一种煤矿用APP在线离线自适应数据同步系统及方法

技术领域

本发明属于服务端与终端数据交互技术领域，具体涉及一种煤矿用APP在线\离线自适应数据同步系统及方法。

背景技术

随着煤炭工业的不断发展，煤矿机电设备的安全管理和健康诊断变得越来越重要。煤矿机电设备是煤矿生产中的核心装备，其安全性和健康状况直接关系到煤矿生产的安全和效率。随着科技的不断进步，数字化技术已经在煤矿机电设备的管理中得到广泛应用。数字化技术不仅可以实现对设备的智能诊断和维护，还可以提高设备的运营效率和降低故障率。此外，对煤矿机电设备的安全管理也是十分必要的，定期检修和维护等措施能够提高设备的安全性和可靠性。市面上有很多设备管理系统，但是PC端及APP仅可以在有网的环境下对设备进行管理，对于井下复杂、无网或者弱网的环境下，就使得设备管理系统无用武之地，无法帮助企业实现对设备的管控。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明设计一种煤矿用APP在线\离线自适应数据同步系统及方法。

一种煤矿用APP在线\离线自适应数据同步系统，包括：PC端和APP端；所述APP与PC端接口通过HTTP协议进行通信；

所述PC端包括数据处理模块、数据通信模块、本地存储模块以及数据管理模块；其中，数据管理模块将编制点巡检、保养计划，按照定时功能生成点巡检、保养任务，并将产生的数据通过存储模块、数据处理模块存储到数据库中；APP端用户在登录时，首先通过数据通信模块判断登录人信息是否匹配正确，匹配通过后遍历数据库中本登陆人信息待执行的任务，并显示到APP上；当登录人通过APP执行任务并填写数据后，同样会通过数据通信模块将数据反写到PC端；数据处理模块对数据的读写进行处理，根据APP与PC通信协议要求，转换数据格式；

所述数据管理模块包括：配置管理模块、设备购置模块、设备档案模块、设备维修模块、点检巡检模块、保养管理模块以及润滑管理模块；

所述配置管理对基础数据、设备属性、打码机参数进行设置；所述设备购置设置从设备采购申请至设备验收全流程单据的内容；所述设备档案是对煤矿企业所有设备进行建档，包括设备安装位置信息、财务信息、所需备件信息、显示设备位置的设备矢量地图和全生命周期管理内容；所述设备维修包括基础配置、维修申请和无单维修，指派维修人，需要结合APP端使用；所述基础配置包括维护维修工种、维修工具、故障原因、故障代码等基础数据；所述点检巡检包括点检手段、点检标准、点检计划和点检任务，指派点检人，需要结合APP端使用；所述保养管理包括保养项目、保养标准、保养计划和保养任务，指派保养人，需要结合APP端使用；所述润滑管理针对设备加油换油进行管理；

所述APP端包括数据处理模块、数据通信模块、本地存储模块以及数据管理模块；其中，数据管理模块将点巡检、保养任务执行时需要的信息填写完成，并将产生的数据通过存储模块、数据处理模块存储到Sqllite数据库中并做好标识；当后台检测到有网络后，会通过数据通信模块将本登陆人信息的、带有标识的数据回写到PC端数据库，通过PC数据处理模块改变单据状态并显示到PC端；

所述数据管理模块包括：首页功能模块、台账模块、IOT模块、个人面板模块；所述首页展示导航条，包括巡检、维修、保养、报修内容；PC端中设置执行人，执行人登录APP端，根据登录人信息轮询数据获取当前登陆人账号的巡检、维修、保养、报修任务；所述台账显示录入所有设备的档案信息；所述IOT是物联网系统，通过添加设备，将与网络连接的设备的信息同步到IOT，并且通过MQTT协议将设备运行数据实时同步到IOT，随时查看设备运行数据，所述设备运行数据包括：工作状态、电流、电压、偏移参数和报警值；个人面板模块对当前登陆人信息进行配置；

