分布式公路養護設備管理系統的設計與開發

摘 要：針對養護機械設備分布于各養護工區所帶來的管理不便，建立以計算機技術為基礎，以互聯網這一信息高速公路為依托的分布式公路養護設備管理系統，是目前公路養護現代化的必然趨勢。主要論述分布式公路養護設備管理系統的設計思路、關鍵技術、功能需求以及系統實現方法等內容。

關鍵詞：分布式系統；養護設備；設備管理系統；機械設備

中圖分類號：U415，TP311文獻標識碼：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，隨著我國公路建設事業的迅猛發展，筑路及道路養護機械設備也得到長足的發展。從2000年開始，公路建設投資每年在1 800億元以上，而西部地區10年內要投資7 000億元。各省、市公路局所擁有的筑養路機械設備少則幾千萬元，多則幾億元，形成了一個龐大的設備資源群體，因此如何管好、用好這些設備資源，發揮其應有的效益，已成為擺在面前的重要課題，同時設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，與其他行業的計算機自動化管理相比，仍處于落后的、靜態的低級階段。作為公路管理部門，為了滿足現階段筑、 養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的管理方式，技術管理和經濟管理兼顧，才能適應當前現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護設備管理系統的設計、功能需求以及系統開發等技術。

1 系統設計

“公路養護設備管理系統”集靜態管理與動態輔助決策于一體，包括了“設備資源管理”、“技術檔案管理”、“公路養護機械優化配置”、“養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。

系統采用組件化與模塊化相結合的結構設計思想，通過設置功能參數，使各模塊根據用戶不同需求而變化組合，同時又利用分布式、組件化結構可重用性強、面向對象的思想，根據需要調用組件，實現無縫連接，從而解決各模塊之間的接口問題。建立已有設備數據庫，將公路局現有養護設備檔案、國內市場主流機型檔案資料輸入數據庫。根據現有養護機械的使用頻度，以及各路段病害類型及發生規律、設備分布、設備使用情況為設備購置、選型、配置提供決策依據。

系統主要由以下幾大模塊組成：

（1） 系統模塊

網絡連接、系統設置、用戶權限設置、數據備份、數據恢復、數據上傳、數據下載、數據庫調入、數據錄入、文件輸出、系統幫助等。

（2） 設備資源管理

設備檔案庫、設備使用率、設備完好率、成本核算、設備維修記錄等。

（3） 技術經濟檔案管理

施工人員檔案庫、各種年審記錄、職工崗位職責、技術培訓檔案、操作規程等各種文檔。

（4） 施工現場管理

設備使用情況、各工地施工進度、設備分布。

（5） 統計報表管理

四率統計、月報表、年報表等。

（6） 養護設備優化配置；

（7） 養護機械購置選型輔助決策分析。

2 系統需求分析

根據實際情況，總體設計采用系統工程的思想，按照結構化、模塊化、自頂向下的原則對系統進行分析與設計，而在具體實現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造一個可執行的軟件模型，使用戶和開發人員可以較快地確定需求，然后采用循環進化的開發方式，將系統需具備的屬性逐漸添加上去，直到全部滿足要求，發展成為最終的產品。

2.1 用戶功能需求

公路養護設備管理信息系統是針對公路施工管理部門的大量機械設備的以計算機為平臺的現代化管理工具。主要包括了機務管理、設備的臺帳、運行記錄、設備查詢、生成打印報表等方面的功能，實現用戶方便的輸入、查詢、統計、打印相關報表的業務需求。

