基于ADO數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)的塔吊安全監(jiān)控應(yīng)用

唐 姣，宋茂忠

(南京航空航天大學(xué) 電子信息工程學(xué)院，江蘇 南京 210016）

0 引言

近年來(lái)隨著建筑業(yè)的迅速發(fā)展，工地施工隨處可見(jiàn)，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(diǎn)關(guān)注問(wèn)題之一，各企業(yè)對(duì)于塔吊的安全使用也相當(dāng)重視。針對(duì)該問(wèn)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(kù)技術(shù)，提出了一套塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)工地塔吊的運(yùn)行狀態(tài)、使用情況進(jìn)行監(jiān)督和管理，加強(qiáng)塔吊的安全使用。

整個(gè)系統(tǒng)分為3個(gè)模塊：工地塔吊群的實(shí)時(shí)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(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊以及服務(wù)器端對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)與操作模塊。本文主要介紹系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)服務(wù)后臺(tái)，采用ADO數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)來(lái)實(shí)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(wèn)題。

1 系統(tǒng)方案分析與設(shè)計(jì)

該數(shù)據(jù)庫(kù)模塊功能是實(shí)現(xiàn)在局域網(wǎng)內(nèi)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，將塔吊數(shù)據(jù)（包括塔吊的基本信息、使用人員、使用時(shí)間以及塔吊使用中的實(shí)時(shí)參數(shù)狀態(tài)等信息）寫(xiě)入存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中去。它主要分為兩部分：基于Windows Server 2003平臺(tái)的應(yīng)用程序以及數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建與管理，其中服務(wù)器端應(yīng)用程序負(fù)責(zé)塔吊數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接收和上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)中。模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)庫(kù)模塊結(jié)構(gòu)圖

1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的核心思想是數(shù)據(jù)的獨(dú)立與共享，所以開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用，就是利用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)來(lái)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(kù)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(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及信息系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)中比較流行的開(kāi)發(fā)工具有DelPhi、VB、VC/VC++等數(shù)種，其中VC++是Microsoft 公司開(kāi)發(fā)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，該語(yǔ)言功能強(qiáng)大、代碼簡(jiǎn)潔、可移植性強(qiáng)，同時(shí) VC 支持多種數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)接口。綜合考慮下，本文選擇Visual Studio 2005編程環(huán)境下采用C++語(yǔ)言的方式，并選取SQL Server 2005作為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)后臺(tái)，創(chuàng)建并管理存儲(chǔ)塔吊信息的數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)得到了空前的發(fā)展，其中數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)成為數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用中的重要環(huán)節(jié)。微軟提出了多種數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)，如ODBC、DAO、OLE DB、ADO等。開(kāi)放數(shù)據(jù)庫(kù)互聯(lián)(Open Database Connectivity，ODBC)是微軟 引進(jìn)的一種早期數(shù)據(jù)庫(kù)接口技術(shù)，但其訪問(wèn)速度慢，不適用于對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)；數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象(Data Access Objects，DAO) 是微軟第一個(gè)面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)接口，但其對(duì) SQL 等非 MDB數(shù)據(jù)庫(kù)的執(zhí)行效率較低；對(duì)象鏈接與嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)(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(jí)應(yīng)用程序接口，但它使用時(shí)需加入很多代碼，使用起來(lái)比較復(fù)雜[1]；控件數(shù)據(jù)對(duì)象(ActiveX Data Objects，ADO)是獨(dú)立于開(kāi)發(fā)工具和開(kāi)發(fā)語(yǔ)言的數(shù)據(jù)接口,它具有功能強(qiáng)、通用性好、效率高、占用空間少等特點(diǎn)。隨著數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)多采用ADO對(duì)象模型，ADO將成為數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)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(kù)訪問(wèn)技術(shù)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行連接以及讀寫(xiě)等操作。

ADO中有以下3個(gè)核心對(duì)象：

（1）Connection對(duì)象

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

（2）Command對(duì)象

Command對(duì)象用來(lái)處理重復(fù)執(zhí)行的查詢，或處理需要檢查在存儲(chǔ)過(guò)程調(diào)用中的輸出或者返回參數(shù)的值的查詢。

