基于Android的防雷安全檢測數據管理系統的設計與實現

夏一楠 商鵬

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2021.09.027

摘? 要：目前在防雷裝置安全檢測業務中，存在現場檢測數據無法實時高效采集、防雷檢測專業設備、委托單位數量龐大難于管理、防雷檢測業務進程無法準確獲取等問題。為此，擬采用移動應用技術、軟件開發技術，設計基于Android的防雷安全檢測數據管理系統，實現現場錄入檢測數據并實時生成檢測報告、防雷檢測專業設備和委托單位信息化管理以及防雷檢測項目檔案電子化管理等功能，以提高防雷安全檢測業務的效率，推動防雷減災工作的科學化發展。

關鍵詞：雷電災害;防雷裝置安全檢測;移動應用;信息化管理

中圖分類號：TP311? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2021）09-0103-04

Design and Implementation of Lightning Protection Safety Detection Data Management System Based on Android

XIA Yinan1，SHANG Peng2

（1.Zhangqiu District Meteorological Bureau of Jinan City，Jinan? 250200，China;

2.Shandong Meteorological Disaster Prevention and Technical Support Center，Jinan? 250031，China）

Abstract：At present，in the safety detection business of lightning protection devices，there are some problems，such as the on-site detection data cannot be collected in real time and efficiently，the professional equipment of lightning protection detection，the large number of entrusted units is difficult to manage，and the business process of lightning protection detection cannot be accurately obtained. Therefore，it is proposed to adopt mobile application technology and software development technology to design a lightning protection safety detection data management system based on Android to realize the functions of inputting detection data on site and generating detection report in real time，informatization management of lightning protection detection professional equipment and entrusted units，and electronic management of lightning protection detection project archives，so as to improve the efficiency of lightning protection safety detection business，promote the scientific development of lightning protection and disaster reduction.

Keywords：lightning disaster;safety detection of lightning protection device;mobile application;informatization management

0? 引? 言

雷電是對人類生活影響“最嚴重的十種自然災害之一”，也是“電子時代的一大公害”^[1]。我國雷電災害事故頻發，雷擊造成的人員傷亡和經濟損失呈逐年上升趨勢，社會影響也越來越大^[2]。隨著防雷減災工作業務的不斷深入發展，各地氣象部門也開始重視防雷減災管理部門的信息化建設工作^[3]，也根據自身的業務需要開發了一些軟件系統，但大部分局限于辦公室內部的業務管理，沒有隨時隨地處理防雷裝置安全檢測數據的能力^[4]，又或者軟件實現的業務功能過于單一，不能從防雷裝置的信息源頭把握信息的準確性。

1? 系統的研究內容和技術路線

1.1? 研究內容

以手持終端系統、無線通道的方式輔助防雷裝置安全檢測工作人員隨時隨地利用無線終端采集檢測現場原始數據記錄，實現檢測報告的現場采集和電子化填報;實現對防雷檢測專業設備、防雷檢測委托單位的規范化、有序化管理;實現項目工程的防雷裝置檢測業務的流程化、系統化管理等功能。系統的功能框架如圖1所示。

1.2? 技術路線

Android是一種基于Linux的自由并且開放源代碼的操作系統，主要使用于移動設備，如智能手機和平板電腦，由Google公司和開放手機聯盟領導并開發^[5]。Android的Linux kernel控制包括安全（Security），存儲器管理（Memory Management），程序管理（Process Management），網絡堆棧（Network Stack），驅動程序模型（Driver Model）等^[6]。

Android技術架構分為五層，分別為Linux核心（Linux Kernel）、Android執行環境（Android Runtime）、系統函式庫（Library）、應用程序框架（Application Framework）、應用程序（Application）。Linux開發提供最底層的核心系統服務，包括安全性（Security）、存儲器管理（Memory Management）、進程管理（Process Management）、網絡堆棧（Network Stack）與驅動程序模型（Driver Model）^[7]。執行環境透過核心函式庫以及暫存器形態的Dalvik虛擬機器來執行程序。應用程序框架被設計來簡化組件的再運用，開發者能完整存取使用與核心應用程序相同的API^[8]，應用程序可以發布功能并為其他應用程序所使用，開發者也可運用同樣的機制來新增與置換組件^[9]。

功能分析中將對基本信息管理業務、業務管理業務和系統維護管理業務利用UML建模語言進行設計，給出業務的用例圖和核心業務的用例規約表。基于Android的防雷安全檢測數據管理系統能夠在手機端對分析的功能進行操作，具備本系統操作權限的用戶為防雷安全檢測數據處理人員。