2.2 系統功能需求

（1） 運轉情況記錄

提供對“用戶設備運轉情況詳細記錄”的數據輸入、按月統計、按月打印的功能，實現“月份設備運轉情況分析報告表”的生成、統計、打印功能。

（2） 機械設備技術狀況的評分

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

（3） 機械設備實有數、能力及完好率、利用率、維修及保養情況年報表

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

（4） 預購設備查詢庫

提供對市場主流養護施工機械設備性能、售價等數據的錄入、查詢功能。用戶可以根據

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

3 系統實現

“公路養護設備管理系統”以Windows 2000，Windows XP為系統平臺，以Microsoft Visual Basic.NET程序設計語言及SQL Sever大型網絡數據庫為開發工具，并通過Internet實現各節點之間的數據共享和數據傳輸。數據庫系統可以由分布于各個基層養護單位的終端計算機結點上的若干個子數據庫組成，主控端通過有效的存取手段來操縱這些結點上的子數據庫，分布在各個結點上的子數據庫在邏輯上是相關的，各子節點對父節點是透明的，便于上級機關隨時掌握各養護段的信息，而父節點對子節點及各子節點之間則根據權限有限開放，以確保管理通道的暢通及數據安全。可視化開放式的設計思想，使得整個系統更加用戶化、個性化。

數據庫是整個管理系統的核心，他將與設備有關的全部技術參數、使用情況等信息都納人數據倉庫中，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、養護設備配置方案決策的根據。底層數據庫選擇SQL Server 2000，主要考慮到數據的安全性、數據庫易維護性、系統的可兼容性以及對XML（可擴展標記語言）的支持性，在C/S和B/S結構中，不同應用軟件之間交換數據的時候， SQL Server 2000將會主動支持存儲和查詢可擴展標記語言文件。

4 關鍵技術

4.1 ADO.NET編程方法

ADO.NET是一種新的數據訪問策略，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“與數據源斷開連接的”數據的領域。這種思想就是，在高度互聯的世界中，應用程序中的數據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據，而不需要保持到數據存儲的連接。稍后就可以將任何修改傳遞到基數據存儲。斷開連接的數據的本質與在使用時大多數Recordset都會保持到基本數據存儲的連接的ADO有點不同。ADO.NET提供了兩種訪問數據的基本方法：通過DataReader和DataSet。DataReader是只向前讀的數據流，僅用于對數據進行快速有效的訪問。

4.2 編程代碼算法

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

（1） 公用字符串變量設計

為了在對當前用戶身份驗證時盡量減少與數據庫的連接，在系統的啟動模塊里聲明創建3個公用字符串變量，用來記錄相關用戶信息，他們是：

① g_strUserAuthority字符串變量用來對當前用戶的身份權限進行記錄，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限范圍內的功能；

②g_strCurrentUserName字符串變量用來記錄當前用戶名，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） 用戶名下拉列表設計

為方便用戶登錄，特設計此項功能。系統初始安裝后啟動，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，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，當用戶進入系統以后被刪除掉，下次再用該用戶名登錄，系統會提示失敗，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循環進行組合框列表的讀入操作，讀入的數據是曾經成功登錄過系統且當前仍然存在的用戶，這些用戶名存儲在名為LogUserItems的文件里。FileOpen語句使用讀入操作，循環結束由是否讀取至文件的結尾來控制。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循環把當前組合框下拉列表里的用戶名寫入到文件里，循環結束語句用下拉列表里的項目數量來控制。

（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格控件的操作更易成功。這也是.NET中對不同類的子類或屬性進行操作的常規做法。示例如下：



Public Shared objDataGrid As Object

frmUserManage.objDataGrid.DataSource = frmUserManage.dtblUserInfo

5 結 語

利用信息技術建立公路養護設備管理系統，是提高公路養護設備管理水平的重要途徑。基于全面的機械設備指標等信息，提供靈活的設備狀態信息查找、施工作業的機械選擇方案、機械設備的經濟核算和效益分析，強化機械設備對項目的保障作用，規范項目機械管理行為，輔助建立適應市場經濟的現代化機械設備管理模式。建立以計算機為基礎的公路養護設備管理系統，是目前公路養護現代化的必然趨勢。該系統可通過互聯網這一信息高速公路有效地對公路養護設備實行動態管理，減少盲目購置和過度購置帶來的資金浪費，提高設備利用率和資金使用效率。

參 考 文 獻

［1］張昕，劉曉婷，倪鳳英.公路施工機械設備技術狀況管理系統［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“公路設備管理信息系統”的開發與應用［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［J］.工程建設機械，73（1）.

［4］徐世河.管理信息系統設計教程［M］.北京：電子工業出版社，2003.