特殊设备动态监管系统的设计与实现-软件工程

摘要摘要随着社会和经济的不断发展，xx 设备越来越多的应用于人们的生活和工作中，但由此带来的监管困难安全事故频发等问题也越来越突出。建立 xx 设备动态监管模式实施信息化系统已迫在眉睫。本文首先通过分析国内外 xx 设备发展和管理现状，提出了 xx 设备动态管理的重要性和必要性，以我国对于 xx 设备相关法律法规和 xx 设备日常安装使用及监管业务流程入手，深入分析了建立实现 xx 设备动态信息监管系统所需的相关内容。随后介绍了实现 xx 设备动态信息监管系统所需的技术手段和技术应用优势，并根据系统总体目标和需求按照相关规定及标准设计了 xx 设备动态信息监管系统的总体结构及各功能模块。利用 Appeon Web 开发方案实现系统的前台应用开发，建立了基于 C/S 和 B/S 混合结构模式。通过分析系统所涉及的内容利用 Oracle 10g 系统设计实现了系统数据库。最后介绍了 xx 设备动态信息监管系统具体的实现过程并以具体 xx 设备动态信息监管中的应用为例实际证明了该系统具有强大功能，利用信息化的手段，实现了动态管理的目标，有效地提升了 xx 设备管理水平，使 xx 设备管理工作向更高效、更便捷、更精细的方向发展。关键词：xx 设备,动态监管,Appeon,工作流引擎摘要AbstractWith the development of society and economics, the application of special equipments is increasingly popular in peoples daily lives.However, due to the poor supervision, the incidence of security issue is increasingly higher.Thus, It is necessary to build up a dynamic supervision model in order to form a information system.Firstly,analyzing the domestic and international literature about the development and situation of special equipments, this paper suggests the necessity and importance of special equipments dynamic supervision. Based on the relative regulations, installation and operationalization, this paper makes a deeper analysis about how to build up a dynamic system for special equipments supervision. Additionally, this paper introduces the technology and advantages for such a dynamic supervision system. This paper, on the basis of general goal, requirements of the system, regulations and standards, designs the general structure and basic function of each module. Using Appeon Web to develop a foreground application of such a system and set up a hybrid model with C/S and B/S. I also build a database by the application of Oracle 10g. Finally, this paper introduces the implementation process of such a dynamic system and illustrate the effectiveness of this dynamic system. Using information technology, this paper achieves the purpose of dynamic supervision and effectively improves the management of special equipments, which turns special equipments management into a more efficient, more convenient and more accurate direction.Key words: Special Equipments;Dynamic regulation;Appeon;Workflow Engine目录III目录摘要 .IVAbstract .V第一章 绪论 .1第一节 研究背景 .1第二节 xx 设备安全管理现状 .11.2.1 xx 设备基本情况 .21.2.2 xx 设备安全状况 .3第三节 xx 设备安全管理在国内外的发展 .4第四节 研究内容 .5第五节 本文的组织结构 .6第二章 相关技术 .7第一节 Web 应用处理技术 .7第二节 地理信息技术 .8第三节 工作流引擎技术 .82.3.1 工作流引擎 .82.3.2 工作流参考模型 .92.3.3 柔性工作流引擎的结构 .102.3.4 流程窗设计 .11第四节 基于图元的画图控件 .11第三章 系统需求分析 .13第一节 总体目标 .13第二节 系统用户对象 .13第三节 系统基本处理流程 .143.3.1 设备生产安装 .143.3.2 设备检验 .15目录IV3.3.3 设备注册 .153.3.4 设备变更 .153.3.5 设备报废 .15第四节 系统功能需求 .153.4.1 设备管理子系统 .153.4.2 单位管理子系统 .253.4.3 现场监察子系统 .263.4.4 人员管理 .333.4.5 系统管理 .333.4.6 统计分析 .333.4.7 地理信息管理 .34第五节 系统用例图 .34第六节 系统性能需求 .363.5.1 系统实时性需求 .363.5.2 系统开发性需求 .363.5.3 系统可扩充性需求 .363.5.4 界面友好性需求 .363.5.5 服务个性化需求 .363.5.6 系统可用性需求 .373.5.7 可管理性需求 .37第四章 系统的设计 .38第一节 总体设计原则 .38第二节 系统总体结构 .394.2.1 程序(模块)层次结构关系 .394.2.2 系统总体功能结构 .40第三节 各子系统的结构与功能 .424.3.1 设备管理 .424.3.2 单位管理 .464.3.3 人员管理 .464.3.4 系统管理 .474.3.5 现场监察 .51目录V4.3.6 地理信息 .524.3.7 统计分析 .554.3.8 数据交换 .59第四节 系统数据库设计 .594.4.1 设备信息分类 .604.4.3 流转环节编码划分 .614.4.4 数据处理流程与建库 .62第五节 环境配置 .714.5.1.开发环境的配置 .714.5.2.运行环境的配置 .71第六节 网络架构设计 .734.6.1 网络环境 .734.5.2 安全平台 .74第五章 系统的实现 .76第一节 系统主要功能模块的实现 .765.1.1 地理信息系统 GIS 系统的实现 .76第二节 系统界面与应用实例 .875.2.1 系统登录界面 .875.2.2 xx 设备监察管理应用实例 .87第六章 总结与展望 .98第一节 总结 .98第二节 展望 .98参考文献 .99致谢 .101个人简历 在学期间发表的学术论文与研究成果 .102第一章 绪论1 第一章 绪论xx 设备作为众多工业生产领域的动力或能量来源，广泛应用于工业生产和人民日常生活的各个方面，在国民经济中具有重要地位。由于 xx 设备一旦发生事故，会造成群死群伤或是重大经济损失，甚至造成社会恐慌或导致大量人员疏散，因此，其安全运行直接关系到国家经济的发展和社会的稳定。xx 设备动态监管系统利用现有资源针对安全监察工作的各个环节，建立信息管理系统，通过数据交换，实现各级 xx 设备安全监察的垂直管理和日常业务处理，为设备安全生产提供了有力的保障 1。第一节 研究背景随着我国近年来国民经济的快速发展，xx 设备已经广泛的应用于经济建设和人民生活的各个领域 2。根据年月日起施行的中华人民共和国 xx 设备安全法的有关规定“xx 设备，是指对人身和财产安全有较大危险性的锅炉、压力容器（含气瓶） 、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、场（厂）内专用机动车辆，以及法律、行政法规规定适用本法的其他 xx 设备。 ”3为进一步做好 xx 设备安全和监察工作，针对我市作为全国重要的石油化工产业基地，同时又是全国最早大规模铺设和使用燃气管道的城市（现有 xx 设备近百万台套，其中锅炉 11012 台、固定压力容器 50190 台、气瓶 138 万只、压力管道 4704 公里、电梯 53213 台、起重机 41234 台、场内机动车 16080 台、大型游乐设施 338 台） ，xx 设备的使用广泛，危险性大的特点，推行完整、科学、规范化的 xx 设备安全监察管理系统已成当务之急。利用信息化技术手段，以监察管理部门为中心，以监察部门、检验机构各安装生产使用单位的信息相结合为基础，针对 xx 设备使用监管中的各个业务环节，建立动态信息监管系统，实现 xx 设备安全监察的垂直管理和日常业务处理，提高 xx 设备的监督管理效率及水平，加强监督执法的力度，为 xx 设备的生产和使用提供强大的支撑 4。第二节 xx 设备安全管理现状xx设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶，下同）第一章 绪论2 、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施。其中锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道为承压类xx设备；电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施为机电类xx设备。随着国民经济的快速发展。我国xx设备数量快速增长，应用范围越来越广，我国xx设备安全形势却不容乐观 5。