基于ADO數據庫訪問技術的塔吊安全監控應用

唐 姣，宋茂忠

(南京航空航天大學 電子信息工程學院，江蘇 南京 210016）

0 引言

近年來隨著建筑業的迅速發展，工地施工隨處可見，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關注問題之一，各企業對于塔吊的安全使用也相當重視。針對該問題，結合物聯網技術、網絡通信技術以及數據庫技術，提出了一套塔吊安全監控系統的設計方案，實現遠程對工地塔吊的運行狀態、使用情況進行監督和管理，加強塔吊的安全使用。

整個系統分為3個模塊：工地塔吊群的實時參數采集與數據共享模塊、塔吊群與服務器端之間的遠程網絡數據傳輸模塊以及服務器端對數據庫的訪問與操作模塊。本文主要介紹系統中的數據庫功能模塊，該模塊采用MFC編程，基于Visual Studio 2005，以SQL Server 2005為數據庫服務后臺，采用ADO數據庫訪問技術來實現塔吊數據的存取等操作，有效地解決塔吊大量數據管理問題。

1 系統方案分析與設計

該數據庫模塊功能是實現在局域網內訪問數據庫，將塔吊數據（包括塔吊的基本信息、使用人員、使用時間以及塔吊使用中的實時參數狀態等信息）寫入存儲到數據庫中去。它主要分為兩部分：基于Windows Server 2003平臺的應用程序以及數據庫服務器的數據庫創建與管理，其中服務器端應用程序負責塔吊數據的實時接收和上傳到數據庫中。模塊結構如圖1所示。

圖1 數據庫模塊結構圖

1.1 數據庫應用

數據庫技術的核心思想是數據的獨立與共享，所以開發數據庫應用，就是利用計算機數據庫技術來組織、管理和使用信息。目前，在世界范圍內得到主流應用的還是經典的關系數據庫系統，比較知名的商用系統 有Sybase、Oracle、Informix、SQL Server等， 基 于Windows系統平臺的數據庫系統及信息系統應用開發中比較流行的開發工具有DelPhi、VB、VC/VC++等數種，其中VC++是Microsoft 公司開發的程序設計語言，該語言功能強大、代碼簡潔、可移植性強，同時 VC 支持多種數據庫訪問接口。綜合考慮下，本文選擇Visual Studio 2005編程環境下采用C++語言的方式，并選取SQL Server 2005作為數據庫服務后臺，創建并管理存儲塔吊信息的數據庫。

1.2 數據庫訪問技術

隨著信息技術的發展，數據庫應用技術得到了空前的發展，其中數據庫訪問技術成為數據庫應用中的重要環節。微軟提出了多種數據庫訪問技術，如ODBC、DAO、OLE DB、ADO等。開放數據庫互聯(Open Database Connectivity，ODBC)是微軟 引進的一種早期數據庫接口技術，但其訪問速度慢，不適用于對象數據庫；數據訪問對象(Data Access Objects，DAO) 是微軟第一個面向對象的數據庫接口，但其對 SQL 等非 MDB數據庫的執行效率較低；對象鏈接與嵌入數據庫(Object Link and Embed Database，OLE DB) 是微軟的戰略性的通向不同數據源的低級應用程序接口，但它使用時需加入很多代碼，使用起來比較復雜[1]；控件數據對象(ActiveX Data Objects，ADO)是獨立于開發工具和開發語言的數據接口,它具有功能強、通用性好、效率高、占用空間少等特點。隨著數據庫訪問技術的不斷發展，對數據庫的訪問多采用ADO對象模型，ADO將成為數據庫訪問技術的主流[2]。本文系統中服務器端的應用程序采用ADO數據庫訪問技術來對數據庫進行連接以及讀寫等操作。

ADO中有以下3個核心對象：

（1）Connection對象

Connection對象表示到數據庫的連接，它管理應用程序和數據庫之間的通信。下面將介紹的Recordset對象和Command對象都有一個ActiveConnection屬性，該屬性用來引用Connection對象。

