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中文摘要 本论文以煤矿企业信息化建设为背景,在借鉴国内外企业设备管理方法与企业 现有的设备管理办法相结合的基础上,运用软件工程理论、数据库技术、网络技术 和a s p n e t 等技术开发了基于w e b 的三层b s 结构的煤矿机电设备管理系统。实现 其设计的合理性,系统的安全性,功能的全面性,操作的简易性,界面的友好性, 性能的高效性,运行的稳定性等是本文的主要研究目标,并做了以下几个方面的工 作: 首先,在对煤矿企业业务进行详细调研的基础上,分析了企业设备管理的现状、 组织结构和用户需求,对业务,数据和应用程序分别进行建模,给出了系统业务模 型,数据模型和应用程序模型,并作了相应说明。 其次,根据本系统的分布特点和运行要求,提出采用基于n e t 的三层w e b 应用程 序体系结构,详细介绍了该结构体系及实现它的关键技术。 然后,详细阐述了所设计的系统模块的功能,给出了系统功能树、系统概念数据 模型以及物理数据模型。 最后,本文详细介绍了煤矿设备管理信息系统的实现。列举了系统实现的难点 以及相应的解决方案,还结合运行界面和相应代码介绍了系统典型功能的实现过程。 所开发的煤矿机电设备管理系统具有如下特点:基于b s 的三层结构,易扩展, 易维护;人性化流程设计以及使用大量的先进的w e b 技术,为用户提供了舒适的使用 感受,有效降低工作出错率,提高了办公效率,缩短了办公周期;对设备的活动状 态的严密监控,为领导层做出正确决策提供了有效依据。 关键词:煤矿;设备管理;b s ;n e t a b s t r a c t t a k i n g c o a lm i n ea sb a c k g r o u n d ,m e r g i n ge q u i p m e n tm a n a g e m e n t m e t h o d sa n dt h e o r yb o t ha td o m e s t i ca n da b r o a da n dt h ec o m p a n yi t s e l ft o d e v e l o pe q u i p m e n tm a n a g e m e n ts y s t e mf o rc o a lm i n eb a s e do nw e ba n db s b ys o f t w a r ee n g i n e e r i n gt h e o r y , d a t a b a s et e c h n o l o g y , n e t w o r kt e c h n o l o g ya n d a s p n e tt e c h n o l o g y t h em a i nt a r g e to ft h ep a p e ri st oi m p l e m e n tt h es y s t e m w i t hr e a s o n a b l ed e s i g n ,s e c u r i t y , a l l a r o u n df u n c t i o n ,e a s ya n de f f e c t i v e o p e r a t i o n ,f r i e n d l yu s e ri n t e r f a c e ,h i g hp e r f o r m a n c ea n ds t a b i l i t y , a n dt h e a u t h o rd ot h ew o r ka sb e l o w : f i r s to fa l l ,b a s e do nt h ed e t a i l e dr e s e a r c hf o rt h eb u s i n e s so fc o a lm i n e , t h ea u t h o ra n a l y z e dt h es t a t u s ,s t r u c t u r ea n dr e q u i r e m e n to ft h ec o m p a n y , m o d e l e dt h eb u s i n e s s ,d a t aa n da p p l i c a t i o np r o g r a m ,s h o w e da n di l l u s t r a t e d t h eb u s i n e s sm o d e l ,d a t am o d e la n da p p l i c a t i o np r o g r a mm o d e l s e c o n d l y , a c c o r d i n gt ot h ed i s t r i b u t ef e a t u r ea n dr e q u i r e m e n to ft h e s y s t e m ,t h et h r e e - t i e r e dw e ba p p l i c a t i o n a r c h i t e c t u r eb a s e