物聯(lián)網(wǎng)在煤礦生產(chǎn)上的應用
圖3 網(wǎng)絡層組網(wǎng)方案
4 應用層設計
應用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶(包括人、組織和其他系統(tǒng))的接口,它與行業(yè)需求結合,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應用。采用VisualBasic 6.0以及Access數(shù)據(jù)庫進行開發(fā)應用。
4.1 功能實現(xiàn)
物聯(lián)網(wǎng)應用于煤礦安全生產(chǎn),主要實現(xiàn):信息查詢、人員跟蹤定位、Web遠程發(fā)布等功能。
1)信息查詢功能。員工信息查詢功能實現(xiàn)對每位員工信息的管理,員工信息內(nèi)容包括員工姓名、員工編號、所在部門等個人信息。由于下井人員每人都攜帶有一個電子標簽,所以員工信息中包括所有員工所攜帶電子標簽的編號??记诠芾砉δ軐崿F(xiàn)對下井員工的出勤情況的統(tǒng)計,對加班、請假及出差情況可以通過人工輸入的方法進行查詢和修改。方便了信息的收集,對員工的作業(yè)情況有了準確的記錄。讀卡器信息查詢功能實現(xiàn)對井下所布放的讀卡器進行管理??梢詫ψx卡器編號,讀卡器所放置的地理位置信息進行查詢、修改、添加。
2)人員跟蹤定位功能??梢詫崟r查詢井下作業(yè)人員的位置信息,實現(xiàn)對井下人員的實時定位。當煤礦事故發(fā)生時,能迅速展開援救工作,提高煤礦安全性能和生產(chǎn)效率。
3)Web發(fā)布功能。該功能實現(xiàn)將應用層的檢測圖表及數(shù)據(jù)通過Internet遠程發(fā)布。便于集團公司或者上級主管部門了解煤礦生產(chǎn)狀況。包括礦井基本信息查詢,報警情況查詢和地圖瀏覽等功能。集團公司或上級主管部門在瀏覽器頁面輸入權限密碼,即可獲取該煤礦檢測資料,大大方便了煤礦企業(yè)的管理。
4.2 數(shù)據(jù)庫設計
數(shù)據(jù)庫是以一定方式組織、存儲及處理相互關聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合,它以一定的數(shù)據(jù)結構和一定的文件組織方式存儲數(shù)據(jù)。并允許用戶訪問。由統(tǒng)一的軟件系統(tǒng)管理和控制數(shù)據(jù)的增加、刪除、修改和檢索。本設計采用Access數(shù)據(jù)庫進行開發(fā)應用,Access數(shù)據(jù)庫的理論基礎是關系代數(shù)和關系模型,這種關系模型就是二維表形式。表是數(shù)據(jù)庫中最重要、最基本的對象,是實際存儲數(shù)據(jù)的地方。對數(shù)據(jù)庫的各種管理和操作,實際上就是對數(shù)據(jù)中表的管理和操作。建立Access數(shù)據(jù)庫有兩種方法:
1)在Microsoft Access中建立數(shù)據(jù)庫。
2)利用Visual Basic 6.0提供可視化數(shù)據(jù)管理器(VisualData Manager)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。
根據(jù)煤礦安全生產(chǎn)的功能需求,需構建標簽信息表,員工信息表,讀卡器信息表,定位信息表,考勤信息表數(shù)據(jù)等。
4.3 Visual Basic 6.0 開發(fā)設計
Visual Basic 6.0是基于對象的可視化程序設計語言,也是所有程序設計語言中最容易掌握、使用人數(shù)最多的語言,它能夠快捷、簡易地建立Windows應用程序[61。提供了面向?qū)ο蟮目梢暬_發(fā)界面,應用程序集成開發(fā)環(huán)境和大量的控件。支持多種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的訪問,支持開發(fā)Interact程序以及完善的在線幫助系統(tǒng),應用廣泛。
本設計使用數(shù)據(jù)控件(Data控件)訪問更新數(shù)據(jù)庫,Data控件是Visual Basic中最常見的控件。在Visual Basic中。數(shù)據(jù)控件本身不能直接顯示表中的數(shù)據(jù),必須通過綁定控件來實現(xiàn)。綁定控件是指能夠配合Data控件(或其他控件),操作數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的控件。常用的綁定控件有文本框、列表框、組合框等。讀卡器上傳的數(shù)據(jù)最終通過串口串行通信傳輸至地面監(jiān)控室計算機,Visual Basic對串口進行初始化,監(jiān)測是否有上傳數(shù)據(jù),若有則記錄并更新數(shù)據(jù)庫,分析判斷上傳數(shù)據(jù)的讀卡器的位置,在事先繪制的礦井剖面圖上完成監(jiān)測定位、信息查詢等功能。界面設計采用下拉式菜單設計,每項菜單下設子菜單,點擊調(diào)用相應窗口,執(zhí)行對應功能程序,如圖4所示。
圖4 應用系統(tǒng)界面
5 結束語
物聯(lián)網(wǎng)作為一種跨學科的新興產(chǎn)業(yè)已經(jīng)越來越多地融人我們的生活,給我們的生產(chǎn)、生活方式帶來了一系列深刻的變革。已被正式列為圍家重點發(fā)展的五大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一 。本系統(tǒng)以RFID射頻識別技術為基礎實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集并將數(shù)據(jù)由網(wǎng)絡層傳輸至上位機,以Visual Basic 6.0和Access數(shù)據(jù)庫為開發(fā)環(huán)境進行數(shù)據(jù)分析處理,實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)在煤礦生產(chǎn)上的應用,為煤礦的安全生產(chǎn)提供了及時有效的信息查詢、定位和監(jiān)控等功能,以信息化手段提高了煤礦的安全生產(chǎn)能力。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術標準的逐漸統(tǒng)一和技術的逐步成熟,礦井物聯(lián)網(wǎng)將對煤礦的安全生產(chǎn)提供更加可靠的保障和服務。
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