戶晨飛1，萬雪芬1，2，楊義1，許培培1

　　（1.東華大學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，上海 201620;2.華北科技學(xué)院 計(jì)算機(jī)學(xué)院，河北 廊坊 065201）

       摘要：針對注塑機(jī)制造商對實(shí)時(shí)售后服務(wù)支持的需要，提出了一種基于C#和DTU數(shù)據(jù)傳輸單元、GPS全球定位系統(tǒng)的實(shí)時(shí)售后服務(wù)支持系統(tǒng)。該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸部分由DTU通過GPRS網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)，定位信息由GPS模塊通過與衛(wèi)星通信來獲取，整個(gè)軟件系統(tǒng)均采用C#語言在Visual Studio上開發(fā)。系統(tǒng)可以對注塑機(jī)設(shè)備各模塊的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)通過獲取的位置信息，為購買注塑機(jī)的客戶提供周到高效的售后技術(shù)支持和服務(wù)。該系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、精確度高、功能伸縮性好、通用化程度高、配置便捷與使用方便等特點(diǎn)，可望為大型設(shè)備制造商的售后部門提供較為方便高效的工程實(shí)踐支持。

　　關(guān)鍵詞：C#；GPS；DTU；GPRS；售后服務(wù)

　　中圖分類號：TP319文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI： 10.19358/j.issn.1674-7720.2017.06.030

　　引用格式：戶晨飛，萬雪芬，楊義,等. 基于C#的實(shí)時(shí)售后服務(wù)跟蹤系統(tǒng)［J］.微型機(jī)與應(yīng)用，2017,36（6）：99-102.

0引言

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，各個(gè)行業(yè)在信息化方面提出了更高的要求，并借助信息科技使產(chǎn)品更加便捷和人性化；將自己的產(chǎn)品設(shè)備在客戶工廠運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至自己的售后服務(wù)中心，不但使自己生產(chǎn)的設(shè)備更加易于監(jiān)管，而且為客戶提供了更加周到有效的服務(wù)。

　　數(shù)據(jù)傳輸單元DTU是利用運(yùn)營商的GPRS網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)固定IP進(jìn)行無線通信傳輸?shù)臄?shù)據(jù)終端［12］，由于運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)已全部覆蓋，這就解決了工廠車間內(nèi)無法實(shí)時(shí)連接網(wǎng)絡(luò)的問題，同時(shí)DTU設(shè)備支持設(shè)備永久在線以及斷線自動(dòng)重連等功能，這也為無人車間的建設(shè)提供了技術(shù)上的幫助。GPS模塊通過與衛(wèi)星進(jìn)行通信，得到精確位置信息，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)，距離最近設(shè)備售后服務(wù)中心能夠迅速做出反應(yīng)，及時(shí)排除故障，最大程度地降低對生產(chǎn)的影響。

1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

　　系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由設(shè)備終端、DTU（Data Transfer Unit）模塊以及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心組成，GPS（Global Positioning System）模塊從衛(wèi)星獲取位置信息［3］，傳入工業(yè)平板電腦，設(shè)備各個(gè)模塊的傳感器將設(shè)備運(yùn)行時(shí)各模塊運(yùn)行狀態(tài)信息通過串口傳入工業(yè)平板電腦，工業(yè)平板電腦將傳感器信息數(shù)據(jù)包和GPS位置信息數(shù)據(jù)包通過DTU模塊經(jīng)過GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心的固定IP，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心的客戶端軟件將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)設(shè)備終端出現(xiàn)任何異常時(shí)可以迅速做出反應(yīng)，為客戶提供高效的售后服務(wù)。

　　2節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)的硬件框架如圖2所示。由于工業(yè)平板電腦具有堅(jiān)固、防震、防潮、防塵、耐高溫以及多插槽易于擴(kuò)充等眾多優(yōu)點(diǎn)，本文選用研祥PPC1781工業(yè)平板電腦來作為設(shè)備端的控制核心，通過工業(yè)平板電腦來對設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行控制；GPS模塊選擇采用UBlox 第8代72通道GPS芯片的UB353，它具有定位精確、迅速并且防水、防震等突出優(yōu)點(diǎn)；DTU設(shè)備選用的是廣東致遠(yuǎn)電子的ZWD系列，具有穩(wěn)定抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，可以進(jìn)行雙向高速傳輸，并且支持VC、C#等多種開發(fā)環(huán)境；將各個(gè)模塊與工業(yè)平板電腦進(jìn)行連接，設(shè)備各個(gè)模塊上的傳感器和GPS定位模塊將設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)和定位信息實(shí)時(shí)的傳送至平板電腦，再通過DTU將設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)傳送至遠(yuǎn)程控制中心。

