北京地鐵培訓(xùn)資料管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

方 薇

目前城市地鐵 (如京、滬、津、穗)中，已建立了以AFC、ATC、SCADA、BAS、FAS及高速通信網(wǎng)為代表的諸多運營管理、調(diào)度指揮和安全監(jiān)控系統(tǒng)。地鐵系統(tǒng)的信息化程度不斷提高，復(fù)雜性也在不斷增大，對地鐵從業(yè)人員的技術(shù)水平提出了更高的要求。而且運營部門積累了大量的技術(shù)文檔、管理制度及設(shè)備維修手冊等資料，如果這些資料不能有效管理，將給日后地鐵線網(wǎng)設(shè)備的維護(hù)和管理帶來極大的困難。因此，對地鐵運營管理中的設(shè)備信息、維修制度、維修經(jīng)驗等信息進(jìn)行電子化和網(wǎng)絡(luò)化管理，利用數(shù)字化信息處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，建設(shè)覆蓋城市地鐵范圍的設(shè)備信息和維護(hù)經(jīng)驗的可視化共享平臺，在此基礎(chǔ)上設(shè)計并實現(xiàn)了培訓(xùn)資料管理系統(tǒng)，以提高地鐵從業(yè)人員的專業(yè)技術(shù)水平。

1 系統(tǒng)功能

培訓(xùn)資料管理系統(tǒng)，功能模塊上分為用戶管理、資料管理、權(quán)限管理及日志管理四部分，各模塊又包含若干子模塊。

1.1 用戶管理模塊

用戶管理模塊可為普通用戶提供注冊接口，系統(tǒng)管理員收到新用戶的注冊請求，并審核通過后，普通用戶即可使用注冊時填寫的用戶名和密碼登錄系統(tǒng)。系統(tǒng)管理員亦可主動添加一個新用戶，為其指定用戶名和密碼。此外，該模塊允許用戶修改自身密碼、所屬部門、電話、住址等詳細(xì)信息。必要時，管理員也可以按照姓名、部門等條件查找或刪除系統(tǒng)中的用戶。用戶管理模塊功能如圖1所示。

1.2 權(quán)限管理模塊

權(quán)限管理模塊功能如圖2所示，系統(tǒng)管理員可以為用戶分配針對某一文檔組的查看、下載及管理權(quán)限。查看權(quán)限下，用戶只能瀏覽文檔;下載權(quán)限下，用戶不僅能夠瀏覽文檔還能夠下載該文檔;管理權(quán)限下，用戶擁有該文檔的所有權(quán)限，包括瀏覽、下載、更改、刪除等權(quán)限。

1.3 資料管理模塊

資料管理模塊實現(xiàn)了培訓(xùn)資料的上傳、下載、搜索、展現(xiàn)、刪除等主要功能。由于培訓(xùn)資料的類型不僅包括PDF等格式的文本型資料，還包括教學(xué)視頻、設(shè)備圖紙、課堂錄音等視頻、音頻、圖片類型的資料，因此資料展現(xiàn)子模塊需要支持這4種類型資料的展現(xiàn)。由于培訓(xùn)資料數(shù)量龐大，為了提高資料錄入效率，資料上傳子模塊需要支持批量上傳功能。為了提升用戶體驗，為用戶提供評論和收藏功能。用戶查詢到自己喜歡的文檔時，可以使用收藏功能，將文檔放到自己的收藏夾中，下次登錄系統(tǒng)時，便可以方便快捷的找到該文檔。用戶瀏覽文檔時，如有疑惑，可以在文檔的評論區(qū)陳述自己的看法，以達(dá)到相互交流、共同提高的目的。資料管理模塊的系統(tǒng)功能如圖3所示。

圖3 資料管理模塊功能設(shè)計圖

1.4 日志管理模塊

日志管理模塊包括用戶相關(guān)日志、文檔相關(guān)日志、查詢?nèi)罩炯跋到y(tǒng)錯誤日志4個子模塊。

用戶相關(guān)日志記錄了用戶登錄、下載、瀏覽、收藏及評論的各個操作，分析這些日志可以了解學(xué)員的學(xué)習(xí)規(guī)律以及學(xué)習(xí)成果，了解學(xué)員比較關(guān)注的領(lǐng)域，從而及時推薦對用戶有幫助的資料。

文檔相關(guān)日志記錄了系統(tǒng)中文檔的上傳、下載以及收藏等過程。分析文檔日志可以得到各個文檔下載、收藏的次數(shù)，可以得出文檔的實用價值。

查詢?nèi)罩居涗浟擞脩羲阉魑臋n時輸入的關(guān)鍵字或者選擇的條件，可以了解系統(tǒng)用戶目前比較關(guān)注哪方面的資料，從而有針對性的向系統(tǒng)增加此類資料的數(shù)量，以滿足用戶的需求。此外，該模塊還向系統(tǒng)管理員提供系統(tǒng)運行時的錯誤日志，幫助管理員不斷優(yōu)化系統(tǒng)性能，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。該模塊的功能如圖4所示。

