基于B/S的船舶機(jī)務(wù)管理系統(tǒng)公共數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)

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(集美大學(xué) 輪機(jī)工程學(xué)院，福建 廈門 361021)

船舶機(jī)務(wù)管理，是對(duì)船上機(jī)器的操縱、維修、保養(yǎng)及對(duì)人員、物料等的安排、分配等方面事務(wù)的管理，它既覆蓋岸端的內(nèi)部業(yè)務(wù)管理，又覆蓋船舶端的業(yè)務(wù)管理。傳統(tǒng)的管理軟件是局域網(wǎng)下的C/S架構(gòu)，甚至是單機(jī)版的，對(duì)中小企業(yè)而言成本高、維護(hù)技術(shù)難度大，且難以實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)使用。

基于上述情況提出云計(jì)算方法，建立公共數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)B/S架構(gòu)的船舶機(jī)務(wù)管理系統(tǒng)。這樣，公司客戶端就能借助瀏覽器不分時(shí)間、地點(diǎn)通過(guò)公共數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)查詢船舶運(yùn)行工況，根據(jù)時(shí)變信息及時(shí)給予技術(shù)交流和指導(dǎo)，并提前準(zhǔn)備船舶所需備件和物料等，而船端用戶根據(jù)各自權(quán)限觀察船舶的運(yùn)行情況，行使自身職責(zé)，合理安排船舶的需求，提前向公司提出申請(qǐng)。各業(yè)務(wù)之間數(shù)據(jù)共享，可避免工作人員重復(fù)輸入，提高工作效率；通過(guò)數(shù)據(jù)同步功能達(dá)到與岸端業(yè)務(wù)的無(wú)縫連接；網(wǎng)絡(luò)化的結(jié)構(gòu)與完善的權(quán)限和合理的業(yè)務(wù)分配實(shí)現(xiàn)相結(jié)合，達(dá)到業(yè)務(wù)的暢通流轉(zhuǎn)；采用信息技術(shù)管理便于利用現(xiàn)代通訊手段，使船舶的通訊成本降低60%以上。由于該軟件不需要建立獨(dú)立的服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，幾乎是零成本維護(hù)、可隨時(shí)隨地訪問(wèn)和應(yīng)用，尤其對(duì)中小船務(wù)公司有重大意義。

1 公共數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)總架構(gòu)

公共數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)是按照開(kāi)放性和資源共享性原則，為區(qū)域和行業(yè)提供信息查詢、技術(shù)創(chuàng)新、質(zhì)量檢測(cè)、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、管理咨詢、人員培訓(xùn)、設(shè)備共享等服務(wù)[1]。隨著公共數(shù)據(jù)服務(wù)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)量的增加，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算越來(lái)越多地使用云計(jì)算方法。

云計(jì)算以虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)，以互聯(lián)網(wǎng)為載體，以提供基礎(chǔ)架構(gòu)、平臺(tái)、軟件等服務(wù)為形式，以整合大規(guī)模可擴(kuò)展的計(jì)算、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)、應(yīng)用等分布式計(jì)算資源進(jìn)行協(xié)同工作為計(jì)算模式，其數(shù)據(jù)、應(yīng)用和服務(wù)存儲(chǔ)在云端，而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，用戶充分利用數(shù)據(jù)中心強(qiáng)大的計(jì)算能力，實(shí)現(xiàn)各自業(yè)務(wù)系統(tǒng)的自適應(yīng)性[2]。它不是一個(gè)單獨(dú)的服務(wù)，從底層向上依次包括三個(gè)層次的服務(wù)：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)、平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)和軟件即服務(wù)(SaaS)。該系統(tǒng)中，使用者通過(guò)Internet從計(jì)算機(jī)端獲得相應(yīng)的各種應(yīng)用服務(wù)，PaaS將軟件研發(fā)平臺(tái)作為一種服務(wù)，以SaaS的模式提交給用戶，而SaaS是通過(guò)Internet提供軟件，無(wú)需購(gòu)買軟件，而是向提供商租用基于WEB的軟件，通過(guò)寬帶衛(wèi)星進(jìn)行岸端與船端的數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)海洋裝備及資源信息等，通過(guò)E-mail以音頻、視頻等方式進(jìn)行信息交流、技術(shù)指導(dǎo)、方案支持等。這使得企業(yè)能夠在不建立獨(dú)立服務(wù)器和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的情況下將資源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問(wèn)計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。系統(tǒng)的總架構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 海洋裝備與環(huán)境云計(jì)算結(jié)構(gòu)

2 船舶機(jī)務(wù)管理系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)