3上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)

　　設(shè)備端工業(yè)平板電腦需要將GPS模塊和設(shè)備上的傳感器數(shù)據(jù)收集并發(fā)送至遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)中心［4］，選擇Visual Studio開發(fā)平臺，使用C#語言進(jìn)行上位機(jī)軟件開發(fā)［5］，軟件流程圖如圖3所示。

　　主要代碼如下：

　　ports = SerialPort.GetPortNames();//檢測出連接GPS和傳感器的串口

　　serialPort.PortName = receive_SerialName;//設(shè)置串口號

　　serialPort.BaudRate = 38400;//設(shè)置波特率

　　serialPort.DataReceived +=new//添加事件處理程序

　　SerialDataReceivedEventHandler(portDataReceived);

　　將收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、換算并封裝成數(shù)據(jù)包，寫入DTU，DTU通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送至遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)中心：

　　comboBox_dtu.SelectedItem.ToString();

　　//獲取DTU所在串口的串口號

　　serialPort_dtu.PortName = send_SerialName;

　　//設(shè)置DTU串口號

　　serialPort_dtu.Open();

　　//打開串口

　　......

　　serialPort_dtu.Write( Data.ToArray(), 0, 20)

　　//將數(shù)據(jù)包發(fā)送至遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)中心固定IP

4遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)中心軟件設(shè)計(jì)

　　遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)中心主要是用來對遠(yuǎn)在工廠里生產(chǎn)運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，利用DTU的永久在線以及可以接入互聯(lián)網(wǎng)固定IP的特點(diǎn)［6］，可以獲得設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)設(shè)備某個(gè)模塊出現(xiàn)異常時(shí)可以在短時(shí)間內(nèi)聯(lián)系客戶給予技術(shù)支持，幫助排除設(shè)備故障，確保生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

　　遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)中心軟件流程圖如圖4所示。

　　4.1獲取DTU發(fā)送至固定IP的數(shù)據(jù)

　　遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)中心建立TCP Server對DTU通過GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到固定IP的數(shù)據(jù)包進(jìn)行監(jiān)聽讀取［7］，主要程序代碼如下：

　　//獲取已連接的TCP Client

　　public BindingList<LeafTCPClient> lstClient = new BindingList<LeafTCPClient>();

　　//開啟監(jiān)聽

　　private void StartTCPServer()

　　{

　　try

　　{

　　if (cbxServerIP.SelectedIndex == 0)

　　{

　　tcpsever = new TcpListener(IPAddress.Any, (int)nmServerPort.Value);

　　}

　　else

　　{

　　tcpsever = new TcpListener(IPAddress.Parse(cbxServerIP.SelectedItem.ToString()), (int)nmServerPort.Value);

　　}

　　tcpsever.Start();

　　tcpsever.BeginAcceptTcpClient(new AsyncCallback(Acceptor), tcpsever);

　　isListen = true;

　　}

　　catch (Exception ex)

　　{

　　MessageBox.Show(ex.Message, “錯(cuò)誤”, MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);

　　}

　　}

　　//TCP Client連接初始化

　　private void Acceptor(IAsyncResult o)

　　{

　　TcpListener server = o.AsyncState as TcpListener;

　　try

　　{

　　TCPClient newClient = new LeafTCPClient();

　　newClient.NetWork = server.EndAcceptTcpClient(o);

　　lstClient.Add(newClient);

　　BindLstClient();

　　newClient.NetWork.GetStream().BeginRead(newClient.buffer, 0, newClient.buffer.Length, new AsyncCallback(TCPCallBack), newClient);

　　server.BeginAcceptTcpClient(new AsyncCallback(Acceptor), server);

　　}

　　catch (Exception ex)

　　{

　　MessageBox.Show(ex.Message, “錯(cuò)誤”, MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);

　　}

　　}

　　//讀取數(shù)據(jù)包

　　public void showdata(byte［］ data)

　　{

　　if (this.InvokeRequired)

　　{

　　SetLabelDelegate d = new SetLabelDelegate(showdata);

　　this.Invoke(d, new object［］ { data });

　　}

　　else

　　{

　　for (int i = 0; i < data.Length; ++i)

　　readedDataBuffer.Add(data［i］);

　　if (readedDataBuffer.Count >= 20)

　　{

　　......

