唐 姣，宋茂忠

(南京航空航天大學 電子信息工程學院，江蘇 南京 210016）

0 引言

近年來隨著建筑業(yè)的迅速發(fā)展，工地施工隨處可見，作為施工重要工具的塔吊，使用量也迅猛增加，塔吊的安全施工成為重點關(guān)注問題之一，各企業(yè)對于塔吊的安全使用也相當重視。針對該問題，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)，提出了一套塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方案，實現(xiàn)遠程對工地塔吊的運行狀態(tài)、使用情況進行監(jiān)督和管理，加強塔吊的安全使用。

整個系統(tǒng)分為3個模塊：工地塔吊群的實時參數(shù)采集與數(shù)據(jù)共享模塊、塔吊群與服務(wù)器端之間的遠程網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊以及服務(wù)器端對數(shù)據(jù)庫的訪問與操作模塊。本文主要介紹系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫功能模塊，該模塊采用MFC編程，基于Visual Studio 2005，以SQL Server 2005為數(shù)據(jù)庫服務(wù)后臺，采用ADO數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)來實現(xiàn)塔吊數(shù)據(jù)的存取等操作，有效地解決塔吊大量數(shù)據(jù)管理問題。

1 系統(tǒng)方案分析與設(shè)計

該數(shù)據(jù)庫模塊功能是實現(xiàn)在局域網(wǎng)內(nèi)訪問數(shù)據(jù)庫，將塔吊數(shù)據(jù)（包括塔吊的基本信息、使用人員、使用時間以及塔吊使用中的實時參數(shù)狀態(tài)等信息）寫入存儲到數(shù)據(jù)庫中去。它主要分為兩部分：基于Windows Server 2003平臺的應(yīng)用程序以及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建與管理，其中服務(wù)器端應(yīng)用程序負責塔吊數(shù)據(jù)的實時接收和上傳到數(shù)據(jù)庫中。模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)庫模塊結(jié)構(gòu)圖

1.1 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用

數(shù)據(jù)庫技術(shù)的核心思想是數(shù)據(jù)的獨立與共享，所以開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，就是利用計算機數(shù)據(jù)庫技術(shù)來組織、管理和使用信息。目前，在世界范圍內(nèi)得到主流應(yīng)用的還是經(jīng)典的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，比較知名的商用系統(tǒng) 有Sybase、Oracle、Informix、SQL Server等， 基 于Windows系統(tǒng)平臺的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及信息系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)中比較流行的開發(fā)工具有DelPhi、VB、VC/VC++等數(shù)種，其中VC++是Microsoft 公司開發(fā)的程序設(shè)計語言，該語言功能強大、代碼簡潔、可移植性強，同時 VC 支持多種數(shù)據(jù)庫訪問接口。綜合考慮下，本文選擇Visual Studio 2005編程環(huán)境下采用C++語言的方式，并選取SQL Server 2005作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)后臺，創(chuàng)建并管理存儲塔吊信息的數(shù)據(jù)庫。

1.2 數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)得到了空前的發(fā)展，其中數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)成為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用中的重要環(huán)節(jié)。微軟提出了多種數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)，如ODBC、DAO、OLE DB、ADO等。開放數(shù)據(jù)庫互聯(lián)(Open Database Connectivity，ODBC)是微軟 引進的一種早期數(shù)據(jù)庫接口技術(shù)，但其訪問速度慢，不適用于對象數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)訪問對象(Data Access Objects，DAO) 是微軟第一個面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫接口，但其對 SQL 等非 MDB數(shù)據(jù)庫的執(zhí)行效率較低；對象鏈接與嵌入數(shù)據(jù)庫(Object Link and Embed Database，OLE DB) 是微軟的戰(zhàn)略性的通向不同數(shù)據(jù)源的低級應(yīng)用程序接口，但它使用時需加入很多代碼，使用起來比較復雜[1]；控件數(shù)據(jù)對象(ActiveX Data Objects，ADO)是獨立于開發(fā)工具和開發(fā)語言的數(shù)據(jù)接口,它具有功能強、通用性好、效率高、占用空間少等特點。隨著數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)的不斷發(fā)展，對數(shù)據(jù)庫的訪問多采用ADO對象模型，ADO將成為數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)的主流[2]。本文系統(tǒng)中服務(wù)器端的應(yīng)用程序采用ADO數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)來對數(shù)據(jù)庫進行連接以及讀寫等操作。

ADO中有以下3個核心對象：

（1）Connection對象

Connection對象表示到數(shù)據(jù)庫的連接，它管理應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫之間的通信。下面將介紹的Recordset對象和Command對象都有一個ActiveConnection屬性，該屬性用來引用Connection對象。

（2）Command對象

Command對象用來處理重復執(zhí)行的查詢，或處理需要檢查在存儲過程調(diào)用中的輸出或者返回參數(shù)的值的查詢。

（3）Recordset對象

Recordset對象用來獲取數(shù)據(jù)。Recordset對象存放查詢的結(jié)果，這些結(jié)果由數(shù)據(jù)的行和列組成。每一列都存放在Recordset的Fields集合中的一個Field對象中[3]。

