礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)框架模板的實(shí)現(xiàn)方案淺析

張衛(wèi)國

摘要：目前煤礦企業(yè)對煤礦監(jiān)控類系統(tǒng)日益重視，各種類型的煤礦監(jiān)控類系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，比如安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、機(jī)車運(yùn)輸監(jiān)控、礦壓監(jiān)測系統(tǒng)等。在這一系列監(jiān)控類系統(tǒng)的開發(fā)過程中，一些問題也逐步暴露出來，例如同類系統(tǒng)間功能重用性較差、沒有系列性的統(tǒng)一風(fēng)格、系統(tǒng)穩(wěn)定性不夠可靠等。礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)框架模板針對這些問題，實(shí)現(xiàn)了礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)的共有功能可重用、風(fēng)格統(tǒng)一化、良好的系統(tǒng)穩(wěn)定性和易維護(hù)性。

關(guān)鍵詞：礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)框架模板；模板化；高效開發(fā)

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）23-5553-03

隨著礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)的日益廣泛的應(yīng)用，礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)產(chǎn)品的開發(fā)也面臨著一系列新的挑戰(zhàn)，如何在短時間內(nèi)開發(fā)出可重用性強(qiáng)、穩(wěn)定可靠、性能優(yōu)秀的專業(yè)類軟件系統(tǒng)是軟件設(shè)計(jì)、開發(fā)過程中面臨的迫在眉睫的問題。

1 現(xiàn)狀分析

目前煤礦企業(yè)對監(jiān)控類系統(tǒng)日益重視，各種類型的煤礦監(jiān)控類軟件系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，比如安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、機(jī)車運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)、礦壓監(jiān)測系統(tǒng)等。在這一系列監(jiān)控類軟件系統(tǒng)的開發(fā)過程中，一些問題也逐步暴露在開發(fā)人員面前：

1） 項(xiàng)目開發(fā)周期難以控制，經(jīng)常出現(xiàn)計(jì)劃延期或者系統(tǒng)質(zhì)量難以保證的情況。在人力資源有限的前提下，同時面臨多個軟件系統(tǒng)開發(fā)任務(wù)，如果不能提供一種行之有效的快速、高效開發(fā)方法，勢必出現(xiàn)這種情況。

2） 各軟件系統(tǒng)之間功能模塊的可重用性、可移植性較弱。由于各個開發(fā)團(tuán)隊(duì)之間沒有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)規(guī)劃，一些相同或類似的功能點(diǎn)遭遇了重復(fù)開發(fā)；一些已有的功能模塊沒有得到充分利用，在新的開發(fā)過程中又重演了一系列歷史問題。

3） 系列軟件系統(tǒng)產(chǎn)品之間沒有形成統(tǒng)一的系統(tǒng)風(fēng)格，減弱了客戶對系列產(chǎn)品歸屬性的統(tǒng)一認(rèn)知，使得公司的軟件產(chǎn)品很難形成系列化的品牌效應(yīng)。

4） 同系列產(chǎn)品之間沒有實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的組織架構(gòu)和設(shè)計(jì)開發(fā)，增加了日后系統(tǒng)維護(hù)和升級的復(fù)雜度，提高了產(chǎn)品的維護(hù)成本。

以上問題如果不能得到及時、有效解決，久而久之，隨著煤礦類業(yè)務(wù)逐步壯大，面臨越來越多的礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)的需求時，開發(fā)人員將陷入這樣一個惡性循環(huán)：在拿到越來越多客戶需求后，由于人力資源不可能無限投入，必然倉促開發(fā)疲于應(yīng)付；雖然項(xiàng)目的每個參與人員都付出了辛苦的努力，但最后的結(jié)果卻是我們的軟件系統(tǒng)質(zhì)量沒有保證，在用戶的使用過程中不能形成良好的印象，導(dǎo)致產(chǎn)品的品牌效應(yīng)逐步下降。

