消防安全管理系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)

方江祎

摘 要：文章根據(jù)軟件生命周期各個(gè)階段的任務(wù)，對消防安全管理系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析，包括系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型、功能模型以及行為模型，并且根據(jù)需求分析對系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，給出了主要模塊和系統(tǒng)流程圖，為后續(xù)的實(shí)現(xiàn)開發(fā)做好準(zhǔn)備。

關(guān)鍵詞：消防安全管理系統(tǒng)；軟件工程；需求分析；總體設(shè)計(jì)

火災(zāi)如同懸在我們頭上的一把利劍，時(shí)刻威脅著人員和財(cái)產(chǎn)的安全。但是縱觀之前發(fā)生過的眾多火災(zāi)事件，大多數(shù)都是由于單位管理不嚴(yán)格，人員防火意識不到位造成的，本文旨在對消防安全進(jìn)行計(jì)算機(jī)管理，為開發(fā)消防安全管理系統(tǒng)做前期的分析和設(shè)計(jì)。

消防安全管理系統(tǒng)的目標(biāo)功能包括：用戶可以查看建筑平面圖、樓層平面圖以及房間平面圖；可查看消防器材配備情況，并為用戶提供建筑防火資料和信息；為管理人員提供國家相關(guān)的法律法規(guī)，可供管理人員隨時(shí)調(diào)用查看；為管理人員提供檢查記錄和整改記錄的功能，如果消防部署存在問題，則通知相關(guān)部門進(jìn)行整改并在系統(tǒng)產(chǎn)生記錄。通過消防安全管理系統(tǒng)，用戶就可以對整體的消防狀況一目了然。

1 需求分析

本文采用結(jié)構(gòu)化分析方法對系統(tǒng)進(jìn)行需求分析。需求分析指的是對要解決的問題進(jìn)行詳細(xì)分析，了解問題的需求，包括需要輸入的數(shù)據(jù)，希望得到的結(jié)果，最后應(yīng)輸出的目標(biāo)。我們可以理解為軟件工程中的需求分析就是為了確定計(jì)算機(jī)“做什么”。 結(jié)構(gòu)化分析方法所采用的模型包括三部分：一是采用實(shí)體-聯(lián)系圖建立數(shù)據(jù)模型，來對數(shù)據(jù)對象進(jìn)行說明；二是采用數(shù)據(jù)流圖建立邏輯模型，來加工說明軟件應(yīng)完成的功能；三是采用狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖建立行為模型，作為外部事件結(jié)果的軟件行為。

1.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型

實(shí)體—聯(lián)系圖，簡稱E-R圖（見圖1），它的3個(gè)要素分別是實(shí)體、關(guān)系和屬性。在系統(tǒng)中，房間的信息和記錄的信息之間是多對多的關(guān)系：一個(gè)房間允許有多張記錄表，一個(gè)記錄表也可以包含多個(gè)房間的信息。消防的信息和房間的信息之間是多對一的關(guān)系：一個(gè)滅火器只能放置在一個(gè)房間內(nèi)，而一個(gè)房間可以配備有多個(gè)滅火器。

1.2 系統(tǒng)邏輯模型

數(shù)據(jù)流圖，簡稱DFD，定義了軟件應(yīng)完成的功能。數(shù)據(jù)流圖是系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程的圖形表示，描繪了信息和數(shù)據(jù)從輸入、移動(dòng)到輸出過程中的變換，方便了用戶的理解（見圖2）。數(shù)據(jù)流圖包含了4部分，分別是源點(diǎn)終點(diǎn)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理。源點(diǎn)和終點(diǎn)代表系統(tǒng)之外的人、物或組織，對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的發(fā)出或接收；數(shù)據(jù)流就是要處理的對象；數(shù)據(jù)存儲表示文件或文件的一部分、數(shù)據(jù)庫的元素或者是記錄的一部分；數(shù)據(jù)處理是對數(shù)據(jù)執(zhí)行某種變換或操作。

1.3 系統(tǒng)行為模型

狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖是通過描繪系統(tǒng)狀態(tài)以及引起系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的事件，來表示系統(tǒng)的行為，并且指明了作為特定事件的結(jié)果系統(tǒng)將做哪些動(dòng)作。圖3描述了消防安全管理系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。在沒有用戶響應(yīng)的時(shí)候，系統(tǒng)是處于閑置的狀態(tài)。如果有用戶登錄，那么驗(yàn)證用戶名和密碼，都正確的話就進(jìn)入系統(tǒng)，否則會(huì)提示錯(cuò)誤。進(jìn)入系統(tǒng)后，用戶就可以選擇自己需要的功能進(jìn)行操作。操作完用戶選擇退出，則退出系統(tǒng)，系統(tǒng)恢復(fù)閑置的狀態(tài)。

根據(jù)以上3種模型，本文對系統(tǒng)進(jìn)行需求分析：

普通級別的用戶擁有使用權(quán)限，他可以瀏覽或查詢房屋信息、消防信息、檢查記錄、法律文書等模塊以及能夠?qū)Ρ救说挠脩粜畔⑦M(jìn)行修改；管理級別的用戶擁有所有者權(quán)限，他可以對整個(gè)系統(tǒng)的所有模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)操作，包括查詢、添加、修改或刪除，并且可以對所有用戶信息進(jìn)行管理，包括查詢、添加、修改或刪除。

通過將已有的建筑物表信息和房間表信息，與國家消防相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)對照，自動(dòng)生成建筑物的耐火等級、災(zāi)害危險(xiǎn)等級和房間必須配置的消防器材數(shù)量等。