所述PC端按照时间周期设置维修、巡检、保养计划，计划通过周期自动生成任务，APP自动检测网络状态，当APP端用户在井下对设备进行操作时，在无网状态下填写维修、巡检、保养任务单，有网络状态时提交并拉取任务；

一种煤矿用APP在线\离线自适应数据同步方法，基于上述一种煤矿用APP在线\离线自适应数据同步系统实现，具体包括以下内容：

在APP端启用网络监听线程A1，循环判断是否能连接到PC端，若网络通讯正常，则APP先查询本地存储模块中SQLlite数据库是否有状态为“待提交”的数据，若有需要提交到PC端的数据，进入到数据处理模块进行数据标识处理，数据标识完成后，通过HTTP协议调用API数据提交接口B4，将数据写入到PC端数据库；此时完成APP数据回写至PC端过程；

当用户在PC端填写、修改相关单据并提交审核后，生成待处理任务，此时待处理任务状态为“创建”，接下来进入到心跳线程A2，A2通过HTTP协议访问API监听数据B1接口，若PC端有更新的数据，进入到PC端数据处理模块进行数据标识处理，监听数据B1接口向PC端存储模块查询经过处理后带有数据标识的数据表C1，并将新数据标识告知心跳线程A2；心跳线程A2通过HTTP协议访问API读取数据B2接口，该接口访问服务端带有新数据标识的数据库表，读取数据并反写回APP存储模块中SQLlite数据库，并通过HTTP协议访问API删除数据标识B3接口，此时APP已获取到最新数据；

APP端用户接收到待处理任务后，根据现场实际情况进行处理，并填写相关待处理任务，经过点击保存、提交按钮后，生成“待提交”数据，此时，任务状态变更为“提交中”，所有“提交中”状态任务的总和，进入待提交数据资源池，等待线程自动提交；当线程自动启动，且与PC端连接正常后，会检索APP端是否有“待提交”的数据，有则向PC端提交数据，没有则判断PC端是否有需要更新的数据；

向服务器提交数据后，需要判断数据是否提交成功，成功则更新数据信息，回写PC端数据，更新APP端任务数据状态，变为“已完成”；如若网络通讯异常，网络监听线程A1会循环判断连接服务端是否成功，成功后再进行数据交互动作；该A1线程要保持一直在线状态，不允许用户自行关闭程序，并且按照配置信息，检查与PC端连接状态；通过配置启动频次、周期对其进行设置，以保证数据同步成功；若数据提交未成功，则需要判断原因；所述原因具体包括：

网络原因，可忽略，数据会在下一轮线程中提交至PC端；

数据错误，需要填写异常日志，提示“异常数据，提交失败”，且数据需要经过异常处理，才进入到线程中；在进行异常处理机制时，有两种解决方案：1.自行修复错误数据，并再次提交；2.自行删除状态为异常的错误数据，等待PC端修改后自动进行数据同步；当判断全部数据已执行完成，本次同步线程结束，判断PC端是否有需要更新的数据，进入到下一轮的线程同步。

本发明有益技术效果：

本发明设计一种煤矿用APP在线\离线自适应数据同步系统及方法，应用于在无网、弱网环境下，不能及时查看、处理相关数据的应用场景；利用APP端从PC端获取数据，使APP端自动识别网络状态、自动接收和提交最新数据；完成APP端和PC端数据同步，帮助企业掌控设备信息，及时进行保养、检修。

附图说明

图1本发明实施例APP端与PC端进行数据同步流程图；

图2本发明实施例APP端与PC端实现数据同步线程控制示意图；

图3本发明实施例PC端界面示意图；

图4本发明实施例APP端界面示意图；

图5本发明实施例APP端获取PC端点巡检数据示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明做进一步说明；