do n n e tw a s p r e s e n t e d ,t h ea u t h o rm a d eai n t r o d u c t i o nt ot h es t r u c t u r eo fs y s t e ma n di t s k e yt e c h n o l o g i e s t h i r d l y , t h ea u t h o re l a b o r a t e dt h ef u n c t i o n so fa l lm o d u l e s ,s h o w e dt h e f u n c t i o nt r e e ,t h ec o n c e p td a t am o d e la n dt h ep h y s i c a lc o n c e p td a t am o d e l f i n a l l y , i nt h i sp a p e r , t h ea u t h o re l a b o r a t e d h o wt o i m p l e m e n tt h e m a n a g e m e n ts y s t e m ,t h ed i f f i c u l t i e sa n dt h ec o r r e s p o n d i n gs o l u t i o n sw e r e e n u m e r a t e d ,f u r t h e r m o r e ,t h eu s e ri n t e r f a c ea n dt h ec o r r e s p o n d i n gc o d eo n t h et y p i c a lf u n c t i o n sw e r eg i v e n t h es y s t e mh a st h ef o l l o w i n gc h a r a c t e r i s t i c s :f i r s t l y , i tb a s e do nt h e t h r e e - t i e rs t r u c t u r eo f n e t , i tw a se x t e n s i b l ea n de a s yt om a i n t a i n ;s e c o n d l y , h u m a n ew o r k - f l o wd e s i g n i n ga n da l a r g e n u m b e ro fa d v a n c e dw e b t e c h n o l o g i e sm a d eu s e rc a ne n jo yt ou s et h es y s t e m ,r e d u c e dt h ec h a n c et o m a k eam i s t a k e ,i m p r o v e dw o r ke f f i c i e n c ya n ds h o r t e n e dt h ew o r kc y c l e ; l a s t l y , u n d e rr i g o r o u sm o n i t o rb yt h es y s t e m ,t h el e a d e r so fc o m p a n yc a n i i i m a k er i g h ts t r a t e g i cd e c i s i o n s k e yw o r d s :c o a lm i n e ;e q u i p m e mm a n a g e m e n t ;b s ;n e t i v 声明尸明 本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在指导教师的指导下, 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文 不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究 做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的 法律责任由本人承担。 储繇熬盛 隰掣墨乏 关于学位论文使用权的说明 本人完全了解太原科技大学有关保管、使用学位论文的规定,其 中包括:学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件、复印 件与电子版;学校可以采用影e p 、缩e p 或其它复制手段复制并保存 学位论文;学校可允许学位论文被查阅或借阅;学校可以学术交 流为目的,复制赠送和交换学位论文;学校可以公布学位论文的全 部或部分内容( 保密学位论文在解密后遵守此规定) 。 作者签名:燃日期:丝蒸墨兰 导师签名: 望 聋窒日期:丛生受名 第一章绪论 第一章绪论 1 1选题依据及研究意义 设备是煤矿企业最基本的生产工具,因此设备管理水平的高低,直接影响企业 的生产能力、产品质量、生产成本、劳动生产率和能耗、安全生产等多个方面。设 备管理在煤矿企业生产经营中发挥着越来越重要的作用。