（飞行器设计专业论文）民航腐蚀信息网络系统.pdf

南京航空航大人垮硕十学何沦文 摘要 飞机结构腐蚀是日前关系到民航飞行安全的重要问题，本文将网络技术运 用于飞机维修管理，创建了“民航飞机腐蚀信息网络系统”，研究丌发了关于 维修手册( s r m ) 电了文档、维修方案查 f i j 、维修信息传递、基础知识培训电 子教材等的综合网络软什，将有助1 ：提高民航飞机结构维修质量，提高工作速 度，缩减维修成本。 关键词：民航飞机腐蚀，信息网络，a s p 第l 页 比航飞机腐蚀信息网络系统 a b s t r a c t t h ec o r r o s i o no fa i r c r a f ti sa ni m p o r t a n tp r o b l e mr e l a t i n gt ot h ef l i g h ts a f e t yi n c i v i la v i a t i o n t h i s p a p e rp u t t h en e t w o r k t e c h n o l o g y i n t ot h em a i n t e n a n c e a d m i n i s t r a t i o no fa i r c r a f t ，s e tu pt h e “i n f o r m a t i o nn e t w o r ks y s t e mo ft h ec o r r o s i o no f c i v i la i r c r a f t ”a n dd e v e l o p e dn e t w o r ks o f t w a r ea b o u ts r me l e c t r o n i cd o c u m e n t i n q u i r ya b o u tt h es c h e m eo fr e p a i r , t r a n s m i s s i o no f t h ei n f o r m a t i o no ft h er e p a i ra n d e l e c t r o n i ct e x t b o o ka b o u tt h ei n s t r u c t i o no fb a s i ck n o w l e d g e t h i sw o r kw i l lb em u c h h e l pt oe n h a n c et h em a i n t e n a n c eq u a l i t yo ft h ea i r c r a f ts t r u c t u r e r a i s et h es p e e do f w o r k ，r e d u c et h ec o s to fm a i n t e n a n c e k e yw o r d s ：c o r r o s i o no f c i v i la i r c r a f t ，i n f o r m a t i o n n e t w o r k ，a s p 第2 页 南京航空航天大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 腐蚀的严重性及对民航的影响 腐蚀是指由于环境因素引起的材料破坏和变质。腐蚀现象在工业和日常生 活中是极其普遍的现象，几乎所有的金属，在一定的条件下都会受到不同程度 的腐蚀。能够引起材料腐蚀的环境因素也非常广泛，人类赖以生存的大气、水 以及土壤、灰尘、化学原料等均能引起材料的腐蚀。 腐蚀给各种工程结构材料以及相关产品所带来的危害是惊人的，造成的经 济损失也十分巨大。据不完全统计，由腐蚀造成的直接经济损失在有的国家高 达国民生产总值的百分之四。而对于民航工业和公司而言，由于金属材料大量 的被飞机结构所采用，腐蚀不可避免的成为一种普遍问题，带来了很多麻烦， 其产生的危害性甚至远远大于原材料的腐蚀损伤。如1 9 7 1 年一架v a n g u a r d 型 飞机，由于厕所污水所引起的接头腐蚀损坏，造成载有6 3 人的飞机坠毁恶性事 故。又如1 9 8 1 年一架波音7 3 7 2 0 0 飞机，由于机身腐蚀引起结构破坏，而导 致飞机坠毁。并且随着喷气时代的到来，飞机面临着一系列新的和更为严重的 腐蚀问题。这些问题由以下很多因素引起： 民航飞机的高运行使用率； 严重恶劣气候环境的飞行目的地的不断增加； 由于飞机结构采用了一系列高强度的新材料和新的生产过程，以至于为 了追求高性能而带来同益增多的损坏； 用户希望飞机有更长的运行服务寿命( 现在，通常使用寿命提高到2 0 年) ； 装载各种易腐蚀飞机的货物( 如牲畜，海洋食品等) 。 一些新的环境污染问题，如：工业污染引人注目地增加：火山爆发活动 的增加 据国际航空运输协会1 9 8 3 中的报告计算，由于腐蚀问题所引起的损失是 每飞行小时约1 0 一2 4 美元，这些情况还不包括那些腐蚀引起的停机时间造成的 损失。 越来越多的经验教训使人们认识到，预防性的维护和防腐蚀的重要性。由 于不少公司及时采取了预防腐蚀的措施，已经使民航公司获得了丰厚的经济效 益，并且还将帮助他们全面地降低费用。 