基于WAP的大壩施工信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉曉輝，金志剛，孟少卿

（1．天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院，天津，300072； 2．天津大學(xué)信息與網(wǎng)絡(luò)中心，天津，300072）

基于WAP的大壩施工信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉曉輝1，金志剛1，孟少卿2

（1．天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院，天津，300072； 2．天津大學(xué)信息與網(wǎng)絡(luò)中心，天津，300072）

水利施工建設(shè)具有規(guī)模大、技術(shù)條件復(fù)雜、露天作業(yè)等特點(diǎn)，為現(xiàn)場(chǎng)施工人員提供有效的信息服務(wù)一直是工程項(xiàng)目信息管理中的難題。針對(duì)相關(guān)技術(shù)需求，本文提出了基于WAP的大壩施工管理系統(tǒng)解決方案。本系統(tǒng)基于QuickWAP進(jìn)行開(kāi)發(fā)，采用ASP與WAP結(jié)合的方式，并結(jié)合短信服務(wù)功能，為現(xiàn)場(chǎng)施工人員提供大壩施工管理中的信息發(fā)布、數(shù)據(jù)采集和多級(jí)審核等功能，在實(shí)際應(yīng)用中替代了原來(lái)的紙質(zhì)信息傳遞方式，有效地提高了施工信息管理的工作效率。

WAP；QuickWAP； ASP；數(shù)據(jù)采集；多級(jí)審核

Abstract:Hydropower constructions possess characteristics of macro scale, complex technical requirement and field works, so it has been a problem to provide effectual Information service for field workers in construction project information management. According to relevant technical requirements, this paper presents a solution of WAP-Based dam construction management. This system developed from QuickWAP, with the combination of ASP and WAP, and short message service was also used. Accordingly, functions like information query, data-collection and multi-level verification are provided for field workers. In practical application, it replace the original information-transferring by paper, the efficiency of construction information management is significantly improved.

Key words:WAP QuickWAP ASP Data-Collection Multi-Level-Verification

1.引言

在水利建設(shè)項(xiàng)目中，施工人員在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過(guò)程中需要獲得工程信息以及提交施工數(shù)據(jù)[1]，如何保證這些數(shù)據(jù)交互的及時(shí)進(jìn)行一直是項(xiàng)目管理中的難題。目前大部分水利項(xiàng)目都已建立獨(dú)立的信息管理系統(tǒng)，但由于施工區(qū)域沒(méi)有合適的網(wǎng)絡(luò)接入，依然無(wú)法為現(xiàn)場(chǎng)施工人員提供有效的服務(wù)。項(xiàng)目人員獲取信息和提交數(shù)據(jù)主要通過(guò)依賴手機(jī)、PDA等移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行訪問(wèn)，受到無(wú)線傳輸流量和屏幕顯示尺寸的限制，傳統(tǒng)的Internet標(biāo)準(zhǔn)如HTTP協(xié)議和HTML語(yǔ)言不能很好地適用于手機(jī)設(shè)備。如果基于智能手持設(shè)備開(kāi)發(fā)C/S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，則需要為項(xiàng)目人員配備大量的智能手持設(shè)備，同時(shí)系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)成本很高。因此，本文針對(duì)大壩施工的具體需求，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了基于WAP的大壩施工信息管理系統(tǒng)。

2.WAP概述

WAP是開(kāi)發(fā)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上類(lèi)似互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一系列規(guī)范的組合，WAP協(xié)議棧[2]包括：WAE、WSE、WTP、WTLS和WDP。其中，WAE層包含微型瀏覽器、WML、WMLSCRIPT解釋器等功能，WTLS層為無(wú)線加密數(shù)據(jù)傳輸提供安全方面的支持，WTP層和WDP層為WAP提供一種通用的傳輸服務(wù)。WAP是為網(wǎng)絡(luò)帶寬窄、傳輸時(shí)延高、顯示屏幕小、處理能力低的無(wú)線環(huán)境量身定制的，具有便捷性和廣泛性等特點(diǎn)。在WAP技術(shù)支持下，用戶可以通過(guò)移動(dòng)電話、PDA或其他無(wú)線設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息的訪問(wèn)。

