艦船綜合保障數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)

熊嘉寧，黎放，劉剛

（1.海軍工程大學(xué)管理工程系，湖北武漢430033；2.92511部隊(duì)，廣東湛江524064）

軟件應(yīng)用

艦船綜合保障數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)

熊嘉寧1，2，黎放1，劉剛1

（1.海軍工程大學(xué)管理工程系，湖北武漢430033；2.92511部隊(duì)，廣東湛江524064）

在開展艦船綜合保障工作時(shí)，需要大量的與綜合保障相關(guān)的數(shù)據(jù)作為分析的基礎(chǔ)。簡要分析了艦船綜合保障數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)思想，對系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能機(jī)構(gòu)進(jìn)行了描述。開展了數(shù)據(jù)庫的開發(fā)，重點(diǎn)是數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)和邏輯設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)能對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地存儲(chǔ)、管理、查詢和共享，為艦船綜合保障工作的科學(xué)、有效開展提供了有力的信息支撐。

艦船綜合保障；數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)字典

隨著科技技術(shù)的高速發(fā)展，信息技術(shù)越來也多地應(yīng)用于艦船裝備保障領(lǐng)域。在艦船裝備綜合保障工程領(lǐng)域，雖然有權(quán)威的GJB3837《裝備保障性分析記錄》，用于指導(dǎo)裝備綜合保障數(shù)據(jù)的信息化，然而，由于缺乏與之配套的綜合保障數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)作為支撐，致使這一軍用標(biāo)準(zhǔn)在我海軍仍然停留在理論層面，在實(shí)際綜合保障工程應(yīng)用中作用有限[1，2]。艦船綜合保障數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)可以實(shí)現(xiàn)艦船綜合保障相關(guān)數(shù)據(jù)的規(guī)范化收集、存儲(chǔ)和共享，為保障性研究人員的分析工作提供輔助工具和數(shù)據(jù)支撐，提高艦船綜合保障工作的信息化水平，其軍事、經(jīng)濟(jì)意義重大。

1 艦船綜合保障數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想

艦船綜合保障數(shù)據(jù)庫主要用于管理艦船的保障性相關(guān)數(shù)據(jù)，輔助用戶進(jìn)行保障性分析，提供標(biāo)準(zhǔn)報(bào)表輸出，并作為編寫電子技術(shù)手冊的數(shù)據(jù)源[3，4]。其用戶是艦船綜合保障總體單位、系統(tǒng)設(shè)備單位、艦船使用部隊(duì)和機(jī)關(guān)，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)主要功能及用戶

系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）艦船綜合保障數(shù)據(jù)的規(guī)范化收集、存儲(chǔ)和共享。

（2）建立數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)，保證大量相關(guān)信息的協(xié)調(diào)一致。

（3）輔助保障性分析工作，提高工作的科學(xué)性、規(guī)范性和效率。

（4）能夠以標(biāo)準(zhǔn)報(bào)表格式提供輸出。

2 艦船綜合保障數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu)。目前，系統(tǒng)部署裝備論證部門，綜合保障總體單位、系統(tǒng)設(shè)備單位將保障性分析結(jié)果和保障方案以標(biāo)準(zhǔn)Excel表格式上交，導(dǎo)入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

3 艦船綜合裝備數(shù)據(jù)庫功能結(jié)構(gòu)

3.1 裝備基本信息管理

裝備管理基本信息管理子系統(tǒng)對艦船及各級裝備的綜合保障信息進(jìn)行管理[5-7]。全艦信息包括：全艦總體信息、全艦綜合保障要求和全艦保障性參數(shù)。系統(tǒng)設(shè)備信息針對艦船各組成分系統(tǒng)設(shè)備，主要包括：設(shè)備信息、設(shè)備綜合保障要求、設(shè)備保障性特性和設(shè)備保障性參數(shù)。如圖3所示。

圖3 艦船裝備信息管理功能結(jié)構(gòu)圖

3.2 保障性分析

保障性分析子系統(tǒng)輔助用戶進(jìn)行保障性分析，包括故障模式影響及危害性分析（FMECA）、以可靠性為中心的維修分析（RCMA）和使用與維修工作分析（OMTA）。

OMTA中的工作匯總功能，主要是明確各職務(wù)的職責(zé)要求及應(yīng)掌握的使用與維修工作。如圖4所示。

圖4 保障性分析功能結(jié)構(gòu)圖

3.3 保障資源管理

保障性資源管理子系統(tǒng)對艦船的保障資源進(jìn)行管理。艦船保障資源包括：備件、工具設(shè)備、技術(shù)資料、保障設(shè)施、計(jì)算機(jī)資源、人員要求和廠家信息。保障資源管理一般包括保障資源信息的管理和保障資源對各級裝備的供應(yīng)。如圖5所示。

圖5 保障資源管理功能結(jié)構(gòu)圖

4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

4.1 數(shù)據(jù)庫平臺(tái)與開發(fā)語言

艦船綜合保障數(shù)據(jù)庫的操作系統(tǒng)為Windows Server 2008 32位，運(yùn)行環(huán)境為Net Framework 4.0.前臺(tái)采用C#語言開發(fā)，后臺(tái)依托數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)SQL server 2008R2開發(fā)。

4.2 數(shù)據(jù)庫實(shí)體

艦船綜合保障數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)功能是管理綜合保障相關(guān)數(shù)據(jù)，依據(jù)數(shù)據(jù)的傳遞及使用規(guī)則，與其有關(guān)聯(lián)關(guān)系的主要實(shí)體如下表1所示。