然而，至今仍然有不少民航部门还维持老的传统观念，只是到腐蚀已造成 严重损害或出现故障时，才认识到腐蚀预防的重要，这是很危险的。 第l 页 民航飞机腐蚀信息网络系统 本课题研究的目的，就是通过开发民航飞机腐蚀信息网络系统，以提高飞 机腐蚀防护与维修的管理及技术水平。 1 2 网络技术的发展 计算机网络的出现是2 0 世纪信息技术最伟大的成就之一，而计算机网络 的发展速度又超过了任何一种其他科学技术的发展速度。3 0 年以前，计算机网 络只是一个母腹中待产的婴儿：而2 0 年之前，它也只是大学校园和科研院所中 专门从事网络通信和计算机方面研究的工具；1 0 年之前，计算机网络以及它的 代表性产品i n t e m e f 则已经开始在世界范围内连接不同专业、不同领域的组 织机构和人员，成为人们打破时间和空间限制的有力手段。今天，几乎所有的 人都在谈论i n t e r n e t ，它已成为信息革命和信息技术发展的代名词。i n t e r n e t 已 被连接到政府部门、军事机构、商业领域、学校、家庭以及社会的各个领域， 在改变着人们生活方式和思想意识、文化、经济、军事等各个领域。一时之间， 电子商务、c a l s 、计算机支持的协同工作c s c w 、虚拟大学、虚拟城市等打 破时间和空间限制的网上应用不断涌现，物理的空间和时间正在迅速地向电脑 空间转化。无可争议，计算机网络正在成为信息化社会的基础。 随着计算机网络的发展，多媒体技术、数据库技术、人工智能和专家系统 与网络技术的结合更是把人们带到了一个丰富多彩的世界。 计算机多媒体技术是9 0 年代发展最为迅猛和最为广泛的科学技术之一。 它将文本、图形、图像、动画、声频和视频信息进行有机组合，是一种利用计 算机有效处理、并有机集成多种媒体信息的高新科技。将多媒体技术和网络技 术相结合，人们可以在网上进行形式多样、内容丰富的多媒体远程教学，相对 于单一化多媒体教学而言，它可使资源共享、远程教育成为现实。 数据库技术的应用也进一步的推动了计算机网络技术的迅猛发展。数据 库，特别是关系型数据库技术的进步使得大量的信息内容被放入计算机，从而 使得人们能够迅速地检索查询得到他们需要的信息。w e b 技术出现后，人们可 以使用超文本格式把文字、图像等信息汇于体，从而极大地丰富了计算机中 的信息资源。 人工智能是近3 0 年来发展起来的一门综合性学科，专家系统则可以理解 为一种计算机程序，它在某些特定领域内，能以人类专家的水平去解决该领域 中的问题，在某些方面甚至可能超过人类专家。从本质上讲，专家系统是一类 包含着知识和推理的智能计算机程序。人工智能和专家系统在因特网中的应用 最先是从医学领域开始的。1 9 8 8 年开放式远程医疗系统的概念在美国提出，人 们普遍认为一个开放式远程医疗系统应包括远程诊断、专家会诊、信息服务、 在线检测和远程学习几部分。同时，利用智能网络技术进行设备故障诊断也得 到了长足的发展。 第2 页 南京航空航天大学硕士学位论文 计算机网络技术、专家系统、人工智能、管理信息学、多媒体技术、数据 库技术等诸多领域的协同发展，将人类社会带入了f 7 新月异的信息时代。今后 的经济绝大部分将与网络有关，今后的学习和管理将越来越离不开网络，高速 度、高效率、高技术的民航运输业更需要运用网络技术。 1 3 课题的来源和研究目的 本文所研究的课题“民航飞机腐蚀信息网络系统”，是国家民航总局科 研基金项目的部分，也是目前民航管理与维修工作实际需要的研究课题。 在民航界，一方面每年要耗费大量的资金用于维修工作人员的培训以及s r m ( 结构修理手册) 的管理工作，另一方面随着新机种的增加及运营飞机的老化， 飞机结构腐蚀的维修量、维修难度都在不断加大。如今行业竞争的曰趋激烈和 信息技术的迅速发展要求用更先进的技术摆脱以前纯粹对人的依赖，开发“民 航飞机腐蚀信息网络系统”，对网络技术、数据库技术、多媒体技术的综合运用 将对改善现有维修能力，提高维修质量，增强航空维修的竞争力有积极意义， 并且也将有助于航空公司的管理方式趋于现代化、科学化和信息化。 本课题要实现的功能： 将结构维修手册( s r m ) 电子化，实现对s r m 资料的有效管理和网上浏 览。 用户可以直接从网上实现维修方案查询。根据飞机发生的腐蚀情况，如 区域、站位、部件名称等，通过数据库查询，结合专家意见，得出满足 适航要求的维修工作单： 用户可以在b b s 公告板中发布信息，使信息传递更加方便； 通过登录到公司系统网站，用户( 维修工作人员) 可以实现腐蚀基础知 识、基础维修技能的远程学习： 实现对用户的有效管理，保证安全性。 第3 页 民航飞机腐蚀信息网络系统 第二章民航飞机腐蚀信息网络系统总体设计 在本章，我们在对操作系统平台、数据库平台、网络技术模型的选择和研 究基础上，确定了系统的运行环境，建立了系统的总体方案。 2 1 1 操作系统的选择 作为一个网络应用系统而言，选择合适的操作系统对于系统来说是非常重 要的，这对系统功能实现的方便与否，实现后的运行效率、系统的安全性等方 面都有决定性的意义。 