氣象裝備保障信息管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

楊 濤，王 磊，張常亮

(1.四川省大氣探測技術(shù)中心，四川成都610072;2.四川省氣象信息中心，四川 成都610072)

0 引言

近幾年中國加大了對氣象事業(yè)的資金投入。在氣象探測方面，各類自動氣象站、雷達、土壤濕度、風(fēng)能、太陽能等氣象觀測設(shè)備數(shù)量與日俱增[1－2]。傳統(tǒng)的氣象裝備保障管理是采用的人工紙質(zhì)化管理模式，通過人工填寫紙質(zhì)表單或人工填寫紙質(zhì)收發(fā)單據(jù)等方式完成氣象裝備的出庫、入庫及維修保障等流程。這種方法存在實時性差、易出錯、缺乏智能化查詢管理及不易后期維護等缺點。

目前中國31個省份的氣象部門都陸續(xù)開始設(shè)計研發(fā)智能的裝備保障管理系統(tǒng)[3－5]，改變以人工記錄為主的裝備管理模式，部分省份已經(jīng)開發(fā)出單機版裝備庫存管理系統(tǒng)，功能較為簡單，使用范圍較為單一，主要為了滿足以出入庫為主的庫存管理需求，對裝備保障業(yè)務(wù)流程的功能考慮較少。

基于B/S架構(gòu)的Web技術(shù)[6－7]通過數(shù)據(jù)庫服務(wù)器智能化管理龐大的數(shù)據(jù)信息，用戶可實時在客戶端瀏覽器上查詢、更新及管理數(shù)據(jù)信息[8－9]。采用該技術(shù)建立一個智能化氣象裝備信息管理系統(tǒng)能夠加強氣象裝備保障的管理和監(jiān)控預(yù)警，形成一套結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)先進、功能完備的氣象裝備保障信息管理系統(tǒng)[10－12]，并提高氣象探測中心的保障供應(yīng)能力。系統(tǒng)還能夠以信息化手段做為支撐，強化內(nèi)部協(xié)同作用，消除信息“孤島”的影響，充分加強各級組織機構(gòu)和臺站的高度業(yè)務(wù)協(xié)作，作業(yè)流程更專業(yè)化分工更明確，保證信息共享及敏捷的反應(yīng)，實現(xiàn)相關(guān)連的采購、庫存、調(diào)拔、送修、報廢和檢定等工作流程的協(xié)調(diào)和平衡，從而達到整個裝備供應(yīng)管理的高效率、低成本和數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)最優(yōu)化的氣象裝備保障管理和監(jiān)控預(yù)警。

1 需求分析

1.1 功能需求

氣象裝備保障信息管理系統(tǒng)由7個功能模塊組成:系統(tǒng)與日志管理、出入庫管理[13－14]、需求管理、庫存管理、通知預(yù)警、統(tǒng)計查詢和文檔管理。為適應(yīng)大氣探測技術(shù)中心業(yè)務(wù)工作的實際需求，系統(tǒng)權(quán)限分為大探中心領(lǐng)導(dǎo)、系統(tǒng)管理員、倉庫管理員和業(yè)務(wù)人員4類。

大探中心領(lǐng)導(dǎo)的主要功能需求包括:需求管理中的審核與查閱;庫存管理中的報廢設(shè)備審批和查閱[15]、盤點計劃審批;在用管理中的在用設(shè)備的統(tǒng)計查詢;通知預(yù)警的全網(wǎng)通知、超檢告警及庫存告警查詢;統(tǒng)計查詢中的查詢?yōu)g覽;文檔管理中的文檔上傳和系統(tǒng)管理中的個人信息修改。

系統(tǒng)管理員的主要功能需求包括:需求管理中的初審與計劃匯總;庫存管理中的庫存告警、超檢告警設(shè)置、報廢設(shè)備初審及查詢、盤點計劃制定;在用管理中的統(tǒng)計查詢;通知預(yù)警中的全網(wǎng)通知、超檢告警及庫存告警查閱;統(tǒng)計查詢中的查詢?yōu)g覽;文檔管理中的文檔上傳和管理，系統(tǒng)管理中的用戶注冊權(quán)限設(shè)置、個人信息修改和日志管理。

倉庫管理員的主要功能需求包括:出入庫管理;庫存管理中的物資移庫和倉庫編碼設(shè)置;通知預(yù)警中的全網(wǎng)通知、超檢告警及庫存告警查閱;統(tǒng)計查詢中的查詢?yōu)g覽;文檔管理的文檔上傳及系統(tǒng)管理中的個人信息修改。

業(yè)務(wù)人員的主要功能需求包括:需求管理中的需求申請與計劃申請;庫存管理中設(shè)備報廢申請與查詢;在用管理中的在用設(shè)備的撤換、撤下與統(tǒng)計;通知預(yù)警的全網(wǎng)通知、超檢告警及庫存告警查詢;統(tǒng)計查詢中的查詢?yōu)g覽;文檔管理中的文檔上傳及系統(tǒng)管理中的個人信息修改。

