基于GPRS與TCP的車載動態(tài)稱重數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計

摘要：在Visual C++的開發(fā)平臺下，通過GPRS和TCP 2神通信方式，對正在行駛中貨車的栽貨重量等數(shù)據(jù)進行檢測和管理，同時將處理后的數(shù)據(jù)作為歷史數(shù)據(jù)，保存到SQL server 2000的數(shù)據(jù)庫中，以供用戶的提取和查詢，以及對數(shù)據(jù)的管理。
關(guān)鍵詞：GPRS；TCP；數(shù)據(jù)管理；VC++

    隨著當(dāng)今社會的發(fā)展和人們物質(zhì)生活水平的提高，機動車已經(jīng)進入了千家萬戶，車輛的過多給公路管理起來造成一定的困難，特別是貨車的管理。盡管公路局已經(jīng)在公路的每一段才設(shè)置了稱重收費站，但貨車司機還是采用站外卸貨，繞行，或者液壓裝置等一些高科技的手段，逃避檢測，同時貨車排隊等候檢測，也會造成公路的堵塞。
    在貨車行駛的過程中稱重可以很好的解決公路交通問題，但是貨車的車載終端系統(tǒng)的配置不適合對大量數(shù)據(jù)進行分析和存儲，因此在貨車行駛中將檢測到的載重數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾硐到y(tǒng)，是解決問題的一個關(guān)鍵步驟。

1 系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境
    本系統(tǒng)是由Visual C++6．0結(jié)合SQL Server 2000開發(fā)而成，使用ODBC操作數(shù)據(jù)庫，VC為數(shù)據(jù)庫開發(fā)提高了良好的開發(fā)環(huán)境，ODBC能以統(tǒng)一的方式處理所以的數(shù)據(jù)庫。
    在數(shù)據(jù)傳輸方面，本系統(tǒng)采用GPRS和TCP兩種傳輸方式，實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的操作。與以往的車載系統(tǒng)采用GSM傳輸相比較，有一下優(yōu)點：①GPRS采用分組交換技術(shù)，發(fā)送數(shù)據(jù)長度不受限制，而GSM每次發(fā)送最多只能有140個字節(jié)。②GPRS是雙向的，可以確切知道信息發(fā)送成敗，而GSM是單向的。③GPRS費用為0．01元／k，即1分錢可以傳輸數(shù)據(jù)1024個字節(jié)。而GSM發(fā)送140個字節(jié)需要0．1元④GPRS的延時時間很短。GPRS發(fā)送60字節(jié)延時5s左右，而GSM要延時10s以上。

2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
2．1 系統(tǒng)模塊設(shè)計
    系統(tǒng)有6個模塊，用戶管理模塊、貨車信息模塊、貨車載重模塊、貨車超載模塊、載重查詢模塊、超載處理模塊。各個模塊直接的關(guān)系示意圖如圖1所示。

2．2 系統(tǒng)模塊功能
    1)用戶管理模塊  此模塊用來管理用戶的信息，用戶分為管理權(quán)限和使用權(quán)限，用戶以管理的權(quán)限進入管理系統(tǒng)后，可以添加、刪除和查看用戶信息，還可以修改用戶的密碼。
    2)貨車信息模塊  此模塊用來管理貨車的基本信息，用戶可以查看貨車的信息，可以根據(jù)貨車的車牌號、車主或者注冊時間查詢貨車信息，當(dāng)用戶以管理權(quán)限進入時，可以添加、刪除貨車信息。
    3)貨車載重模塊  此模塊用來顯示貨車最后一次檢測時的載重值，包括查詢貨車載重時的時間，用戶可以根據(jù)車牌號查詢這輛車的載重時間和載重值。信息不可以被修改，只能通過查詢覆蓋。
    4)貨車超載模塊此模塊顯示貨車的超載信息，包括所有的歷史超載信息，因為要保護超載數(shù)據(jù)，信息不能被添加、修改和刪除，任何權(quán)限的用戶只能查詢這些信息，可通過車牌號來查詢貨車的的超載信息。
    5)栽重查詢模塊此模塊能夠讓用戶查詢到貨車當(dāng)前的載重，并將查詢到的信息記錄到貨車載重數(shù)據(jù)庫中，如果查詢到的信息超載，同時會查詢得到的數(shù)據(jù)記錄到貨車超載數(shù)據(jù)庫中去。
    6)超載處理模塊此模塊能夠自動處理從車載終端得到的超載信息，并且處理信息，將信息內(nèi)容記錄到貨車超載表中。此過程在后臺進行，不需要用戶對其進行操作，用戶只能夠看到超載信息。

3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計
    數(shù)據(jù)庫是儲存和處理數(shù)據(jù)的倉庫，是一個系統(tǒng)的重要部分，數(shù)據(jù)庫不僅能夠存儲個管理數(shù)據(jù)，而且能夠提供用戶所需的數(shù)據(jù)管理方式。
    本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫使用SQL Server 2000設(shè)計，主要包括4方面的數(shù)據(jù)：1)用戶管理表(TABUSER)：用戶名(主鍵)、密碼、權(quán)限；2)貨車信息表(TABMESSAGE)：車牌號(主鍵)、車主姓名、注冊時間、歸屬地、貨車品牌、貨車類型、貨車載重、超載次數(shù)、關(guān)聯(lián)字符；3)貨車載重表(TABLOAD)：編號(主鍵)、車牌號、日期、時間、載重、是否超載；4)貨車超載表(TABOVERLOAD)：編號(主鍵)、車牌號、超載日期、超載時間、載重；5)貨車車牌號管理模塊(TABTRUCKNUMBER)：車牌標志(主鍵)、歸屬省、歸屬地。