圖4 日志管理模塊功能設(shè)計圖

2 開發(fā)平臺

圖5 系統(tǒng)開發(fā)平臺

培訓(xùn)資料管理系統(tǒng)的開發(fā)架構(gòu)如圖5所示。它采用B/S架構(gòu)開發(fā)，系統(tǒng)運行平臺選擇穩(wěn)定性比較好的Linux系統(tǒng)，具體版本為Centos 6.4。由于該系統(tǒng)的存儲資源主要是文檔資料，數(shù)據(jù)量特別大，并且需要備份以實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，因此選用Hadoop的分布式文件系統(tǒng)HDFS來存儲文檔資料。文本的屬性信息存儲在Hadoop的HBASE數(shù)據(jù)庫中。鑒于資料管理系統(tǒng)是以資料為導(dǎo)向，每一個文件可以視為該系統(tǒng)的一個中心，因此后臺開發(fā)框架選用REST風(fēng)格的RestLet架構(gòu)。為了提高用戶體驗，美化操作界面，該系統(tǒng)的前端架構(gòu)以Boot-Strap為基礎(chǔ)實現(xiàn)二次開發(fā)。

3 關(guān)鍵技術(shù)

培訓(xùn)資料管理系統(tǒng)需要管理視頻、音頻、圖片及文本等多種樣式的資料，因此在B/S模式下，如何高效快捷的呈現(xiàn)各種不同類型的資料是實現(xiàn)該系統(tǒng)的一個難題。培訓(xùn)資料的格式如表1所示。

表1 培訓(xùn)資料格式匯總表

目前瀏覽器顯示圖像文件時，已存的HTML的＜img＞標(biāo)簽即可實現(xiàn)，因此圖像類型資料的展現(xiàn)是比較容易的。對于視頻和音頻文件而言，傳統(tǒng)方法是瀏覽器調(diào)用第三方插件來播放，用戶要使用該系統(tǒng)必須為瀏覽器安裝插件。近年來隨著HTML5技術(shù)的日益成熟，HTML5的＜video＞標(biāo)簽和＜audio＞標(biāo)簽對音視頻的播放提供了比較好的支持。因此采用HTML5技術(shù)代替第三方插件來播放音頻、視頻文件，以簡化用戶操作。

由于版權(quán)問題，微軟公司的word、excel、ppt等文檔是不能直接在瀏覽器上展現(xiàn)的，但是PDF文件是可以通過瀏覽器閱讀的，因此系統(tǒng)需要先將上傳到服務(wù)器的word、excel、ppt文檔轉(zhuǎn)換成PDF文檔，再通過瀏覽器來閱讀轉(zhuǎn)換后的PDF文檔。

資料上傳與轉(zhuǎn)換格式流程如圖6所示，服務(wù)器接收到客戶端上傳的資料后，首先判斷資料類型，如果是音頻、視頻或者圖像資料，則直接將資料存儲到SRC文件夾中，用戶需要查看這三種類型的資料，根據(jù)資料名稱到SRC文件夾中獲取相關(guān)資料。如果上傳的是文本類型的資料，先將資料存入SRC文件夾后，再判斷資料是否為pdf格式的文件，如果是則直接將該文件存入PDF文件夾中，如果不是則在TMP文件夾中創(chuàng)建一個同名的空文件?？蛻舳塑浖呙璺?wù)器上TMP文件夾，獲取該文件夾中的文件名稱。然后根據(jù)文件名從SRC文件夾中獲取原始文件，在客戶端將原始文件轉(zhuǎn)換為PDF格式的文件，然后將PDF文件上傳到PDF文件夾中，同時刪除TMP文件夾中的空文件。至此，文件格式轉(zhuǎn)換完成，系統(tǒng)要呈現(xiàn)文本格式的文件時，直接獲取PDF文件夾中的相應(yīng)文件即可。

圖6 資料上傳與轉(zhuǎn)換格式流程圖

4 應(yīng)用效果

培訓(xùn)資料管理系統(tǒng)經(jīng)過開發(fā)、測試階段后，已經(jīng)部署到生產(chǎn)環(huán)境。系統(tǒng)自上線實用以來，性能穩(wěn)定、功能完善、用戶體驗較好，完全達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計之初的目標(biāo)。由于在線用戶數(shù)量不斷增長，對系統(tǒng)的并發(fā)性能做了一次優(yōu)化，現(xiàn)階段系統(tǒng)的吞吐量和延時完全達(dá)標(biāo)，效果良好。

該系統(tǒng)現(xiàn)在滿足了員工培訓(xùn)的目的，員工可以在線查詢培訓(xùn)資料，完成學(xué)習(xí)。將來可為系統(tǒng)添加在線考試系統(tǒng)，使用戶在完成一個階段的學(xué)習(xí)后參加一次考試，以檢驗學(xué)習(xí)效果，提升業(yè)務(wù)水品。

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