目前网络操作系统市场上主要的产品包括n o v e l l ( 包含n e t w a r e 3 x 、4 x 及t n t r a w a r e ) 、w i n d o w s n t 以及u n i x 系统。就目前来看，随着i n t e r n e t i n t r a n e t 的发展，t c p i p 协议已占据了主导地位，对t c p i p 的支持已成为选择操作系 统的首要考虑，从而使得更多的用户在u n i x 和w i n d o w sn t 系统之间选择。 我们的开发都是基于i n t e r n e t 的开发，自然要选用支持t c p f i p 协议的操作系统。 从u n i x 系统与n t 的比较来看： 在用户界面上，n t 更容易操作与使用，易于被用户接受和喜爱 价格和成本方面，n t 要优于u n i x 系统： n t 对w w w 的支持更佳，在n ts e r v e r 内集成i i s 、d n s 等服务： 应用软件支持方面，在n t 与u n i x 两个平台上都有大量的独立软件 厂商开发的应用产品； 在系统延展性方面，在多人使用的在线事务处理环境中，u n i x 系统 更有优势，所能支持同时访问的用户数要多于n t ； 在系统稳定性方面，u n i x 的群集技术成熟可靠； 综合比较两者，虽然u n i x 在系统稳定性方面有一定优势，但是w i n d o w sn t 系统作为一种多处理、多任务、多线程、多结构的操作系统，可说是卓越、稳 定、安全，它性价比高，在微机上运用广泛，对网络w w w 支持好，我们最终 决定使用n t 操作系统。 2 1 2 数据库平台的选择 数据库的建立是信息网络系统数据管理的基础。 数据库是在计算机存储设备中合理存放的相互关联的数据集合。是否采用数 第4 页 南京航空航天大学硕士学位论文 据库管理，是由两方面因素决定的，一是数据的规模，二是数据关系的复杂程 度，当时也正是由于常规的文件管理和文件操作无法满足这丽者日益膨胀的要 求，才促使数据库技术应运而生。数据库通常应具有以下特点有：重复数据尽 量少( 即冗余最小) ；能以最优方式为一个或数个应用服务( 共享数据资源) ； 数据存放尽量独立于应用程序( 数据独立性) ；可用一个软件管理这些数据，例 如维护、增加、修改和检索这些数据。 对于本系统而言，一方面，本课题的研究方向是朝着分布式计算和网络化协 同工作方向发展，而不管以后的网络技术模型选用客户h a 务器型、还是浏览h a 务器型，其协同与分布的基础和出发点都是数据库管理；另方面，s r m 资料 和工卡内容庞大，使用数据库才能实现快速检索和有效维护，在查询方案时， 还要从s r m 资料中提取相关信息，生成新工卡，只有使用数据库才能便捷、准 确地实现信息的二次处理和使用。 那么在众多的数据库软件中如何选择最合适的数据库平台昵? 当前常用的数据组织模式是关系型数据库管理系统( r d b m s ) ，经过二十多 年的发展，它已经相当成熟。另一种新兴的组织模式是伴随面向对象概念一起 出现的面向对象数据库管理系统( o o d b m s ) ，不过目前它还远没有达到成熟 和流行，仍有很多概念上和技术上的难题没有解决。 现有的关系型数据库管理系统( r d b m s ) 产品发展已经相当成熟，从功能 和规模来看，可分为三大类： 1 ) 超级数据库管理系统，如o r a c l e 和i b md b 2 2 ) 大型数据库管理系统，如o r a c l e 、s y b a s e 、i n f o r m i x 、i b md b 2 、s q l s e r v e r 3 ) 桌面数据库管理系统，如d b a s e 、f o x p r o 、a c c e s s 、p a r a d o x 对于我们这种基于i n t e r n e t 的分布式远程应用来说，桌面数据库管理系统由 于其容量有限，效率太低，对网络应用的支持也有限、安全性保障太低，这部 分产品我们首先排除在外。基于使用w i n d o w s n t 操作系统的考虑，我们在o r a c l e 与s q ls e r v e r 两种数据库之间进行选择。 o r a c l e 公司是专业从事r d b m s 产品开发的公司，它的o r a c l e 数据库产品具 有悠久的历史，该产品在标准化程度、性能、并发控制、分布式的系统支持、 系统稳定性和可靠性、安全性和应用开发等方面有明显优势。 s q ls e r v e r 是微软公司从8 0 年代中期开始发展起来的数据库系统，特别是 在7 0 版本中其性能有了显著提高。如： 令内存和锁定等动态自主管理 夺动态锁定的详细程度 夺海量数据库支持 夺更好的性能 第5 页 民航飞机腐蚀信息网络系统 夺更好地集成了w i n d o w sn t 安全性 夺全文检索与搜索功能 夺完全支持u n i c o d e 夺集中管理多个站点的功能 夺数据仓库与o l a p 支持 夺改进的d a t a t r a n s f o r m a t i o ns e r v i c e s ( 数据转换功能) 夺行锁定 令并行查询支持 夺分布式查询支持 夺0 l e d b 支持 以行级锁定为例，采用行级锁，当用户要对一张表进行修改和更新操作时， 会自动锁定要修改的记录行，而不是整张表。