針對以上問題，構(gòu)建礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)框架模板就能體現(xiàn)出一定的存在價值，礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)框架模板的目的就是為了在實(shí)際的開發(fā)過程中能夠有效規(guī)避以上問題，最終通過模板化的解決方案有力促成系列產(chǎn)品的風(fēng)格統(tǒng)一和快速有效開發(fā)?？蚣苣０逋ㄟ^對礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)的主要功能模塊進(jìn)行分析研究，最終形成各模塊的參考性代碼框架，主要包括礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)的組織架構(gòu)方法、分層設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、主要功能接口設(shè)計(jì)、通用功能模塊組件、界面開發(fā)常見問題處理方法總結(jié)等。通過框架模板的應(yīng)用，將大大縮短軟件系統(tǒng)的開發(fā)周期，降低軟件開發(fā)對相關(guān)人員的能力要求；同時使得軟件系統(tǒng)在通用性、可移植性、易維護(hù)性、平穩(wěn)升級等方面獲得明顯的提升效果；從而實(shí)現(xiàn)在控制人力資源投入成本的同時對煤礦企業(yè)的需求做出快速響應(yīng)，奪取市場先機(jī)贏得更大的發(fā)展空間。

目前市場上也有一些比較成熟的軟件系統(tǒng)框架模板，但是這些框架模板都是一些指導(dǎo)意義層面上的寬泛性應(yīng)用，在礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)中很難進(jìn)行實(shí)質(zhì)性具體應(yīng)用操作。礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)的框架模板必須結(jié)合煤礦企業(yè)的一些具體特點(diǎn)和需求，做一些具有針對性的應(yīng)用開發(fā)，從而對我們的日常開發(fā)工作提供一些更具可操作性和實(shí)用性的開發(fā)約束。

2 礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)框架模板的特點(diǎn)和整體結(jié)構(gòu)劃分

2.1 礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)框架模板的特點(diǎn)

構(gòu)建礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)框架模板的目的是為礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)提供一個參考性的代碼框架及快速開發(fā)方法，但不涉及具體功能的實(shí)現(xiàn)，主要是為系統(tǒng)的組織架構(gòu)、功能分解、主體功能接口設(shè)計(jì)提供參考性模板，根據(jù)其自身構(gòu)建方法分析具有如下特點(diǎn)：

1） 針對礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)產(chǎn)品中涉及到的功能模塊，進(jìn)行規(guī)整提取，將共有的功能模塊模板化，使系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)更加清晰合理。

2） 提供參考性的代碼框架和快速開發(fā)方法，對于系統(tǒng)的開發(fā)進(jìn)度可以起到有效促進(jìn)作用。

3） 模板化的解決方案在各系統(tǒng)間具有良好的實(shí)用性，能夠保證系列產(chǎn)品的風(fēng)格統(tǒng)一。

2.2 礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)框架模板的整體結(jié)構(gòu)劃分

礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)框架模板通過參考一些大型通用軟件框架的設(shè)計(jì)理念，并結(jié)合礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)的特點(diǎn)，在對現(xiàn)有軟件系統(tǒng)進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一套緊密貼合煤礦現(xiàn)場需求的監(jiān)控類軟件系統(tǒng)框架模板。

框架模板在整體結(jié)構(gòu)上采用三層架構(gòu)外加實(shí)時數(shù)據(jù)處理的方式實(shí)現(xiàn)。三層架構(gòu)包括界面展示層（UI）、業(yè)務(wù)邏輯層（BLL）、數(shù)據(jù)訪問層（DAL）， 區(qū)分層次的目的即為了實(shí)現(xiàn)“高內(nèi)聚，低耦合"的效果。實(shí)時數(shù)據(jù)處理流程主要實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)備類數(shù)據(jù)、OPC數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)的實(shí)時通訊處理，并調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層中的相關(guān)業(yè)務(wù)處理模塊進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)解析，最后為界面展示層提供實(shí)時數(shù)據(jù)，并調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)記錄存儲處理。三層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)模式適合進(jìn)行團(tuán)隊(duì)開發(fā)，有利于項(xiàng)目經(jīng)理對開發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行模塊劃分和任務(wù)分工，使得項(xiàng)目的開發(fā)過程可以多線程同步進(jìn)行，并且在框架模板的約束下能夠有效保證項(xiàng)目開發(fā)的正確性和完整性，從而在保證工作質(zhì)量的同時提高工作效率。另外，三層結(jié)構(gòu)只需少數(shù)人對系統(tǒng)全面了解，從一定程度上降低了開發(fā)的難度，降低系統(tǒng)的開發(fā)風(fēng)險。

