分布式公路養(yǎng)護設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)

摘 要：針對養(yǎng)護機械設(shè)備分布于各養(yǎng)護工區(qū)所帶來的管理不便，建立以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，以互聯(lián)網(wǎng)這一信息高速公路為依托的分布式公路養(yǎng)護設(shè)備管理系統(tǒng)，是目前公路養(yǎng)護現(xiàn)代化的必然趨勢。主要論述分布式公路養(yǎng)護設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計思路、關(guān)鍵技術(shù)、功能需求以及系統(tǒng)實現(xiàn)方法等內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：分布式系統(tǒng)；養(yǎng)護設(shè)備；設(shè)備管理系統(tǒng)；機械設(shè)備

中圖分類號：U415，TP311文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1004-373X(2008)08-112-03

Design and Development of Distributed Management System

[JZ]for Highway Maintenance Machinery

JIA Tingyue1，MA Junyuan2，ZHAO Yong3，JIN Zhuo3，LIU Qingtao3

(1.Vocational and Technical School，Inner Mongolia University，Huhhot，010023，China;

2.Construction and Management Office of Interprovince Highway in the Inner Mongolia Autonomous Region，Huhhot，010023，China

3.Construction Machinery Institute，Chang′an University，Xi′an，710064，China)[JZ)]

Abstract：Aiming at the inconvenient management of maintenance machinery distributed in different working areas，the distributed highway maintenance machinery management system based on computer technology and Internet is built，it is the trend of modern highway maintenance.This paper discusses the design，functional demand and development of the system .

Keywords：distributed system;maintenance machinery;machinery management system;machinery equipment

改革開放以來，隨著我國公路建設(shè)事業(yè)的迅猛發(fā)展，筑路及道路養(yǎng)護機械設(shè)備也得到長足的發(fā)展。從2000年開始，公路建設(shè)投資每年在1 800億元以上，而西部地區(qū)10年內(nèi)要投資7 000億元。各省、市公路局所擁有的筑養(yǎng)路機械設(shè)備少則幾千萬元，多則幾億元，形成了一個龐大的設(shè)備資源群體，因此如何管好、用好這些設(shè)備資源，發(fā)揮其應(yīng)有的效益，已成為擺在面前的重要課題，同時設(shè)備的購置也將成為一個突出的問題。但是從目前全國公路部門的狀況來看，設(shè)備管理與購置決策還處在以人工處理為主階段，與其他行業(yè)的計算機自動化管理相比，仍處于落后的、靜態(tài)的低級階段。作為公路管理部門，為了滿足現(xiàn)階段筑、 養(yǎng)路機械管理和公路工程機械化施工的需求，必須采用先進的管理理念和科學(xué)的管理方式，技術(shù)管理和經(jīng)濟管理兼顧，才能適應(yīng)當(dāng)前現(xiàn)代公路工程機械化施工的需求。本文主要研究分布式公路養(yǎng)護設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計、功能需求以及系統(tǒng)開發(fā)等技術(shù)。

1 系統(tǒng)設(shè)計

“公路養(yǎng)護設(shè)備管理系統(tǒng)”集靜態(tài)管理與動態(tài)輔助決策于一體，包括了“設(shè)備資源管理”、“技術(shù)檔案管理”、“公路養(yǎng)護機械優(yōu)化配置”、“養(yǎng)護機械購置選型輔助決策”等模塊，是管理功能較齊全的通用系統(tǒng)。

系統(tǒng)采用組件化與模塊化相結(jié)合的結(jié)構(gòu)設(shè)計思想，通過設(shè)置功能參數(shù)，使各模塊根據(jù)用戶不同需求而變化組合，同時又利用分布式、組件化結(jié)構(gòu)可重用性強、面向?qū)ο蟮乃枷耄鶕?jù)需要調(diào)用組件，實現(xiàn)無縫連接，從而解決各模塊之間的接口問題。建立已有設(shè)備數(shù)據(jù)庫，將公路局現(xiàn)有養(yǎng)護設(shè)備檔案、國內(nèi)市場主流機型檔案資料輸入數(shù)據(jù)庫。根據(jù)現(xiàn)有養(yǎng)護機械的使用頻度，以及各路段病害類型及發(fā)生規(guī)律、設(shè)備分布、設(shè)備使用情況為設(shè)備購置、選型、配置提供決策依據(jù)。