当其他用户同时要修改同张表 时，也锁定各自需要修改的行，只有在两个和多个用户需要修改同一记录行时， 才会出现排列等待资源释放的现象。这种行级封锁大大降低了冲突的机率，与 页级锁和表级锁相比，大大提高了系统的吞吐量。而象s y b a s e 、i n f o r m i x 目前 的产品都还达不到这种技术性能。 并且考虑到s q ls e r v e r 与w i n d o w sn t 同为微软公司的产品，两者能够紧密 结合，相互协调，能发挥集成优势，使其具有一些其他数据库系统所没有的独 到之处。我们决定使用s q ls e r v e r 作为数据库平台。 2 1 3 网络技术模型的选择 当今，投入使用的计算机网络技术模型主要有：文件服务器型、客户机服 务器型和浏览器朋务器型。文件服务器型因其对网络带宽占用过多，对数据和 资源抢夺过于严厉正在慢慢地退出历史舞台，所以下面我们将把系统分别构建 在客户机服务器型和浏览器服务器型这两种不同的计算机网络技术模型上，并 对其进行分析与比较。 ( 1 ) 客户拯，黢经器銎， 客户机服务器型的结构是当前的一种流行形式，其结构如下图所示 在这种模型下，由服务器承担对数据库的全面管理；在服务器和客户机上分 别运行各自的应用程序；服务器上的应用程序响应客户机的请求，将请求交给 服务器上的数据库管理系统处理，得到结果后，将其回传给客户机。 第6 页 南京航空航天大学硕士学位论文 客户机服务器结构模型图 当前比较流行的数据库管理系统有：s q ls e r v e r 、o r a c l e 、s y b a s e 、i n f o r m i x 等，比较流行的前端开发工具有：p o w e r b u i l d e r 、v i s u a lb a s i c 、v i s u a lc + 十等。 现在，以应用普遍的s q ls e r v e r 和p o w e r b u i l d e r 为例来构建信息系统，然后分 析该系统的优缺点。 优点：数据库由服务器上的s q ls e r v e r 统一管理，因此传输的内容都是必 要的请求和结果，没有冗余。这使得在该模型下，既没有对网络资源的过 分占用，也能依靠s q ls e r v e r 对数据库并发控制的能力减轻对数据库资源 访问的并发限制。这样就提高了效率。另外，p o w e r b u i l d e r 便捷的动态数据 窗口技术也使开发者容易上手。 缺点：基于该模型的问题出在服务器端。服务器上的应用程序每响应一次 来自客户机的请求，都会在服务器中产生一个进程。进程是操作系统分配 资源的基本单位。进程是相当耗费系统资源的，光考虑内存空间资源，一 个进程都有可能占用以兆计的空间大小。有多少个客户机同时提出请求， 在服务器上就至少会有相同数量的进程。这在请求终端少的情况下并不显 得十分突出。但在本系统中，客户机的数量是相当大的，而且还会不断扩 大，因而服务器上产生的进程也很多，其耗费的系统资源成正比上升，这 样极其容易造成服务器因为系统资源的枯竭或进程间的死锁而使系统崩 溃。即使不崩溃，由于各进程对系统资源的抢夺，使进程之间相互等待的 时间增加，表现到客户机端，客户机越多速度越慢；而且随着客户机数量 的增加，系统响应速度在某个峰值后会突然下降，不利于系统的稳定。这 个问题之所以不为开发者所注意，是因为开发者在开发系统时只要开发客 户机的应用程序，在其眼中，服务器端是透明的，而在实际应用中，服务 器会启动自己的程序来响应请求，这就会产生进程。系统的另个缺点来 自p o w e r b u i l d e r ，它不是一个数据库管理系统，而是一个前端开发工具。它 第7 页 民航飞机腐蚀信息网络系统 与数据库紧密结合，使其数据依赖性大大增加，它的对外接口不佳，不能 充分发挥w i n d o w s 的强大功能：它与s q ls e r v e r 源自不同的公司，彼此之 间没有进行过设计上的优化，不是无缝结合，不利于性能的提高。 综上所述，这个基于s q ls e r v e r 和p o w e r b u i l d e r 的信息系统的方案显然不 是上佳选择。 浏览器月鼹务器结构本质上也是客户机服务器结构，但不同的是，在浏览器 服务器模型中，在客户机上运行的应用程序是浏览器。客户机要访问数据库时， 向w e b 服务器发出请求，w e b 服务器通过数据网关与数据库相连，负责与数据 库的数据交换。浏览器月艮务器模型的结构如下图所示。 浏览器服务器结构模型图 在w e bs e r v e r 端的处理程序可以采用传统的c g i 方式，也可以采用i i s 提供 的i s a p i 接口来实现。微软公司提供的a s p 就是一种基于i s a p i 接口的服务器 端脚本语言。 使用c o l 方式制作动态页面简单易行，它继承了客户机朋务器模型的优点， 但也同样继承了它的缺点。对于来自浏览器的每一个请求，w e b 服务器上的c g i 程序都会产生一个独立的进程。