表1 系統(tǒng)主要實(shí)體及關(guān)聯(lián)關(guān)系

4.3 數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)及邏輯設(shè)計(jì)

艦船綜合保障數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)分為概念設(shè)計(jì)階段和邏輯設(shè)計(jì)階段[8，9]。在概念設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員從用戶的角度看待數(shù)據(jù)及處理要求和約束，產(chǎn)生一個(gè)反應(yīng)用戶觀點(diǎn)的概念模型。概念模型獨(dú)立于計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)，獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）。邏輯設(shè)計(jì)的目的，是把概念設(shè)計(jì)階段的概念模型轉(zhuǎn)換成DBMS所支持的關(guān)系模型相符合的邏輯結(jié)構(gòu)，最終形成數(shù)據(jù)字典。

4.3.1 數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)

依照上述分析，在概念設(shè)計(jì)階段，必須從用戶角度來分析數(shù)據(jù)管理的要求和約束，生產(chǎn)的概念模型，即ER模型也必須滿足用戶的要求及具體工作實(shí)際。因此，可以看出，數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)在于概念設(shè)計(jì)。由于該數(shù)據(jù)庫ER模型很多，僅以艦船裝備基本信息ER模型和艦船綜合保障要求ER模型為例。

（1）艦船裝備基本信息ER模型

艦船裝備基本信息包括：艦船、艦船裝備、廠家的信息。艦船信息是該型艦的信息；艦船裝備信息是該型艦各級系統(tǒng)設(shè)備的信息；廠家信息是艦船裝備生產(chǎn)廠家的信息。艦船裝備基本信息ER模型如圖6所示。

圖6 艦船裝備基本信息的ER模型

（2）艦船綜合保障要求ER模型

艦船綜合保障要求包括：艦船綜合保障要求、艦船裝備綜合保障要求。ER模型如圖7所示。

圖7 艦船綜合保障要求的ER模型

4.3.2 數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì)

通過概念設(shè)計(jì)，得到了一個(gè)與DBMS無關(guān)的概念模式（ER模型）。邏輯設(shè)計(jì)的目的，是把概念設(shè)計(jì)階段的ER模型轉(zhuǎn)換成DBMS所支持的關(guān)系模型相符合的邏輯結(jié)構(gòu)，最終形成數(shù)據(jù)字典。經(jīng)過分析得到，艦船綜合保障數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)字典由一系列表格組成，包括：艦艇裝備基本信息表、艦艇綜合保障要求表、艦艇裝備保障性特性、FMECA和RCMA表、使用與維修工作分析表、供應(yīng)保障表、保障設(shè)備與工具表、保障設(shè)施表、人員要求表、技術(shù)資料表和計(jì)算機(jī)資源表，由于篇幅有限，僅以艦艇裝備基本信息表和艦艇綜合保障要求表的部分為例，見表2、表3.

表2 艦船信息表

表3 艦船綜合保障要求表

5 性能測試與分析

程序開發(fā)好以后，仍然可能存在許多問題和需要改進(jìn)之處，因此程序在開發(fā)成功之后一定要進(jìn)行測試，通過測試發(fā)現(xiàn)問題，找出不足，分析原因，然后進(jìn)行修改。

在本系統(tǒng)中共有3個(gè)模塊，分別是裝備基本信息管理模塊、保障性分析模塊和保障資源管理模塊。對數(shù)據(jù)庫所有功能模塊開展了測試分析工作，經(jīng)過反復(fù)測試，找出了系統(tǒng)的所有缺陷，包括致命缺陷、嚴(yán)重缺陷、一般和輕微缺陷，并全面解決了系統(tǒng)的缺陷問題，并征求用戶意見后進(jìn)行了多次修改，最終完成了整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)。

6 結(jié)束語

艦船綜合保障數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了艦船綜合保障信息的管理，輔助保障性研究人員的開展分析工作，提供標(biāo)準(zhǔn)格式的報(bào)表輸出，將來能夠作為交互式電子技術(shù)手冊的數(shù)據(jù)源，將顯著提高艦船綜合保障工作的信息化水平。本文所做的工作，對進(jìn)一步規(guī)范艦船綜合保障工作，提高艦船保障能力，積累寶貴的保障性數(shù)據(jù)資料有重大的實(shí)用價(jià)值和指導(dǎo)意義。

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[9]Sommerville Ian.Software Engineering[M].New York：Pear son Education Limited，2004.

Vessel Equipment Integrated Logistics Support Database System Development

XIONG Jia-ning1，2，LI Fang1，LIU Gang1
（1.Dept.of Management Engineering，Naval Univ.of Engineering，Wuhan Hubei 430033，China；2.92511 Troops of PLA，Zhanjiang Guangzhou 524064，China）

A large number of data related to comprehensive safeguards are required as a basis for analysis when carrying out comprehensive vessel protection work.The design idea of vessel comprehensive security database is analyzed briefly，and the network structure and function of the system is described.The development of the database is carried out，more importantly is that the design of concept and logic.The system can effectively store，manage，query and share a large amount of data，and provide strong information support for the scientific and effective operation of vessel comprehensive security work.

vessel equipment integrated logistics support；database；data dictionary

TP391.9

A < class="emphasis_bold">文章編號(hào)：1

1672-545X（2017）05-0245-04

2017-02-27

國家部委基金資助項(xiàng)目（編號(hào)：4314231428）

熊嘉寧（1984-），男，江西南昌人，碩士生，研究方向：裝備管理；黎放（1958-），男，博士生，導(dǎo)師，教授，研究方向：可靠性、維修性和裝備綜合保障工程；劉剛（1982-），男，碩士，講師，研究方向：裝備綜合保障工程。