系統(tǒng)主要由以下幾大模塊組成：

（1） 系統(tǒng)模塊

網(wǎng)絡(luò)連接、系統(tǒng)設(shè)置、用戶權(quán)限設(shè)置、數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)恢復(fù)、數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)下載、數(shù)據(jù)庫調(diào)入、數(shù)據(jù)錄入、文件輸出、系統(tǒng)幫助等。

（2） 設(shè)備資源管理

設(shè)備檔案庫、設(shè)備使用率、設(shè)備完好率、成本核算、設(shè)備維修記錄等。

（3） 技術(shù)經(jīng)濟檔案管理

施工人員檔案庫、各種年審記錄、職工崗位職責(zé)、技術(shù)培訓(xùn)檔案、操作規(guī)程等各種文檔。

（4） 施工現(xiàn)場管理

設(shè)備使用情況、各工地施工進度、設(shè)備分布。

（5） 統(tǒng)計報表管理

四率統(tǒng)計、月報表、年報表等。

（6） 養(yǎng)護設(shè)備優(yōu)化配置；

（7） 養(yǎng)護機械購置選型輔助決策分析。

2 系統(tǒng)需求分析

根據(jù)實際情況，總體設(shè)計采用系統(tǒng)工程的思想，按照結(jié)構(gòu)化、模塊化、自頂向下的原則對系統(tǒng)進行分析與設(shè)計，而在具體實現(xiàn)時則采用原型化方法，自底向上逐步實施。即以少量代價快速的構(gòu)造一個可執(zhí)行的軟件模型，使用戶和開發(fā)人員可以較快地確定需求，然后采用循環(huán)進化的開發(fā)方式，將系統(tǒng)需具備的屬性逐漸添加上去，直到全部滿足要求，發(fā)展成為最終的產(chǎn)品。

2.1 用戶功能需求

公路養(yǎng)護設(shè)備管理信息系統(tǒng)是針對公路施工管理部門的大量機械設(shè)備的以計算機為平臺的現(xiàn)代化管理工具。主要包括了機務(wù)管理、設(shè)備的臺帳、運行記錄、設(shè)備查詢、生成打印報表等方面的功能，實現(xiàn)用戶方便的輸入、查詢、統(tǒng)計、打印相關(guān)報表的業(yè)務(wù)需求。

2.2 系統(tǒng)功能需求

（1） 運轉(zhuǎn)情況記錄

提供對“用戶設(shè)備運轉(zhuǎn)情況詳細記錄”的數(shù)據(jù)輸入、按月統(tǒng)計、按月打印的功能，實現(xiàn)“月份設(shè)備運轉(zhuǎn)情況分析報告表”的生成、統(tǒng)計、打印功能。

（2） 機械設(shè)備技術(shù)狀況的評分

提供對“用戶機械設(shè)備技術(shù)狀況評分表”的輸入、統(tǒng)計，完成每月對機械設(shè)備的技術(shù)狀況月統(tǒng)計，以此生成《機械設(shè)備完好利用匯總表》和《在用機械設(shè)備技術(shù)狀況統(tǒng)計表》，實現(xiàn)這些表的統(tǒng)計、打印功能。最后生成年報表：《機械設(shè)備技術(shù)狀況統(tǒng)計表》和《紅旗設(shè)備及紅旗操作手名單》，實現(xiàn)這兩個表的統(tǒng)計打印功能。

（3） 機械設(shè)備實有數(shù)、能力及完好率、利用率、維修及保養(yǎng)情況年報表

這是一張信息匯總表，是將機械設(shè)備檔案信息、技術(shù)狀況和維修保養(yǎng)情況以及企業(yè)所擁有機械的數(shù)量、能力進行分類匯總，最后生成《機械設(shè)備實有數(shù)、能力及完好、利用、維修、保養(yǎng)情況年報表》，實現(xiàn)該表的打印功能。

（4） 預(yù)購設(shè)備查詢庫

提供對市場主流養(yǎng)護施工機械設(shè)備性能、售價等數(shù)據(jù)的錄入、查詢功能。用戶可以根據(jù)

國內(nèi)外機械設(shè)備制造廠商所提供的信息，將他們生產(chǎn)的新產(chǎn)品、新類型的機械信息錄入查詢庫中，以方便在購買機械設(shè)備時作為決策參考。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