管理人員根據(jù)系統(tǒng)生成的符合國家規(guī)定的相關(guān)消防部署情況后，與現(xiàn)有的數(shù)據(jù)項(xiàng)相對照，對存在問題的部門通知進(jìn)行整改，系統(tǒng)將生成檢查記錄和整改記錄。

2 總體設(shè)計(jì)

需求分析的下一步，就是總體設(shè)計(jì)，也就是要完成系統(tǒng)“怎么做”的問題。需求分析階段得到系統(tǒng)邏輯模型，即數(shù)據(jù)流圖是總體設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)。我們希望通過總體設(shè)計(jì)，最終可以回答“概括地說，系統(tǒng)該如何實(shí)現(xiàn)”這個(gè)問題。在總體設(shè)計(jì)階段，首先進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行過程設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定程序由哪些模塊組成，以及這些模塊之間的關(guān)系；過程設(shè)計(jì)確定每個(gè)模塊的處理過程。

2.1 功能描述

（1）房屋信息的管理：建筑物信息的瀏覽功能；房屋信息的瀏覽和查詢功能。（2）消防設(shè)備的管理：消防設(shè)備信息的添加功能；消防設(shè)備信息的查詢功能；消防設(shè)備信息的修改功能；消防設(shè)備信息的刪除功能。（3）檢查記錄的管理：檢查記錄信息的添加和修改功能；檢查記錄信息的刪除功能；檢查記錄信息的瀏覽功能；檢查記錄信息的查詢功能。（4）法律文書的管理：法律文書的添加功能；法律文書的刪除功能；法律文書的瀏覽功能。（5）統(tǒng)計(jì)報(bào)表的管理：自動(dòng)生成消防設(shè)備的統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能；自動(dòng)生成檢查記錄的統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能。（6）系統(tǒng)維護(hù)功能：用戶信息的錄入、修改和刪除；房屋屬性解釋與顯示。為了維護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，這部分功能只對擁有管理權(quán)限的用戶開放。

2.2 功能模塊劃分

通過功能描述，我們可以認(rèn)為消防安全管理系統(tǒng)擁有6個(gè)完整的功能，這里將功能模塊分為3個(gè)集合來描述：（1）基本信息管理功能集合：包括房屋信息管理，法律文書管理和消防設(shè)備管理3個(gè)主要模塊。這部分集合是系統(tǒng)的核心，可以完成以下功能：通過對建筑物和房間相關(guān)信息表的調(diào)用得到建筑物的信息，樓層的平面圖和房間的具體信息等，通過將這些表中的數(shù)據(jù)對照國家的法律法規(guī)來確定消防監(jiān)管的部署管理，使用建筑物編號和房間編號作為索引。（2）檢查記錄管理功能集合：包括消防設(shè)備管理和檢查記錄管理的相關(guān)模塊。這部分集合主要負(fù)責(zé)的功能是：對各建筑物及其房間定期檢查，對照系統(tǒng)生成的符合國家規(guī)定的相關(guān)消防部署情況，給出定期檢查記錄。如果發(fā)現(xiàn)存在消防隱患，則立即通知相關(guān)部門進(jìn)行整改，并生成整改記錄。（3）用戶管理及權(quán)限控制功能集合：包括用戶管理、系統(tǒng)維護(hù)和權(quán)限控制等模塊。權(quán)限控制不是一個(gè)獨(dú)立的模塊，但是這部分功能是始終貫穿在整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行過程當(dāng)中。在系統(tǒng)初始化時(shí)，有一個(gè)默認(rèn)的“系統(tǒng)管理用戶”，由程序設(shè)計(jì)人員手動(dòng)添加到數(shù)據(jù)庫中。這個(gè)管理員就是擁有管理權(quán)限的用戶，他可以對用戶權(quán)限進(jìn)行設(shè)置，包括創(chuàng)建新用戶、修改用戶信息以及刪除用戶，并且能夠?qū)ζ渌脩舻臋?quán)限實(shí)施管理功能。同時(shí)該管理員還可以對一些數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行修改，對消防法律法規(guī)進(jìn)行完善等。普通權(quán)限的用戶只能修改自己的用戶名和密碼，以及瀏覽系統(tǒng)部分信息，無權(quán)再做其他操作。

2.3 系統(tǒng)流程分析

如果要對系統(tǒng)形成一個(gè)完整而全面的認(rèn)識，在完成系統(tǒng)的功能模塊劃分之后，還要進(jìn)行系統(tǒng)流程分析。這里采用系統(tǒng)流程圖來表示（見圖4）。系統(tǒng)流程圖是描繪系統(tǒng)物理模型的圖形工具，基本思想是用圖形符號以黑盒形式描繪系統(tǒng)內(nèi)部的每個(gè)部件（程序、文件、數(shù)據(jù)庫、表格、人工過程等）

3 結(jié)語

本文首先簡單介紹了研究消防安全管理系統(tǒng)的背景以及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，然后按照軟件工程的方法對系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析和總體設(shè)計(jì)，為開發(fā)消防安全管理系統(tǒng)做前期的分析和設(shè)計(jì)。消防安全管理系統(tǒng)能夠?qū)⑾拦芾砉ぷ骰境绦蚧?、自?dòng)化，提供了多種功能，使相關(guān)管理人員有章可循，合法合理地處理好消防管理事務(wù)。

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Analysis and Design of Fire Safety Management System

Fang Jiangyi

（Shanxi TV University， Taiyuan 030027，China）

Abstract： According to the each phases of the software life cycle， this paper made requirement analysis of the fire safety management system， including the system data model， function model and behavior model， and according to the requirement analysis to do the system design， list the main modules and system flow chart. Its to prepare for the implementation and development of the system.

Key words： fire safety management system； software engineering； requirement analysis； system design