摘 要

近几年来，互联网以不容小觑的速度发展着，智能手机雨后春笋般不断成长壮大。微信App深入国民生活，微信公众号应运而生。该课题在武汉中石油微信公众号开发团队的带领下，应用JAVA编程语言、My SQL数据库、Spring框架等相关理论知识进行公众号开发。

论文主要论述了武汉中石油微信公众号部分模块的开发，简述了“互联网 电气控制的中石油远程控制系统”作为一个定制化生产系统的设计思路。

开发微信公众号，第一步需要开启微信公众平台的开发者模式，然后进行各个功能模块的需求分析和设计实现。该论文主要论述了接收消息模块、回复消息模块、自定义菜单模块以及微信门店接口模块的设计过程和实现界面。定制化电气远程控制生产系统提出，基于已经开发完成的微信公众号进行订单采集，通过计算机进行任务分解后，远程控制工厂设备进行生产包装，实现定制化生产。

关键词：微信公众号；JAVA；开发者模式；电气远程控制；定制化生产

Abstract

In recent years, the Internet has been developing at a rate that can not be underestimated, and smartphones have mushroomed. Wechat App penetrates into national life, and Wechat Public Number came into being. Under the leadership of Wuhan PetroChina Wechat Public Number Development Team, this topic applies JAVA programming language, My SQL database, Spring framework and other related theoretical knowledge to develop public numbering.

This paper mainly discusses the development of some modules of WeChat PetroChina WeChat public account, and briefly describes the design idea of "Internet electric control remote control system of PetroChina" as a customized production system.

To develop Wechat public number, the first step is to open the developer mode of Wechat public platform, and then carry out the demand analysis and design of each functional module. This paper mainly discusses the design process and implementation interface of receiving message module, reply message module, custom menu module and Weixin store interface module. The customized electrical remote control production system proposes to collect orders based on the Wechat Public Number which has been developed and completed. After task decomposition by computer, the customized production can be realized by remotely controlling factory equipment for production packaging.

Key words: Wechat Public Number；JAVA；Developer Model Electrical Remote；Control Customized Production

目 录

摘要 I

Abstract II

第1章. 绪论 1

1.1课题背景和研究意义 1

1.1.1课题背景 1

1.1.2研究意义 2

1.2国内外发展历程和现状 2

1.2.1微信公众平台发展历程和现状 2

1.2.2电气远程控制发展历程和现状 3

1.3课题的提出 4

1.4论文研究内容和章节安排 4

第2章. 相关理论技术基础 6

2.1Java简介 6

2.2My SQL数据库 7

2.3Spring框架 7

2.4微信公众平台数据统计接口简介 9

2.5电气远程控制理论 10

第3章. 项目整体架构 11

3.1项目需求分析 11

3.2构建项目整体框架 12

第4章. 微信公众平台的设计与实现 14

4.1开启开发者模式 14

4.2接收消息模块的设计与实现 19

4.2.1接收消息模块xml数据包分析 19

4.2.2接收消息模块程序封装 21

4.3回复消息模块的设计与实现 22

4.3.1回复消息模块xml数据包分析 23

4.3.2回复消息模块程序封装 25

4.4自定义菜单模块的设计与实现 27

4.5微信门店接口模块的设计与实现 31

4.6本章小结 33

第5章. 石油生产过程中电气远程控制的设计 35

5.1润滑油生产及包装流程分析 35

5.2基于微信公众平台的电气远程控制系统设计 37

第6章. 总结与展望 42

参考文献 43

致谢 45

第1章. 绪论

本章主要论诉该课题的研究背景和研究意义，分析微信公众平台和电气远程控制系统的发展现状。

1.1课题背景和研究意义

1.1.1课题背景

我国自动化进程的脚步和互联网技术一样，从未停止过前进。“互联网＋”的快速发展，使得互联网与电气自动化及其远程控制相结合成为可能。依托于互联网技术的发展，智能手机从2009年的3G时代到如今的5G时代，人们对互联网的利用和对手机的使用已经成为日常生活中不可或缺的一部分。