“公路養(yǎng)護設(shè)備管理系統(tǒng)”以Windows 2000，Windows XP為系統(tǒng)平臺，以Microsoft Visual Basic.NET程序設(shè)計語言及SQL Sever大型網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫為開發(fā)工具，并通過Internet實現(xiàn)各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以由分布于各個基層養(yǎng)護單位的終端計算機結(jié)點上的若干個子數(shù)據(jù)庫組成，主控端通過有效的存取手段來操縱這些結(jié)點上的子數(shù)據(jù)庫，分布在各個結(jié)點上的子數(shù)據(jù)庫在邏輯上是相關(guān)的，各子節(jié)點對父節(jié)點是透明的，便于上級機關(guān)隨時掌握各養(yǎng)護段的信息，而父節(jié)點對子節(jié)點及各子節(jié)點之間則根據(jù)權(quán)限有限開放，以確保管理通道的暢通及數(shù)據(jù)安全?？梢暬_放式的設(shè)計思想，使得整個系統(tǒng)更加用戶化、個性化。

數(shù)據(jù)庫是整個管理系統(tǒng)的核心，他將與設(shè)備有關(guān)的全部技術(shù)參數(shù)、使用情況等信息都納人數(shù)據(jù)倉庫中，是查詢、瀏覽及輸出報表的直接信息源，更是進行使用性能評價、養(yǎng)護設(shè)備配置方案決策的根據(jù)。底層數(shù)據(jù)庫選擇SQL Server 2000，主要考慮到數(shù)據(jù)的安全性、數(shù)據(jù)庫易維護性、系統(tǒng)的可兼容性以及對XML（可擴展標(biāo)記語言）的支持性，在C/S和B/S結(jié)構(gòu)中，不同應(yīng)用軟件之間交換數(shù)據(jù)的時候， SQL Server 2000將會主動支持存儲和查詢可擴展標(biāo)記語言文件。

4 關(guān)鍵技術(shù)

4.1 ADO.NET編程方法

ADO.NET是一種新的數(shù)據(jù)訪問策略，他不只是ADO的改進版本。在許多方面他都采用了新的思維方式，他涉及到通常使用“與數(shù)據(jù)源斷開連接的”數(shù)據(jù)的領(lǐng)域。這種思想就是，在高度互聯(lián)的世界中，應(yīng)用程序中的數(shù)據(jù)可以有多個來源以及多種格式。也就是說，可以在本地使用這些數(shù)據(jù)，而不需要保持到數(shù)據(jù)存儲的連接。稍后就可以將任何修改傳遞到基數(shù)據(jù)存儲。斷開連接的數(shù)據(jù)的本質(zhì)與在使用時大多數(shù)Recordset都會保持到基本數(shù)據(jù)存儲的連接的ADO有點不同。ADO.NET提供了兩種訪問數(shù)據(jù)的基本方法：通過DataReader和DataSet。DataReader是只向前讀的數(shù)據(jù)流，僅用于對數(shù)據(jù)進行快速有效的訪問。

4.2 編程代碼算法

本軟件系統(tǒng)模塊的開發(fā)過程中，并不牽涉函數(shù)計算的問題，所以代碼的算法設(shè)計集中在用戶操作方便性設(shè)計方面。

（1） 公用字符串變量設(shè)計

為了在對當(dāng)前用戶身份驗證時盡量減少與數(shù)據(jù)庫的連接，在系統(tǒng)的啟動模塊里聲明創(chuàng)建3個公用字符串變量，用來記錄相關(guān)用戶信息，他們是：

① g_strUserAuthority字符串變量用來對當(dāng)前用戶的身份權(quán)限進行記錄，在啟動主窗體之前要使用該變量對下拉菜單的enabled屬性進行控制，以使用戶只能操作他權(quán)限范圍內(nèi)的功能；

②g_strCurrentUserName字符串變量用來記錄當(dāng)前用戶名，以在其他窗體中對用戶進行提示性操作，并在用戶管理程序中判斷是否有資格修改sa密碼等功能；