如果有过多的终端向服务器发出请求，服务器 极易因产生进程过多、资源枯竭而产生系统崩溃的危险。这个问题在终端较多 的系统中尤其显得突出。 如果采用了i s a p i 接口的方式，则可大大缓解这个问题。i s a p i 程序在处理 浏览器请求时，不产生新的进程，而是在原进程中建立新的线程。同一进程中 的每个线程执行相同的程序，它们共享进程的数据区。每个线程仅有一个私有 的存储区，用于存放寄存器值和私有变量值。进程的数据区是被大量线程共享 的，因而线程节省了大量内存。线程的使用不仅减少了进程的数量，而且避免 第8 页 南京航空航天大学硕士学位论文 了频繁的进程上下文切换，因而服务器的负担可以大大减轻，避免了系统崩溃 的危险。 如果选用s q ls e r v e r 和i i s 作为数据库管理系统和w e b 服务器，这样不仅 继承了客户机朋展务器模型的优点，也克服了不足。首先，s q ls e r v e r 和i i s 都 是使用了w i n 3 2 操作系统线程，有利于减轻服务器负担。其次由于浏览器和服 务器进程都不是和数据库直接相连，使得数据独立性得以实现。数据库的修改 不至于全面修改服务器中的程序，而只需修改相关部分。系统的开发工作只集 中在w e b 服务器端，而且基本上是网页编程不仅方便了开发者，也提高了开发 效率。另外，这些产品都是源自微软公司，彼此之间已经过性能优化，故能够 无缝结合，有利于提高系统的稳定性和可靠性。 通过以上分析与比较，我们不难得出使用浏览器月艮务器模型的优越性：使 用方便，只需要浏览器就可以进行访问；界面统一而且简单：浏览器负担轻， 系统安全、稳定。另外，随着网络技术的迅速发展，浏览器n 务器模型几乎可 以完全代替客户机，服务器模型承担所有工作。因此将民航飞机腐蚀信息管理系 统建筑在浏览器服务器模型上，不仅在技术上是可以实现的，也是符合时代潮 流的。系统一旦建成，人们可以在任何有浏览器的计算机上，在严格的安全保 护措施下，灵活机动地进行使用，从而实现系统的开放性。 2 1 4 小结 综上所述，最后确定在总体结构上系统应用部分采用b i w i d 三层结构形式 d b 服务器坩。b 服务器凸 浏览器 第9 页 民航飞机腐蚀信息网络系统 即浏览器、w e b 服务器和数据库服务器三级构架( 示意图如上) 。这样不仅充分 发挥了b s 模式的优势，如容易实现系统的广域分布式管理，使用方便，有利 于系统维护，并且因为将数据库服务器与w e b 服务器相分离，有利于克服数据 库服务器的瓶颈。 整个系统的运行环境如下： 网络环境：硬件配置方案描述 w e bs e r v e r ：p e n t i u mp r o 或以上。系统内存至少1 2 8 m b ，硬盘4 g b 以上。 w o r k s t a t i o n ：p e n t i u mi i3 0 0 以上，运行环境为w i n d o w s9 x 或w i n d o w sn t 。 网络：支持e t h e r n e t 和x 2 5 、t s d n 及d o n 数据交换网，支持远程数据访问 软件环境：网络平台、数据库平台及开发工具描述 网络操作系统平台：w i n d o w sn ts e r v e r4 0 数据库管理系统：m i c r o s o f ts q ls e r v e r7 o 浏览器：m i c r o s o f ti n t e r n e te x p l o r e r4 0 ，n e t s c a p e4 0 w e b 服务器：m i c r o s o f ti n t e r n e ti n f o r m a t i o ns e r v e r4 0 开发工具：m i c r o s o f ty i s u a l i n t e r d e v6 0 m i c r o s o f tf r o n t p a g e2 0 0 0 a d o b ep h o t o s h o p6 0 接口：本系统与其它系统的接口描述 本软件以虚拟路径的方式挂在公司级w e b 站点( 目前在南航的w e b 站点) 上。 2 2 功能模块的规划 根据用户要求，我们对民航飞机腐蚀信息网络系统的总体功能作如下规划： ( 1 ) 结构维修手册( s r m ) 数据库管理 将s r m 资料电子化，实现s r m 资料录入的自动、智能识别，将手册内 容和段落信息分门别类存储到数据库，并且识别手册内容中的a t a 章 节号、段落、图形、材料等信息，形成超链接； ( 2 ) 结构修理手册( s r m ) 电子浏览 对结构修理手册可以进行实时浏览，同时可以根据手册中出现的a t a 章节号、段落、图形、材料等信息进行进一步的浏览查询： ( 3 ) 查询维修方案，生成工单 用户( 维修工作人员) 根据检验员开出的非例行工卡给出腐蚀发生的 位置、程度，系统将提出相关建议和提示，确定维修方案和步骤，生 成满足适航要求的维修工作单； ( 4 ) 信息的传递与共享 用户可以在b b s 公告板中发布信息，使信息传递更加方便。