《中国互联网网络发展状况报告》中明确地提出，中国的网民截止到2017年12月份，总共有7.72亿！^[1]这个数据告诉我们，有百分之五十以上的中国人都在上网。而其中，手机网民的数量达到了7.53亿，和总网民的人数相比，可以毫不夸张地说相差无几，由此可见智能手机不仅覆盖面很广，而且已经深入国民生活。就像吃饭、睡觉一样，手机上网已经成为国民日常生活中不可或缺的一部分。从2011年到2019年，腾讯公司继QQ之后推出的微信APP运营时间共八年，由于微信和QQ的功能重复，一开始并不被看好，而如今，微信几乎成为了每个智能手机的必备APP，而微信公众平台也应运而生。

远程控制指是利用电信号对远程的设备进行操作，远程控制往往需要依托网络才能进行^[2]。“远程”的定义不同于“远距离”，既可以是在一个不大的房间内的局域网之下的距离，也可以是连入Internet的两台或两台以上，处于任何不同位置的计算机间的距离。远程控制操纵指令的发出端称为主控端，接受操作指令的一端则被称为被控端。早期的远程控制主要依托于范围较小一点的局域网，随着互联网技术和自动控制技术的快速发展，远程控制的“控制距离”一直在增加，可以说“远程”向着“远距离”的方向在前进^[3]。

随着互联网的广泛应用和电子商务的兴起，现如今企业的生产销售已经由过去生产决定销售的市场方式转变成了如今的定制化生产方式。企业根据用户的需求来生产包装所需的产品，该过程就可以利用基于互联网的微信公众号和电气远程控制生产相结合的系统来实现^[4]。

1.1.2研究意义

本课题项目和武汉中石油合作，利用微信公众平台，针对消费者进行企业文化宣传并开展营销战略。结合互联网和智能手机广泛覆盖的时代特点，由过去的大众传媒营销到现在的精准营销^[5]。通过后台的大数据分析了解客户，开发更加适用的平台，提供更加亲民的服务。从而给客户更好的体验，促进企业的营销和发展^[6]。

通过本课题的研究，可实现中石油公司微信公众号的关注用户更好地利用公众号了解中石油的企业文化，更便捷地进行产品购买；中石油公司也可以根据终端用户在微信平台的订单，进行定制信息采集，并通过互联网实现与生产控制系统间的数据通信，简化过去从订单导入到生产包装过程中冗杂的工作流程^[7]。

该课题提出的基于“互联网 电气控制的远程控制系统”的生产模式，将不仅仅有利于中石油公司的生产经营，对其他的企业也会有一定的借鉴作用。

1.2国内外发展历程和现状

1.2.1微信公众平台发展历程和现状

微信公众平台是基于微信App的一个平台，微信为此平台运营提出“再小的个体，也有自己品牌”这一口号^[8]。从口号中可以看出，微信公众平台旨在为各个组织和个体提供一个创建自身品牌的舞台，促进个人和组织的发展壮大。微信公众号不断发展完善，拥有丰富的功能，可以接收和发送消息，进行宣传或者通知；可以自定义公众号菜单，为用户提供最舒适的操作界面；可以支持网上支付，方便营销；可以提供开发接口，给微信开发者最大的自主权等等^[9]。

微信公众平台在2012年被腾讯公司首次推出；2013年，微信公众账号开始划分类别；2014年，增加了投票、安全提醒和微信小店等相关功能；2015年，增加了自定义菜单的开发配置等对应功能的接口，对所有公众号开放；2016年至2017年期间，更新了小程序，使得公众号的内容更为丰富，可塑性更加地高，帮助用户避免了各种应用APP的下载；2018年，升级公众号赞赏功能，提高了平台使用者的参与积极性^[10]。微信公众平台发展到现在，一共经历了七年的时间。下图1.1为2013年至2017年这五年的期间，我国微信公众号数量的增长以及增长速度变化的情况。