2.1 功能描述

船舶機(jī)務(wù)管理系統(tǒng)包括岸端公司和運(yùn)行船舶端的機(jī)務(wù)管理兩部分。從安全管理、技術(shù)管理、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)與成本控制等的職能需要以及船舶公司的管理目標(biāo)出發(fā)，將船舶機(jī)務(wù)管理系統(tǒng)分為維修管理、人員管理、證書管理等幾個(gè)功能模塊[3]，見(jiàn)圖2。

圖2 船舶機(jī)務(wù)管理系統(tǒng)

系統(tǒng)各個(gè)管理模塊實(shí)現(xiàn)的功能，在客戶端界面上表現(xiàn)為數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、導(dǎo)出、查詢、排序、統(tǒng)計(jì)等和記錄的編輯、添加、刪除等以及文件、報(bào)表的生成，在服務(wù)器端則表現(xiàn)為對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的各種操作。

為保證各項(xiàng)管理數(shù)據(jù)的完整性、安全性及減少員工工作量的重復(fù)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)添加權(quán)限管理模塊。權(quán)限管理是系統(tǒng)管理員根據(jù)需要定義各種角色，為角色設(shè)置合適的訪問(wèn)權(quán)限，而用戶根據(jù)其職責(zé)被賦予不同的角色，不同角色里的成員具有不同的操作權(quán)限，實(shí)現(xiàn)用戶與訪問(wèn)權(quán)限的邏輯分離，提高了工作效率[4]。

2.2 開(kāi)發(fā)環(huán)境

B/S，即Browser/Server(瀏覽器/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)，該架構(gòu)的應(yīng)用環(huán)境為標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器，只要有網(wǎng)絡(luò)即可進(jìn)行相應(yīng)的操作，安裝環(huán)境與應(yīng)用環(huán)境分離，便于系統(tǒng)的管理與升級(jí)，且容易實(shí)現(xiàn)多用戶同時(shí)監(jiān)控，是一種全新的軟件系統(tǒng)構(gòu)造技術(shù)[5]。

ASP.NET是ASP與.NET相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種多處理器的開(kāi)發(fā)工具。它可以與HTML編輯器和其它編輯工具一起工作，還可根據(jù)需要自由組合WEB窗體或者XML Web services。ASP.NET可以根據(jù)需要使用面向?qū)ο蟮姆椒ǘx和添加新的控件，增加編程的靈活性和重用性，大大提高編程效率[6]。

該系統(tǒng)是基于B/S架構(gòu)的，就要求系統(tǒng)前端開(kāi)發(fā)工具是C#，在Visual Studio 2008中進(jìn)行，后端開(kāi)發(fā)工具是SQL Server 2008，系統(tǒng)服務(wù)器軟件平臺(tái)為ASP.NET，服務(wù)器端和客戶器端都是Windows XP系統(tǒng)。它大大降低岸端公司購(gòu)買軟件的成本及不同電腦多次安裝的麻煩。

2.3 軟件功能實(shí)現(xiàn)

Web應(yīng)用程序是基于B/S架構(gòu)的方式進(jìn)行交互的。該系統(tǒng)中，Web頁(yè)面由C#編寫的單機(jī)版窗體經(jīng)過(guò)代碼轉(zhuǎn)換得到，轉(zhuǎn)換成的C#程序語(yǔ)言腳本，構(gòu)成可單獨(dú)運(yùn)行的WinForm窗體。窗體中的控件布局和操作邏輯與轉(zhuǎn)換后生成的Web頁(yè)面完全一致。

Web頁(yè)面和背景圖片等相關(guān)文件位于服務(wù)器端，采用站點(diǎn)的形式組織。服務(wù)器端安裝SQL SERVER，用于網(wǎng)站動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的管理，服務(wù)器端采用Web發(fā)布工具將站點(diǎn)內(nèi)的頁(yè)面發(fā)布到Internet上，成為外部用戶可以訪問(wèn)和瀏覽的對(duì)象。瀏覽器端由用戶操作，需要訪問(wèn)頁(yè)面時(shí)，用戶打開(kāi)瀏覽器，輸入網(wǎng)址，瀏覽器向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求。服務(wù)器端接受請(qǐng)求信息并將用戶請(qǐng)求的頁(yè)面編譯成標(biāo)準(zhǔn)的HTML頁(yè)面返回給瀏覽器端。標(biāo)準(zhǔn)的HTML頁(yè)面文件返回到瀏覽器端，由瀏覽器解析并呈現(xiàn)給用戶。

3 船舶機(jī)務(wù)管理系統(tǒng)軟件

以設(shè)備與備件管理、權(quán)限管理等重要模塊為例,說(shuō)明該機(jī)務(wù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程和功能實(shí)現(xiàn)。