WAP目前有1.2和2.0兩個(gè)版本，前者使用的語(yǔ)言為WML[3]（無(wú)線標(biāo)記語(yǔ)言），后者為XHTML MP[3]（可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言移動(dòng)概要），它們都可以配合腳本語(yǔ)言如ASP、JSP、PHP等進(jìn)行開(kāi)發(fā)。WML是一種從 HTML 繼承而來(lái)的標(biāo)記語(yǔ)言，它基于XML，較HTML更嚴(yán)格。XHTML MP是XHTML1.0的完全子集，以XHTML BASIC[4]為基礎(chǔ)，加入了一些來(lái)自XHTML1.0的元素和屬性，因此支持所有XHTML Basic的元素和屬性。

由于ASP、JSP和PHP技術(shù)的支持，使用WAP可以為用戶提供越來(lái)越多的具有交互性和實(shí)時(shí)性的移動(dòng)通信業(yè)務(wù)，WAP系統(tǒng)應(yīng)用類(lèi)型目前主要有WAP網(wǎng)站內(nèi)容管理系統(tǒng)（CMS）[5]、WAP客戶反饋&留言系統(tǒng)（FDS）、WAP論壇&博客（BBS/ BLOG）[6]、WAP個(gè)性化搜索系統(tǒng)（SEARCH）等。

3．系統(tǒng)工作模式和功能需求

3.1系統(tǒng)的工作模式

圖1 系統(tǒng)工作模式

本文基于WAP的網(wǎng)站發(fā)布采用“WAP內(nèi)容服務(wù)器 + 公共網(wǎng)關(guān) + 移動(dòng)設(shè)備”解決方案[7]。系統(tǒng)的工作模型從邏輯上劃分為3層：表現(xiàn)層（客戶端）、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層，如圖1所示?？蛻舳税≒C和各種手機(jī)移動(dòng)終端，應(yīng)用層在Web服務(wù)器中同時(shí)部署Web頁(yè)面和WAP頁(yè)面，客戶端可以使用HTTP和WAP協(xié)議實(shí)現(xiàn)對(duì)頁(yè)面的訪問(wèn)。WAP網(wǎng)站系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)內(nèi)容保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，其維護(hù)和更新由Web服務(wù)完成。WAP網(wǎng)站可以與Web網(wǎng)站共用同一個(gè)服務(wù)器，也可以分開(kāi)使用。

3.2系統(tǒng)的功能需求

系統(tǒng)采用Web與WAP結(jié)合的方式為施工人員提供便利，實(shí)現(xiàn)包括信息查詢與發(fā)布、數(shù)據(jù)采集與分析、多級(jí)審核等功能。系統(tǒng)功能模塊如圖2所示。

3.2.1 Web信息發(fā)布與WAP信息查詢

管理人員可以通過(guò)Web應(yīng)用服務(wù)發(fā)布最新的通知公告，以及對(duì)項(xiàng)目施工做出安排。項(xiàng)目人員通過(guò)訪問(wèn)WAP頁(yè)面獲取這些信息。Web應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)施工數(shù)據(jù)的綜合管理和分析計(jì)算，為用戶提供更有意義的統(tǒng)計(jì)信息；現(xiàn)場(chǎng)施工人員則通過(guò)動(dòng)態(tài)WAP頁(yè)面實(shí)現(xiàn)對(duì)這些信息的訪問(wèn)?，F(xiàn)場(chǎng)施工人員可以通過(guò)WAP頁(yè)面實(shí)現(xiàn)對(duì)施工信息的查詢，包括混凝土原材料生產(chǎn)運(yùn)輸、倉(cāng)面質(zhì)量控制信息、溫度控制信息和動(dòng)態(tài)灌漿信息的分時(shí)間、分類(lèi)別查詢和瀏覽。

