機載傳感器信息管理系統設計

朱 麗 王 真

機載傳感器信息管理系統設計

朱 麗 王 真

隨著機載測量參數的不斷增加，需要管理的各種信號調節器、機載傳感器的數量也在急劇增加。由于信息量繁多，檢索、出入庫等工作的瑣碎，迫切需要使機載傳感器庫房管理工作系統化，規范化，自動化，從而大大提高工作效率。本文以機載傳感器信息管理系統為研究對象，在對需求進行詳細分析后，進行了系統功能模塊設計、數據庫方案設計，建立基于C/S結構的機載傳感器信息管理系統，滿足了當前和今后發展的需要。

信息技術的發展給各行各業都帶來了前所未有的機遇，尤其是對于機載傳感器庫房管理工作提出了更高的要求。在以往的傳統方式上，機件的入庫、借入、借出信息均手工存檔，這種管理方式不僅效率低，可靠性、安全性和保密性都無法實現。另外時間一長，將產生大量的文件和數據，在種類繁多的機件庫中更新、維護或統計、檢索某類機件的庫存、去向、技術狀態等信息都帶來了不少的困難，這遠遠不能滿足實際工作的需要。

為了使機載傳感器庫房管理工作系統化，規范化，自動化，提高工作效率，開發了基于C/S的NT網絡環境的機載傳感器信息管理系統，系統設置服務器一臺，作為主域控制器和數據庫服務器，操作系統為微軟的Windows2003 Server，數據庫系統采用MS SQL SERVER 2000，用戶界面以C++Builder6.0作為應用程序開發工具。

本文結合機載傳感器信息管理系統的開發實例，從系統的功能模型、數據庫方案規劃等方面詳細論述機載傳感器信息管理系統的設計過程，文章最后介紹了系統的運行情況。

系統業務分析

機載傳感器庫房管理的主要業務是：

機件日常出入庫管理，具體包括機件借出、歸還和新件入庫管理；

根據需求和庫存情況，制訂進貨計劃；

供貨商管理，建立基于各類傳感器性價比的生產商信用等級分類管理，建立長期穩定的供貨渠道；

用戶管理，建立用戶機件借入借出的歷史記錄，以備查詢；

打印管理，根據用戶的業務需求，打印單據，下達給倉庫管理員進行交割。

系統設計

設計思想

系統的基本設計思想是建立具有先進型、易用性、安全性、可維護及可擴展性的機載傳感器信息管理系統，滿足當前和今后發展的需要。

設計目標

機載傳感器信息管理的設計目標就是通過對機件庫所有出入庫活動的管理、控制及對庫存數據的統計和分析，以保證機載傳感器的快速流通，使管理人員及早發現問題，采取相應措施，調整庫存結構，縮短機件儲備周期。同時，通過周期性的庫房盤點，及時補救管理中的漏洞，使庫存管理系統實時地反映各機件庫的現時情況，為各類管理人員和用戶從不同側面提供所需信息，以便協調資源，提高效率。

功能模塊規劃

根據機載傳感器庫房管理的業務需求，將系統分成“資料管理”、“出入庫管理”、“庫存管理”、“統計管理”、“系統管理”五個模塊。系統總體功能結構如圖1所示。

其中每個功能模塊均由若干個子功能模塊組成，說明如下：

“資料管理”是機載傳感器最基本和最重要的信息，“資料管理”包括“傳感器資料管理”、“生產商資料管理”、“用戶資料管理”、“倉庫資料管理”等子模塊。“傳感器資料管理”用于維護（增加、修改、刪除、查詢）機載傳感器的基本信息；“生產商資料管理”用于維護傳感器生產商的基本信息；“用戶資料管理”用于維護傳感器使用者的基本信息；“倉庫資料管理”用于維護傳感器所在倉庫的基本信息。

圖1 機載傳感器信息管理系統功能結構圖

圖2 傳感器信息管理系統數據庫E－R圖

“出入庫管理”是庫房管理最常用的功能。“出入庫管理”包括“新件入庫管理”、“機件借出管理”、“機件歸還管理”等子模塊。

“庫存管理”用于管理傳感器的庫存信息，包含“庫存查詢”、“報廢管理”子模塊。“庫存查詢”根據關鍵字來查詢總庫存及分庫存的傳感器信息，“報廢管理”按規定用于報廢機件管理使用。

“統計管理”就是對傳感器機件流通的歷史數據進行統計和分析，用圖表的形式表現出來，供決策使用。

“系統管理”部分功能比較通用，包括“權限設置”、“數據備份”、“數據恢復”子模塊。“權限設置”用于設置各操作員使用系統的權限，“數據備份”和“數據恢復”用于備份和恢復數據庫系統。