2 系統(tǒng)方案實現(xiàn)

2.1 數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建與設(shè)置

針對塔吊群的監(jiān)控內(nèi)容，創(chuàng)建命名為CraneInfo的數(shù)據(jù)庫，在該數(shù)據(jù)庫下創(chuàng)建了3個表結(jié)構(gòu)，以方便對塔吊信息進行分類管理，分別為：表baseinfo，塔吊的基本信息，即塔吊的臂長、起重力、安全吊重、力矩等參數(shù)；表realinfo，塔吊的實時運行信息，即塔吊的轉(zhuǎn)角、傾斜角、風速、報警等參數(shù)；表userinfo，塔吊的使用信息，即塔吊的使用人員、運行起始時間、運行時間等參數(shù)。建立的3個表結(jié)構(gòu)如圖2～圖4所示，其中ID為結(jié)構(gòu)表自增id，與塔吊ID參數(shù)同時設(shè)置不允許為空。

圖2 塔吊基本信息表結(jié)構(gòu)

圖3 塔吊實時運行信息表結(jié)構(gòu)

圖4 塔吊使用信息表結(jié)構(gòu)

基于SQL Server 2005的數(shù)據(jù)庫，通過對配置管理進行設(shè)置，并設(shè)置登錄用戶賬號和密碼，保護數(shù)據(jù)庫的安全訪問。采用ADO技術(shù)連接數(shù)據(jù)庫時，通過設(shè)置對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫信息來實現(xiàn)。

2.2 服務(wù)器端程序?qū)崿F(xiàn)

2.2.1 總體設(shè)計

該系統(tǒng)中服務(wù)器端應(yīng)用程序采用了多線程技術(shù)，線程1實現(xiàn)遠程通信模塊接收實時塔吊數(shù)據(jù)并將其保存在緩沖區(qū)中，線程2實現(xiàn)該數(shù)據(jù)庫模塊從緩沖區(qū)讀取塔吊數(shù)據(jù)并上傳到數(shù)據(jù)庫。實現(xiàn)過程是：首先通過設(shè)置數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)庫連接，然后再對數(shù)據(jù)庫進行訪問等操作。該應(yīng)用程序端大致流程如圖5所示。服務(wù)器端應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫連接界面如圖6所示。

圖5 服務(wù)器端程序?qū)崿F(xiàn)流程

圖6 數(shù)據(jù)庫設(shè)置界面

2.2.2 基于ADO技術(shù)的代碼實現(xiàn)

C++中利用ADO訪問數(shù)據(jù)庫的步驟如下：

（1）導入ADO庫，即在預編譯頭文件stdafx.h中導入該庫，方法是利用import指令將此動態(tài)鏈接庫導入，代碼如下：

（3）數(shù)據(jù)庫連接成功后，就可以對數(shù)據(jù)庫進行讀寫操作。訪問數(shù)據(jù)庫時，針對3個不同的表結(jié)構(gòu)，程序?qū)崿F(xiàn)中定義了3個類，分別對3個表結(jié)構(gòu)進行讀寫等操作。對于表結(jié)構(gòu)baseinfo和userinfo兩個靜態(tài)數(shù)據(jù)，連接數(shù)據(jù)庫后，創(chuàng)建記錄集對象，通過查看記錄集，判定塔吊數(shù)據(jù)是否存在，若存在則更新數(shù)據(jù)，若不存在則插入數(shù)據(jù)；對于表結(jié)構(gòu)realinfo動態(tài)數(shù)據(jù)，連接數(shù)據(jù)庫后，采用定時機制，將塔吊實時運行數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫中。

通過查看返回值進行靜態(tài)數(shù)據(jù)上傳，若存在則更新塔吊數(shù)據(jù)，若不存在則插入塔吊數(shù)據(jù)，最終實現(xiàn)塔吊數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫的功能。

塔吊數(shù)據(jù)成功上傳到數(shù)據(jù)庫中后，可以通過數(shù)據(jù)庫讀操作，讀取第三方監(jiān)控需要的信息，更方便直觀地查看塔吊狀態(tài)。整個系統(tǒng)在應(yīng)用中，穩(wěn)定準確，能夠很好地實現(xiàn)塔吊遠程監(jiān)控功能。

3 結(jié)論

在Visual Studio 2005 C++中采用ADO數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)，可以快速并方便地實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的訪問操作。將數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用于塔吊監(jiān)控系統(tǒng)中，可以有效解決大數(shù)據(jù)存儲問題，同時更方便實現(xiàn)第三方的遠程監(jiān)控功能，而不局限于工地上監(jiān)控。在日益信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)化的時代，將數(shù)據(jù)庫技術(shù)與嵌入式技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等其他技術(shù)相結(jié)合是未來的發(fā)展趨勢。

[1] 楊柯，孔繁虹.基于ADO技術(shù)在城市軌道交通管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].城市道橋與防洪,2012，3（3）：186-188.

[2] 王祥瑞，黃國華.ADO數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)[J]. 長春大學學報（自然科學版），2010，20（1）：62-63.

[3] 孫鑫，余安萍. VC 深入詳解[M]. 北京:電子工業(yè)出版社，2006.