一种煤矿用APP在线\离线自适应数据同步系统，包括：PC端和APP端；

所述APP与PC端接口通过HTTP协议进行通信；主要基于Google官方推出的HTTP传输框架Volley，可简化HTTP通信，并添加加载网络图片及对JSON数据封装与解析。同时开发了API接口，这些接口是获取数据的桥梁，APP通过HTTP协议来访问接口，按照时间戳来捕捉需要更新的信息，回写服务端也需要调用接口，实现APP与PC端数据交互。APP端与PC端数据传输格式为JSON格式，在具体业务模块的数据传输中，客户端与服务端协商一致后，采用JSON格式封装具体不同数据，将数据转化为字节流。客户端在Volley框架的基础上，通过HTTP协议以GET或POST形式提交到服务端。服务端通过收到数据后，将数据转化为JSONObject对象，之后从JSONObject中解析出具体数据。

APP端在HTTP协议的基础上采用Volley框架，搭配自定义的Request完成APP端通信数据接口的实现；APP端与PC端通信的实现都遵循一个固定模式：首先由APP端网络通信子线程向PC端发起网络请求，PC端将结果返回给APP端子线程，APP端根据返回结果进行数据更新。

PC端采用AIDevOps技术理念，基于微服务框架研发，使用云原生、容器化部署等技术，实现开放式架构的云应用开发框架的实现，平台支持的语言有Java、HTML5和JavaScript，同时，它也支持一些其他的开发语言，如C#、Python等，旨在提高开发效率和代码质量，同时满足不同开发需求的多样性。

所述PC端包括数据处理模块、数据通信模块、本地存储模块以及数据管理模块；其中，数据管理模块将编制点巡检、保养计划，按照定时功能自动生成点巡检、保养任务，并将产生的数据通过存储模块、数据处理模块存储到数据库中；APP端用户在登录时，通过数据通信模块判断登录人信息是否匹配正确，匹配通过后遍历数据库中本登陆人信息待执行的任务，并显示到APP上；当登录人通过APP执行任务并填写数据后，同样会通过数据通信模块将数据反写到PC端，数据处理模块对数据的读写进行有效处理，使读写速度更快，另一个作用是根据APP与PC通信协议要求，转换数据格式；

所述数据管理模块包括：配置管理模块、设备购置模块、设备档案模块、设备维修模块、点检巡检模块、保养管理模块以及润滑管理模块；如附图3所示；

所述配置管理对基础数据、设备属性、打码机参数进行设置；所述设备购置设置从设备采购申请至设备验收全流程单据的内容；所述设备档案是对煤矿企业所有设备进行建档，包括设备安装位置信息、财务信息、所需备件信息、显示设备位置的设备矢量地图和全生命周期管理内容；所述设备维修包括基础配置、维修申请和无单维修，指派维修人，需要结合APP端使用；所述基础配置包括维护维修工种、维修工具、故障原因、故障代码等基础数据；所述点检巡检包括点检手段、点检标准、点检计划和点检任务，指派点检人，需要结合APP端使用；所述保养管理包括保养项目、保养标准、保养计划和保养任务，指派保养人，需要结合APP端使用；所述润滑管理针对设备加油换油进行管理；

所述APP端采用叠层的方式进行构建；这种设计合理的架构使得内核层、系统架构层、应用系统层之间相互分离，明确各层之间的职责，降低了各层之间的耦合度。通过APP端设置增加网络监听线程A1、心跳线程A2。当A1线程检测到有网开启A2线程，循环调用客户端数据变化接口B1，当B1数据有变化时，根据数据类型，调用相应B2接口更新数据。当数据更新成功时调用B3接口删除需要更新的时间记录。当调用B2接口更新数据时需要停止A2心跳，数据更新成功之后再次开启A2心跳。当A1心跳检测无网通知A2线程停止。如附图2所示；

所述APP端包括数据处理模块、数据通信模块、本地存储模块以及数据管理模块；其中，数据管理模块将点巡检、保养任务执行时需要的信息填写完成，并将产生的数据通过存储模块、数据处理模块存储到Sqllite数据库中并做好标识；当后台检测到有网络后，会通过数据通信模块将本登陆人信息的、带有标识的数据回写到PC端数据库，通过PC数据处理模块改变单据状态并显示到PC端；