设备管理是以企业的生产 经营目标为依据,运用各种技术、经济和组织措施,对设备的规划、购置、安装、 运行、维护、检修直到报废的整个生命周期进行全过程的管理。所以如何加强设备 管理,最大限度地提高设备的综合使用效益,已成为煤矿企业管理的关键问题。随 着我国经济体制改革进一步深化和我国工业生产的国际地位的不断提升,煤炭企业 由生产型已向生产经营型转变,企业不仅要不断使用现代化的设备,更重要的是如 何实现企业或企业间设备及设备管理资源的有效整合,不断提高设备管理综合效率 和效益,降低运行成本,更好地为企业构建核心竞争力及经济效益服务。 在新形势下,现有的设备管理模式越来越显示出它的不适应性和局限性,其主 要表现为:先进的设备与煤炭企业落后的管理模式具有矛盾性。其突出表现在以下 几个方面:设备管理缺乏系统性、手段落后、效率低,由于煤矿企业长久以来一般 采用手工管理的方法进行设备相关的业务管理,存在规范性差、效率较低、管理困 难、数据分散且易产生不一致性、统计困难、因保管不善而导致数据丢失等问题。 信息化建设己成为煤矿企业发展的一大趋势,煤矿信息化水平势将成为衡量煤 矿企业现代化程度的重要标志。为促进煤矿企业生产和管理的科学化、规范化和信 息化,把人、信息和资源有效的组织在一起,促进企业充分发挥自身的独特优势, 开发一套符合企业实际情况的设备管理信息系统势在必行。 本论文主要研究煤矿企业设备管理信息系统的开发技术与实现,旨在建立一个 能够随着业务环节、内容的改变而及时调整,灵活、可靠的设备管理系统。可以为 煤矿企业各级带来显见的效益: 对于领导层来说随时可以由系统中的资料掌握公司的设备状况;系统的信息整 合,可以提升公司解决问题的反应速度,不需由人力统计,可减少错误,节省人力; 系统可以反映各项异常状况,且提供相关资料,方便制定解决方案;系统可以提供 电子审核及工作流程的功能,可达成无纸化目标。 基丁b s 结构的燥矿设备管理系统的设计与实现 对于机电科、队组而言系统资源集合在一个数据库中,有利于企业资源的共享; 对设备发生的异常情况及时了解,对出现异常的工单进行分析,制定相应策略;在 工作流程中,实现对设备状态实时动态监控,可及时迅速了解设备运行状态,处理 相关责任工作,对异常部分做出相应调整。 对于仓库管理而言能快速查询到仓库库存及相关材料情况如该材料的在途,已 分配,已请购等信息更为全面;库存查询方式灵活便利,如可查历史某时点库存, 可查某类或某个仓库存货的库存,可只查当天有交易发生的存货库存;可快捷查询 常用存货的安全库存状况,及时了解到材料是否该采买,以确保生产所需;仓库资 料可与其它部门实时共享,不用一天到晚总是接到替人查库存的电话。 对于采购部门来说购置计划一经输入,系统会自动发送短信通知主管审核,指 令下达后,购置指令会自动流转到仓库部门,便于物品验收与入库,当供货商送货 过来,暂收资料直接与品管关联,检验合格则入库,否则退回。 1 2 国内外设备管理现状及动向 设备工程在美国首先创立。它是一门综合性的应用科学,运用现代工程技术和 现代管理科学的理论指导设备管理的实践,如研究设备修理工艺学、库存管理、网 络技术等等。美国航空业于2 0 世纪6 0 年代末提出以可靠性为中心的维修 ( r e l i a b i l i t yc e n t e r e dm a i n t e n a n c e ,r c m ) 由于这种维修方式在其维修费用基 本不变的情况下,有效地提高了设备的可用率和可靠性,因而被逐渐推广应用到各 个行业。日本从六十年代推行了全员生产维修( t o t a lp r o d u c t i v em a i n t e n a n c e ,t p m ) 计划,是在借鉴美国的p m 基础上,吸取英国的设备综合管理工程学和我国民主管 理的经验,结合本国情况,所形成的一种特有体制。苏联长期以来一直实行统一的 计划预修制度。 2 0 世纪8 0 年代至今,这个阶段的特点是科学技术领域向着分化和综合方向发展, 设备事故影响重大,因此对设备管理,不仅有各种理论作为指导,而且有监测和诊 断的科学技术手段作为基础,来对设备进行状态检修。现在设备管理也向着社会化、 专业化和国际化发展,出现运行人员参与检修的趋势。 r c m 和t p m 是时下最流行的两种设备资产管理规范。r c m 主要用于提高设备稳定 性,而t p m 主要用来提高设备生产力。两种方法相得益彰,提高了企业的设备运行和 设备生命周期各个阶段维护的管理水平。 设备管理信息系统是技术、经济、管理与计算机相结合兴起的一门科学,是设 2 第一章绪论 备管理中的一个较新的领域。发达国家从七十年代开始着手此领域的研究,七十年 代瑞典所研制的预防维修和库存管理系统占据了整个欧洲市场,八十年代,意大利、 美国、挪威等国也相继开发出了电脑化的动态设备管理信息系统。近年来,随着计 算机的逐渐普及信息高速公路的建立,管理信息系统已经广泛应用于企业生产的诸 多方面。特别是国外许多大公司相继利用管理信息系统来进行设备与物质管理,创 造了巨大的经济效益。并且设备管理信息系统的开发正向着更加智能化发展,如很 多大的管理系统开发公司在系统中添加了预算模块、客户服务请求高级模块、扩展 的g i s 系统集成等。 