2? 系統關鍵功能的實現與應用

2.1? 防雷檢測數據現場采集和電子化填報

經過分析抽象錄入項類目，設計出數據錄入模板，實現APP客戶端防雷檢測數據錄入功能，滿足現場工作過程中實時、便捷、快速、準確錄入的需求。

檢測人員將現場檢測項目與檢測數據，如接地裝置的類型、地網形式、均壓環類型和間距等定性描述或定量數據直接填入智能手機或平板電腦表單。當檢測數據被記錄時，平臺根據被檢測建筑物使用性質、防雷類別自動校驗檢測數據是否符合相關國家標準以及行業規范要求。符合標準規范的數據才能上傳到后臺管理服務器，進入到下一步生成檢測報告環節。防雷檢測數據現場采集和電子化填報效果如圖2所示。

2.2? 防雷檢測儀器和委托單位管理分析

防雷數據處理人員可對防雷檢測委托單位的信息進行查詢、添加、編輯、刪除等操作，也可對防雷檢測儀器信息進行類似操作。防雷檢測儀器和委托單位管理用例圖如圖3所示。

防雷檢測儀器和委托單位管理分析模塊實現的具體功能有：

（1）防雷檢測委托單位管理：可進行委托單位查詢、委托單位添加、委托單位編輯以及委托單位刪除的操作。對委托單位信息進行查詢時，需要根據單位名稱、聯系人對單位信息進行檢索，檢索到的信息有聯系電話、郵編、地址等。

（2）防雷檢測儀器管理：可進行防雷檢測儀器查詢、防雷檢測儀器添加、防雷檢測儀器編輯、防雷檢測儀器刪除的操作。進行防雷檢測儀器添加操作時，需要對儀器名稱、型號以及編號等信息進行填寫。執行防雷檢測儀器刪除操作后，該條檢測信息就會在數據庫中消失。

儀器檢測管理功能的用例分析，如表1所示。

2.3? 防雷檢測項目管理分析

業務管理中分析的功能有防雷待檢測管理、防雷檢測中管理、防雷已檢測管理、防雷待審核管理等。下文為各功能的具體分析：

（1）防雷待檢測管理：在防雷待檢測管理功能中可進行防雷待檢測查詢、防雷待檢測查詢詳情、防雷待檢測添加、防雷待檢測編輯以及防雷待檢測刪除的操作。進行防雷待檢測添加操作時，需要錄入委托單位、單位地址、郵編、防雷類別、聯系人、聯系電話以及委托協議編號信息。

（2）防雷檢測中管理：防雷檢測中管理功能中可進行防雷檢測中查詢、防雷檢測中查詢詳情的操作。防雷檢測中查詢詳情功能可查詢到的信息有委托單位、單位地址、郵編、天氣狀況、防雷類別、聯系人、聯系電話、檢測日期、地面狀況、委托協議編號等。

（3）防雷已檢測管理：防雷已檢測功能中可進行防雷已檢測查詢和防雷已檢測查詢詳情的操作。

（4）防雷待審核管理：防雷待審核管理中可進行防雷待審核查詢、防雷待審核查詢詳情以及防雷待審核打印的操作。

（5）防雷檢測管理：防雷檢測管理功能中可進行新增檢測的操作。

業務管理功能中，用戶可以對防雷待檢測的信息進行添加。防雷數據處理人員在對防雷待檢測信息進行添加時，首先需要發出相關申請，系統接收申請之后調用BusinessManagementManager業務管理邏輯類以及業務管理控制類BusinessManagementWeb，并執行addLightningNotProtect（）防雷待檢測信息添加的方法。防雷待檢測信息進行添加的時序圖如圖4所示。

2.4? 系統維護及配置管理

系統維護靜態類：賬號信息管理控制類AccountInfoWeb、系統維護邏輯類SystemMaintenanceManager、系統維護控制類SystemMaintenanceWeb、角色管理控制類RoleInfoWeb、資源管理控制類ResourceInfoWeb、賬號信息數據類AccountInfo、角色信息數據類RoleInfo、資源信息數據類ResourceInfo。

系統維護類與方法展示，如表2所示。

系統登錄及賬號管理界面，如圖5所示。

根據角色管理活動圖。用戶在進行角色管理之前，對角色管理的方式進行確認，選擇的范圍包括添加、查詢、編輯、刪除以及賦權。自確認管理方式后，系統返回相應的結果，完成角色的管理。

3? 結? 論

通過基于Android的防雷安全檢測數據管理系統各個功能模塊的設計與實現，實現了現場防雷檢測數據的電子化填報，減少了紙張的使用浪費，并且提高了檢測人員的工作效率;對型號復雜、性能不一的防雷檢測專業技術設備和數量規模龐大的防雷檢測委托單位實現了實時、全面的系統化管理;檢測人員可以隨時隨地準確地獲取某一項具體的防雷檢測業務進程并進行審核、新增等。同時本系統有助于防雷安全監管部門查缺補漏，從而避免雷擊災害事件的發生，產生了一定的社會效益。

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作者簡介：夏一楠（1988.03—），男，漢族，山東臨朐人，本科，工程師，研究方向：雷電防護科學與技術。

收稿日期：2021-03-10

基金項目：山東省氣象局青年科研基金項目（2017SDQN13）