1.2 性能需求

系統(tǒng)的性能需求主要有以下幾個方面:

(1)完成一個流程發(fā)起工作傳遞到下一個節(jié)點時，系統(tǒng)自動生成事務(wù)通知，事務(wù)通知將逆序顯示在首頁的事務(wù)列表中，用戶可通過點擊事務(wù)打開處理節(jié)點，對事務(wù)進行處理，用戶無需離開首頁同樣處理相關(guān)業(yè)務(wù)。

(2)通知與事務(wù)是不同的信息來源，通知不需要用戶處理，通知只是一種信息反饋，將和本地相關(guān)的信息以通知的形式反饋到通知列表，通知信息有主動發(fā)布的和自動生成的兩部分，用戶可選擇性的瀏覽。

(3)在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器端，利用連表查詢、嵌套查詢、存儲過程、建立視圖等技術(shù)，優(yōu)化大數(shù)據(jù)量的查詢與存儲。用戶的最大數(shù)據(jù)檢索等待時間不超過2s(每萬條)。采用適用于大數(shù)據(jù)量的分段查詢檢索技術(shù)，獲取分段數(shù)據(jù)，用于前臺界面列表的分頁顯示。

(4)在客戶端，主界面的導(dǎo)航菜單是系統(tǒng)提供的快捷入口，用戶通過快速點擊可進入到常用的功能對話頁面，增強了使用的便捷性，用戶可以根據(jù)需要對快捷入口進行配置管理，大數(shù)據(jù)的前臺校驗采用AJAX技術(shù)。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 軟件架構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)的軟件架構(gòu)采用B/S 3層架構(gòu)。最上層為表示層，為改善用戶體驗，提高B/S下用戶使用的方便性，系統(tǒng)表示層擬使用現(xiàn)在流行的ASP.NET網(wǎng)頁母板技術(shù)，采用HTML+DIV+CSS+JS綜合技術(shù)將布局美觀。中間為業(yè)務(wù)邏輯層，主要由邏輯控制器和具體的業(yè)務(wù)邏輯類組成，完成系統(tǒng)各種復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯需求等核心功能。最底層為數(shù)據(jù)訪問層，主要封裝了對SQL數(shù)據(jù)庫及XML配置文件的查詢、修改、寫入等操作。整個氣象裝備保障信息管理系統(tǒng)的軟件架構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)軟件架構(gòu)圖

圖2 總體功能框架圖

2.2 功能模塊設(shè)計

系統(tǒng)由7個子功能模塊組成，系統(tǒng)總體功能框架如圖2所示。

其中，出入庫管理、需求管理和庫存管理為系統(tǒng)核心功能模塊。出入庫管理模塊可分別設(shè)計為4類:庫存類“WareHouse”、入庫操作類“EnterWareHouse”、出庫操作類“RemoveWareHouse”、非庫存類“NotWareHouse”。入庫操作包含歸還入庫、撤換入庫、送修入庫和調(diào)撥入庫等幾種類型;出庫操作包含借用出庫、送修出庫和調(diào)撥出庫等幾種類型。每個倉庫管理員完成各自省市級所屬的出入庫管理。模塊的系統(tǒng)設(shè)計框圖如圖3、4所示。

圖3 入庫操作流程圖

圖4 出庫操作流程圖

需求管理模塊可分別設(shè)計為需求申請類“Required”和計劃申請類“AnnualPlane”兩類。業(yè)務(wù)用戶提出需求申請和計劃申請，交由管理員進行初審或匯總，通過初審的，交由省局領(lǐng)導(dǎo)終審。終審?fù)ㄟ^的需求申請交由倉庫管理員進行相關(guān)的出庫操作。模塊的系統(tǒng)設(shè)計框圖如圖5所示。

圖5 需求管理流程圖

庫存管理模塊可分別設(shè)計為4類:移庫類“Remove”、報廢設(shè)備申請類“Scrap”、告警設(shè)置類“Alarm”、盤點計劃類“Plane”。倉庫管理員可以進行歸屬地的物資移庫。業(yè)務(wù)用戶提出報廢設(shè)備申請，交由系統(tǒng)管理員初審，初審?fù)ㄟ^的交由省局領(lǐng)導(dǎo)審批。審批通過的報廢設(shè)備交由倉庫管理員進行設(shè)備報廢。系統(tǒng)管理員還可以進行告警設(shè)置，包括最低庫存量的設(shè)置和超檢時間的設(shè)置。系統(tǒng)設(shè)計框圖如圖6所示。

圖6 庫存管理流程圖

2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

為把用戶的數(shù)據(jù)要求清楚、準(zhǔn)確地描述出來，采用E-R圖的方法進行數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計。E-R圖中包含了實體(既數(shù)據(jù)對象)、關(guān)系和屬性等3種基本成分，通常用矩形框代表實體，用連接相關(guān)實體的菱形框表示關(guān)系，用橢圓形或圓角矩形表示表示實體(或關(guān)系)的屬性，并用直線把實體(或關(guān)系)與其屬性連接起來。系統(tǒng)的E-R圖如圖7所示。