我国于5 0 年代引入了苏联的统一计划预修制度,对建立我国科学的设备管理制 度起到了过渡作用。我国于1 9 7 9 年开展了现代设备管理的尝试,吸取日本的有益经 验,如运用寿命周期费用评价法进行设备的经济管理等。八十年代以后,一些大型 煤矿企业开始部分引进美国的某些管理系统,如2 0 0 i 年,神华、神东两级公司结合 企业发展的长远规划,从美国d a t a s t r e a m 公司引进了以机电设备管理为基础的c s 结 构的e a m 系统。与此同时国内企业也加强了设备管理信息系统的开发与研制,由此我 国的设备管理水平取得了巨大的进步,但与国外先进水平相比仍然比较落后,表现 为设备供应与利用效益低下,管理方法与手段比较落后,管理工作远未科学化与系 统化,另外存在着管理部门条块分割、信息传递与反馈速度较慢等弊病口3 。 目前,只有一些大型的煤矿企业引进了设备管理信息系统进行设备的规范化管 理,大部分的煤矿企业,特别是中小型的煤矿企业的依然采用手工管理设备,随着 中小型企业的迅速发展,企业对机电设备的规范化,信息化的管理提出了越来越迫 切的要求,但是由于国外的设备管理软件昂贵的价格和更新服务费用又只能是望而 却步。所以企业对开发符合自身企业运营管理状况并结合新的网络技术发展的设备 管理系统十分期待。 1 3 本课题研究内容 本课题主要研究了煤矿企业设备管理信息系统的设计方案和开发技术,并基于 企业自身管理特点,设计与实现了一套适合企业需求的设备管理信息系统。主要工 作为以下几个方面: 1 、对国内外设备管理相关理论进行了研究与分析; 2 、在详细调研的基础上,对企业设备管理现状及企业需求进行分析,实现系统的业 务建模,数据建模和应用程序建模; 3 基于b s 结构的煤矿设各管理系统的设计与实现 3 、对系统体系结构以及实现技术进行研究,根据软件工程设计思想,采用n e t 技术 实现基于b s 的“三层”系统体系结构; 4 、对系统功能进行总结和规划,设计系统功能模块; 5 、对系统数据库进行分析和建模,设计概念数据模型和物理数据模型; 6 、实现所设计的功能模块,对系统难点实现方案以及实现特点加以叙述。 1 4技术路线 本系统采用“三层模型 的建模思想作为总体设计路线,三层模型是指业务模 型、数据模型和应用程序模型口,。 l 、业务模型描述系统在何时、由何种角色、按什么业务规则运行,以及运行的步骤 或流程。 2 、数据模型描述数据之间的关联,即对系统的数据结构进行定义。 3 、应用程序模型描述系统功能实现,即对系统的功能、性能、接口和界面进行定义。 业务模型的建立主要集中在系统需求分析阶段,作为建立其它模型的基础。而 数据模型和应用程序模型的建立主要集中在系统设计阶段,通过建模过程的不断细 化来完成整个系统的建模。“三层模型”建模思想可以与面向对象技术较好的结合, 在此基础上,通过面向对象编程来进行软件的开发。 在系统建模的过程中,模型表达的准确性、详尽性、易理解性将直接影响研究 工作的开展和实施。所以,选择一种恰当的建模语言是系统开发研究工作成败的关 键所在。统一建模语言( u n i f i e dm o d e li n gl a n g u a g e ,u m l ) h 山3 是一种对于软件密集 型系统的产品进行可视化、详述、构造和文档化的图形语言。u m l 给出了一种描绘系 统蓝图的标准方法,使用u m l 描述的模型均可映射成某种编程语言,如c # ,j a v a ,c + + 和v b 等。同时,这种映射既包括正向工程( 从u m l 模型到编程语言) ,也包括逆向工 程( 从编程语言至i j u m l 模型的重构) ,或这两者的结合所产生的双向工程。 u m l 包括三个要素:基本构造块、支配构造块的规则和运用于整个u m l 的公共机 制。u m l 的构造块包括事物、关系和图,支配构造块的规则包括对命名、范围、可见 性、完整性和执行的语意规则进行的描述,公共机制包括规格说明、修饰、通用划 分、扩展机制和规格说明。 与上述的“三层模型”相对应,可以采用u m l 中的活动图表示业务模型,采用 类图表示数据模型,采用用例图表示应用程序模型。这样,就可以将u m l 模型与“三 层模型 思想有机地结合起来。 4 第一章绪论 1 5本章小结 本章介绍了国内外设备管理现状及动向,阐述了本课题研究的背景、意义、研 究内容以及技术路线。 5 第二章煤矿设备管理系统的分析与设计 第二章煤矿设备管理系统的分析与设计 2 1 煤矿企业设备管理组织结构 该煤矿公司在机电矿长的直接领导下负责全矿的设备管理工作。其中:队组主 要参与设备的使用和运输,日常点检、润滑、填写故障报告等;职能管理由机电科 负责,其下设电器设备管理组、机械设备管理组、润滑油脂管理组、配件材料管理 组、电缆管理组、小型电器管理组、设备防爆检查组、回收库管理员、机电技术员。 他们的责任范围包括:设备的验收、设备各种申请的审核、设备档案收集管理、设 备统计、设备租赁、设备采购、编制计划;协助生产矿井处理紧急事故和故障;监 督检查日常润滑工作,根据工作要求不同,有时一人身兼多种角色,有时则各管一 段,完成一种角色功能。 