航道維護中航標電池助手軟件開發與應用

周力夫(長江宜昌航道局,湖北宜昌 443000)

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航道維護中航標電池助手軟件開發與應用

周力夫
(長江宜昌航道局,湖北宜昌 443000)

【摘 要】近幾年國家對航運事業的高度重視,長江經濟帶建設成為國家戰略,長江航道得到前所未有的發展,長江航道科技化、信息化設備使用日益廣泛,航道維護工作發生變革,對航標效能的發揮提出了更高的要求。本文介紹了“航標電池助手”軟件的設計與實現,并簡述了其在航標電池維護方面所起到的主要作用。

【關鍵詞】航標電池助手 航標電池 維護

在航道日常維護工作中,工作的性質主要有兩大類:故障性維護、非故障性維護。其中故障性維護主要有船體碰撞、標船漂移、終端超時等;非故障性維護則主要是航標燈調整、船體維護、電池更換等。在實際的維護工作中我們發現,即使有著太陽能供電技術作支撐,但長期工作在山間的航標燈,尤其是容易被山體遮住陽光的地區,其航標的電池更換就會較為頻繁,且這一情況在冬季時更為嚴重。為了保證航標燈正常工作,我們必須頻繁出航更換航標燈電池,但在工作中我們逐漸認識到,有些情況下我們根本不必過于頻繁的出航,而是可以等到部分航標差不多將同時需要更換電池的時候一次性出航進行更換,但介于航標遙測監控系統的數據展示方式不盡如人意,人工的對航標電池電量信息進行實時統計又顯得有些不切實際,故想到了開發一款小規模的輔助軟件來自動統計航標電池信息并人性化展示給職工的方法。

1 系統設計

航標電池助手旨在以符合航道生產基層職工們數據閱讀習慣的方式,將最新的航標電池相關動態信息呈現出來,并提供一套方便的快速查詢功能幫助職工迅速擬定出航計劃,提升工作效率。

1.1 用戶圖形界面

用戶圖形界面是航標電池助手的重點之一,一切對數據展示方面的改進和優化都體現在用戶圖形界面之中,我們需要合理布置各個功能的位置,并保證主要的內容擁有最大的空間來展示。因此,在用戶圖形界面的開發上,必須盡可能多的考慮到職工們的實際使用習慣,盡可能將重要的信息突顯出來達到提醒的作用,還要將功能菜單與按鈕安排在顯眼或常見的地方方便職工使用。

1.2 功能邏輯

功能邏輯是用戶圖形界面中所有功能的內部實現,在功能邏輯中,實現了航標電池助手從航標遙測監控數據庫中獲取動態信息的方法,實現了最新信息的本地存儲,避免因頻繁的訪問數據庫而造成數據庫高負載,還實現了部分參數設置的本地存儲,以適應數據庫變動。

1.3 數據訪問

在航標電池助手的使用過程中會涉及到兩類數據,一個是存儲于航標遙測監控平臺數據庫中的航標最新動態信息,一個是存儲于本地的臨時數據,本地的臨時數據主要存儲最后獲取的航標電池動態信息以及航標電池助手本身的配置參數。對于航標遙測監控平臺數據庫中的數據,我們采用.NET自帶的OleDb作為數據源接口來訪問,而對于本地數據,我們則采用XML格式予以存儲。

2 系統實現關鍵技術

為了保證航標電池助手能在短時間內完成開發工作,并保證其擁有足夠的實用性,因此,在開發語言的選擇上以及部分模塊的實現上有一些必須注意的關鍵點。

(1)微軟.NET框架。微軟公司的.NET框架十分有利于應用軟件的敏捷開發,特別是在像航標電池助手這樣的小規模軟件開發上,通過.NET框架,更是能讓獨立開發者在僅僅一個月之內就開發出較為完善的小規模軟件應用,同時,這也是使航標電池助手在開發完成后易修改、易擴展的根本保障。(2)微軟WPF框架。微軟公司的WPF框架是建立在.NET框架之上的用戶圖形界面框架,它為使用.NET框架的開發者提供了一套十分方便且實用的用戶圖形界面編程模型和框架。通過WPF,開發者可以十分迅速的開發出可以媲美Mac程序的用戶圖形界面,這也給航標電池助手的用戶圖形界面開發打下了良好的基礎。(3)微軟OleDb接口。“航標遙測監控系統”所采用的數據庫為Oracle數據庫,因此在軟件開發上也必須選用兼容Oracle數據庫的數據源接口。值得慶幸的是,在微軟的.NET框架中已經自帶了一個可以兼容Oracle數據庫的數據源接口OleDb。我們選用OleDb不僅僅因為它是.NET自帶的模塊,更因為它對中文漢字的支持性很好,這在很多數據源接口中是十分難得的。

3 系統主要功能

由于航標電池助手的根本目的是為了解決航標電池動態信息可讀性問題,以及職工操作上手難易度問題,因此,航標電池助手在功能上主要有以下幾點:

