基于J2EE的B/S模式煤矿设备管理系统的设计

【摘要】基于J2EE框架设计的煤矿设备管理系统采用了B/S模式，并且选择SQLServer 2000作为公共数据库，有效解决了煤矿设备管理中存在的设备保养、维修不及时，设备使用运行状况监控不到位，资产设备统计查询不及时和人力资源浪费等问题，提高了煤矿设备的使用效率，降低单位对资产设备的投入，提高了煤矿的生产效益。

【关键词】煤矿设备管理;系统;J2EE;B/S模式

Abstract：The system of coal equipments manage system based on the B/S mode employed the J2EE frame and SQL server 2000 database was designed.The new system could save lots of human resources，research the real-time of the coal equipment easily，improve the management efficiency，decrease the equipment investment and increase the coal mine profits.

Keywords：coal equipments manage;system;J2EE;B/S mode

煤炭是我国最主要能源，据了解目前我国近70%的能源消耗依靠煤炭。如何能够实现煤炭生产的安全和高效已经成为当今的重大课题。煤矿设备作为煤矿安全生产中的必备工具，随着煤矿开采过程中自动化程度的提高，对煤矿设备的依赖性、技术要求等都越来越高。

如何合理管理和使用各类设备资源，提高煤炭生产效率，进而提高煤矿经济效益是每个煤炭企业主更加关心的问题。原始的煤矿设备管理基本依靠手工的台账管理，主要管理设备的静态信息，无法及时直观反映设备的使用和运行情况。这在很大程度上限制了企业经济效益的提高[1]。随着计算机技术的飞速发展，计算机网络等现代技术在煤矿管理中的应用越来越多。开发煤矿设备管理系统能有效帮助企业对设备进行静态管理和动态管理，包括设备基本信息、使用状态信息、运行和维护信息、库存信息等。帮助领导及时掌握设备相关信息，及时调度设备的使用等，提高设备使用率，进而提高生产效率。

1.煤矿设备管理系统的需求分析

1.1 系统的功能要求

针对目前煤矿设备管理现状，通过深入煤炭生产企业的调研，根据企业相关管理人员和工作人员的建议和要求，归纳出本系统用户的需要实现的功能有以下几点：

第一，设备信息的保存：包括设备台账记录，设备维修保养记录、设备检测记录、设备大中小修记录、增加设备记录和设备处置记录。

第二，设备信息的查询、统计和相关报表的打印等：包括查看设备台账、设备运行状态、统计设备数量、查看维修保养记录、查询设备历史记录，并形成报表打印输出。

第三，与设备采购有关的合同管理：包括合同内容录入、合同跟踪情况、合同付款情况和历史合同查询等。

第四，设备备件信息管理：备件的采购、验收入库、出库、库位管理以及库存查询和备件查询等。

第五，设备资料及档案的管理：包含文档资料管理、存档位置管理、资料查询、借用管理等。

第六，实现发文和通知管理：上级部门可以向下级部门发送通知和文件等。

第七，各部门用户相关部门接口的实现：为采购部、财务部等部门提供数据录入接口。

第八，其他要求：在性能上要求煤矿设备管理系统在服务上应具有连续性，每天24小时都能提供服务。数据的安全性和完整性方面要求系统不受恶意攻击和篡改数据等。

1.2 系统各用户设置及关系分析

根据煤矿企业集团公司的特点，通过抽象和提炼，设计出煤矿设备管理系统的用户设置、分工情况及相互关系。系统的最高级用户为煤炭企业总公司，他包括设备使用部门（如生产部、通风部、安全部等）、设备管理部门、设备采购部门和财务部门等四种类型的子用户。总公司用户负责对公司全局进行统筹管理;设备使用部门用户负责设备申请、设备使用、普通维护等;设备管理部门用户负责对煤矿所有设备进行统一管理和专业保养维护等;采购部门用户负责根据生产部门用户需求选择设备类型、型号等，采购设备和相关备件;财务部门用户负责设备采购费用的结算和支付工作。其中设备管理部门用户又由四个二级用户组成：计划科、工程科、资产科和库房（负责设备库存和相关文档资料存档）。四个用户的职责范围和权限由公司设备管理部门用户指定，并直接对他负责。总公司下属一般都有多个煤矿，为每个煤矿设立一个煤矿级用户，每个煤矿内部又可以根据自身需要再设立自己的子用户，每个煤矿级用户只有一个接口与总公司用户交流数据，从而保证数据的完整性。系统内各用户间间的关系如图1所示。