为了适应大规模生产需要,细化专业分工,提高设备的完好率、出动率,煤矿 将设备使用单位与维修单位分开,机电修车间与各队组形成服务关系,设备使用期 间产生的故障由机电科组织,机电修车间负责维修。矿领导负责设备整个生命周期 的决策问题,确定企业的目标,制订实现目标的战略计划。设备管理组织结构,如 图2 - 1 所示。 煤矿公蔷】 电 机ll 澜ll 配 城 l 漕ll 件 设li 油l 材 备li 艚ll i | ; 管| i 管 l 管 理ll 理l 理 组lj 组ll 纽驸陲 队组设备管理爱 塞| l 塞| 姜li 蓑| l 囊ii 萎l l 萋i i 妻ll 妻 图2 - 1 组织结构图 2 2 系统设计目标f i g - 2 - 1 f r a m e w o r ko fo r g a n i z a t i o n 本系统专门为煤矿企业设计开发。它以企业生产需求为依据,以成本控制、信 7, 基于b s 结构的煤矿设备管理系统的设计与实现 息共享和分布式管理以及用户使用的便捷性、高效性、安全性、友好性为目标进行 设计和开发。实现了设备的规范化管理,为保证矿井生产并进行有效的成本控制提 供了即时、准确、综合的信息支持。以统一的设备编码管理方式对机电设备全生命 周期进行全面的动态管理。系统通过提出采购计划、设备到货、入库、领用、送修、 维修验收、使用交接等业务处理,对设备在企业的使用过程和周转过程进行全程跟 踪,这样,设备管理者随时可以查询到某一台设备从到货开始在企业中的所有周转 过程等信息,同时了解所有设备的分布状况( 完好、备用、待修、在修等) ,对不 同生产现场的设备状态进行动态管理,使设备检修、设备维护、零备件配置科学有 序。 2 3 系统建模及模型分析 在系统模型的建立中,业务模型是从各对象之间的动态关系进行系统分析及建 模,数据模型和应用程序模型则是从另一个角度来进行系统建模,它们一般在系统 开发阶段进行。业务模型的描述主要采用活动图来描述执行系统功能的各角色之间 相互传递消息的顺序关系;数据模型主要采用类图从静态的角度去研究对象,它着 重表现了系统中各实体对象及其相互间的静态关系,它不描述与时间相关的系统行 为;应用程序模型的描述主要采取用例图来描述系统、子系统或类的语境进行建模, 从而显示一组用况、参与者以及它们之间的关系。 2 3 1 业务模型 业务作为系统的核心组成部分,业务是一个非常复杂的网络,它由各个相关部 门中不同层次的组织和功能组成。所以课题研究的首要问题是要对现行的业务进行 理解和分析,并在业务方面与相关人员进行交流,建立对现行业务组织和行为的了 解。 业务模型描述了业务活动及其如何与相关资源进行交互以实现业务的过程。当 然,由于建模语言及建模概念本身的局限,不是每一个细节都能在模型中被体现, 也就没有一个所谓完全精确或完整的业务模型的存在。因此,在业务模型的建立过 程中应该主要集中体现业务的核心任务及其关键机制,在本系统的研究过程中,系 统业务模型的处理主要着眼于设备管理系统的业务流程及其业务规则。由业务流程 来描述随着时间的推进业务系统内各项进行的活动,从而描述了整个系统业务实现 的结构,同时反映了设备管理的特点。由于主要关注对象间发生的活动,故选择活 动图来表达业务模型。经过对煤矿设备管理业务流程的分析,得出系统业务模型, 如图2 - 2 所示。 8 第二章煤矿设备管理系统的分析与设计 :j【:一 l 堕墨盐型】 蜜 图2 - 2 系统总体业务模型 f i g 2 - 2b u s i n e s sm o d e l o fs y s t e m 1 、购置计划业务模型 购置计划业务模型主要涉及从计划申请到审批完成等诸项管理业务,如图2 3 所示。图中实黑点表示流程起始点,实线箭头表示业务流程走向,椭圆框表示操作, 菱形框表示判断。 主要角色包括:机电科长,使用单位,相关领导。 9 基于b s 结构的烊矿设备管理系统的设计与实现 熘簧谚划韭务流: ; ! 栩父锉潆 e i ,崎 。厂。、 7 l “ 夏八一 巴瓢 d 丫 厂一。_ 、 喇 l 键窀期怎。羽卜 ,一 一 7 图2 3 购置计划业务模型 f i g 2 3b u s i n e s sm o d e lo fp u r c h a s ep l a n 2 、 设备入库业务模型 设备入库业务流程根据最终的购置计划,完成设备到货、验收和相关资料的填 写,形成验收单据,并建立设备台帐。该模型主要涉及从设备到货,验收完成到设 备最终入库等诸项管理业务,如图2 4 所示。 主要角色包括:仓库管理员、机电科人员、交货人、机电科长。 1 0 第二章煤矿没备管理系统的分丰斤与设计 1 1 基3 - - b s 结构的煤矿设备管理系统的设计与实现 图2 4 设备入库业务模型 f i g 2 - 4b u s i n e s sm o d e lo fw a r e h o u s ee n t r y 3 、领料出库业务模型 领料出库业务流程根据仓库存货情况,提出设备出库申请等待相关领导审批到 最终领料出库,该模型主要涉及设备领料申请、提交购置计划、审批出库申请和审 批购置计划、更新设备台帐等诸项管理业务,如图2 - 5 所示。 主要角色包括:使用单位、仓库管理员、相关领导。 镢科 1 5 跨监务流稀 t 鼋 。