石油器具管理平臺的設計與實現

孫安妮，劉 盼，羅玉瓊，白 帆，羅曼曼

數據庫管理平臺隨著數據庫系統的發展迅速發展起來，各式各樣的數據庫系統已被建立，如層次數據庫系統、網狀數據庫系統和關系數據庫系統等等，利用這些數據庫管理系統可以對一些復雜的數據進行高效的管理，保證數據的安全性與可靠性。如今，許多企業使用的都是關系數據庫，它具有產品種類多、門類齊全等優點，同時，很多計算機技術人才都在不斷的開發關系數據庫，這促使數據庫管理平臺的發展相對較好[1]。

企業網絡平臺的建設已經成為一種必要趨勢，每天都有成百上千的網絡平臺開始運營。并且，大數據時代的到來，市場競爭的加劇，這一現象有著加劇的趨勢。另一方面，雖然網絡平臺迅速發展，但完全有針對性的平臺還是有限的，數據庫系統本身提供的數據模型及機器語言比較低級，數據的獨立性也較差，這給使用帶來了很大的局限性。因此在原始數據庫上進行二次開發，設計出完全符合企業要求的網絡平臺，這對企業信息的查詢與更新具有重要意義。

對石油企業來說，需要管理復雜的系統，涉及到多種不同設備，安裝在多個不同的位置，不同的設備具有不同的檢修、替換周期，還包含有突發狀況（停用、損壞等）。若無法及時更新到期的器件，會影響石油的質量，甚至造成安全隱患，影響企業形象。

1 平臺開發環境與技術介紹

1.1 運行環境

Wamp環境是Windows下的Apache+Mysql/MariaDB+Perl/PHP/Python的集成安裝環境，這是一組通常用來搭建動態網站或者服務器的開源軟件，它們本身是互不相關、各自獨立的程序，但是由于常被放在一起使用，就擁有了越來越高的兼容度，組成了一個強大的Web應用程序平臺。Wamp環境具有功能多樣性、強大自定義、環境穩定性、環境兼容性等優點，因此我們的項目在Wamp環境下建立數據庫。

1.2 開發技術

1.2.1 Web網頁

網頁制作上，我們利用Web的相關知識，HTML、CSS、JavaScript做出了靜態頁面。前端先根據設計圖將其做成靜態網頁，后端再將靜態網頁修改為動態網頁。主要分為以下三個部分：

1）HTML作為一種超文本標記語言，是網頁內容的載體，用于描述頁面的結構。而內容就是網頁制作者放在頁面上想要讓用戶瀏覽的信息，可以包含文字、圖片、視頻等。

2）CSS樣式是表現即外觀控制，就像網頁的外衣，用于控制頁面的中的樣式，在前端中起美化頁面的作用。它不僅可以能夠靜態地修飾網頁，還可以配合各種腳本語言動態地對網頁各元素進行格式化。

3）JavaScript是用來實現網頁上的特效效果，用于響應用戶的操作，在前端中起網頁布局修改的作用。它可以通過嵌入在HTML中來實現自身的功能。

1.2.2 Mysql數據庫管理系統

數據庫是按照數據結構來組織、存儲和管理數據庫的倉庫[2]。Mysql是最流行的關系型數據庫管理系統，是一種開源的數據庫，支持多種語言。除此之外，在Web應用方面Mysql也是最好的關系數據庫管理系統應用軟件之一。

1.2.3 PHP語言

PHP即“超文本預處理器”，一種通用的在服務器端執行的開源腳本語言，是目前最流行的Web 開發語言。成本低、速度快、內置豐富、可移植性好、具有很高的靈活性，利于學習，使用廣泛。

1.2.4 Mysql數據庫管理系統與PHP語言的聯系

Mysql可應用于多種語言，包括Perl、C、C++、Java和PHP，在這些語言中，Mysql在PHP的Web開發中是應用最為廣泛的。它們的聯系主要體現在一下幾個方面：