1.2.1 xx 设备基本情况1.2.1.1 xx 设备使用情况截至 2012 年底，我国 xx 设备数量达到 821.67 万台；其中：锅炉 63.53万台，压力容器 271.82 万台，电梯 245.33 万台，起重机械 190.94 万台，场（厂）内专用机动车辆 48.29 万辆，客运索道 845 条，大型游乐设施 1.67 万台（套）。另有气瓶 13880.84 万只，压力管道 85.13 万公里 6。锅 炉 , 63.53压 力 容器 , 271.82起 重 机械 , 190.94电 梯 , 245.33场 （ 厂 ） 内 专用 机 动 车辆 , 48.29客 运 索 道 , 0.0845 大 型 游 乐 设施 , 1.67图 1.1 各类 xx 设备数量分布图第一章 绪论3 1.2.1.2 xx 设备生产情况截至 2012 年底，我国 xx 设备生产（含设计、制造、安装、改造、维修、气体充装）单位共计 56464 家，xx 设备许可证共计 58368 张，全国现有持证的xx 设备作业人员 706.09 万人 6。设 计5%制 造27%安 装 改 造 维修34%气 体 充 装34%图 1.2 2012 年 xx 设备生产单位数量分布图1.2.1.3 xx 设备安全监察和检验检测情况截至 2012 年底，全国质检系统共设置 xx 设备安全监察机构 3189 个，其中国家级 1 个、省级 32 个、市级 477 个、县级 2679 个，全国 xx 设备安全监察人员共 11936 人 6。2012 年全国各级质检部门开展 xx 设备执法监督检查 115.28 万次，发出安全监察指令书 14.22 万份。xx 设备检验机构对 470.94 万台 xx 设备及元部件的制造过程进行了监督检验，发现并督促企业处理质量安全问题 7.44 万个；对172.49 万台 xx 设备安装、改造、维修过程进行了监督检验，发现并督促企业处理质量安全问题 29.14 万个；对 408.98 万台在用 xx 设备进行了定期检验，发现并督促企业处理质量安全问题 90.13 万个 6。1.2.2 xx 设备安全状况1.2.2.1 事故总体情况2012 年全国共发生各类 xx 设备事故 228 起，死亡 292 人，受伤 354 人。全年 228 起 xx 设备事故中，锅炉事故 29 起，压力容器事故 26 起，气瓶事故26 起，压力管道事故 8 起，电梯事故 42 起，起重机械事故 76 起，场（厂）内第一章 绪论4 专用机动车辆事故 17 起，客运索道事故 2 起，大型游乐设施事故 2 起 6。1.2.2.2 事故特点发生的事故中，承压类设备事故的主要特征是爆炸或泄漏着火，机电类设备事故的主要特征是倒塌、坠落、撞击和剪切等 6。228 起 xx 设备事故中，按设备类别划分，起重机械和电梯事故起数较多，分别占 33.3%、18.4；起重机械事故死亡人数较多，占总死亡人数的 44.2%。按发生环节划分，发生在使用环节 179 起，占 78.5%；安装拆卸环节 12 起，占5.3%；维修检验环节 19 起，占 8.3%；充装运输环节 14 起，占 6.1%；其他 4 起，占 1.8%。按涉及行业划分，制造业 105 起，占 46.1，建设工地和建筑业 47起，占 20.6%，交通运输与物流业事故 9 起，占 3.9，社会及公共服务业事故67 起，占 29.4 6。1.2.2.3 事故原因统计数据显示，违规、违章仍是导致事故发生的主要原因。xx 设备使用范围广，事故影响大死亡率高，设备使用单位安全意识薄弱，监管困难等特点。xx 设备管理现状与高速增长的设备数量不相适应，存在着诸多隐患和管理上的盲点，一旦失控将产生不良后果。如何有效地管理 xx 设备，减少 xx 设备事故的发生，成为当今 xx 设备安全管理建设亟待解决的重要问题。在大量使用 xx设备工业生产中，xx 设备安全伴随其中，稍有不慎即可造成差错，甚至酿成事故。加强 xx 设备安全管理，防范 xx 设备安全事故和差错是我们长期以来不可忽视的永久性问题。本课题主要研究的问题是开发一个 xx 设备安全管理与预警系统，实现 xx 设备安全管理、xx 设备事故争议、评议和预警等 6。第三节 xx 设备安全管理在国内外的发展xx 设备的日常运行质量与安全现已成为 xx 设备应用和监管领域里重要的课题，对于 xx 设备事故的频发也越来越为各国政府所重视 7。最近年来各国针对 xx 设备事故的频发，建立了负责 xx 设备运行与安全的专门机构，对各种 xx设备安装与使用进行监督管理。美国、德国等工业发达国家政府对于都非常重视并具有完善的安全监测系统，对锅炉，压力容器，电梯，起重机械，厂内机动车辆都制定了专门的法律和相应的法规，行政规章，并建立了相应的机构监管 8。由于政治制度，历史文化背景的不同各国负责 xx 设备管理的机构也有所不同。xx 设备的管理大部分国家集中在一个统一的监督管理部门就行管理，也有少数国家由多个部门分散管理。在美国，压力管道、槽车和气瓶监督的管理第一章 绪论5 由联邦政府运输部负责，其他 xx 设备安全监督管理由各州政府的相应部门负责管理，加利福尼亚州由工业关系部负责，纽约州等其他大多数州由劳动部负责。在欧洲，欧盟主要负责 xx 设备立法工作，欧盟委员会企业部的法规和标准分部（G 分部）中的 G3 处负责电梯、游乐设施、起重机械和厂内机动车辆；G45 处负责锅炉压力容器和压力管道等压力设备；E6 处负责客运索道。其成员国均设立负责 xx 设备安全监察的部门，如德国是劳动与社会保障部和劳动保护局；世界各国 xx 设备安全监督管理已有 100 多