厂j l 厂j q 观。 、二:二一 ) 、 l 壤 夕过 图2 - 5 领料出库业务模型 1 2 第二章煤矿设备管理系统的分析与设计 f i g 2 5b u s i n e s sm o d e lo fw a r e h o u s ed e l i v e r ,, 4 、 设备下井业务模型 设备下井业务流程包括提出设备下井申请,审批同意,设备验收合格到最终设 备下井运行。该模型主要涉及设备下井申请、审批下井申请和验收设备、设备检修、 更新设备台帐等诸项管理业务,如图2 6 所示。 主要角色包括:使用单位、机电修车间、机电科、机电科长。 设备下并业务流程 挺幺羧簖| 蟒,率漆 建毫 f 浆 设 致鑫廷行 图2 - 6 设备下井业务模型 f i g 2 6b u s i n e s sm o d e lo f w e l le n t r y 5 、设备出井业务模型 设备出井业务流程是提交设备出井申请,验收设备到设备入库。该模型主要面 向于出井申请,派工单,设备验收,设备台帐的管理,如图2 7 所示。 13 基于b s 结构的煤矿设备管理系统的设计与实现 主要角色包括:使用单位、机电科、机电修车间。 设箭出井业务流程 ( :使用单位 橇也利 印卜 r、 备) q 锭敏激上,职 ) i 舀 ( 缴丸掺橼承) ! i i l 1r i ,、 缆守卺激 玲 图2 - 7 设备出井业务模型 f i g 2 7b u s i n e s sm o d e lo f w e l le x i t 6 、 润滑或检修计划业务模型 润滑或检修计划业务模型主要涉及从计划制定到完成设备润滑或检修等诸项 管理业务,如图2 - 8 所示。 主要角色包括:机电科长、队组负责人、仓库管理员。 1 4 薅一 、 第二章煤矿设备管理系统的分析与设计 渡滑或扮修t p 划业务流稃 莉沌科b 吵 0 k , 臀1 m l l a it 倒、; 1 fr 1 f “- 7 m 1 0 。,。一 i7 图2 - 8 设备润滑或检修计划业务模型 f i g 2 - 8b u s i n e s sm o d e lo fl u b r i c a n to ro v e r h a u ip l a n 7 、设备借出业务模型 设备借出业务模型主要涉及提交设备租赁申请,查看仓库存货,审批同意,设 备出库,更新设备台帐等诸项管理业务,如图2 9 所示。 主要角色包括:外借单位、仓库管理员、机电科长、相关领导。 1 5 基于b s 结构的煤矿设备管理系统的设计与实现 设备倦出业务流稃 蝴啦移 厂、 ( 黼菝) l 申潦改簖 l 一( d , 、b ,、 , im l l 谱巍h 、 , l 锚碍博卜 迸垃。k 楚 一、,? 、龟 图2 - 9 设备借出业务模型 f i g 2 9b u s i n e s sm o d e lo fl e a s e 8 、单位检修业务模型 单位检修业务模型主要涉及提交设备检修申请,审批同意,发放派工单、设备 检修、领料出库、设备验收、废旧件处理、更新设备台帐等诸项管理业务,如图2 1 0 所示。 主要角色包括:使用单位、相关领导、仓库保管员、机电修车间、机电科。 1 6 第二章煤矿设备管理系统的分析与设计 单伊挣修业务流秤 机屯秘 囟 回 固 回一 。 曰| 确 “ ,萝氇 多 厢磊磊弧j 7 、! 墨竺l 。 一 9 l i i 图2 1 0 单位检修业务模型 1 7 基于b s 结构的煤矿设备管理系统的设计与字现 f i g 2 10b u s i n e s sm o d e lo fo v e r h a u l 9 、设备调拨业务模型 设备调拨业务模型主要涉及从调拨申请到执行调拨等诸项业务管理,如图2 1 1 所示。 主要角色包括:相关使用单位、机电科。 设备调拨业务流稃 栩戈啦够 机f 乜车移 0 申谚) _ 一皤) i 。 ,r ( 磊) ,、 缱镪囊嘏 i 图2 - 1 1 设备调拨业务模型 f i g 2 1 1b u s i n e s sm o d e lo f t r a n s f e r 1 0 、审批业务模型 审批流程是设备从入库,使用,到报废等流程都会经历的流程,其业务逻辑是: 七天以内( 包括七天) 相关领导中的任何一人审批,结果均有效。只有进行了审批的 领导全部审批通过,则审批通过,否则审批未通过。七天以后没有一位相关领导审 批则要求审批的项目搁置。该业务模型,如图2 1 2 所示。 1 8 第二章煤矿设备管理系统的分析与设计 碡i 批流秤 据2 q 游 7 陶罐批 图2 - 1 2 审批业务模型 f i g 2 12b u s i n e s sm o d e lo fe x a m i n e s a n de n d o r s e 2 3 2 数据模型 对于数据模型的建立,依据业务模型,从角色角度出发采用类图进行静态建模。 1 、机电科 机电科所关联的类:设备相关资料类、修复验收单类、调拨单类、防爆检查合 格证类、验收单类、购置计划类、折旧报废类、检修计划类、设备状态类、设备位 置类、制造商供应商类、租赁单类、设备分类类、派工单类、润滑计划类,如图2 1 3 所示。 