數據庫設計

系統E－R圖

在對機載傳感器庫房管理的業務和需求進行分析的基礎上，建立系統的數據庫E－R圖，如圖2所示。

系統實例數據表

依據實際業務流程和數據庫E－R圖，建立19張實例數據表，其用途如表1所示。

表1 數據表及其用途

系統安全策略

由于系統采用C/S架構，整個數據都存放在服務器上，數據安全性就顯得非常重要。系統級的安全管理由NT操作系統和數據庫管理系統自身提供的安全措施來保障，文章著重應用級的安全管理進行設計。

圖3 系統運行界面圖及內部圖

應用程序的各種功能總是針對數據庫的特定數據進行修改、刪除等操作，而應用程序的功能是由不同的人來操作的。因此，通過賦予不同人群與其匹配的權限即可實現應用級安全管理問題。在傳感器信息管理系統中，建立基于用戶的權限分配管理模型，不但確保系統的安全，而且簡化了系統對用戶的授權管理，在系統中管理員具有最高權限，而用戶權限最低，操作員的權限由管理員分配。根據登陸的帳號和口令系統自動記錄所有操作，以備核查。

系統程序開發

系統架構

考慮到用戶的分散性，采用日益成熟并得到廣泛應用的C/S模式開發完成了機載傳感器信息管理系統，以期達到管理的高效性和先進型。

C/S模式是以網絡環境為基礎的，其中服務器提供數據存儲管理和數據庫服務，客戶機提供和用戶的交互界面，服務器根據用戶的請求進行數據處理并將結果傳回網上。由于在網上只傳送請求和結果，數據流量小，從而使網絡性能得到大幅提高。C/S模式不依賴于硬件系統和操作系統，具有良好的可移植性、可擴充性；并且由于采用數據集中、處理分散的模式，從而保證了數據的完整性和一致性。

客戶端程序開發

C++Builder是Borland公司一個通用的C/S結構的開發利器，利用C++Builder6.0可視化集成開發環境進行客戶端程序的開發，創建人機交互界面并實現預定功能。C++Builder6.0提供的ADO對象是一種高層次的、獨立于編程語言的、能夠訪問關系數據庫、非關系數據庫及所有的文件系統，它基于通用對象模型（COM ），ADO產生的應用程序占用內存少，使用更為方便，并且訪問數據的效率更高。另外，ADO還支持各種C/S模式與基于Web的應用程序，具有遠程數據服務RDS（Remote Data Service）的特性。因此，首選ADO來實現客戶端的遠程數據接口。

服務器端程序開發

服務器端程序開發的重點是對數據庫的索引、觸發器、存儲過程等進行優化設計，以提高數據庫中存儲數據的處理效率。用戶對數據庫最頻繁的操作是進行數據查詢，一般情況下數據庫在進行查詢操作時需要對整個表進行數據搜索，當表中的數據很多時搜索數據就需要很長的時間，這就造成了服務器的資源浪費，而且還延長了對客戶端的響應時間，影響了整個應用系統，所以合理的設計索引是非常必要的。

存儲過程是一組存儲在數據庫中的編譯的SQL語句，使用存儲過程具有如下優點。

a）允許模塊化程序設計

存儲過程被創建后存儲在數據庫中，以后在程序中能反復調用，并可隨時對其修改而對應用程序源代碼毫無影響，從而極大地提高了程序的可移植性。

b）執行速度快

存儲過程是預編譯的，在首次運行一個存儲過程時，查詢優化器對其進行分析優化并給出最終被存在系統表中的執行計劃，因此速度相對要快一些。

c）能夠減少網絡流量

調用同一個針對數據庫對象操作的存儲過程時，網絡中傳送的只是該調用語句，而不是多條SQL 語句從而大大增加了網絡流量，降低了網絡負載。

在傳感器信息管理系統中，查詢及數據庫的備份與恢復均通過服務器端存儲過程來實現的，客戶端應用程序只需提供相應參數并調用存儲過程就可完成相應操作，簡化了應用程序的開發，提高了系統的性能。

系統調試

系統組建調試完成后，登錄界面及內部圖如圖3所示。該系統的建立極大減輕了勞動強度，提高了工作效率，而且達到了可靠與實用的目標，滿足機載傳感器庫房管理工作的需求，創造了一定的經濟效益。

朱 麗 王 真

中國飛行試驗研究院

10.3969/j.issn.1001-8972.2016.09.015