使用b b s 第1 0 页 南京航空航天大学硕士学位论文 公告板实现不同部门，不同车间的信息共享，并且与工卡相关联，使 工卡的制订、审批过程规范化、电子化。 ( 5 ) 民航腐蚀基础知识学习 实现民航腐蚀基础知识学 - 3 网上的多媒体教学，通过文字、图像、动 画等方式相结合，使腐蚀基础知识和维修技能的学习更直观、生动。 ( 6 ) 软件系统的管理 实现对用户的有效管理，保证安全性。 2 3 系统其他技术要求 1 ) 系统安全性、保密性考虑 要考虑系统的安全性、保密性，保证系统能安全、可靠地运行：系统权限的 管理采用应用级权限( 即通过定义角色来实现对系统各功能模块对角色7 的授权管理) 的方式进行系统权限管理。 2 ) 数据通讯要求 作为基于w e b 的数据库开发，数据库维护程序与数据库服务器之间的通讯方 式主要采用命名管道，而浏览器端到服务器之间采用i t t t p 协议方式进行通信。 3 ) 数据备份要求 对于实际应用，通常每三个月( 飞机制造商s r m 的更新周期) 进行次数据 的更新。所有的数据在更新前后都应该进行次数据备份，同时删除上一次的 数据备份。 4 ) 系统性能指标 对闯特澄 系统支持实时的数据查询与数据更新，数据转换与传输时问受网络平台限 制。 系统支持的甬户数、节点数 受数据库与w i n d o w s 和n t 用户数和节点数限制。 系统的并发控锄数等 采用数据库管理系统的事务锁实施系统的并发控制。 第1 i 页 民航飞机腐蚀信息网络系统 第三章民航飞机腐蚀信息网络系统详细设计 3 1 数据库设计 3 1 i b b s 公告板数据库表的设计 口l i d i n t n e-q l = - _ _ _ _ _ _ _ 一 - j m id 卜“旦m i d m o r d t r i x 硼 _ _ 一 f n s u b j c t m j s q l - l l | l t f 9 e m e n t r y d t t e _ l o m m e i t 里j m f o r t t m id 气l m 一：e c r t j m f m h m l l 二 m _ l y t r j m s l i b f o r t m mf o r u 吡d 数据库的概要图如上。tf o r u m 用来存储各个部门的信息，tm e s s a g e s 用 来存储邮寄到各个部门的消息，ta d n e x a 用来存储邮寄消息中包含的附件， tu s e r 用来存储用户信息，其中的字段u s e r n a m e 是t 中的m e s s a g e smt o m a n 主键。在设计这几张表中，本文研究解决了以下几个关键问题： 1 消息的顺序显示 在b b s 公告板中，新的回答应该可以随时出现在消息列表中间的任何位 置。举个例子，某人在1 月份贴了一篇消息，然而其他人可能1 个月以后贴出 回答。由此可见，在数据库中，回答的显示和存储不能按照它们的时间顺序。 解决这个问题有两种方法： 一是在t表中增加一个字段 ，由此顺序号码决定消m e s s a g e s mo r d e r n u m 息显示的顺序。当出现一个新回答时，它被按和原问题相同的顺序号码存储， 例如，所有对消息3 2 的回答的顺序号码也是3 2 。然后通过输入的时问顺序显 示。这种解决方法的好处是与数据库关系不大，当新回答出现时，其他的信息 不需要更新。缺点是在回答中最多两层，不能实现多级层次。 二是在t m e s s a g e s 表中增加两个字段mo r d e r n u m 和ml a y e r ，由 mo r d e r n u m 决定消息显示的顺序，由ml a y e r 决定消息显示的层次。当一个新 回答出现时刷新消息的顺序号、层号。例如，如果一个消息回答消息3 2 ，消息 是第二层的，则所有顺序号码大于3 2 的消息都会在原顺序号码上加一，此回答 的顺序号码是3 3 ，同时此回答的层号加1 ，为2 。此解决方法的优点是完全实 第1 2 页 脱j ，多r 次的顺序! f d _ i 。u f 一i i l 址刘毅圳脬俄j | ! 1 4 人，“1 个川符住消息列表的一 ， 闭；+ 史现，则近、i j i l j 息必须迎新它们f t j 顺序l “，5 。 n ：本系统l 、，为了英现多层次的) l i o i ) _ i ，采川了筇- 种办法，但如果以 扁厄多层次要求的i l ，建议使川筇种力洲；，为这亚柏助j 商效存储。 2 刚仆的仃能 化发送消息| i f ，】能会引j f 】什，川什f i j 形仃i u j 种，利，是从硬船i ：载 的史什，4 = 1 1 ，址放川j ? l i f 门1 ii j 。史什i i j 能址j e 史小的或h 形椿n q 也”，能足 麻川张睁，从s q t ，s e t r e ! 求说ir j 以川进制乃一仃f i f i 框数抓席一h 似般来说， 将从川、馊潞j ：找的叟什邢仃储m 服务： ； 小地伽f _ f ：，以：数捌席表t f t 存储位置 佶，q 、会哑女，嗤r i m 0 会给数捌库造成小必要帕负川i i 。n ：1 a d o e x a 小，n a m e 是 丈仆私或i rt ，。