林知明,陳興鋒,林 響
(華東交通大學(xué)1.電氣與電子工程學(xué)院;2.圖書館,江西南昌330013)
設(shè)備管理工作是企業(yè)日常工作中重要的組成部分,高效的管理模式、良好的管理秩序、規(guī)范的管理方法能夠讓企業(yè)的設(shè)備發(fā)揮最大的效能,直接為企業(yè)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。因此,結(jié)合企業(yè)發(fā)展模式,開發(fā)相適應(yīng)的設(shè)備跟蹤管理系統(tǒng),是當(dāng)前企業(yè)設(shè)備管理信息化的一個(gè)趨勢(shì)。當(dāng)前,哈爾濱供電段使用的供電管理信息系統(tǒng)中的設(shè)備履歷管理子系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備信息的查詢、錄入、編輯、導(dǎo)出等功能。但是,當(dāng)前的系統(tǒng)對(duì)于設(shè)備信息的獲取都是通過PC終端實(shí)現(xiàn),并不能做到設(shè)備信息的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)獲取。而鐵路部門作為一個(gè)公共服務(wù)型部門,對(duì)于安全生產(chǎn)的要求非常高,因此對(duì)于各類設(shè)備的情況的實(shí)時(shí)掌握顯得非常重要。
當(dāng)前,通過使用設(shè)備履歷管理子系統(tǒng),對(duì)于設(shè)備的相關(guān)情況可以通過系統(tǒng)進(jìn)行查詢,對(duì)于設(shè)備的變更也可以通過系統(tǒng)進(jìn)行編輯修改或錄入。但由于設(shè)備的安裝使用地點(diǎn)比較分散,在所有設(shè)備附近均實(shí)時(shí)使用信息系統(tǒng)并不太現(xiàn)實(shí)。另一方面,在技術(shù)人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修維護(hù)后,通常都需要將現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)情況錄入到信息系統(tǒng)中,形成問題的閉環(huán)銷號(hào)。目前現(xiàn)場(chǎng)維修人員的做法通常是用紙筆在現(xiàn)場(chǎng)記錄作業(yè)情況,待維修結(jié)束后,再使用信息系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況的轉(zhuǎn)錄,不僅增加相關(guān)人員的工作量,并且容易發(fā)生設(shè)備信息錄入錯(cuò)誤、遺漏錄入等情況,這些問題無疑阻礙了鐵路供電段提升設(shè)備管理水平。
針對(duì)以上問題,通過結(jié)合當(dāng)前流行的二維碼技術(shù)和移動(dòng)計(jì)算技術(shù),以既有信息系統(tǒng)為平臺(tái),通過移動(dòng)終端來實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)管理。在設(shè)備安裝使用前,通過信息系統(tǒng)為設(shè)備生成唯一的二維碼,并將二維碼貼于設(shè)備上。在設(shè)備安裝使用以及維修時(shí),通過移動(dòng)終端為現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員向信息系統(tǒng)寫入或讀取相關(guān)數(shù)據(jù)提供接口。系統(tǒng)的管理模式如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)管理模式Fig.1 System management mode
本系統(tǒng)依托既有的鐵路供電管理信息系統(tǒng),主要由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、PC終端、二維碼打印機(jī)、二維碼、移動(dòng)終端等幾部分組成。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
圖2 功能結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Function structure chart
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和PC終端組成了LAN,移動(dòng)終端通過WIFI連接LAN。用戶通過移動(dòng)終端掃描設(shè)備上的二維碼,移動(dòng)終端對(duì)掃描結(jié)果進(jìn)行解析并通過WIFI傳遞給應(yīng)用服務(wù)器,應(yīng)用服務(wù)器將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并完成數(shù)據(jù)庫的讀寫操作,最終將結(jié)果通過WIFI發(fā)送回移動(dòng)終端并進(jìn)行顯示。本系統(tǒng)主要解決二維碼的生成及移動(dòng)終端通過二維碼獲取設(shè)備信息、更新設(shè)備信息等功能。
二維碼是用某種特定的幾何圖形以黑白相間的圖案形式按一定規(guī)律在二維平面上記錄信息的應(yīng)用技術(shù)。相對(duì)于一維碼,二維碼具有信息容量大、容錯(cuò)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。當(dāng)前,智能移動(dòng)終端的廣泛使用更是讓二維碼迎來了新的發(fā)展機(jī)遇期。由于本系統(tǒng)使用二維碼作為標(biāo)簽技術(shù),因此,準(zhǔn)確選擇二維碼的碼制對(duì)于二維碼的生成結(jié)果和后期識(shí)別至關(guān)重要。矩陣式二維碼中的QR Code具有編碼密度高、響應(yīng)快速、容錯(cuò)能力強(qiáng)、譯碼可靠性高等特點(diǎn),因此本系統(tǒng)選擇QR Code作為二維碼的碼制。圖3所示為一個(gè)常見的QR二維碼標(biāo)識(shí)牌。
圖3 二維碼標(biāo)識(shí)牌Fig.3 The two-dimensional code label
當(dāng)前,移動(dòng)終端使用的操作系統(tǒng)主要有谷歌的Android,蘋果的IOS 和微軟的Windows Phone,蘋果的IOS和微軟的Windows Phone系統(tǒng)提供了更好的用戶體驗(yàn),但兩者都相對(duì)較為封閉,給用戶的二次開發(fā)造成了一定的困難。同時(shí),由于安裝使用這兩個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備價(jià)格都相對(duì)較高,從系統(tǒng)成本的角度來考慮,大規(guī)模推廣不太現(xiàn)實(shí)。而谷歌的Android 系統(tǒng),由于其開放發(fā)展的戰(zhàn)略,當(dāng)前發(fā)展勢(shì)頭良好,并且搭載Android系統(tǒng)的設(shè)備價(jià)格也相對(duì)較低,開發(fā)相關(guān)應(yīng)用也較為容易。因此,移動(dòng)終端最終搭載的系統(tǒng)選擇Android。