图1.1 我国微信公众号数量增长图

由上图可知，2013年微信公众号的数量为201万，到了2017年，数量增加到2101万。虽然微信公众号的增长速度有所下降，但一直处于增长状态，短短五年的时间就呈现了一个数量级的增长，由此可见微信公众号普及速度之快。

目前，我国微信公众号按功能可分为：服务号、订阅号和企业号三种公众号类型。其中，服务号用来为公众账号的关注用户提供必要的服务；订阅号用来向关注此账号的用户发布相关信息；企业号用来帮助事业单位建立和员工以及合作伙伴的紧密联系，有利于精简流程，提高效率^[11]。

1.2.2电气远程控制发展历程和现状

国外从20世纪90年代就开始了基于网络实现远程控制的研究。

美国田纳西大学设计了可进行远程控制实验的网上工程实验室。该系统组成部分包括了一台Web服务器和多台客户机，为了实现对设备的远程控制，客户机需要和对应的控制设备相连接。

用户使用该系统的时候，通过网络访问服务器，然后根据实验的需要，计算并设置对应的控制参数数据。Web服务器就负责把用户输入的控制参数传输给相应的控制端，控制端收到控制参数后就会根据参数对设备进行操作。

实验完成后，控制端再将得到的实验数据传回Web服务器。最后，服务器将收到的实验数据根据设定好的程序生成所需要的实验结果，如：波形图、表格等返回给用户^[12]。

意大利锡耶纳大学开发了网络远程自动控制系统。该系统既可以选择运行预先就定义好的控制模式，也可以在用户对控制器进行相关的数据定义后再按自定义参数运行。

该系统非常值得肯定的一点在于，在操作过程中还能够做到实时修改控制器的相关参数，并且将实验数据和曲线等以波形图的形式返回用户端。

在国内，电气远程控制的起步虽然比国外晚了不少，但也取得了不错的成就。

浙江大学的远程控制系统基于客户机/服务器模式的更大范围局域网，服务器为计算机。在它的水位控制系统中，配置有麦克风以及摄像头的视频服务器，主要用来对设备的运行情况进行实时观测。设备的实验数据则是由数据库服务器传回用户端。

华中科技大学研究制造了远程控制的气压与液压传动系统，该系统也是基于互联网的。用户登录客户端进行实验参数的设置，然后操作控制按钮进行实验，生成实验数据曲线图表^[13]。

相信随着互联网和Web技术的不断成熟，基于互联网的电气远程控制的技术将会越来越成熟，运用也将越来越广泛。

1.3课题的提出

在互联网和智能手机深入国民生活的时代背景之下，为了企业能够给用户提供更好的服务，为了企业的生产尽可能地朝着定制化生产的方向靠近。该课题和武汉中石油合作，开发并完善微信公众平台各界面功能，设计基于互联网的电气远程控制生产系统。

通过对微信公众平台的开发和石油生产包装的电气远程控制设计，得到一个满足企业要求，让用户使用方便，企业营销灵活的微信公众平台和生产系统。

1.4论文研究内容和章节安排

论文通过调查研究移动互联网时代用户的网络行为习惯，结合目前比较优秀和成熟的微信公众号项目分析服务模式。基于以上调研，总结优秀服务号的开发方法，设计服务号整体架构。了解并掌握微信平台开发所必须具备的理论基础，在掌握了理论的基础上着手开发微信公众平台并不断优化升级系统。设计基于互联网 电气控制的中石油远程控制系统，实现定制化生产。

第1章为“绪论”，介绍了项目的研究背景和课题研究意义，总结国内外发展历程和现状，提出课题和研究内容。

第2章为“相关理论技术基础”，主要论述了微信公众平台开发技术基础，包括Java简介、My SQL数据库、Spring框架和微信公众平台数据统计接口简介。此外还论述了电气远程控制理论基础。