l ，i d 既赴1 1 化年，j ；谚 ，划文仆i 找i j 苦，也足其在硬盘上的文件 耗( 能避免私j | ：咀复) 。 3 数州约求和究牡比 为保数扒克4 侉n ，tm e s s a g e s f 1 的n l f o r u m i d 址t f o r u mi i i 生关键f ： i l l r 0 1 u n f i d f 门，i 键，fa d n e x a 。1 1 f i j1 1 1 一i 【i 足f m e s s a g e s 1 1 i - 父键j ；：n 1 一i d f l q 5 i - 键， t m e s s a g e s f l f i j n 1 一t o l i l a l l 足t u s e l i l fu s e l n a l l e 的外键。m 外，tm e s s a g e s 巾 的i l l e n t r y d a t e 满足缺锕约求g e t d a t e o 。 3 i 2 “结构维修手册”数据库表的设计 要列数批席进行余j = 1 l ! 设计，我们蔼j 要了解1 二s r m 的文档结构。 绵构维修于删( s r m ) 按照航卒交通l 办会( a 1 、a ) 规范编写j 吲或，它的t 要内容为b 帆结构维修t 0 l l i 述信息，特定的指j 鞠l i i 天数掘。于册i t 包括了 结构材料信息，结构损伤容限和典型修理力法。往a 1 、a 1 0 0 - f 一定义了于j | j 的组 织硐i 编 j 力式。这利，编e j 山式l | ji 个元素纠成，第个元素指定了尊节号 ( c h a p l i n ) ，第个兀素指定了部，| = i j ( s e c t i o n ) ，笫二个元素指定了主题( s u b j e c t ) 。 以5 5 1 0 0 0 为俐。5 5 k f a 舰范1 0 0 指定，代表了安定l f | 章：冉；1 0 小的1e i i a t aj 观范1 0 0 指定，0i l | 波菏公i i | 目定，1 0 代表部什水平安定i 雨；0 0t ：t i 波聋公 t 州目定，代表概述。 整个下删分为7 个啦盯，5 l 为结构，5 2 为门，5 3 为4 j l 身等等。每一章节 部有t o c ( f a b l eo fc o n t e n t s ) ，7 f o c 就象术”的门录| f f ，罗列了本常的卜要 内容，j 便力案的态嘲。神：何带1 0 i f i 丈r f r l 一9 9 页描述了结构定义信息，1 0 i 1 9 9 虹批述了= i j j 伤弈m 协息，2 0 】之后足修删仿息r s r m 于_ i j j t t o c 永例* 1 见刚求l ，1 1 ：艾j ；例i 古见刚求2 ) 。 垓毅圳j j 灰的砹，j d 能要做到便j 文梢的z 巩口3 则刷具体超链接转换。 k 航e 机腐蚀信息网络系统 从附录中我们可以看到，s r m 手删叶，t 0 c 和正文部分的组织、排版、和编号方 式完全不同，为了实现录入过程巾的自动、智能识别，我们把t 0 c 和j f 文存储 在不i - j 的表q 1 ，羊i l i 、( ) c 有关的表格为1 j o c p a g e ，t o c c o n t e n t 一一p a r t ，和币 文有关的表格为 _ s r m s t r u ，t s r m p a g e 一一s r m c o n t e n ，t p a r t 。 在t o cr ”是本章节内容的清堆，为实现到具体内容的超链接，在 t j o c c o n t e n t 中加入了a n c h o r s t a rl ( 链接起始) 和a n c h o r e n d ( 链接结束) 两个字段。 在矿文q ，包含两种格式的信息，一是文本，一是图形格式。在ts r m c o n t e n t 吖1 文本和图形分别j 1 1 is f m x t 和i m a g e u r l 、r i g n u m 、s h e e t n u m 存储。图片的具 体内容并不存储在数掘库巾，i m a g eu r l 巾存储的是u r l 地址。 暖舞- l 口lp “r t c o d 产j ” l r t l i a r n ei ip “r t c o d e j p a g e iv o l d a t e 到t o e f 4 9 e i d 嚣胛卜墨咿i 一 s t r 埘”e i司。li y 1 d a t eji 数掘库概要图如上。一方丽如i c l 圣i 所示，通过主外键约束保证了数掘完整 性，另一方而t p a r t 表i 1 1 的p a r t c o d e 需满足检查性约束，只能驭5 l 一5 7 之阳j 的数；t _ s r m l a g e 表f _ t i 的p a g e i d 需满足唯一阻约束。 3 1 3 查询维修方案数据库表的设计 除了砹计“结构维修手舢”数抓库之外，刘现有结构维修方案工卡的电子文 档查询也是本系统的重要信息管理所需功能，因此另需设计一套有关查询工卡的 数据库表。 