基于集群架構(gòu)的大型機(jī)場(chǎng)APU替代設(shè)施運(yùn)行管理系統(tǒng)

劉志強(qiáng)

隨著全國(guó)大型機(jī)場(chǎng)APU替代設(shè)施的全面啟用，APU替代設(shè)施的運(yùn)行管理工作所要處理的信息量也越來(lái)越大。通過分析某大型機(jī)場(chǎng)對(duì)APU替代設(shè)施運(yùn)行管理工作的信息管理方面的實(shí)際需求，提出運(yùn)用SSM、React.js等主流開源技術(shù)，基于一種集群架構(gòu)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套APU替代設(shè)施管理系統(tǒng)，之后進(jìn)行了測(cè)試及部署應(yīng)用。實(shí)踐表明，該系統(tǒng)能夠滿足大型機(jī)場(chǎng)的使用需要，運(yùn)行穩(wěn)定，切實(shí)降低了管理人員的工作負(fù)擔(dān)。

隨著《民航貫徹落實(shí)〈打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃〉工作方案》的推進(jìn)，全國(guó)旅客吞吐量一千萬(wàn)人次以上的機(jī)場(chǎng)已經(jīng)全面啟用APU替代設(shè)施。《工作方案》從APU替代設(shè)施相關(guān)信息的共享、使用培訓(xùn)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)三方面，對(duì)這些機(jī)場(chǎng)提出了完善APU替代設(shè)施運(yùn)行管理程序的要求。由于航班量大，設(shè)備多，協(xié)議航司多，大型繁忙機(jī)場(chǎng)在不增加人員配備的情況下，很難以人工的方式，及時(shí)、準(zhǔn)確地處理日常運(yùn)行管理所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)以及各協(xié)議航司、各有關(guān)部門高頻率、差異化的查詢請(qǐng)求。雖然國(guó)內(nèi)機(jī)場(chǎng)的APU替代設(shè)施大多配備了計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)，可以自動(dòng)采集、匯總APU替代設(shè)施的使用數(shù)據(jù)，但是由于軟件設(shè)計(jì)缺陷、傳感器失靈、操作失誤等原因經(jīng)常導(dǎo)致其記錄的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，需要進(jìn)行人工干預(yù)。

本文針對(duì)大型繁忙機(jī)場(chǎng)的在APU替代設(shè)施運(yùn)行管理方面的需求，結(jié)合某大型繁忙機(jī)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)APU替代設(shè)施運(yùn)行管理系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析。再根據(jù)分析結(jié)果，開發(fā)了一個(gè)功能全面、界面友好的運(yùn)行管理系統(tǒng)，并在使用中驗(yàn)證了該系統(tǒng)的實(shí)際效果。該系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器采用分布式集群架構(gòu)，前后臺(tái)均使用穩(wěn)定可靠的開源組件開發(fā)，具有成本低、可水平擴(kuò)展、可用性，可維護(hù)性強(qiáng)等特點(diǎn)。

一、系統(tǒng)需求分析

本文將APU替代設(shè)施運(yùn)行管理系統(tǒng)的用戶分為：協(xié)議航空公司用戶、培訓(xùn)管理員、運(yùn)行監(jiān)管人員、設(shè)備管理員、系統(tǒng)管理員、機(jī)場(chǎng)內(nèi)部管理人員。培訓(xùn)管理員負(fù)責(zé)管理APU替代設(shè)施使用者的培訓(xùn)工作。運(yùn)行監(jiān)管人員負(fù)責(zé)對(duì)每個(gè)靠橋航班的使用情況進(jìn)行記錄，對(duì)違規(guī)行為進(jìn)行處罰。設(shè)備管理員負(fù)責(zé)與設(shè)備維護(hù)相關(guān)的檢查、換季、維修等工作。培訓(xùn)管理員、運(yùn)行監(jiān)管員以及設(shè)備管理是系統(tǒng)數(shù)據(jù)的主要來(lái)源，系統(tǒng)的核心任務(wù)就是存儲(chǔ)來(lái)自于這些用戶的數(shù)據(jù)，然后與協(xié)議航司和機(jī)場(chǎng)內(nèi)部有關(guān)管理人員自助式共享。系統(tǒng)管理員主要負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)的用戶信息以及用戶權(quán)限。

（一）培訓(xùn)管理員需求

1. 管理培訓(xùn)人員

培訓(xùn)管理員需要維護(hù)使用者的基本信息以及初訓(xùn)、復(fù)訓(xùn)時(shí)間，當(dāng)使用者初訓(xùn)或者復(fù)訓(xùn)到期時(shí)，系統(tǒng)要提醒培訓(xùn)管理員。