在設(shè)備入庫前,通過生產(chǎn)物料管理系統(tǒng)為每個(gè)設(shè)備生成唯一的二維碼。通過二維碼打印機(jī)進(jìn)行打印并將標(biāo)簽粘貼到設(shè)備上,之后無論是出入庫還是后期的安裝維修保養(yǎng),都通過設(shè)備上的二維碼進(jìn)行跟蹤管理。由于服務(wù)器端使用的環(huán)境是Windows+Apache+MySQL +PHP,因此,二維碼的生成主要是基于PHP QRCode 類進(jìn)行實(shí)現(xiàn),將需要生成二維碼的數(shù)據(jù)信息(由設(shè)備的唯一id、設(shè)備名稱、型號(hào)、廠家等組成,其中唯一id用于設(shè)備的全程跟蹤)、保存的圖片名稱、錯(cuò)誤的處理級(jí)別、每個(gè)黑點(diǎn)的像素以及圖片外圍的白色邊框像素等數(shù)據(jù)以參數(shù)形式傳遞給QRCode 中的png 方法,通過png 方法可以將數(shù)據(jù)信息直接生成二維碼。生成二維碼的方法如下:
QRcode::png($data,$filename,$errorCorrectionLevel,$matrixPointSize,$margin)
其中:$data 是待生成二維碼的數(shù)據(jù)信息;$filename 是保存的圖片名稱;$errorCorrectionLevel 是錯(cuò)誤處理級(jí)別。共有4個(gè)糾錯(cuò)級(jí)別,L級(jí)別,7%的字碼可被修正;M級(jí)別,15%的字碼可被修正;Q級(jí)別,25%的字碼可被修正;H級(jí)別,30%的字碼可被修正;糾錯(cuò)級(jí)別越高,生成的圖片就會(huì)越大;
$matrixPointSize 是每個(gè)黑點(diǎn)的像素;
$margin 是圖片外圍的白色邊框像素。
設(shè)備信息的獲取通過移動(dòng)終端掃描二維碼實(shí)現(xiàn)。使用Eclipse IDE工具并安裝ADT插件便可完成Android程序開發(fā)平臺(tái)的搭建。在識(shí)別過程中,主要是通過手機(jī)的攝像頭對(duì)二維碼標(biāo)簽進(jìn)行掃描并將得到的結(jié)果送到后臺(tái)進(jìn)行解析。如果解析成功,則停止對(duì)二維碼標(biāo)簽的掃描并將解析得到的結(jié)果傳遞給應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行處理,應(yīng)用服務(wù)器對(duì)移動(dòng)終端傳遞過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別并選擇相應(yīng)的處理程序,處理完成后將結(jié)果發(fā)送回移動(dòng)終端。如果解析不成功,則繼續(xù)進(jìn)行掃描采集圖像并傳遞到后臺(tái)進(jìn)行解析,直到對(duì)二維碼進(jìn)行了正確的識(shí)別。主要的實(shí)現(xiàn)代碼如下:
對(duì)于二維碼的內(nèi)容,可以通過(Result)message.obj.getText()來獲取,將二維碼內(nèi)容序列化后通過3G網(wǎng)絡(luò)傳遞給應(yīng)用服務(wù)器,由應(yīng)用服務(wù)器上的PHP程序?qū)?shù)據(jù)庫進(jìn)行操作,獲取設(shè)備信息,應(yīng)用服務(wù)器將獲取的數(shù)據(jù)序列化并通過3G 網(wǎng)絡(luò)傳遞給移動(dòng)終端,移動(dòng)終端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析并顯示。獲取信息主要代碼如下:
圖4為解碼成功并從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器讀取數(shù)據(jù)后顯示的結(jié)果。
圖4 解碼結(jié)果圖Fig.4 Decoding result chart
通過掃描設(shè)備的二維碼,便可獲取關(guān)聯(lián)設(shè)備的相關(guān)信息。在信息查看頁面,可以選擇上報(bào)維修情況操作,將設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)維修情況通過移動(dòng)終端進(jìn)行輸入,移動(dòng)終端將數(shù)據(jù)進(jìn)行序列化并通過3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給應(yīng)用服務(wù)器。應(yīng)用服務(wù)器上的PHP程序則進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的記錄添加、查詢、更新操作,將現(xiàn)場(chǎng)維修作業(yè)情況實(shí)時(shí)與服務(wù)器進(jìn)行交互。應(yīng)用服務(wù)器端的數(shù)據(jù)插入更新主要通過以下代碼實(shí)現(xiàn)。
插入數(shù)據(jù)代碼:
更新數(shù)據(jù)代碼:
圖5為提報(bào)現(xiàn)場(chǎng)維修情況的界面。
圖5 維修結(jié)果圖Fig.5 Maintenance situation chart
設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于移動(dòng)終端的供電段設(shè)備跟蹤管理系統(tǒng),達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)功能。通過本系統(tǒng)的使用,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)重要設(shè)備相關(guān)信息的實(shí)時(shí)跟蹤操作,為設(shè)備的維修保養(yǎng)工作提供了較好的信息支持,使作業(yè)人員能夠?qū)⒏嗟木ν度氲皆O(shè)備維修保養(yǎng)的實(shí)質(zhì)性工作中,提高了設(shè)備維修保養(yǎng)的工作效率。為設(shè)備管理工作帶來了良好的效益,為推動(dòng)設(shè)備跟蹤管理的科學(xué)化、信息化提供了重要支持。
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