基于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的移動監(jiān)控平臺

胡向榮

山西陽光三極科技股份有限公司 山西太原 030032

1 移動應(yīng)用開發(fā)技術(shù)

移動應(yīng)用開發(fā)類似于Web應(yīng)用開發(fā)，是傳統(tǒng)軟件開發(fā)的延續(xù)。進(jìn)行移動應(yīng)用開發(fā)常用到三種程序，分別是原生應(yīng)用、HTML5以及混合開發(fā)APP。

1.1 混合式APP 開發(fā)技術(shù)

HybridAPP同時(shí)使用網(wǎng)頁語言與程序語言開發(fā)，通過應(yīng)用商店區(qū)分移動操作系統(tǒng)，用戶需要自行進(jìn)行安裝?？傮w特性更接近NativeAPP。但因?yàn)橥瑫r(shí)使用了網(wǎng)頁語言編碼，所以開發(fā)成本和難度比NativeAPP要小很多。因此說，HybridAPP兼具了NativeAPP的所有優(yōu)勢，同時(shí)開發(fā)成本與NativeAPP相比也更加低廉。Ionic是一款基于Angular、Cordova的強(qiáng)大的HTML5混合式開發(fā)框架，可以對移動APP、移動端WEB頁面、微信公眾平臺進(jìn)行快速的研發(fā)，混合APPweb頁面Ionic調(diào)用原生的功能是基于Cordova，Cordova提供了JavaScript調(diào)用Native功能，ionic自己也封裝了一套完美的CSSUI庫。AngularJS誕生于2009年，由MiskoHevery創(chuàng)建，后為Google所收購[1]。是一款優(yōu)秀的前端JS框架，已經(jīng)被廣泛的運(yùn)用于多種產(chǎn)品中。Angu－larJS特性多樣，最為核心的是：MVC、模塊化、自動化雙向數(shù)據(jù)綁定、語義化標(biāo)簽、依賴注入等，可以快速構(gòu)建起強(qiáng)大的前臺移動應(yīng)用。

1.2 后臺服務(wù)開發(fā)技術(shù)

Spring是一個(gè)開源框架，它由RodJohnson創(chuàng)建。是為了降低企業(yè)在開發(fā)過程中的繁瑣度而創(chuàng)立的。Spring利用基本的JavaBean就可以完成以前只可能由EJB完成的事情。然而，Spring的用途十分多樣，不僅可以開發(fā)服務(wù)終端，從簡單性和可調(diào)節(jié)性來說，任何Java應(yīng)用都可以從Spring中受益。Spring是一個(gè)輕量級的控制反轉(zhuǎn)（IoC）和面向切面（AOP）的容器框架。Spring可以使簡單地組件在重新組合后變成一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)用。同時(shí)Spring也提供了很多基礎(chǔ)功能事務(wù)管理、持久化框架集成等，將應(yīng)用邏輯的開發(fā)留給使用者。通過Spring框架、Mybatis框架、SpringMVC框架，完成后臺服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。移動APP端再通過A-JAX完成對后臺的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互換。

2 基于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的移動監(jiān)控平臺

2.1 基于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的移動監(jiān)控平臺功能

基于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的移動監(jiān)控平臺，必須擁有核心監(jiān)控功能。對已經(jīng)安裝的煤礦監(jiān)控系統(tǒng)，采集監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)建立移動終端數(shù)據(jù)庫，并開發(fā)web服務(wù)基礎(chǔ)服務(wù)程序，同時(shí)開發(fā)APP移動終端軟件[2]。用戶可以通過手機(jī)端隨時(shí)隨地監(jiān)控煤礦井下環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)信息，還能夠?qū)v史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，測點(diǎn)歷史數(shù)據(jù)曲線分析。同時(shí)還能根據(jù)自己的興趣訂閱一類或多類的監(jiān)控設(shè)備信息。

2.2 前后臺接口

移動監(jiān)控平臺手機(jī)監(jiān)控APP需實(shí)時(shí)獲得監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)，定時(shí)向后臺發(fā)送數(shù)據(jù)請求，后臺系統(tǒng)在接收到請求后，進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果反饋給手機(jī)端。數(shù)據(jù)交互采用JSON格式，JSON使用與傳統(tǒng)編程格式不同的文本格式對數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存，結(jié)構(gòu)簡單明了，方便讀寫，能夠快速的提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。根據(jù)功能需求，確定交互接口，建立交互技術(shù)接口文檔規(guī)范，其中包括接口的編號、名稱、目的、路徑，以及請求的方式、參數(shù)、返回?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。

2.3 后臺數(shù)據(jù)緩存

當(dāng)眾多移動APP同時(shí)訪問后臺服務(wù)系統(tǒng)時(shí)，會造成請求信息的高度擁擠，如果每數(shù)據(jù)庫對每一個(gè)請求都去進(jìn)行處理，那么服務(wù)器的處理速度會變得十分緩慢，從而使系統(tǒng)發(fā)生故障。如果把相同的請求信息進(jìn)行分類，歸納其緩存數(shù)據(jù)，那么在進(jìn)行相似數(shù)據(jù)的請求時(shí)，便可從緩存讀取數(shù)據(jù)，避免了無效交互狀況的發(fā)生。為了解決這個(gè)問題，采用ehcache緩存組件進(jìn)行緩存處理。并通過在XML文件配置緩存參數(shù)，完成緩存設(shè)置。同時(shí)在業(yè)務(wù)邏輯代碼層完成@Cacheable緩存注解添加，同時(shí)為避免數(shù)據(jù)長期駐留內(nèi)存，影響數(shù)據(jù)更新，對緩存內(nèi)容要定期進(jìn)行處理，緩存清除完畢后，再重新對數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取。系統(tǒng)測試煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)移動監(jiān)控平臺設(shè)計(jì)完成后，在服務(wù)端集中部署后臺服務(wù)程序，并實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫互通互融，配置數(shù)據(jù)庫訪問參數(shù)，啟動后臺數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)。再通過在手機(jī)端安裝APP應(yīng)用軟件，并設(shè)置后臺服務(wù)系統(tǒng)ip地址[3]。進(jìn)入手機(jī)APP監(jiān)控終端，逐項(xiàng)功能進(jìn)行測試：①監(jiān)控系統(tǒng)所有設(shè)備，包括分站、傳感器等設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、狀態(tài)、屬性信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測功能測試；②報(bào)警、故障設(shè)置及信息提醒功能測試；③模擬量報(bào)警、斷電、饋電異常，開關(guān)量報(bào)警，設(shè)備故障等歷史數(shù)據(jù)查詢分析功能測試；④傳感器監(jiān)測點(diǎn)，歷史曲線查詢分析功能，及多條曲線的同屏顯示，對比分析功能測試；⑤實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)最小刷新時(shí)間不大于監(jiān)控系統(tǒng)巡檢周期性能測試；⑥報(bào)表、曲線查詢時(shí)間不超過3s性能指標(biāo)測試；⑦單服務(wù)器部署，支持不少于500用戶并發(fā)訪問性能測試。

3 結(jié)語

基于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的移動監(jiān)控平臺，可以使企業(yè)及用戶利用APP對煤礦現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)獲取現(xiàn)場的實(shí)際情況。經(jīng)測試研究表明，該平臺同時(shí)可以容納五百個(gè)用戶的訪問，能夠保證煤礦企業(yè)的大規(guī)模監(jiān)控需求，從而確保煤礦現(xiàn)場的正常運(yùn)行，為煤礦的安全工作保駕護(hù)航。