4 系統(tǒng)界面設(shè)計
    系統(tǒng)主界面采用MFC下的對話框模式，主界面由用戶登陸管理和貨車信息管理組成，包括貨車基本信息、載重信息和超載信息等，通過Tab控件，對貨車信息的顯示進行控制。界面圖形如圖2所示。

5 數(shù)據(jù)無線傳輸設(shè)計
    本系統(tǒng)中，對貨車車載終端的數(shù)據(jù)通信有兩個部分，一是系統(tǒng)服務(wù)器主動查詢車載終端的載重信息，終端得到命令后，將載重信息返回給系統(tǒng)服務(wù)器。二是車載終端自動檢測載重信息，并將超載信息自動發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器。

    當(dāng)車載終端的數(shù)量很多時，系統(tǒng)要接受的信息量就比較大，而主動查詢信息時，從命令發(fā)出到數(shù)據(jù)到終端信息返回需要一定的時間，所以只用一種通信方式會給信息接受產(chǎn)生混亂，這里主動查詢用GPRS通信，自動接受用TCP通信。如圖3所示。
5．1 GPRS通信
    本系統(tǒng)中，使用的GPRS模塊的產(chǎn)品型號是AL-GPRS-S100，通過串口和終端連接。AL-GPRS-5100是南京沃龍電子科技有限公司設(shè)計的一款GPRS透明傳輸終端(GPRSDTU)，內(nèi)置工業(yè)級GPRS模塊，支持DDP、DNS、VIPS多種通訊模式。具有RS232接口的工業(yè)設(shè)備無需更改任何軟件即可通過GPRS無線聯(lián)網(wǎng)。

    VC連接串口要插入MSComm串口控件，作為一個串行通訊控件為程序員串口通訊編程節(jié)省了很多時間，當(dāng)控件載入對話框中時，會自動創(chuàng)建控件CMSComm的類。


5．2 TCP通信
    系統(tǒng)和車載終端不是一個局域網(wǎng)，所以首先要穿透局域網(wǎng)，這里采用“TCP打孔”，“TCP打孔”與其他的方法相比較，具有較易實現(xiàn)、效率高等優(yōu)點，基本原理是：處于局域網(wǎng)的用戶先與公網(wǎng)上的一個連接服務(wù)器建立輔助連接，在呼叫發(fā)生時，通過連接服務(wù)器的協(xié)助在呼叫雙方間建立TCP直連。
    VC進行網(wǎng)絡(luò)通信要插入CSocket類，CSocket支持同步操作，可以單獨使用，通常情況下與CSocketFile、CArchive類一起實現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。
    TCP接收數(shù)據(jù)程序：

    在本系統(tǒng)中，TCP只需要接受數(shù)據(jù)，不需要發(fā)送數(shù)據(jù)。

6 數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計
6．1 數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)計
    在載重查詢模塊中，用戶通過車牌號對貨車載重查詢時，發(fā)送數(shù)據(jù)。具體過程是：當(dāng)輸入查詢的車牌號時，通過在貨車信息表(TABMESS AGE)查詢車牌號，將對應(yīng)的關(guān)聯(lián)字符作為查詢命令，發(fā)送出去。
    數(shù)據(jù)發(fā)送過程如圖4所示。

   
6．2 數(shù)據(jù)接收設(shè)計
    在載重查詢模塊和超載處理模塊中，系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)，具體過程是：系統(tǒng)接受的每一個數(shù)據(jù)是由兩部分組成，關(guān)聯(lián)字符+貨車載重，先將數(shù)據(jù)分開，通過關(guān)聯(lián)字符在貨車信息表(TABMESSAGE)查詢出對應(yīng)的車牌號，再根據(jù)車牌號在貨車載重表(TABLOAD)中查找，將貨車載重的數(shù)據(jù)修改或者新建。同時通過關(guān)聯(lián)字符在貨車信息表(TABMESSAGE)查詢出對應(yīng)的載重，比較數(shù)據(jù)表中的載重值和接收到的載重值大小，決定是否將得到時間保存到貨車超載表(TABOVERLOAD)中。數(shù)據(jù)接受過程如圖5所示。

6．3 對話框界面設(shè)計
    界面主要包括串口連接部分、發(fā)送數(shù)據(jù)部分和接受數(shù)據(jù)部分。串口部分的參數(shù)選擇由組合框提供，要發(fā)送的數(shù)據(jù)有編輯框輸入發(fā)送，接收的數(shù)據(jù)和接受數(shù)據(jù)的時間保存在列表框中，對話框的界面如圖6所示。

    例：在貨車信息表中，車牌號為“陜A00000”，對應(yīng)的關(guān)聯(lián)字符為“SHAN0000”，載重為“20”。當(dāng)查詢此貨車載重時，在文本框中輸入“陜A00000”，通過貨車信息表查到關(guān)聯(lián)字符“SHAN0000”。將關(guān)聯(lián)字符發(fā)送出去。當(dāng)接受到字符“SHAN000025．000”時，先將字符分開成“SHAN0000”與“25．000”，在貨車信息表中查找關(guān)聯(lián)字符，得到車牌號和載重，比較載重和字符“25．000”大小，得到超載，然后將車牌號和超載字符“25．000”保存到貨車超載表中。

7 結(jié)束語
    文中闡述了使用Visual C++6．0和SQL server 2000設(shè)計一個管理系統(tǒng)的實現(xiàn)思想和管理方法，以及詳細介紹了對外界進行數(shù)據(jù)通信，達到了系統(tǒng)對車載終端的檢測，以及對貨車信息的管理，滿足了高可靠、高穩(wěn)定的要求。