1 9 基于b s 结构的煤矿设备管理系统的设计与实现 图2 - 1 3 机电科类图 f i g 2 - 1 3c l a s so fm e c h a n i c a la n de l e c t r i c a ld e p a r t m e n t 2 、矿领导 矿领导所关联的类:出井清单、出库单、下井清单、入库单、购置计划、租赁 单、设备遗失报告、派工单,如图2 一1 4 所示。 2 0 第二章煤矿设备管理系统的分析与设计 图2 - 1 4 矿领导类图 f i g 2 - 14c l a s so fl e a d e r 3 、队组类图 队组所关联的类:下井清单、出井清单、调拨单、出库单、检修单,如图2 1 5 所示。 图2 - 1 5 队组类图 f i g 2 - 1 5c l a s so ft e a m 2 。3 3 应用程序模型 根据煤矿企业组织结构的特点以及其设备管理的业务模型和数据模型中各项 2 1 基t - b i s 结构的煤矿设备管理系统的设计与实现 功能进行分析,整个系统包括五大使用角色:机电科,相关领导,队组,机电修车 间,仓库管理员。根据系统所面向的使用角色主要涉及的功能进行分析。 l 、机电科 此用例描述了机电科在整个系统中涉及到的功能,包括建立台帐、查看台帐、 提交购置计划、审核调拨申请、发放派工单、查看润滑计划、建立设备制造商供应 商台帐、验收设备、审核领料申请、审核下井申请、审核出井申请、审核租赁设备 申请、防爆检查、恢复设备验收、打印报表、查看润滑计划等,如图2 1 6 所示。 图2 - 1 6 机电科用例图 f i g 2 1 6u s ec a s eo fm e c h a n i c a la n de l e c t r i c a ld e p a r t m e n t 2 、相关领导 此用例描述了相关矿领导在整个系统中涉及到的功能,包括审批出井申请、审 批购置计划、审批入库单、审批出库单、审批外借设备申请、审批下井申请、审批 派工单、审批遗失设备、审批事故设备、查看设备台帐,如图2 1 7 所示。 2 2 第h 二章煤矿设备管理系统的分析与设计 图2 - 1 7 相关领导用例图 f i g 2 1 7u s e c a s eo fl e a d e r 3 、队组 此用例描述了队组在整个系统中涉及到的功能,包括查看台帐、申请领料、申 请下井、申请出井、申请调拨、提交购置计划、提交设备遗失报告、提交事故报告、 申请检修设备,如图2 1 8 所示。 2 3 基于b s 结构的煤矿设备管理系统的设计与实班 图2 - 1 8 队组用例图 f i g 2 1 8u s ec a s eo f t e a m 4 、机电修车间 此用例描述了机电修车间在整个系统中涉及到的功能,包括录入回收单、防爆 检查、建立台帐、恢复设备验收、申请修复验收、录入验收单、录入检修单、查看 台帐,如图2 1 9 所示。 2 4 第二章煤矿设备管理系统的分析与设计 图2 - 1 9 机电修车间用例图 f i g 2 1 9u s ec a s eo fo v e r h a u la n de l e c t r i cr e p a i rs h o p 5 、仓库管理员 此用例描述了仓库管理员在整个系统中涉及到的功能,包括验收新设备、查看 台帐、建立库存台帐,如图2 - 2 0 所示。 2 4 本章小结 仓痒管理员 图2 - 2 0 仓库管理员用例图 f i g 2 - 2 0u s ec a s eo fg o d o w nm a n 2 5 基于b s 结构的煤矿设备管理系统的设计与实现 本章结合企业的设备管理特点和组织结构,提出了系统设计目标,并对系统进 行了业务建模数据建模和应用程序建模。 2 6 第三章煤矿设备管理系统体系结构设计 第三章煤矿设备管理系统体系结构设计 现代通讯、网络技术的发展和i n t e r n e t 应用的普及,特别是w e b 技术的出现,正 在加快企业设备管理现代化的步伐,目前,企业m i s 的发展主要经历了一下几个阶段: 文件h e 务器( f i l e s e r v e r ,f s ) 、客户服务器( c i i e n t s e r v e r ,c s ) 和浏览 器服务器( b r o w s e r s e r v e r ,b s ) 。随着计算机技术的发展,f s 模式由于对数据 的一致性和并发控制等方面能力有限已经渐渐退出了历史舞台。在c s 模式中客户端 与服务器的直接通信,降低了系统的通讯开销,因此响应速度快,但是在这种结构 下的软件需要针对不同的操作系统开发不同版本的软件,因此缺少通用性的特点, 增加了业务扩展和变更带来的维护和管理的难度。其次,c s 模式对客户端的一致性 和分布集中性要求较高,否则不能够实现快速部署安装和配置。此外,对于不同的 开发工具,相互之间很难兼容,具有较大的局限性。各企业正在探究一种能够信息 资源共享,管理统一,经营效率高的设备管理新模式,而b s 结构的出现恰好满足了 企业的这一需求。b s ( b r o w s e r s e r v e r ) 结构即浏览器和服务器结构。它是随着 i n t e r n e t 技术的兴起,是c s 模式的一种扩展。