　　}

　　}

　　}

　　4.2對收到的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析

　　將提取的傳感器數(shù)據(jù)值與各個(gè)模塊正常運(yùn)行時(shí)所在的數(shù)值區(qū)間進(jìn)行比較，對運(yùn)行在非標(biāo)準(zhǔn)值區(qū)間的模塊進(jìn)行報(bào)警處理，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)中心工作人員分析報(bào)警原因，根據(jù)GPS位置信息將異常處理任務(wù)交給與之距離最近的售后服務(wù)中心，在不影響客戶生產(chǎn)工作的情況下提前將可能發(fā)生的故障進(jìn)行清除，或者當(dāng)發(fā)生故障以后迅速修復(fù)。

　　4.3由收到的GPS定位信息獲取地理位置

　　首先從收到的GPS模塊信息中提取經(jīng)緯度信息，收到的定位信息格式如下：$GNRMC,094552.00, A, 3103.54148, N, 12112.41619, E, 0.044, , 270916, , , A*6D，每個(gè)字段由逗號分割：

　　字段2：狀態(tài)，A=定位，V=未定位

　　字段3：緯度ddmm.mmmm，度分格式

　　字段4：緯度N（北緯）或S（南緯）

　　字段5：經(jīng)度dddmm.mmmm，度分格式

　　字段6：經(jīng)度E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)）

　　......

　　將提取到的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，傳入百度地圖開發(fā)平臺，調(diào)用百度地圖的Web服務(wù)API，將經(jīng)緯度換算成更加直觀的地理位置信息。

　　//創(chuàng)建WebClient客戶端對象

　　WebClient client = new WebClient();

　　//創(chuàng)建包含經(jīng)緯度信息的URL

　　http://api.map.baidu.com/geocoder/v2/?ak=Qz2FTrZEivtL8Ln11LHe2qP5gLZfppWP&callback=renderReverse&location=" + weidu_baidumap + "," + jingdu_baidumap + "&output=xml&pois=1";

　　//下載提交URL以后Web API的響應(yīng)XML數(shù)據(jù)

　　responseTest = client.DownloadString(url);

　　//提取XML中的地理位置信息

　　X_status=@"GeocoderSearchResponse/status";

　　X_node = doc.SelectSingleNode(X_status);

　　......

　　@"GeocoderSearchResponse/result/formatted_address";

　　node = doc.SelectSingleNode(xpath);

　　address = node.InnerText.ToString();

　　最后將得到的地理位置顯示出來。

　　4.4將設(shè)備運(yùn)行信息保存至數(shù)據(jù)庫

　　為了給以后的設(shè)備研發(fā)更新提供數(shù)據(jù)分析，制造出更加穩(wěn)定、高效的產(chǎn)品，將傳感器以及GPS定位數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，這里選擇SQL Server數(shù)據(jù)庫，SQL Server是一個(gè)可擴(kuò)展、高性能的真正的客戶機(jī)體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫，比較符合本設(shè)計(jì)的需求。主要語句如下：

　　"Server=.;Database=name;Trusted_Connection=SSPI";

　　mycon = new SqlConnection(con);

　　......

　　SqlDataAdapter myda = new SqlDataAdapter(sql, con)

5遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)中心軟件演示

　　將收到的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換處理以后，與正常運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)值區(qū)間進(jìn)行比較判斷，將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在桌面客戶端軟件呈現(xiàn)出來，正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)顯示綠色標(biāo)志，出現(xiàn)小的參數(shù)偏離時(shí)顯示棕紅色標(biāo)志，出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)顯示紅色報(bào)警標(biāo)志；將通過百度Web API轉(zhuǎn)換后的地理位置信息以文字和靜態(tài)地圖的形式顯示出來，數(shù)據(jù)存儲在后臺進(jìn)行，存儲到SQL Server數(shù)據(jù)庫。

6結(jié)論

　　針對工廠車間大型生產(chǎn)設(shè)備售后服務(wù)滯后問題以及大型設(shè)備本身所具有的多模塊、長生產(chǎn)線等特性，對其進(jìn)行實(shí)時(shí)售后監(jiān)控，監(jiān)控精確到設(shè)備各個(gè)工作模塊，可以對故障起到預(yù)防作用，即對設(shè)備出現(xiàn)的微小異常情況及時(shí)提供技術(shù)支持，幫助客戶及時(shí)解決問題，同時(shí)一旦出現(xiàn)故障問題，可以通過GPS的定位信息，讓就近的售后服務(wù)中心的工作人員根據(jù)故障模塊上門排查迅速修復(fù)故障，使設(shè)備故障給客戶工廠的生產(chǎn)帶來的經(jīng)濟(jì)影響最小化［8］。本套系統(tǒng)具有功能伸縮性好、通用化程度高、配置便捷與使用方便等特點(diǎn)，可望為大型設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的售后服務(wù)提供較為方便的工程實(shí)踐支持。

參考文獻(xiàn)

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