1）PHP提供了多種函數來訪問和操作Mysql數據庫記錄。

2）SQL語句能夠用來查詢、增加、刪除和修改數據。

3）使用PHP函數操作SQL語句,對數據庫中數據進行增刪改查。

4）PHP語言與數據庫數據不能相互識別，需要通過Apache來進行轉換。

2 數據庫設計過程

數據庫技術在現代網絡中具有廣闊的應用市場，也是網絡平臺開發管理中的關鍵性技術。利用數據庫設計能夠滿足網站內容的更新與需求變化，提高網站的靈活性和可拓展性[3]。

2.1 需求分析

需求分析是進行數據庫設計的第一步，該階段需要分析的需求主要是信息需求、處理需求、完整性需求以及對安全性需求[4]。本文開所發的石油器具管理系統是企業管理與現代計算機技術的結合，通過對系統的整個應用進行詳細的調查，收集支持系統總的設計目標的基礎數據，來了解并確定用戶的需求，在此基礎上設計出符合用戶要求的產品。根據對相關公司提供的大量數據進行分析，我們對用戶需求有了以下了解。

2.1.1 功能劃分

用戶能夠通過注冊、登錄進入主界面。在主界面主要有6種功能模塊：個人中心、臺賬信息、Excel表格、警報中心、器具、中心站。

2.1.2 功能描述

1）注冊

（1）普通用戶注冊

維修人員及資料管理員可以直接通過網頁根據所在站點進行注冊，按照網頁的提示輸入相關的信息，當所有信息都符合要求時即注冊成功。

（2）管理員、器具分類員注冊

基于信息安全考慮，基礎網頁上并無管理員、器具分類員注冊的注冊入口，他們需要找最高級管理員即總站長進行注冊。

2）登錄

在賬號未被禁封的情況下，用戶可以根據注冊手機號和密碼進行登錄。否則需要找上一級管理員進行解封才能完成登錄功能。

3）個人中心

主要包括用戶的登錄、退出登錄和用戶管理。用戶可以通過登錄與退出登錄功能來切換自己的登錄狀況。用戶管理主要是用戶可以查看分站長、資料匯總員的名稱、狀態，并根據其行為對用戶進行禁封和解除禁封，從而達到管理用戶狀態的效果。

4）臺賬信息

（1）對數據進行增刪改查

臺賬信息的功能是能夠清晰的看到臺賬的相關數據，并實現對臺賬信息進行逐條添加、修改、刪除、查詢的功能，同時可以對數據進行批量導入和導出，對數據進行及時的更新。

（2）自定義警報信息的天數

根據需求，用戶可以自由設定過期提醒及已過期提醒的天數。

5）Excel表格

該功能主要是可以上傳、導出Excel型的表格數據，以方便對大量的數據進行管理。

6）警報中心

我們通過設置自定義提醒觸發規則來實現過期提醒的警報功能，減少設備過期帶來的各種危害，提高安全性。

7）器具

用戶可以直觀、清晰地看到不同器具的分類信息，并且自己添加器具。

8）中心站

對各分站及其管理員進行管理。

2.2 概念設計

概念設計是整個數據庫設計的關鍵，其內容就是找到數據之間的內在的語義關聯，在此基礎上構建出滿足相應需求的抽象模型。石油設備平臺管理圖如圖1。

2.2.1 實體集的發現

1）相關理論

實體集是具有相同類型及相同性質（或者屬性）的實體集合。通常，一個實體對應一個事務。發現實體集的步驟如下：

Step1：找出需求分析中出現的具有一組屬性的“名詞”；

Step2：分析這些名詞的信息是否需要存儲。對于不需要存儲的“名詞”不必建模為實體集；

Step3：分析這些“名詞”是否依賴其它對象存在。如果是，是否考慮建模為聯系或者弱實體集。

2)抽象出系統實體

臺賬信息（中心站、站點、井組、安裝地點、規格型號、編號、生產廠家、使用量程（MPa）、準確度等級、有效期、備注）；

中心站（中心站編號、中心站名稱、中心站下臺賬數量、中心站站長）；

器具類別（類別編號、器具名稱、該器具下臺賬數量、資料匯總員）；

用戶（編號、注冊電話、工作類型、狀態、所屬中心站、管理器具類別）；

消息提醒（編號、顏色、提醒天數）。

2.2.2 確定聯系集和E-R圖

根據需求分析，可知一個中心站可以有多名普通工作人員和很多條臺賬信息。一個器具有唯一一名資料匯總員。故可以得出以下結論：

1）普通工作人員和臺賬信息是多對多的關系。

2）普通工作人員和中心站點是多對一的關系。

3）中心站和臺賬信息是多對多的關系。

圖1 石油設備管理

故所得E-R圖如圖2（由于屬性太多，所以圖上并未體現）

圖2 E-R圖

2.3 邏輯設計

數據庫的邏輯結構設計就是把概念結構設計階段設計好的基本實體—關系圖轉換為與選用的數據庫管理系統產品所支持的數據模型相符合的邏輯結構。在邏輯設計中，設計相對于外模式來說是十分重要的內容，并且需要有豐富的內涵，主要包括以下三部分的內容：