（2）Command對象

Command對象用來處理重復執行的查詢，或處理需要檢查在存儲過程調用中的輸出或者返回參數的值的查詢。

（3）Recordset對象

Recordset對象用來獲取數據。Recordset對象存放查詢的結果，這些結果由數據的行和列組成。每一列都存放在Recordset的Fields集合中的一個Field對象中[3]。

2 系統方案實現

2.1 數據庫的創建與設置

針對塔吊群的監控內容，創建命名為CraneInfo的數據庫，在該數據庫下創建了3個表結構，以方便對塔吊信息進行分類管理，分別為：表baseinfo，塔吊的基本信息，即塔吊的臂長、起重力、安全吊重、力矩等參數；表realinfo，塔吊的實時運行信息，即塔吊的轉角、傾斜角、風速、報警等參數；表userinfo，塔吊的使用信息，即塔吊的使用人員、運行起始時間、運行時間等參數。建立的3個表結構如圖2～圖4所示，其中ID為結構表自增id，與塔吊ID參數同時設置不允許為空。

圖2 塔吊基本信息表結構

圖3 塔吊實時運行信息表結構

圖4 塔吊使用信息表結構

基于SQL Server 2005的數據庫，通過對配置管理進行設置，并設置登錄用戶賬號和密碼，保護數據庫的安全訪問。采用ADO技術連接數據庫時，通過設置對應的數據庫信息來實現。

2.2 服務器端程序實現

2.2.1 總體設計

該系統中服務器端應用程序采用了多線程技術，線程1實現遠程通信模塊接收實時塔吊數據并將其保存在緩沖區中，線程2實現該數據庫模塊從緩沖區讀取塔吊數據并上傳到數據庫。實現過程是：首先通過設置數據庫進行數據庫連接，然后再對數據庫進行訪問等操作。該應用程序端大致流程如圖5所示。服務器端應用程序數據庫連接界面如圖6所示。

圖5 服務器端程序實現流程

圖6 數據庫設置界面

2.2.2 基于ADO技術的代碼實現

C++中利用ADO訪問數據庫的步驟如下：

（1）導入ADO庫，即在預編譯頭文件stdafx.h中導入該庫，方法是利用import指令將此動態鏈接庫導入，代碼如下：

（3）數據庫連接成功后，就可以對數據庫進行讀寫操作。訪問數據庫時，針對3個不同的表結構，程序實現中定義了3個類，分別對3個表結構進行讀寫等操作。對于表結構baseinfo和userinfo兩個靜態數據，連接數據庫后，創建記錄集對象，通過查看記錄集，判定塔吊數據是否存在，若存在則更新數據，若不存在則插入數據；對于表結構realinfo動態數據，連接數據庫后，采用定時機制，將塔吊實時運行數據上傳到數據庫中。

通過查看返回值進行靜態數據上傳，若存在則更新塔吊數據，若不存在則插入塔吊數據，最終實現塔吊數據上傳到數據庫的功能。

塔吊數據成功上傳到數據庫中后，可以通過數據庫讀操作，讀取第三方監控需要的信息，更方便直觀地查看塔吊狀態。整個系統在應用中，穩定準確，能夠很好地實現塔吊遠程監控功能。

3 結論

在Visual Studio 2005 C++中采用ADO數據庫訪問技術，可以快速并方便地實現對數據庫的訪問操作。將數據庫技術應用于塔吊監控系統中，可以有效解決大數據存儲問題，同時更方便實現第三方的遠程監控功能，而不局限于工地上監控。在日益信息化、網絡化、數據化的時代，將數據庫技術與嵌入式技術、網絡技術等其他技術相結合是未來的發展趨勢。

[1] 楊柯，孔繁虹.基于ADO技術在城市軌道交通管理系統中的應用[J].城市道橋與防洪,2012，3（3）：186-188.

[2] 王祥瑞，黃國華.ADO數據庫訪問技術[J]. 長春大學學報（自然科學版），2010，20（1）：62-63.

[3] 孫鑫，余安萍. VC 深入詳解[M]. 北京:電子工業出版社，2006.