3.1 設(shè)備與備件管理模塊

設(shè)備與備件管理包括設(shè)備與備件信息管理、參考手冊(cè)管理、申請(qǐng)管理、入庫(kù)管理、設(shè)出庫(kù)管理、報(bào)廢管理等。其工作流程是：系統(tǒng)根據(jù)船舶設(shè)備與備件的庫(kù)存量和設(shè)置的最低保有量，自動(dòng)生成設(shè)備與備件申請(qǐng)單，最終由船長(zhǎng)審核后通過(guò)Internet發(fā)送給岸端，岸端接收信息后快速審批，及時(shí)將審批結(jié)果返回給船端，這樣在船舶靠岸之前，岸端有充分的時(shí)間來(lái)準(zhǔn)備所需設(shè)備與備件，船舶靠岸時(shí)，無(wú)需等待，立刻接收設(shè)備與備件，提高了船舶備件的管理效率。其中設(shè)備與備件申請(qǐng)流程見(jiàn)圖3。

圖3 備件申請(qǐng)流程

備件報(bào)廢與申請(qǐng)流程相似，該系統(tǒng)能盡可能地避免資源冗余，節(jié)省船舶應(yīng)用空間。

設(shè)備與備件的添加操作界面見(jiàn)圖4。

當(dāng)分管對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)的船員收到備件低于最低保有量信息時(shí)，可直接將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到Excel中供輪機(jī)長(zhǎng)或船長(zhǎng)來(lái)查看，并迅速審批，Excel中導(dǎo)出的數(shù)據(jù)見(jiàn)圖5。

圖4 設(shè)備與備件添加界面

圖5 Excel導(dǎo)出的設(shè)備與備件信息

3.2 權(quán)限管理模塊

權(quán)限管理的整個(gè)訪問(wèn)過(guò)程分為兩部分，即訪問(wèn)權(quán)限與角色相關(guān)聯(lián)，角色再與用戶相關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)用戶與訪問(wèn)權(quán)限的邏輯分離，極大地方便了權(quán)限管理。對(duì)于船端工作人員，分為輪機(jī)長(zhǎng)、大管輪、二管輪、三管輪及船長(zhǎng)、大副、二副等，而岸端公司，分為總經(jīng)理、機(jī)務(wù)經(jīng)理、部門經(jīng)理、科員等，每個(gè)職位分工很明確，故工作人員只需在注冊(cè)時(shí)設(shè)定相應(yīng)管理業(yè)務(wù)的預(yù)警數(shù)據(jù)信息，即可在自己主頁(yè)中查詢自己的業(yè)務(wù)，并收到相應(yīng)的業(yè)務(wù)提醒，無(wú)需重復(fù)查詢，大大提高了工作的覆蓋面和工作效率。

該系統(tǒng)中燃油信息添加見(jiàn)圖6。

圖6 燃油信息添加

當(dāng)員工登陸進(jìn)入自己主頁(yè)時(shí)，即可收到工作提示和物料缺貨提示。以燃油為例，當(dāng)燃油數(shù)量低于300 t時(shí)，相應(yīng)的提示信息見(jiàn)圖7。

圖7 燃油提示信息

其中，各種預(yù)警限值是由岸端公司按照國(guó)際海事組織及船級(jí)社等機(jī)構(gòu)發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)制定的，各種預(yù)警信息會(huì)直接發(fā)送到對(duì)應(yīng)職務(wù)權(quán)限的船員信息庫(kù)中，由該船員選取后再將信息發(fā)送給船長(zhǎng)進(jìn)行審核，提前處理各種問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

該機(jī)務(wù)管理系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)和云計(jì)算模式，相對(duì)于以前的機(jī)務(wù)管理系統(tǒng)，它更加便于維護(hù)、擴(kuò)展和升級(jí)；進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)單明了；增加權(quán)限管理模塊，避免工作的重復(fù)，提高了工作效率及船舶安全的控制力度。但由于航行船舶通過(guò)寬帶衛(wèi)星獲得網(wǎng)絡(luò)的高成本和海上衛(wèi)星技術(shù)使用未普及等限制因素使該系統(tǒng)完全投入使用還有一定的問(wèn)題，我們應(yīng)根據(jù)各船舶管理公司的實(shí)際情況不斷對(duì)它進(jìn)行擴(kuò)展和更新，使它更好地為我國(guó)的航運(yùn)企業(yè)服務(wù)。

[1] 汝守華,孫虎男.以服務(wù)中小企業(yè)為宗旨構(gòu)建資源共享服務(wù)平臺(tái)[J].中國(guó)科技信息.2011(12):156.

[2] 張方風(fēng),李俊韜,劉丙午.云計(jì)算架構(gòu)下的物流公共信息平臺(tái)設(shè)計(jì)探討[J].商業(yè)時(shí)代,2011(22):31-33.

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