所述数据管理模块包括：首页功能模块、台账模块、IOT模块、个人面板模块；如附图4所示，所述首页展示导航条，包括巡检、维修、保养、报修内容；PC端中设置执行人，执行人登录APP端，根据登录人信息轮询数据获取当前登陆人账号的巡检、维修、保养、报修任务；所述台账显示录入所有设备的档案信息；所述IOT是物联网系统，通过添加设备，将与网络连接的设备的信息同步到IOT，并且通过MQTT协议将设备运行数据实时同步到IOT，随时查看设备运行数据，所述设备运行数据包括：工作状态、电流、电压、偏移参数和报警值；个人面板模块对当前登陆人信息进行配置；

所述PC端按照时间周期设置维修、巡检、保养计划，计划通过周期自动生成任务，APP自动检测网络状态，当APP端用户在井下对设备进行操作时，在无网状态下填写维修、巡检、保养任务单，有网络状态时提交并拉取任务；

一种煤矿用APP在线\离线自适应数据同步方法，基于上述一种煤矿用APP在线\离线自适应数据同步系统实现，如附图1所示，具体包括以下内容：

在APP端启用网络监听线程A1，循环判断是否能连接到PC端，若网络通讯正常，则APP先查询本地存储模块中SQLlite数据库，是否有状态为“待提交”的数据，若有需要提交到PC端的数据，进入到数据处理模块进行数据标识处理，数据标识完成后，通过HTTP协议调用API数据提交接口B4，将数据写入到PC端数据库；此时完成APP数据回写至PC端过程；

当用户在PC端填写、修改相关单据并提交审核后，生成待处理任务，此时待处理任务状态为“创建”，接下来进入到心跳线程A2，A2通过HTTP协议访问API监听数据B1接口，若PC端有更新的数据，进入到PC端数据处理模块进行数据标识处理，监听数据B1接口向PC端存储模块查询经过处理后带有数据标识的数据表C1，并将新数据标识告知心跳线程A2；心跳线程A2通过HTTP协议访问API读取数据B2接口，该接口访问服务端带有新数据标识的数据库表，读取数据并反写回APP存储模块中SQLlite数据库，并通过HTTP协议访问API删除数据标识B3接口，此时APP已获取到最新数据；

APP端用户接收到待处理任务后，根据现场实际情况进行处理，并填写相关待处理任务，经过点击保存、提交按钮后，生成“待提交”数据，此时，任务状态变更为“提交中”，所有“提交中”状态任务的总和，进入待提交数据资源池，等待线程自动提交；当线程自动启动，且与PC端连接正常后，会检索APP端是否有“待提交”的数据，有则向PC端提交数据，没有则判断PC端是否有需要更新的数据；

向服务器提交数据后，需要判断数据是否提交成功，成功则更新数据信息，回写PC端数据，更新APP端任务数据状态，变为“已完成”；如若网络通讯异常，网络监听线程A1会循环判断连接服务端是否成功，成功后再进行数据交互动作；该A1线程要保持一直在线状态，不允许用户自行关闭程序，并且按照配置信息，检查与PC端连接状态；通过配置启动频次、周期对其进行设置，以保证数据同步成功；若数据提交未成功，则需要判断原因；所述原因具体包括：

网络原因，可忽略，数据会在下一轮线程中提交至PC端；

数据错误，需要填写异常日志，提示“异常数据，提交失败”，且数据需要经过异常处理，才进入到线程中；在进行异常处理机制时，有两种解决方案：1.自行修复错误数据，并再次提交；2.自行删除状态为异常的错误数据，等待PC端修改后自动进行数据同步；当判断全部数据已执行完成，本次同步线程结束，判断PC端是否有需要更新的数据，进入到下一轮的线程同步。APP端获取PC端点巡检数据示意图如附图5所示；

下表为本发明实施例APP端和PC端进行数据同步时的具体操作；

本发明实施例能够对设备状态进行实时监控，对于井下复杂、无网或者弱网的环境下，帮助企业实现对设备的管控。