③ g_strCuttentPassword用來記錄當(dāng)前用戶密碼，以在用戶進行密碼修改等操作時進行判斷，控制操作是否成功。

（2） 用戶名下拉列表設(shè)計

為方便用戶登錄，特設(shè)計此項功能。系統(tǒng)初始安裝后啟動，登錄窗體的下拉列表只有默認用戶sa，隨著新用戶的增加，每次有下拉列表中不存在的用戶成功登錄系統(tǒng)，下拉列表都會自動記錄該用戶，下次該用戶再次登錄時，可以從下拉列表選擇，從而避免再次輸入的麻煩。另外，當(dāng)用戶進入系統(tǒng)以后被刪除掉，下次再用該用戶名登錄，系統(tǒng)會提示失敗，而且自動從下拉列表中刪除該用戶名。此功能的代碼和解釋如下：



Private Sub frmLogIn_Load(ByVal sender As System.Object，ByVal e As System.EventArgs) Handles MyBase.Load objCobUserName = cobUserName

′打開記錄下拉組合框條目的文件，將條目讀取至下拉組合框

FileOpen(1，Startup.g_strApplicationPath \"\\\\bin\\\\LogUserItems\"，OpenMode.Input)

Do Until EOF(1)

cobUserName.Items.Add(LineInput(1))

Loop

FileClose(1)

Me.cobUserName.Focus()

End Sub

此處使用一個DO循環(huán)進行組合框列表的讀入操作，讀入的數(shù)據(jù)是曾經(jīng)成功登錄過系統(tǒng)且當(dāng)前仍然存在的用戶，這些用戶名存儲在名為LogUserItems的文件里。FileOpen語句使用讀入操作，循環(huán)結(jié)束由是否讀取至文件的結(jié)尾來控制。讀取完畢后組合框獲得焦點。



FileOpen(1，Startup.g_strApplicationPath \"\\\\bin\\\\LogUserItems\"，OpenMode.Output)

Dim i As Integer

Dim text As String

text = cobUserName.Text

For i = 0 To cobUserName.Items.Count - 1

If cobUserName.Items(i) <> cobUserName.[LL]Text Then

text = text Chr(13) cobUserName.Items(i)

End If

Next i

PrintLine(1，text)

FileClose(1)

此處使用一個for循環(huán)把當(dāng)前組合框下拉列表里的用戶名寫入到文件里，循環(huán)結(jié)束語句用下拉列表里的項目數(shù)量來控制。

（3） 使用中間變量代替非共享成員對象接受操作：因為在窗體自動生成的控件代碼中添加Shared共享成員定義會引起該控件代碼被系統(tǒng)自動刪除，所以將中間對象變量定義為Shared共享成員來進行對網(wǎng)格控件的操作更易成功。這也是.NET中對不同類的子類或?qū)傩赃M行操作的常規(guī)做法。示例如下：



Public Shared objDataGrid As Object

frmUserManage.objDataGrid.DataSource = frmUserManage.dtblUserInfo

5 結(jié) 語

利用信息技術(shù)建立公路養(yǎng)護設(shè)備管理系統(tǒng)，是提高公路養(yǎng)護設(shè)備管理水平的重要途徑?；谌娴臋C械設(shè)備指標(biāo)等信息，提供靈活的設(shè)備狀態(tài)信息查找、施工作業(yè)的機械選擇方案、機械設(shè)備的經(jīng)濟核算和效益分析，強化機械設(shè)備對項目的保障作用，規(guī)范項目機械管理行為，輔助建立適應(yīng)市場經(jīng)濟的現(xiàn)代化機械設(shè)備管理模式。建立以計算機為基礎(chǔ)的公路養(yǎng)護設(shè)備管理系統(tǒng)，是目前公路養(yǎng)護現(xiàn)代化的必然趨勢。該系統(tǒng)可通過互聯(lián)網(wǎng)這一信息高速公路有效地對公路養(yǎng)護設(shè)備實行動態(tài)管理，減少盲目購置和過度購置帶來的資金浪費，提高設(shè)備利用率和資金使用效率。

參 考 文 獻

［1］張昕，劉曉婷，倪鳳英.公路施工機械設(shè)備技術(shù)狀況管理系統(tǒng)［J］.筑路機械與施工機械化，2005，22（0）：5960.

［2］張昕，張永波.基于.NET平臺的“公路設(shè)備管理信息系統(tǒng)”的開發(fā)與應(yīng)用［J］.建筑機械，2006（1）：7981.

［3］泰安市公路局.公路工程機械微機信息管理系統(tǒng)［J］.工程建設(shè)機械，73（1）.

［4］徐世河.管理信息系統(tǒng)設(shè)計教程［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2003.