圖2 系統(tǒng)功能模塊

3.2.2 WAP數(shù)據(jù)采集

施工數(shù)據(jù)采集的目標(biāo)是獲取施工數(shù)據(jù)，以統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目的施工質(zhì)量和施工進(jìn)度。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集使用填寫(xiě)紙質(zhì)表格的方式，本文針對(duì)采集項(xiàng)目設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)WAP頁(yè)面用于提交施工數(shù)據(jù)，能夠?qū)⑹┕?shù)據(jù)即時(shí)信息化，避免了使用紙質(zhì)表格的二次錄入。采集內(nèi)容包括：

1.倉(cāng)面信息：基礎(chǔ)面或施工縫工序質(zhì)量、預(yù)埋件工序質(zhì)量、混凝土澆筑工序質(zhì)量和混凝土外觀質(zhì)量的采集；

2. 施工工序質(zhì)量數(shù)據(jù)：模板工序質(zhì)量、鋼筋工序質(zhì)量、止水片（帶）安裝質(zhì)量、排水設(shè)施安裝質(zhì)量、鐵件安裝質(zhì)量、接地安裝質(zhì)量、內(nèi)部觀測(cè)儀器安裝質(zhì)量等工序質(zhì)量的實(shí)時(shí)采集；

3.施工澆筑高程以及GPS位置等測(cè)量數(shù)據(jù)。

3.2.3 WAP多級(jí)審核

大壩施工的質(zhì)量檢驗(yàn)數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)多級(jí)審核，即采集數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)不同角色之間多次審核。初檢人員采集數(shù)據(jù)并將結(jié)果發(fā)送到復(fù)檢人員，復(fù)檢人員檢查通過(guò)后發(fā)送給終檢人員，然后發(fā)送給監(jiān)理人員審核，最終通過(guò)后錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，生成驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。每一個(gè)環(huán)節(jié)必須審核通過(guò)并給予評(píng)價(jià)才能繼續(xù)向上提交；否則，將直接駁回到初級(jí)檢驗(yàn)人員，提供反饋信息并作相關(guān)處理。多級(jí)審核的業(yè)務(wù)邏輯如圖3所示。

圖3 多級(jí)審核業(yè)務(wù)邏輯

4．系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

4.1 WAP頁(yè)面開(kāi)發(fā)

系統(tǒng)基于QuickWAP進(jìn)行開(kāi)發(fā)，采用ASP技術(shù)與WML語(yǔ)言結(jié)合開(kāi)發(fā)WAP動(dòng)態(tài)頁(yè)面[8]，數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL Server 2005。在WML文件中，程序代碼放在<%...%>標(biāo)簽內(nèi)的代碼塊中[9]，在代碼塊中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的讀取，而獲取用戶的輸入使用input標(biāo)簽，為了頁(yè)面的美觀，可以引入CSS樣式表。下面以倉(cāng)面施工信息采集頁(yè)面為例介紹WAP頁(yè)面開(kāi)發(fā)的具體實(shí)現(xiàn)。

首先編寫(xiě)WAP網(wǎng)站框架，使用QuickWAP提供的函數(shù)Server.CreateObject()創(chuàng)建網(wǎng)站的實(shí)例化對(duì)象，并使用Wap. AutoHeader智能型的WAP框架。同時(shí)將網(wǎng)站的標(biāo)題、地址等信息寫(xiě)入WapConfig.asp中，并用ASP的Include函數(shù)加入到WML文件中。

網(wǎng)站框架搭建以后，將倉(cāng)面采集項(xiàng)目（基礎(chǔ)面質(zhì)量、施工縫質(zhì)量、預(yù)埋件質(zhì)量、混凝土澆筑質(zhì)量）加入到頁(yè)面中，使用RequestText函數(shù)接收用戶的輸入。服務(wù)器得到用戶的輸入以后，自動(dòng)生成SQL語(yǔ)句，將采集的數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫(kù)。

系統(tǒng)采用M3Gate模擬器進(jìn)行測(cè)試，M3Gate對(duì)WML標(biāo)簽的檢測(cè)最為嚴(yán)格，并與大多數(shù)手機(jī)上的顯示效果一致。系統(tǒng)的功能主菜單和倉(cāng)面信息錄入界面如圖4所示。

