工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)控綜合服務(wù)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著工程機(jī)械智能化水平的不斷提高，GPS定位技術(shù)以及GPRS通信技術(shù)的日益成熟，原來孤立自治的工程機(jī)械單機(jī)可以擁有與外部對象交換數(shù)據(jù)的能力，并作為一個信息節(jié)點，與其他單機(jī)設(shè)備構(gòu)成工程機(jī)械信息網(wǎng)絡(luò)。工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是建立在該工程機(jī)械信息網(wǎng)上的一個應(yīng)用系統(tǒng)，通過實時采集工程機(jī)械設(shè)備的地理位置和施工工況，達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷的目的。近幾年，工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在工程機(jī)械制造行業(yè)得到推廣應(yīng)用，由于系統(tǒng)在工程機(jī)械的工況監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制方面表現(xiàn)

2、突出，能夠為工程機(jī)械的產(chǎn)品研發(fā)、售后服務(wù)等提供技術(shù)支持，因此，該系統(tǒng)逐漸融入工程機(jī)械制造企業(yè)信息化管理體系，并成為其中一個重要組成部分。新的應(yīng)用需求對系統(tǒng)現(xiàn)有架構(gòu)、功能及其性能提出了更高的要求，主要體現(xiàn)為以下兩個方面:
　　一、系統(tǒng)的監(jiān)控規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，由工程機(jī)械產(chǎn)品的單一監(jiān)控向包括工程機(jī)械產(chǎn)品、服務(wù)車和客服人員在內(nèi)的集成監(jiān)控轉(zhuǎn)變。為此，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫、通信服務(wù)模塊面臨重構(gòu)和性能優(yōu)化等問題。
　　二、系統(tǒng)要與企業(yè)內(nèi)其它信息系統(tǒng)

3、實現(xiàn)一定程度的數(shù)據(jù)共享或融合，達(dá)到多系統(tǒng)協(xié)同作業(yè)、強(qiáng)化企業(yè)信息一體化管理的目的。為此，系統(tǒng)架構(gòu)及其功能設(shè)計要考慮面向企業(yè)應(yīng)用集成的因素。本文面向工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)大規(guī)?；⒓苫l(fā)展需求，研究了系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)據(jù)庫重構(gòu)與優(yōu)化、通信服務(wù)和地理信息服務(wù)等方面的關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)控綜合服務(wù)系統(tǒng)的構(gòu)建與開發(fā)。
　　首先，通過分析系統(tǒng)用戶的特點，面向三類客戶群確立基于B/S、C/S和WebService的客戶端構(gòu)成。為了滿足C/S

4、和B/S兩種結(jié)構(gòu)嵌套應(yīng)用的需求，基于三層架構(gòu)實現(xiàn)了服務(wù)器軟件模塊化設(shè)計，提出了多服務(wù)器協(xié)作的分布式部署方案。
　　其次，圍繞大型數(shù)據(jù)庫的設(shè)計和優(yōu)化問題，分別從模型結(jié)構(gòu)、物理實現(xiàn)和數(shù)據(jù)訪問三個方面展開具體研究工作:1）針對三類對象的集成監(jiān)控特點，統(tǒng)一其在數(shù)據(jù)庫中的存儲模型;2）針對具有二維生長特征的大容量表，提出一種融合拆分和分區(qū)技術(shù)的優(yōu)化方法，實現(xiàn)了海量數(shù)據(jù)的分布式存儲與管理，有效解決了數(shù)據(jù)訪問時的I/O負(fù)載平衡問題;3）利用索引

5、機(jī)制，通過在一些訪問頻率較高的表上創(chuàng)建聚集索引或非聚集索引，改善數(shù)據(jù)庫的查詢性能;4）面向應(yīng)用制定了使用數(shù)據(jù)庫連接池、存儲過程和批處理等多種手段的混合訪問策略，建立了一套面向服務(wù)的分布式訪問機(jī)制，以達(dá)到最大程度提升數(shù)據(jù)庫運行性能的目的。
　　再次，探討了三種網(wǎng)絡(luò)通信方式的通信機(jī)制及其通信模型的設(shè)計與實現(xiàn)。基于GPRS的無線通信是工程機(jī)械設(shè)備和服務(wù)車普遍采用的通信方式，本文設(shè)計了基于TCP長連接的異步Socket通信模型，為解決TC

6、P單端口監(jiān)聽的連接瓶頸問題，提出了多端口監(jiān)聽的分布式通信服務(wù)方案?？头藛T的定位服務(wù)依賴于第三方LBS平臺的網(wǎng)絡(luò)通信，本文基于XML的Port接口規(guī)范創(chuàng)建了面向TCP短連接的異步通信模型，設(shè)計了單人點名和群體點名兩種人員定位服務(wù)接口，以從第三方平臺獲得高效的LBS定位服務(wù)。M2M是一種物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，利用M2M平臺作為監(jiān)控對象和通信服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò)通信樞紐，為雙方提供數(shù)據(jù)透傳服務(wù)。本文探討了基于Web Service的M2M通信模型的設(shè)

7、計，并驗證基于M2M平臺的新通信模式是切實可行的。
　　地理信息服務(wù)是綜合服務(wù)系統(tǒng)的重要組成部分，由于組件式GIS和地圖API技術(shù)用于后臺服務(wù)開發(fā)時存在一些弊端，本文提出了基于關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)方案，主要解決兩個問題:一是自定義空間數(shù)據(jù)庫模型的設(shè)計與實現(xiàn);二是基于空間數(shù)據(jù)庫的地理信息識別算法的研究。本文通過解析MapInfo矢量地圖中空間數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，建立了關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫模型，實現(xiàn)了矢量地圖數(shù)據(jù)文件到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)換。然后

8、，研究了基于T-SQL語言實現(xiàn)的關(guān)于目標(biāo)位置周邊道路和所屬行政區(qū)域信息的識別算法，為地理位置的反向地址解析服務(wù)提供方法。關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建，將面向矢量模型的空間數(shù)據(jù)查詢問題轉(zhuǎn)化為了面向?qū)嶓w-關(guān)系模型的條件查詢問題，為空間數(shù)據(jù)處理提供了一種全新的解決思路。
　　最后，完成了綜合服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用軟件的開發(fā)，實現(xiàn)了工程機(jī)械、服務(wù)車和客服人員的一體化遠(yuǎn)程監(jiān)控管理，以及面向企業(yè)應(yīng)用集成的遠(yuǎn)程信息服務(wù)。并重點探討了基于Dijkstra算法的人