在设计数据库表之i j ，我们需要了解一下工作流程，飞机维护人员若发现结 构损伤，就会提交非例行工卡( 在：f f ：定检吲发现损伤后由检验人员记录的含有飞 机损伤信息的检验单) 给结构维修f f f ；门，非例行工卡中包括损伤位置、损伤类型， 损伤程度等信息。结构工程师根据：怍例行工 ：- r l ：l 的信息，在s r m 手册中查找相 应的维修方案，再查看已有v , j x ：斥，若此工。 已存在，则使用该工卡作为维修的 第1 4 页 南寐航空航凡人。坝p 似论文 参考资料，若不存在，则从s r m 于删巾提耳义维修步骤，生成新工卡。 在整个过程一i 、搬重要的一步就是根据损伤信息搿山维修方案。使用s r m 手 册确定维修步骤可以分为明步，我们以发生损伤“n d 货舱b s 4 4 0 4 4 0 之间，左侧 托板腐蚀分层”为例，剥这一过程作。简要介绍： 1 ) 确定损伤位置。因为损伤发生在丽货舱，所以我们首先可以判定损伤部 位在5 3 ( 机身) 章节，然后查看5 3 章节的t o c ( t a b l eo fc o n t e n t s ) ，在 t o c 中找到相应内容，“c a r g oc o m p a r t m e n ts t r u c t u r e - - s e c t i o n4 3 5 3 3 0 5 3 ”这样就确定了章1 。 2 ) 确定损伤类型。在每一章节f f f j1 0 1 一1 9 9 页定义了损伤容限信息。若损伤 是允设：的并且需要修理，4 需要从手册巾确定维修方案。 3 1 确定修理部件的材料。在每+ 章节的l - - 9 9 页定义了材料信息。如在本 例r | 1 即查看5 3 3 0 一5 3 中的l 到9 9 页。 4 ) 确定维修步骤。在每一章：市的2 0 1 页以后为具体的修理信息。如在本例 r | 1 壤后确定为p a g e 2 0 3 页为修理步骤。 第f 5 贞 l t 航b 机脶蚀信息咧络系统 因为篇幅缘敞，上丽例子简化了，但是我们从这个例子中依然可以看出步 骤 ，即l = l l 损伤位胃信息确定村1 关章节是整个查啪过稿! 的筇一步，也是最重要 的一步。在数掘库巾为了实现 _ l _ i 损伤位冒到章节的定位，我们添加了三张表， t z o n e ，t s t a t i o n ，t _ s u b j e c t 。在t _ z o f l e 表1 1 建立了飞机上大的区域和章节之 间的剥应关系，如前货舱对应5 3 章节4 3 一s e c t i o n ，在ts t a t i o n 中建立了站位和 章节之问的对应关系，盘b s 4 2 0 对应5 3 章节帕4 i s e c t i o n ，在ts u b j e c t 表中添 建立了部t l ：与s u b j e c t 之间的关系，耍地板梁列应5 1 。并且在tz o n e , ts u b j e c t 中部加了字段c e k e y ，实现中英文剥照。数据库概要图如上所示。 3 1 4 用户管理数据库表的设计 维修工程负责人、维修工程师、技术人员根掘工作 需求，希望了解维修工作过程的进展情况和进行技术问 题的交流。所以，我们发汁了更高一层对维修相关信息 的管理数据库。 在系统中，用户在访问b b s 公告板、s r m 手册 管理、查询维修方案以及用户管理前必须首先登录。我 们使用数据库安全剥受限区域进行密码保护。在用户表 中包括用户名、密码、权限等信息。在设计用户表时为 了保障数掘完整性，要求u s e r n a m e 满足l 畦一性约束，并且为t _ m e s s a g e s 中 m t o m a n 的主键，s e x 缺省约束为0 ，p e r m i s s i o n 要满足检查约束，必须 是”a d m i n i s t r a t o r , e n g i n e e r , w o r k e r ”巾的数据。数据库概要图如右所示。 3 2 多媒体学习结构规划 对丁二初步参加结构维修的技术人员，学习和熟悉有关民航飞机腐蚀的基础知 识、技术名词术语和基本维修技术是很必要的。我们设计了专门的腐蚀基础知 识多媒体教学模块，可便于教学者利用电脑培训。 在网上进行多媒体教学，着重点是三方诃，是腐蚀的机理、类型等基础知 识；二是剥维修人员基本技能的培训；三是其它相关知识。通过仔细考虑和规 划，最后确定在多媒体学习部分的框架如下： 1 腐蚀 1 1 腐蚀概述 1 1 1 腐蚀概念 1 1 2 腐蚀分类 第1 6 页 1 13 腐蚀术谢 l2b 机结构f i , j l f i 5 蚀 12l 机腐蚀的背景 12 2b 机腐蚀的类型 l3e 机结构的防腐没甜 l3 1般防腐设汁 1 32 结构材料的相容r l ： 1 4 腐蚀 位修 1 4i 腐蚀的痛状 i 42 腐蚀的检测 l4 3 腐蚀的修删 2 1 | 材l 纠刊j 1 】 2 1 人为因素平i le 行安全 2 11 影响r l i 能i j 周索 212 存绯修过程的步骤和操1 1 2 2 结构维修下j j f 22l 如何使川结构维修于删 民航飞机腐蚀信息网络系统 第四章民航