2.管理培訓(xùn)資料

培訓(xùn)管理員需要上傳與培訓(xùn)課程相關(guān)的資料，供受訓(xùn)人員自由下載。

（二）運(yùn)行監(jiān)管人員需求

在移動(dòng)端記錄其工作內(nèi)容

運(yùn)行監(jiān)管人員工作的主要場(chǎng)所是機(jī)坪，因此他們需要在移動(dòng)端記錄設(shè)施使用情況，不使用原因，使用者違規(guī)處罰等情況。由于信息安全規(guī)定的限制，來(lái)源于機(jī)場(chǎng)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的航班信息不能直接向公網(wǎng)傳輸，運(yùn)行監(jiān)管人員只能手動(dòng)錄入航班基本信息，因此系統(tǒng)應(yīng)能以一定頻率從公網(wǎng)服務(wù)器抓取這些信息，并在機(jī)場(chǎng)內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器上進(jìn)行校驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)錄入錯(cuò)誤及時(shí)提醒運(yùn)行監(jiān)管人員。

（三）設(shè)備管理員需求

1.維護(hù)設(shè)備基本信息

設(shè)備管理員需要通過系統(tǒng)維護(hù)、查詢各種設(shè)備的基本信息，比如型號(hào)、位置、名稱、安裝日期、啟用日期等等。

2.對(duì)自檢以及換季工作進(jìn)行記錄

設(shè)備管理員需要在系統(tǒng)中對(duì)自檢工作（檢查者、檢查時(shí)間以及所發(fā)現(xiàn)的故障等）以及換季工作（工作者、完成時(shí)間以及完成情況）進(jìn)行記錄。

3.維修管理

設(shè)備管理員需要記錄所有故障的設(shè)備的故障時(shí)間、修復(fù)情況、備件更換情況，并能據(jù)此掌握各種設(shè)備故障以及備件更換的統(tǒng)計(jì)信息。

4.生成設(shè)備維保檔案

設(shè)備管理員在應(yīng)對(duì)外部檢查時(shí)，需要對(duì)外提供當(dāng)年任意設(shè)備的涵蓋自檢、換季、維修等方面的維保檔案。系統(tǒng)應(yīng)該能夠使用設(shè)備管理錄入的有關(guān)數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成這種檔案。

（四）協(xié)議航司以及機(jī)場(chǎng)內(nèi)部管理人員需求

1.查詢每日、每周、每月的各類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)主要包括一定周期內(nèi)各航司的電源及空調(diào)使用率和使用時(shí)間，使用某種設(shè)備的航班號(hào)，不使用替代設(shè)施的航班號(hào)及其原因，一定周期內(nèi)各航司不使用替代設(shè)施的原因統(tǒng)計(jì)，一定周期內(nèi)各個(gè)機(jī)位的替代設(shè)施的能耗。協(xié)議航司只需要本公司的數(shù)據(jù)，機(jī)場(chǎng)內(nèi)部管理人員需要所有航司的數(shù)據(jù)。

2.資料下載

協(xié)議航司需要自助下載培訓(xùn)課件及有關(guān)規(guī)定。

3.查看與設(shè)備相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及設(shè)備維保檔案

機(jī)場(chǎng)內(nèi)部管理人員需要掌握各類型設(shè)備的數(shù)量，一定周期內(nèi)某設(shè)備的故障次數(shù)，某種備件的更換次數(shù)等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。在對(duì)替代設(shè)施的維保工作進(jìn)行檢查時(shí)，他們還需要查看當(dāng)年某個(gè)設(shè)備的維保檔案。

（五）系統(tǒng)管理員功能需求

1.用戶基本信息管理

系統(tǒng)管理員登錄后可以對(duì)用戶的基本信息（用戶名、密碼、角色等）進(jìn)行修改。

2.用戶角色授權(quán)管理

系統(tǒng)管理員可以創(chuàng)建、刪除角色，為角色或用戶授權(quán)使用某種功能，禁止角色或用戶使用某種功能。除功能性要求外，APU替代設(shè)施管理系統(tǒng)作為一個(gè)對(duì)外提供服務(wù)信息管理系統(tǒng)，還應(yīng)滿足以下要求：安全，根據(jù)信息安全規(guī)定不得對(duì)外發(fā)布的數(shù)據(jù)，不能以任何形式向公網(wǎng)服務(wù)器傳輸、存儲(chǔ)。用戶體驗(yàn)一致，計(jì)算機(jī)配置不同的用戶，在使用相同內(nèi)核瀏覽器時(shí)，應(yīng)有相對(duì)一致的使用體驗(yàn)。這使得系統(tǒng)在應(yīng)盡量在服務(wù)器端完成對(duì)數(shù)據(jù)的處理，瀏覽器端僅作數(shù)據(jù)的展示。可靠性，進(jìn)行數(shù)據(jù)修改操作時(shí)，系統(tǒng)要操作的原子性，一旦操作出現(xiàn)異常，要回滾所有在此操作下完成的數(shù)據(jù)庫(kù)修改動(dòng)作。要定時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。可水平擴(kuò)展，當(dāng)訪問量增加時(shí)，可以通過增加服務(wù)器的方式擴(kuò)展系統(tǒng)的并發(fā)處理能力。易維護(hù)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循高內(nèi)聚低耦合的原則，并提供數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出的功能，以保證后期維護(hù)的便捷。