(1)最新航標信息概覽。“最新航標信息概覽”是將所有裝有航標遙測終端的航標的最新電池電量信息展示出來,并且加上較為豐富的排序功能,幫助職工更有針對性的觀察航標電池動態信息。在信息展示的界面上,我們提供了設置電池電壓預警門限的功能,讓職工可以為每一座航標設置一個電壓預警門限,在還未達到但快要達到欠/過壓警報的時候提前給出警示(以紅色作為背景色明確表示出來),幫助職工準確及時的掌握所有將要更換電池的航標,并在一定程度上優化出航時的工作計劃。(2)快速查詢。“快速查詢”旨在以職工在日常工作中觀察數據的幾種常見視角作為分類依據,將所有航標電池信息進行準確分類,之后職工可以通過簡單的單擊操作,便可以十分迅速的檢索到當前需要的信息。具體來講,先是包含以下幾種查詢方式:異常航標(已經處于預警狀態的航標)、上下游方向(這里的上下游方向是指以工作船舶靠泊的位置為中心的,“往上游去的方向”和“往下游去的方向”)、航標類型(即浮標、岸標)、關鍵字(可以是“航標編號”或是“航標名稱”中包含的任意字詞)。然后在每種方式里設置有相應的子分類,通過點擊子分類即可迅速得到對應分類下的動態信息,方便職工即時查看。(3)后臺自動監控。將航標電池助手最小化后,航標電池助手將進入自動監控模式,在這種模式下,航標電池助手將不會出現在桌面底部的任務欄內,而是以小圖標的形式出現在系統托盤里,不會影響到職工使用計算機進行其他工作。在自動監控的過程中,一旦發現有新的航標進入了預警狀態,則航標電池助手會在系統托盤內彈出氣泡消息,提示職工有新的航標進入預警狀態,職工通過單擊氣泡或者系統托盤內的航標電池助手圖標即可迅速打開航標電池助手,并將進入預警狀態的航標全部展示出來。

4 系統特點

由于航標電池助手采用了比較合理的開發工具以及系統架構,因此,也使得航標電池助手與職工們以往所使用的軟件工具相比,擁有了以下與眾不同之處:

(1)界面美觀、友好。由于使用了方便的.NET框架以及WPF框架,我們十分容易的就制作出了仿照時下流行的智能手機系統“安卓”風格的用戶界面,其色調搭配是由長江航道局局徽的紅黃藍白四色稍作調整后而來。在此基礎之上,我們還加入了許多功能與功能見切換時的動畫效果,不僅使得軟件對信息的展示顯得更為生動,也改變了職工們對以往工具軟件那種簡陋界面的印象,在一定程度上對如何用好“航標電池助手”這款軟件產生了興趣。(2)便攜、即插即用。“航標遙測監控系統”是依賴于Oracle數據庫客戶端的,這意味著想要使用航標遙測監控系統,就必須先用大小為1GB的“Oracle數據庫客戶端安裝包”在計算機上安裝大小約為600MB的數據庫客戶端程序并對其進行一番配置之后,才能正常安裝并運行“航標遙測監控系統”。然而,航標電池助手則徹底免去了這類麻煩,由于航標電池助手采用了.NET框架自帶的OleDb作為數據源接口,因此,航標電池助手并不需要在計算機上安裝Oracle數據庫客戶端,若在Windows7版本以下的系統上運行,雖需要安裝大小約為50MB的“.NET4.0運行庫”程序,但從Windows7系統開始,使用航標電池助手則不再需要安裝任何其他程序。加之在另一方面,航標電池助手并沒有采用任何安裝包類的封裝,因此在使用之前也不需要使用任何安裝程序來安裝航標電池助手,這也就是意味著,將航標電池助手存放在U盤中后,即可讓任一接入了內網的計算機通過插入該U盤來立即開啟航標電池助手。(3)方便實用的快速查詢功能。前面我們提到了快速查詢功能的基本作用,但在實際過程中,這一功能對出航計劃的輔助決策作用尤其明顯。在實際工作中,職工們通常是一發現有航標出現警報便迅速出航對其進行維護,這樣一來,便錯過了很多可以順便更換途中航標電池的機會,假使職工們可以做到利用好每一次出航的機會,將沿途的每一座已經差不多可以更換電池的航標都順路更換完電池,則可以避免之后專門為更換這幾座航標的電池而出航,在一定程度上降低勞動強度、節省維護成本。然而這并非職工們沒有注意到這一點,而是因為航標遙測監控系統并沒有設身處地的站在職工們的角度上來提供方便實用的查詢功能,而這正是航標電池助手快速查詢功能設計上的本意。通過目標航標處于“往上游方向”、“往下游方向”等信息,航標電池助手可以非常方便且迅速的展示出航路上所有已經進入預警狀態(即已經差不多可以更換電池的狀態)的航標,使職工們在出航前幾乎不用花時間便可以知道可以更換哪些航標的電池,進而迅速做好準備工作,避免了之后專門為更換電池而出航的情況。

5 結語

隨著長江航道的快速發展,大數據背景下的航道事業怎樣實現智能化,數字航道已經邁出了第一步。如何使用好信息化技術來改進航道生產的效率與質量,這將是我們今后必將面臨的課題,“航標電池助手”軟件的設計與實現,為航道維護一線職工帶來了方便,鑒此,筆者希望引發更多關于利用信息技術指導改進基層生產工作的思考。

參考文獻:

[1]長江航道維護管理基礎資料匯編與工作情況分析.長江航道局.

作者簡介:周力夫(1990—),男,湖北仙桃人,在職碩士研究生,助理工程師,現就職于長江宜昌航道局航道管理處,研究方向:計算機科學軟件開發。