（3）Recordset對(duì)象

Recordset對(duì)象用來(lái)獲取數(shù)據(jù)。Recordset對(duì)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(gè)Field對(duì)象中[3]。

2 系統(tǒng)方案實(shí)現(xiàn)

2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建與設(shè)置

針對(duì)塔吊群的監(jiān)控內(nèi)容，創(chuàng)建命名為CraneInfo的數(shù)據(jù)庫(kù)，在該數(shù)據(jù)庫(kù)下創(chuàng)建了3個(gè)表結(jié)構(gòu)，以方便對(duì)塔吊信息進(jìn)行分類(lèi)管理，分別為：表baseinfo，塔吊的基本信息，即塔吊的臂長(zhǎng)、起重力、安全吊重、力矩等參數(shù)；表realinfo，塔吊的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息，即塔吊的轉(zhuǎn)角、傾斜角、風(fēng)速、報(bào)警等參數(shù)；表userinfo，塔吊的使用信息，即塔吊的使用人員、運(yùn)行起始時(shí)間、運(yùn)行時(shí)間等參數(shù)。建立的3個(gè)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(shí)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(shí)時(shí)運(yùn)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(kù)，通過(guò)對(duì)配置管理進(jìn)行設(shè)置，并設(shè)置登錄用戶賬號(hào)和密碼，保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全訪問(wèn)。采用ADO技術(shù)連接數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，通過(guò)設(shè)置對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)信息來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2.2 服務(wù)器端程序?qū)崿F(xiàn)

2.2.1 總體設(shè)計(jì)

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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信模塊接收實(shí)時(shí)塔吊數(shù)據(jù)并將其保存在緩沖區(qū)中，線程2實(shí)現(xiàn)該數(shù)據(jù)庫(kù)模塊從緩沖區(qū)讀取塔吊數(shù)據(jù)并上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)。實(shí)現(xiàn)過(guò)程是：首先通過(guò)設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)連接，然后再對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行訪問(wèn)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(kù)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(kù)設(shè)置界面

2.2.2 基于ADO技術(shù)的代碼實(shí)現(xiàn)

C++中利用ADO訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟如下：

（1）導(dǎo)入ADO庫(kù)，即在預(yù)編譯頭文件stdafx.h中導(dǎo)入該庫(kù)，方法是利用import指令將此動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)導(dǎo)入，代碼如下：

（3）數(shù)據(jù)庫(kù)連接成功后，就可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行讀寫(xiě)操作。訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，針對(duì)3個(gè)不同的表結(jié)構(gòu)，程序?qū)崿F(xiàn)中定義了3個(gè)類(lèi)，分別對(duì)3個(gè)表結(jié)構(gòu)進(jìn)行讀寫(xiě)等操作。對(duì)于表結(jié)構(gòu)baseinfo和userinfo兩個(gè)靜態(tài)數(shù)據(jù)，連接數(shù)據(jù)庫(kù)后，創(chuàng)建記錄集對(duì)象，通過(guò)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(duì)于表結(jié)構(gòu)realinfo動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，連接數(shù)據(jù)庫(kù)后，采用定時(shí)機(jī)制，將塔吊實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

通過(guò)查看返回值進(jìn)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(shí)現(xiàn)塔吊數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)的功能。

塔吊數(shù)據(jù)成功上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)中后，可以通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)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(gè)系統(tǒng)在應(yīng)用中，穩(wěn)定準(zhǔn)確，能夠很好地實(shí)現(xiàn)塔吊遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。

3 結(jié)論

在Visual Studio 2005 C++中采用ADO數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)，可以快速并方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)操作。將數(shù)據(jù)庫(kù)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(chǔ)問(wèn)題，同時(shí)更方便實(shí)現(xiàn)第三方的遠(yuǎn)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(shí)代，將數(shù)據(jù)庫(kù)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(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

[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.

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