图1 系统各用户间的关系图

1.3 系统的数据流程图

根据对客户的需求分析和系统内各用户间的关系分析可以得出煤矿设备管理系统的数据流程图，用以描述系统的信息流从输入流动到输出的变换。如图2所示。

图2 系统顶层数据流程图

通过图2可以看到，公司的各部门用户都是通过WEB页面直接与中心数据库交互数据，有效的保证了所有数据的入口的单一性，减少了重复录入工作量，从而减少了出错机会，减轻了工作人员的负担。同时各部门都可以通过WEB页面查询本系统的中心数据库及相关资料。

2.煤矿设备管理系统的设计

系统设计是根据需求分析阶段所确定的新系统的逻辑模型、功能要求，在用户提供的环境条件下，设计出一个能在计算机网络环境上实施的方案，即建立系统的物理模型。它包括对系统体系结构的选择、系统功能模块的划分（子系统）和设计、数据库设计等内容。

2.1 系统体系结构的选择

煤矿企业集团公司一般较大，并且地域跨度较远，本系统采用基于J2EE的三层B/S结构（见图3所示），改变了以往在C/S模式下每个客户端都需要安装相应数据库管理软件和应用软件的现象。用户只需要联网，并且在自己的电脑上安装了IE浏览器就可以使用本系统，实现了公司内部各部门之间以及与上级主管部门之间的数据一致，实现信息共享[2]，很好的解决了异地数据传输的困难。

图3 系统整体结构图

图3中的Http服务器主要负责HTML的处理，接受用户的请求并及时返回给用户相应的静态页面。Http服务器将信息组织为分布式的超文本，通过超文本标记语言（html）和超文本传输协议（http）来描述信息和组织信息，实现了以整个网络空间为操作背景的超文本/超数据的数据读写。应用程序服务器主要负责应用的处理，包括应用逻辑、开发、维护等几乎所有的工作，并通过数据接口可动态的访问数据库。数据库服务器则主要负责综合信息平台数据的存储和管理;数据库服务器软件根据应用服务器发出的请求进行数据操作，并且将操作结果传送给应用程序服务器[3]。

2.2 系统的模块设计

煤矿设备管理系统分为设备前期管理、资产管理、运行管理、维护管理、后期处置管理、特种设备管理、协同管理、备件库存管理、综合管理和系统用户管理10个模块。如图4所示。

图4 煤矿设备管理系统功能图

图5 台账管理流程图

系统对煤矿设备的前期管理包括设备的计划、选型、购买、安装、调试、试运行、验收、使用初期管理以及设备订货至验收全过程的合同管理等内容。他包含设备供应商管理、新增资产管理和合同管理三部分组成。

资产管理包含设备台账管理和档案管理两部分组成。在传统的设备管理系统中设备台账管理依靠各部门手工登记或自行录入各自系统、建立独立的数据库等，在本系统中通过公用数据库方式实现信息共享。如图5所示。

系统中的运行管理的主要目标是动态掌握设备运行状况。系统通过运行记录、停机记录、点检、完好检查、定期检查、精度检验、故障记录、事故记录及状态监测等常规管理方法和现代化技术手段，记录设备以往的状况，并准确监控设备当前状况，分析设备运行的可靠性和经济性，为制定合理的维修保养措施提供充分的科学依据[4]。

煤矿设备维护管理主要根据设备损坏情况和需要维修资金的多少分为一般维修管理和大修管理两个部分。

后期处置管理由设备使用单位根据设备使用情况和运行状况申请报废，由设备管理部门或总公司批准同意后进行报废处理，并将设备剩余价值转换为现金交财务部门。

特种设备管理主要针对煤矿具有特殊功能或要求的设备和部分大型设备的管理。因为煤矿的特殊性决定了部分设备的特殊性，他们一般属于总公司直接管理、维护和调度等。

设备的协同管理含与设备有关的生产管理、采购管理、招标管理和财务管理四部分组成。

备件库存管理主要针对公司大、库房多、库存零散、没有建立统一资源数据库的情况。本系统在设计上使用共享数据库，能随时灵活掌握所有备件的库存情况及库位，方便及时查询和调拨使用。