第3章为“项目整体架构”，对该项目进行了需求分析并提出了项目的整体架构。

第4章为“微信公众服务号的设计与实现”，介绍了微信公众平台开发者模式的开启过程，以及接收消息、回复消息、自定义菜单和门店接口模块的设计和开发。

第5章为“石油生产过程中电气远程控制的设计”，简述了润滑油的生产、包装流程和基于互联网的电气远程控制定制化生产系统的设计。

第6章为“总结和展望”，对该课题项目进行总结，并对未来的技术发展提出了自己的展望。

第2章. 相关理论技术基础

项目的完成需要具备和项目相关的理论基础，在老师和同学的帮助下，明确了完成该课题需要具备的理论基础。主要包括Java编程语言、My SQL数据库、Spring框架、微信公众号数据统计接口和远程控制系统。本章将详细论述这些理论基础和本课题相关的基本内容。

2.1Java简介

我们知道，C语言是面向过程的一门编程语言。Java与之不同，它是一门面向对象的编程语言^[14]。因而，C语言主要用于小软件的编程，而Java语言主要用于开发大型软件。用Java语言编写的程序有一个很明显的优点，即“一次编写，到处运行”，也就是说，用Java编写的程序可以在任何平台和设备上运行。^[15]。

Java语言的特性，主要有：面向对象，数据需要封装；分布性：可以在不同主机上进行操作并将数据存放在不同主机上；可移植性：利用虚拟机实现。此外，还具有解释性、安全性、动态性等特点^[16]。

Java编程语言的应用领域非常的广泛，可以进行桌面应用系统开发、多媒体系统开发、Web应用系统开发等等。

当编辑并运行一个Java程序时，涉及到Java编程语言、类文件的格式、虚拟机运行以及实现应用程序接口，下图2.1是Java语言的工作原理图。

图2.1 Java语言的工作原理图

首先，需要利用集成开发环境软件（如：Eclipse）或者文字编辑软件（如：记事本），在Java源文件中进行不同类的定义^[13]，然后调用类中的方法进行资源系统的访问，源文件即被编译生成存储在class文件中的二进制码，接下来用对应的Java虚拟机执行字节码，通过调用class文件中的方法满足程序Java API调用^[17]。

2.2My SQL数据库

SQL即结构化查询语言，由于用SQL可以方便地查询、操作、定义和控制数据，因而被广泛地应用于数据库中，MySQL就是其中之一。MySQL是一个拥有多个用户的数据库服务器，由不同的客户程序和库以及一个服务器程序组成。应用程序中，可以对数据进行查询、操作、定义和控制，其中使用频率最高的就是数据操作，因而数据操作语言成为SQL最重要的内容，主要包括了insert、select、update和delete四种语句。

数据库一开始就存储了数据，所以每次使用数据库的过程不是一个数据输入的过程，而是一个数据调用的过程。例如，当老师需要知道某一个人的成绩时，就查看学校的成绩表，根据学院、专业、班级和姓名来具体定位到这个人，从而进行查阅。那么学校的成绩表就是一个数据库。

MySQL数据库是开发源代码的软件，只要在互联网之下就可以在不同的平台上使用，在这一点上和Java的特点不谋而合。

JDBC技术被用来连接数据库与应用程序，每个应用程序的开发都需要使用数据库保存数据，而使用JDBC技术访问数据库可以查找、添加、修改和删除数据。

2.3Spring框架

随着互联网应用的普及，各个公司和企业对应用程序开发要求越来越高，互联网上的数据负载不断增加，因此程序开发过程的工程量变得十分庞大。

为了解决这个问题，Spring框架出现了。Spring框架，可以用于任何的Java应用中，用于大尺寸的web应用程序环境。Spring框架功能集当中非常典型的是“控制反转（IOC）”，过去的框架一般是应用程序调用框架，而在IOC容器内是由框架调用应用程序当中指定的组件。下图2.2是Spring模型的工作流程图^[18]。

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