1）數據邏輯的獨立性可以使成品不受邏輯模式變化的影響；

2）可以滿足用戶對不同數據之間的要求；

3）要求將保密功能融入，用戶在獲取數據時，只能夠看到自己要求的數據，其余數據沒辦法看到。

將E-R圖轉化為關系模式，本項目的關系模式如下：

1）用戶（編號、注冊電話、工作類型、狀態、所屬中心站、管理器具類別）

其中主鍵是編號,外鍵是中心站編號、器具類別編號。

2）臺賬信息（中心站、站點、井組、安裝地點、規格型號、編號、生產廠家、使用量程（MPa）、準確度等級、有效期、備注）

其中主鍵是編號,外鍵是中心站編號、器具類別編號。

3）中心站（中心站編號、中心站名稱、中心站下臺賬數量、中心站站長）

其中主鍵是中心站編號。

4）器具類別（類別編號、器具名稱、該器具下臺賬數量、資料匯總員）

其中主鍵是類別編號。5）消息提醒（編號、顏色、提醒天數）其中主鍵是編號。

2.4 物理設計

物理設計主要是對數據庫內部物理結構做相應的調整，并選擇合理的存儲路徑[5]。根據Mysql的數據庫結構，指定數據庫的文件名稱，設計表的結構。對應的表有器具（cat表），中心站（center表），臺賬（tools表），過期提醒(danger表)實體集，即將過期提醒(warning表)。

3 自定義提醒功能

自定義提醒功能是本文主要的創新點，我們運用Web建立獨立的前端網頁，利用PHP語言實現與數據庫后端的連接，以此來完成石油器具有效期和未安裝器件的提醒功能。并在此基礎上設置自定義功能，讓用戶可以自由選擇提醒觸發規則，使用起來更為靈活、方便。

3.1 自定義提醒天數的實現

3.1.1 需求分析

1）為了避免重要信息錯過，基礎臺帳有效期需要根據實時日期進行提醒，分為過期、即將過期兩種模式；分別為過期、提前7天、提前15天三種報警方式。

2）能篩選并批量導出某一時間段儀表信息。

3）為了讓使用者有更好的使用效果，給用戶更好的體驗。可以讓使用者自定義設置提醒的天數，并且我們可以設置出一個單獨的表格用來存儲警報顏色及其對應的天數，通過對相應顏色對應的天數進行修改便可以滿足用戶需求。

3.1.2 實現過程

1)轉化為實體集并設表格。自定義提醒的實體集為消息提醒（編號、顏色、提醒天數）。

按照需求分析的結果，我們共設置了兩種模式，分別為過期（提前15天）、即將過期（提前7天）；三種報警方式，分別為紅色預警（過期）、橙色預警（即將過期，提前7天）、藍色預警（即將過期，提前15天），它們分別代表了不同的嚴重程度，其中紅色最為嚴重，黃色程度最低。

2）操作方法。由第二章內容可知，自定義設置提醒天數可以通過PHP函數和Mysql語句對表格中的數據進行修改。

mysqli_query($connect," UPDATE danger SET days=‘3’ WHERE color=’red’ ");

用戶根據自身的需要在自定義設置天數的窗口中自行輸入發出警報的天數，并且可以隨時修改，頁面呈現的信息也會自行更新。圖3是操作的頁面：

圖3 自定義報警頁面

4 結語

該項目已經完成了預期的內容，并且能夠滿足石油器具管理平臺的需求，用戶的各個級別分工明確。同時自定義提醒功能作為該項目的一大亮點，充分體現了該平臺的優勢，給用戶帶來了更好的體驗感。

但該項目在在頁面的美觀上仍然有很大的提升空間，可以利用開發語言的更多功能來使得頁面的前端設計更加有引力，用戶的體驗感更強。功能方面又可以進一步完善、擴充，讓其使用范圍更廣，推廣性更強。