4.2 多級(jí)審核的實(shí)現(xiàn)

為了多級(jí)審核的需要，數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)中必須保存施工數(shù)據(jù)當(dāng)前的審核狀態(tài)和所有審核人員以及他們的角色關(guān)系。數(shù)據(jù)庫(kù)中增加3個(gè)實(shí)體：用戶實(shí)體、審核角色實(shí)體和SMS實(shí)體，分別用來(lái)保存用戶信息、審核人員角色和短信相關(guān)內(nèi)容。同時(shí)為所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)表單中增加審核狀態(tài)字段，審核狀態(tài)字段的取值和意義：0（被駁回）、1（采集數(shù)據(jù)等待復(fù)檢）、2（復(fù)檢通過(guò)等待終檢）、3（終檢通過(guò)等待監(jiān)理）、4（監(jiān)理通過(guò)）。

審核人員登錄WAP系統(tǒng)，輸入用戶名和密碼，獲取自身權(quán)限。登錄成功后，從服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取自己的角色權(quán)限和待審數(shù)據(jù)，不同等級(jí)審核人員的操作界面有所不同。審核人員在手機(jī)上查看數(shù)據(jù)并做出操作后，將結(jié)果提交到服務(wù)器。服務(wù)器根據(jù)審核結(jié)果修改數(shù)據(jù)狀態(tài)，并返回結(jié)果。

4.3 SMS短信提示

出現(xiàn)特殊情況需要向施工人員示警時(shí)，管理人員可以通過(guò)SMS短信提示向現(xiàn)場(chǎng)施工人員發(fā)送信息。同時(shí)，為了保證多級(jí)審核等工作業(yè)務(wù)的及時(shí)進(jìn)行，服務(wù)器自動(dòng)使用SMS服務(wù)，操作短信Modem向指定的審核人員發(fā)送提示信息：復(fù)檢審核通過(guò)，給終檢人員發(fā)送；終檢審核通過(guò)，給監(jiān)理人員發(fā)送。

圖4 功能主菜單和倉(cāng)面信息采集界面

圖5 短信發(fā)送流程圖和短消息參數(shù)結(jié)構(gòu)體

示警短信由管理人員通過(guò)Web服務(wù)控制，管理人員填寫(xiě)信息內(nèi)容，并向指定人員發(fā)送。多級(jí)審核的提示由服務(wù)器進(jìn)行，服務(wù)器定時(shí)掃描數(shù)據(jù)庫(kù)，從數(shù)據(jù)庫(kù)讀出審核數(shù)據(jù)內(nèi)容，并查詢指定的審核人員，向其發(fā)送短信提示。短信發(fā)送是通過(guò)AT命令串口操作短信modem進(jìn)行的，首先設(shè)置信息結(jié)構(gòu)體，包括信息內(nèi)容、接收號(hào)碼和短信中心號(hào)碼等，然后將其加入發(fā)送隊(duì)列[10]。短信發(fā)送串口操作流程和短消息參數(shù)結(jié)構(gòu)如圖5所示。

5．結(jié)論

本文介紹了大壩施工管理中的業(yè)務(wù)需求和WAP的技術(shù)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了基于WAP的大壩施工信息管理系統(tǒng)。項(xiàng)目人員可以通過(guò)手機(jī)無(wú)線接入大壩施工信息管理系統(tǒng)，獲取項(xiàng)目安排和大壩施工信息，并可以通過(guò)手機(jī)WAP實(shí)施遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集以及多級(jí)審核。管理人員可以通過(guò)Web對(duì)WAP系統(tǒng)實(shí)施管理，發(fā)布信息或者定制短信發(fā)送到特定的用戶。本系統(tǒng)具有很強(qiáng)的易用性、實(shí)時(shí)性和交互性，為現(xiàn)場(chǎng)施工人員提供一個(gè)便捷的移動(dòng)信息平臺(tái)。系統(tǒng)的投入使用取代了原來(lái)大量的紙質(zhì)信息傳遞工作，為提高施工信息化水平和工地工作效率提供有力支持。

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