圖7 數(shù)據(jù)模型E-R圖

數(shù)據(jù)表是進行數(shù)據(jù)訪問與存取的工具。對于任何一個數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理工具和對象均是二維關(guān)系數(shù)據(jù)表。系統(tǒng)需要設(shè)計多種關(guān)系型數(shù)據(jù)表，以下是幾個主要功能模塊的數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)(表1～4，表中的PKID表示該表的主鍵，關(guān)聯(lián)鍵用*號標(biāo)出)。

表1 用戶注冊信息表

表2 出庫單表

表3 需求申請表

表4 庫存表

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)與日志管理

系統(tǒng)管理員實現(xiàn)用戶信息的初始注冊與權(quán)限分配。各級用戶可以對個人基本注冊信息，如用戶名、密碼、工作單位等進行修改。系統(tǒng)定期自動生成登錄日志和操作日志，系統(tǒng)管理員可實時查詢?nèi)罩拘畔?。模塊主要涉及到數(shù)據(jù)庫校驗及日志生成操作。關(guān)鍵代碼及運行效果如下。

圖8 系統(tǒng)登錄界面

圖9 系統(tǒng)主界面

圖10 系統(tǒng)注冊界面

3.2 需求管理

需求申請由業(yè)務(wù)人員提出，滿足誰需求誰申請的原則。業(yè)務(wù)人員提出本級的設(shè)備需求，交由系統(tǒng)管理員進行初審，初審后系統(tǒng)管理員再將此需求申請?zhí)峤淮筇街行念I(lǐng)導(dǎo)進行終審，并將審批意見反饋給相應(yīng)的人員。需求申請包括借用申請、調(diào)撥申請、送修申請和領(lǐng)用申請。模塊主要涉及到數(shù)據(jù)庫查詢及更新操作。關(guān)鍵代碼及運行效果如下。

圖11 需求申請界面

圖12 需求查詢界面

3.3 庫存管理

圖13 設(shè)備查詢與導(dǎo)出界面

業(yè)務(wù)人員提出設(shè)備報廢申請，交由系統(tǒng)管理員及省局領(lǐng)導(dǎo)審批。審批通過的，由倉庫管理員進行報廢操作。各權(quán)限用戶可實時查看歸屬地的庫存情況。另外，系統(tǒng)管理員還可進行庫存告警和超檢告警設(shè)置，主要設(shè)置參數(shù)包括物資編碼、設(shè)備名稱、設(shè)備型號、最小庫存量、超檢時間及告警級別等。模塊主要涉及到數(shù)據(jù)庫查詢及更新操作，EXCEL報表導(dǎo)出操作。關(guān)鍵代碼及運行效果如下。

3.4 出入庫管理

圖14 設(shè)備入庫界面

倉庫管理員根據(jù)業(yè)務(wù)人員提交的需求申請，進行出庫操作，包括出庫單的填寫及設(shè)備出庫。當(dāng)業(yè)務(wù)人員歸還設(shè)備或采購新設(shè)備時，則需要進行入庫操作，包括入庫單填寫及設(shè)備入庫。模塊主要涉及到數(shù)據(jù)庫查詢及更新操作。關(guān)鍵代碼及運行效果如下。

4 系統(tǒng)對氣象裝備保障管理的提升

采用氣象裝備保障信息管理系統(tǒng)，與原來的管理模式比較，整體有了較為明顯的提升。首先，系統(tǒng)的使用提高了裝備管理的效率，極大的減少了人工記錄出錯的概率。其次，管理人員可以輕松的在海量數(shù)據(jù)中查詢出需要的設(shè)備，并可參照系統(tǒng)全面的統(tǒng)計方式調(diào)整后期裝備保障的重點任務(wù)。此外，系統(tǒng)嚴(yán)格的規(guī)范了裝備保障的工作流程，使所有的借用、調(diào)撥、維修、檢定、報廢等業(yè)務(wù)有據(jù)可查。氣象裝備保障信息管理系統(tǒng)，提升了氣象裝備保障的現(xiàn)代化管理水平，符合中國氣象局實現(xiàn)氣象現(xiàn)代化的發(fā)展方向。

5 結(jié)束語

主要闡述了基于B/S架構(gòu)的氣象裝備保障信息管理系統(tǒng)的設(shè)計方法。在需求分析中詳細(xì)給出了系統(tǒng)的主要功能和性能需求;在系統(tǒng)設(shè)計中給出了詳細(xì)的功能和數(shù)據(jù)設(shè)計流程以及數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計方案;在系統(tǒng)實現(xiàn)部分，通過一個實例給出了該系統(tǒng)的各主要模塊的運行過程。氣象裝備保障信息管理系統(tǒng)的建立能實時、準(zhǔn)確的完成各類氣象裝備的需求、庫存、預(yù)警、統(tǒng)計及系統(tǒng)管理等功能，極大的提高了氣象裝備保障能力和水平。系統(tǒng)必將得到越來越廣泛的推廣和應(yīng)用。

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