综合管理模块主要是对系统的整体管理，比如下发通知、报表打印、数据统计查询等。用户管理主要管理各用户的登录验证和权限设置。

2.3 数据库设计

数据库中的数据是系统的核心，合理的建立数据库及数据表将直接影响数据库系统的运行性能。根据煤矿设备管理系统对数据库性能、升缩性、可靠性及数据管理与分析的灵活性等要求，加上对目前较成熟的数据库在操作性、构造数据库的难易程度和操作系统平台进行比较，选择了Micorosft公司开发的SQLServer 2000作为煤矿设备管理系统的数据库管理系统。同时，作为一个完备的数据库和数据分析包，SQLServer 2000为快速开发新一代企业级商业应用程序、为企业赢得核心竞争优势打开了胜利之门[5]。

根据煤矿设备管理系统需求，数据库中的数据表包含用户账户信息表、煤矿设备基本信息表、设备保养维护信息表等，下面给予部分说明：

用户账户信息表：存储系统合法用户的相关信息，每个用户拥有不同的权限，对用户权限进行判断，以决定用户是否合法及他的使用权限。

煤矿设备基本信息表：存储设备名称、设备型号、采购设备的合同编号、设备采购时间、使用时长、库存数量及库位、相关资料等信息。

设备保养维护信息表：因煤矿特殊性要求，大多设备须定期保养维护和校验，此表主要存储设备保养维护和校验信息，以此判断设备是否能够正常使用。

3.主要研发技术

3.1 J2EE技术

J2EE全称为Java2 Platform，Enterprise Edition。J2EE是一套全然不同于传统应用开发的技术架构。它包含许多组件，可简化且规范应用系统的开发与部署，进而提高可移植性、安全性与再用价值[6]。

煤矿设备管理系统针对的是大型的煤矿生产企业集团公司，设备类别多，涉及人员多，设备地域分布广等特点，这就要求必须有一个稳定、安全、处理速度快的网络办公系统，彻底打破地域引起的不便。Sun公司提出的J2EE框架能很好的实现这一要求。

3.2 B/S模式

B/S（Browser/Server，浏览器/服务器）模式又称B/S结构。在这种结构下，用户工作界面是通过IE浏览器或其他浏览器来实现的。B/S模式最大的好处是运行维护比较简便，能实现不同的人员，从不同的地点，以不同的接入方式（比如LAN，WAN，Internet/Intranet等）访问和操作共同的数据[7]。这对煤矿这种特殊环境有着极其重要的作用。煤矿企业的各用户只要能够接入Internet，就能进行相应的操作，不再需要单独安装客户端程序，减轻了用户的负担。

4.结语

文中针对当前煤矿企业设备管理过程中存在的不足，利用J2EE成熟的构架体系和强大的网络性能，提出了基于B/S三层模式下的煤矿设备管理系统的设计方案。力求降低工作人员的劳动强度，实现工作人员之间及时交流，数据共享以及煤矿企业总公司对整体煤矿设备的统一采购、统一管理、统一运行、统一维护和统一调度等，以真正提高所有设备的使用率，降低设备投入，进而提高煤矿效益。

参考文献

[1]吴良奎.制造企业设备管理现代化技术研究[J].机械管理开发，2005（4）：108.

[2]叶碧云，刘青.基于Wbe技术的设备管理信息系统[J].洪都科技，2003（2）：35.

[3]古玲，苑志勇.基于B/S结构的档案管理信息系统研究[J].华中科技大学学报（自然科学版），2005，33（1）：50-51.

[4]李海波，赵沽，孙栩.ERP系统中设备维修计划的研究[J].农机化研究，2005（2）：233.

[5]耿枫，徐永浩.中小企业通用设备管理系统的研制与开发[J].交通与计算机，2004，22（4）：76.

[6]Rod Johnson.Expert one-on-one J2EE design and development[M].Wrox.2002.

[7]李小玲.管理信息系统开发中C/S模式和B/S模式的比较[J].林区教学，2013（10）：51

作者简介：李治鹏（1982―），男，四川宜宾人，硕士，讲师，主要研究方向：计算机应用、计算机职业教育。