(shù)量和分布，判斷故障點，再逐一進行排查解決。因此，程序需要具備網(wǎng)絡狀態(tài)監(jiān)控和故障點邏輯判斷兩大功能。

通過編程依次循環(huán)對服務器、計算機和工控機進行網(wǎng)絡通斷測試，根據(jù)測試的結果，判斷設備網(wǎng)絡連接是否正常，不同的結果用不同的圖標來顯示，實現(xiàn)網(wǎng)絡監(jiān)控功能。將維修經(jīng)驗變成軟件算法，根據(jù)網(wǎng)絡通斷檢測結果，軟件自動進行邏輯判斷，確定可能的故障點，使用表格進行結果輸出。

2 界面設計

2.1 網(wǎng)絡狀態(tài)監(jiān)控界面

檢測線共有1 臺服務器、2 臺報檢計算機和19 臺工控機，分別位于登錄室、檢測線和磨合間3 個不同的地方。為使維修人員快速找出掉線設備及所在區(qū)域，界面中對22 臺設備進行分區(qū)域布局。登錄室區(qū)域包含服務器、計算機等3 臺設備，檢測線區(qū)域包含1#～5#檢測線的15 臺工控機，磨合間區(qū)域包含5#～8#磨合間的4 臺工控機。

本著用戶界面簡潔清晰的原則，使用Image 控件顯示不同的圖標來直觀表示設備聯(lián)網(wǎng)正常和聯(lián)網(wǎng)異常兩種網(wǎng)絡狀態(tài)。同時，設計監(jiān)控開始按鈕，使用CheckBox 控件，通過勾選動作既能實現(xiàn)監(jiān)控開始、停止的功能，又能顯示程序的運行狀態(tài)。點擊“退出”按鈕，即可退出軟件。網(wǎng)絡狀態(tài)監(jiān)控界面如圖2 所示。

圖2 網(wǎng)絡狀態(tài)監(jiān)控界面布局

2.2 故障點判斷界面

根據(jù)積累的故障排查經(jīng)驗，故障點判斷邏輯在登錄室、檢測線和磨合間3 種場景下是不同的。在不同的場景下，需要調用對應的邏輯方法，判斷出網(wǎng)絡故障，并顯示可能的故障點。因此，故障點判斷界面分為軟件所在位置（場景選擇）、檢測結果和可能的故障點3 個功能區(qū)。

使用OptionButton 控件，設計登錄室、檢測線和磨合間3 種不同的使用場景，通過勾選自動調用對應的算法。使用ListBox控件，顯示網(wǎng)絡故障檢測結果。使用ListBox 控件，顯示邏輯判斷的結果，故障點可能出現(xiàn)的位置和網(wǎng)絡設備。

點擊“檢測開始”按鈕，開始網(wǎng)絡故障判斷?！扒蹇諜z測結果”，實現(xiàn)列表框清屏功能?！胺祷亍卑粹o，可以快速返回網(wǎng)絡狀態(tài)監(jiān)控界面。點擊“退出”按鈕，即可退出軟件。故障點判斷界面如圖3 所示。

圖3 故障點判斷界面布局

3 算法編寫

程序算法主要包括按鈕點擊事件、設備網(wǎng)絡狀態(tài)判斷和網(wǎng)絡故障點判斷。

3.1 按鈕點擊事件

勾選“監(jiān)控開始”按鈕，循環(huán)調用函數(shù)對設備的網(wǎng)絡狀態(tài)進行判斷，并顯示對應的狀態(tài)圖標。

主要代碼如下：

3.2 設備網(wǎng)絡狀態(tài)判斷

現(xiàn)場設備有在線和掉線兩種網(wǎng)絡狀態(tài)，可以使用ICMP（Internet Control Message Protocol，Internet 控制報文協(xié)議）來判斷。ICMP 協(xié)議是一種面向無連接的協(xié)議，在主機與客戶端之間傳遞控制信息，用于檢測網(wǎng)絡的連接狀況。

主機向客戶端發(fā)送ECHO 請求，從ICMP_ECHO_REPLY 答復所返回的報文信息中，獲取往返時間Round trip Time。如果ECHO 請求失敗，則會將往返時間Round trip Time 回報為0。根據(jù)Round trip Time 是否為0，則可判斷測試客戶端的網(wǎng)絡是否正常，從而獲取測試設備是否在線。

主要代碼如下：

在網(wǎng)絡狀態(tài)監(jiān)控界面循環(huán)調用上述函數(shù)，當ECHO.status不為0 時，Image 控件顯示設備聯(lián)網(wǎng)正常圖標，當ECHO.status為0 時，則顯示聯(lián)網(wǎng)異常圖標，實現(xiàn)在線監(jiān)控22 臺設備的網(wǎng)絡狀態(tài)。

3.3 網(wǎng)絡故障點判斷

在任一場景下，對3 個區(qū)域的節(jié)點（或重要）設備發(fā)送ECHO請求，均能根據(jù)返回的ECHO.status（即Round trip Time），判斷出測試主機到服務器、檢測線和磨合間3 個測試區(qū)域的網(wǎng)絡是否正常。將ECHO.status 為不為0 時記為Y，為0 時記為N，網(wǎng)絡正常記為Y，網(wǎng)絡異常記為N，依據(jù)邏輯編寫網(wǎng)絡檢測結果判定表，網(wǎng)絡檢測結果判定見表1。

表1 網(wǎng)絡檢測結果判定

根據(jù)總結的維修經(jīng)驗，使用IF…ELSE 語句，進行邏輯算法編程，將網(wǎng)絡檢測結果和對應的故障點在ListBox 控件中顯示。

主要代碼如下：

4 程序功能驗證

程序開發(fā)過程中，在辦公室局域網(wǎng)進行了功能模塊的測試。測試結果正常后，將程序部署到汽車檢測線的計算機和工控機上。在故障模擬測試階段，網(wǎng)絡狀態(tài)監(jiān)控和故障點邏輯判斷兩大功能均能正常運行。

檢測線出現(xiàn)網(wǎng)絡故障時，可以準確、快速地顯示服務器、報檢計算機和工控機等設備的聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，網(wǎng)絡狀態(tài)監(jiān)控如圖4 所示，并判斷出可能的故障位置和網(wǎng)絡設備，故障點邏輯判斷如圖5 所示。經(jīng)過一年多的使用和數(shù)據(jù)統(tǒng)計，汽車檢測線設備網(wǎng)絡故障的平均排查時間從25 min 降低到5 min，有效提升了故障的處理效率，減少設備的停機時間。

圖4 網(wǎng)絡狀態(tài)監(jiān)控

圖5 故障點邏輯判斷

5 結語

根據(jù)Ethernet 網(wǎng)絡狀態(tài)判斷方法，使用Visual Basic 語言對汽車檢測線網(wǎng)絡狀態(tài)監(jiān)控和故障點的邏輯判斷進行設計和實現(xiàn)。一方面，通過軟件算法代替人工逐臺檢查，提高了設備維修效率；另一方面，將維修經(jīng)驗總結提煉成軟件算法，有利于知識和經(jīng)驗的傳承。