b s 模式具有三层逻辑结构,它把原 来在客户机一侧的应用程序模块与显示功能分开,将它放到w e b 服务器上单独组成 一层,而客户机上只需安装单一的浏览器,具有分布性广和升级、维护、管理简单 方便等特点。 以目前的技术看,局域网建立b s 结构的网络应用,并通过i n t e r n e t i n t r a n e t 模式下数据库应用,相对易于把握、成本也是较低的。它是一次性到位的开发,能 实现不同的人员,从不同的地点,以不同的接入方式( l a n ,w a n ,i n t e r n e t i n t r a n e t 等) 访问和操作共同的数据库;它能有效地保护数据平台和管理访问权限,服务器 数据库也很安全。由于本系统有着用户数量大、地理位置分布广以及客户端配制不 统一等情况。经过分析,决定采用能较好解决上述情况的b s 模式田1 。 3 1 系统体系构架设计 在软件体系架构设计中,分层式结构是最常见,也是最实用的一种结构, 为了实现整个体系构架“高内聚,低耦合”的目标,通常可以将软件构架分为 三层口3 。它有以下几个方面的优点: 1 、开发人员只需要关注整个结构中的某些层; 2 、可以很容易的替换原有层次的实现; 2 7 基于b s 结构的煤矿设备管理系统的畦训与实现 3 、可以降低层与层之间的依赖关系: 4 、利于各层逻辑的复用; 5 、有利于标准化。 三层架构( 3 - t i e ra p p l l c a t i o n ) 就是将整个业务应用划分为:表示层( u 1 ) 业务逻辑层( b l l ) 、数据访问层( d a l ) 如图3 1 所示。 数据库务器 应用服务器 数据$ 目务器e ;& 辐运仁s 0 l 或存储过程 i ;i 霎丞自# ;。 女请求将处4 镕* 目g p m | ;嚣2 月p :自用脏 务器发送请求示处理结幂 图3 - i 系统体系构架图 f i g 3 - 1s t r u c t u r eo f s y s t e m 1 、表示层 位于最外层,是离用户最近的一层。用于接收用户输入的数据和显示数据, 为用户提供一种交互式操作的界面。 2 、业务逻辑层 业务逻辑层是系统架构中体现核心价值的部分。它的关注点主要集中在业 务规则的制定、业务流程的实现等与业务需求有关的系统设计,即它与系统所 应埘的领域逻辑有关,很多时候,也将业务逻辑层称为领域层。 业务逻辑层在体系架构中的位置很关键,它处于数据访问层与表示层中 间,起到了数据交换中承上启下的作用。因为它扮演了两个不同的角色。对于 数据访问层而言,它是调用者;对于表示层而占,它却是被调用者。由于层是 种弱耦合结构,层与层之间的依赖是向下的,底层对于上层而言是“无知” 的,改变上层的设计对于其调用的底层而言没有任何影响。如果在分层设计时, 遵循了面向接口设计的思想,那么这种向下的依赖也应该是一种弱依赖关系。 因而在不改变接口定义的前提下,理想的分层式架构,应该是一个支持可抽取、 2 8 艟-吁;、_一叫gm啊:_嚷 第三章煤矿设备管理系统体系结构设计 可替换的“抽屉”式架构。正因为如此,业务逻辑层的设计对于一个支持可扩 展的架构尤为关键。 3 、数据层 数据访问层:有时候也称为是持久层,其功能主要是负责数据库的访问, 可以访问数据库系统、二进制文件、文本文档或是x m l 文档。 3 2 系统构架实现设计 本系统使用m i c r o s o f t 公司的n e t 平台与相关技术来实现系统构架与开发。 3 2 1 n e t 核心内容 3 2 1 1x m lw e b 服务 x m lw e b 服务是为其他应用程序提供数据和服务的应用程序逻辑单元。应用程 序通过诸如h t t p 、x m l 和s o a p 等标准w e b 协议和数据格式来访问x m lw e b 服 务,而不论每个x m lw e b 服务是怎样实现的。因此x m lw e b 服务使应用程序能够 通过i n t e r n e t 进行通信,不管操作系统或编程语言是什么。它们可以在任何平台 上实现并且可以由诸如w 3 c 的公共标准组织定义。有了x m lw e b 服务,应用程序 不仅可以共享数据,还可以调用其他应用程序的功能,而不考虑其他应用程序是如 何生成的。通过x m l 共享数据在保证应用程序相互独立的同时,还使它们能够建 立松链接而形成一个合作组来完成某个特定的任务。x m lw e b 服务把基于组件开发 技术和w e b 技术最好的方面结合起来,是m i c r o s o f t n e t 编程模型的基石。 3 2 1 2 n e t 平台 n e t 平台是一组开发工具和操作系统集h 1 ,它是基于n e tf r a m e w o r k 的连 接系统的综合平台。用来生成、公开和消费x m lw e b 服务,通过智能设备实现个 性化的集成w e b 。不论操作系统或编程语言有何差别,x m lw e b 服务能使应用程序 在i n t e r n e t 上传输和共享数据。它由四部分组成:n e t 框架和v i s u a l s

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