3 礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)框架模板需要實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容

要實(shí)現(xiàn)礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)框架模板，首先需要對現(xiàn)有礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)產(chǎn)品進(jìn)行分析并對各主要功能模塊進(jìn)行提煉總結(jié)，然后對各個功能模塊進(jìn)行模板化構(gòu)建。經(jīng)過對比分析，該框架模板的主要內(nèi)容包括礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)的架構(gòu)方法、分層設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、主要功能接口設(shè)計(jì)規(guī)范、通用功能模塊組件、界面開發(fā)常見問題處理方法總結(jié)等，主要包括以下幾點(diǎn)：

1） 礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)的統(tǒng)一分層架構(gòu)設(shè)計(jì)，該架構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)能同時滿足B/S、C/S類礦用軟件系統(tǒng)的需求。

2） 系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問層接口、系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)布接口、業(yè)務(wù)邏輯層接口的定義規(guī)范。

3） 礦用監(jiān)控類軟件常用功能模塊組件的統(tǒng)一設(shè)計(jì)開發(fā)，如：報(bào)表組件、雙機(jī)熱備組件、通訊組件、注冊組件等。通過對各系統(tǒng)中常用功能模塊的組件化開發(fā)，使得各個系統(tǒng)中的優(yōu)點(diǎn)都最終積淀到了功能模塊組件本身，從而使得功能模塊組件的功能日益強(qiáng)大、性能不斷提升。

4） 對礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)開發(fā)過程中一些常見問題的處理方法進(jìn)行總結(jié)，以便在新系統(tǒng)的開發(fā)過程中能夠有效規(guī)避一些常見問題，從而提高開發(fā)效率。

5） 統(tǒng)一編碼規(guī)范、統(tǒng)一界面設(shè)計(jì)規(guī)范，通過相關(guān)規(guī)范的制定使得礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)從后臺設(shè)計(jì)到前臺展示都能夠形成系列化的品牌產(chǎn)品效應(yīng)。

通過對以上功能模塊的統(tǒng)一分析及模板性架構(gòu)就可以實(shí)現(xiàn)礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)框架模板

1） 系統(tǒng)服務(wù)模板

該部分主要實(shí)現(xiàn)通信服務(wù)、雙機(jī)熱備服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)（數(shù)據(jù)處理、發(fā)布、存儲）等服務(wù)模板。

2） 數(shù)據(jù)庫操作類庫模板

該部分需要提供系統(tǒng)涉及到的數(shù)據(jù)庫操作相關(guān)方法定義的框架性代碼，主要是對數(shù)據(jù)庫操作的格式性框架模板，不需要實(shí)現(xiàn)具體功能。

3） 主界面框架模板

該部分需要提供一個主界面功能區(qū)域劃分的參考方案，需要專業(yè)美工的參與從而讓客戶能夠輕松獲取到對系統(tǒng)的良好第一直觀印象。

4 結(jié)束語

礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)框架模板的構(gòu)建，可以對礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)產(chǎn)品的開發(fā)起到一定指導(dǎo)作用，有助于開發(fā)人員在充分利用現(xiàn)有功能組件的基礎(chǔ)上進(jìn)行快速、高效開發(fā)，并最終能夠形成架構(gòu)清晰、功能穩(wěn)定、風(fēng)格統(tǒng)一、易于維護(hù)的系列監(jiān)控類軟件系統(tǒng)產(chǎn)品。隨著煤礦企業(yè)對軟件類產(chǎn)品需求的日益提高，礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)產(chǎn)品的開發(fā)也面臨著一系列新的挑戰(zhàn)，如何在縮短開發(fā)周期、減少人力資源投入的同時開發(fā)出可重用性強(qiáng)、穩(wěn)定可靠、性能優(yōu)秀的礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)是軟件設(shè)計(jì)、開發(fā)過程中面臨的迫在眉睫的問題，而礦用監(jiān)控類軟件系統(tǒng)框架模板的應(yīng)用可以有效解決這個問題，并且實(shí)現(xiàn)在控制人力資源投入成本的同時對煤礦企業(yè)的需求做出快速響應(yīng)，為企業(yè)奪取市場先機(jī)贏得更大的發(fā)展空間。

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