石油器具管理平臺的設(shè)計與實現(xiàn)

孫安妮，劉 盼，羅玉瓊，白 帆，羅曼曼

數(shù)據(jù)庫管理平臺隨著數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展迅速發(fā)展起來，各式各樣的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已被建立，如層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等等，利用這些數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以對一些復(fù)雜的數(shù)據(jù)進行高效的管理，保證數(shù)據(jù)的安全性與可靠性。如今，許多企業(yè)使用的都是關(guān)系數(shù)據(jù)庫，它具有產(chǎn)品種類多、門類齊全等優(yōu)點，同時，很多計算機技術(shù)人才都在不斷的開發(fā)關(guān)系數(shù)據(jù)庫，這促使數(shù)據(jù)庫管理平臺的發(fā)展相對較好[1]。

企業(yè)網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)已經(jīng)成為一種必要趨勢，每天都有成百上千的網(wǎng)絡(luò)平臺開始運營。并且，大數(shù)據(jù)時代的到來，市場競爭的加劇，這一現(xiàn)象有著加劇的趨勢。另一方面，雖然網(wǎng)絡(luò)平臺迅速發(fā)展，但完全有針對性的平臺還是有限的，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)本身提供的數(shù)據(jù)模型及機器語言比較低級，數(shù)據(jù)的獨立性也較差，這給使用帶來了很大的局限性。因此在原始數(shù)據(jù)庫上進行二次開發(fā)，設(shè)計出完全符合企業(yè)要求的網(wǎng)絡(luò)平臺，這對企業(yè)信息的查詢與更新具有重要意義。

對石油企業(yè)來說，需要管理復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及到多種不同設(shè)備，安裝在多個不同的位置，不同的設(shè)備具有不同的檢修、替換周期，還包含有突發(fā)狀況（停用、損壞等）。若無法及時更新到期的器件，會影響石油的質(zhì)量，甚至造成安全隱患，影響企業(yè)形象。

1 平臺開發(fā)環(huán)境與技術(shù)介紹

1.1 運行環(huán)境

Wamp環(huán)境是Windows下的Apache+Mysql/MariaDB+Perl/PHP/Python的集成安裝環(huán)境，這是一組通常用來搭建動態(tài)網(wǎng)站或者服務(wù)器的開源軟件，它們本身是互不相關(guān)、各自獨立的程序，但是由于常被放在一起使用，就擁有了越來越高的兼容度，組成了一個強大的Web應(yīng)用程序平臺。Wamp環(huán)境具有功能多樣性、強大自定義、環(huán)境穩(wěn)定性、環(huán)境兼容性等優(yōu)點，因此我們的項目在Wamp環(huán)境下建立數(shù)據(jù)庫。

1.2 開發(fā)技術(shù)

1.2.1 Web網(wǎng)頁

網(wǎng)頁制作上，我們利用Web的相關(guān)知識，HTML、CSS、JavaScript做出了靜態(tài)頁面。前端先根據(jù)設(shè)計圖將其做成靜態(tài)網(wǎng)頁，后端再將靜態(tài)網(wǎng)頁修改為動態(tài)網(wǎng)頁。主要分為以下三個部分：

1）HTML作為一種超文本標記語言，是網(wǎng)頁內(nèi)容的載體，用于描述頁面的結(jié)構(gòu)。而內(nèi)容就是網(wǎng)頁制作者放在頁面上想要讓用戶瀏覽的信息，可以包含文字、圖片、視頻等。

2）CSS樣式是表現(xiàn)即外觀控制，就像網(wǎng)頁的外衣，用于控制頁面的中的樣式，在前端中起美化頁面的作用。它不僅可以能夠靜態(tài)地修飾網(wǎng)頁，還可以配合各種腳本語言動態(tài)地對網(wǎng)頁各元素進行格式化。

3）JavaScript是用來實現(xiàn)網(wǎng)頁上的特效效果，用于響應(yīng)用戶的操作，在前端中起網(wǎng)頁布局修改的作用。它可以通過嵌入在HTML中來實現(xiàn)自身的功能。

1.2.2 Mysql數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲和管理數(shù)據(jù)庫的倉庫[2]。Mysql是最流行的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，是一種開源的數(shù)據(jù)庫，支持多種語言。除此之外，在Web應(yīng)用方面Mysql也是最好的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應(yīng)用軟件之一。

1.2.3 PHP語言

PHP即“超文本預(yù)處理器”，一種通用的在服務(wù)器端執(zhí)行的開源腳本語言，是目前最流行的Web 開發(fā)語言。成本低、速度快、內(nèi)置豐富、可移植性好、具有很高的靈活性，利于學(xué)習，使用廣泛。

1.2.4 Mysql數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)與PHP語言的聯(lián)系

Mysql可應(yīng)用于多種語言，包括Perl、C、C++、Java和PHP，在這些語言中，Mysql在PHP的Web開發(fā)中是應(yīng)用最為廣泛的。它們的聯(lián)系主要體現(xiàn)在一下幾個方面：

1）PHP提供了多種函數(shù)來訪問和操作Mysql數(shù)據(jù)庫記錄。

2）SQL語句能夠用來查詢、增加、刪除和修改數(shù)據(jù)。

3）使用PHP函數(shù)操作SQL語句,對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進行增刪改查。

4）PHP語言與數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)不能相互識別，需要通過Apache來進行轉(zhuǎn)換。

2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程

數(shù)據(jù)庫技術(shù)在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中具有廣闊的應(yīng)用市場，也是網(wǎng)絡(luò)平臺開發(fā)管理中的關(guān)鍵性技術(shù)。利用數(shù)據(jù)庫設(shè)計能夠滿足網(wǎng)站內(nèi)容的更新與需求變化，提高網(wǎng)站的靈活性和可拓展性[3]。

2.1 需求分析

需求分析是進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計的第一步，該階段需要分析的需求主要是信息需求、處理需求、完整性需求以及對安全性需求[4]。本文開所發(fā)的石油器具管理系統(tǒng)是企業(yè)管理與現(xiàn)代計算機技術(shù)的結(jié)合，通過對系統(tǒng)的整個應(yīng)用進行詳細的調(diào)查，收集支持系統(tǒng)總的設(shè)計目標的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，來了解并確定用戶的需求，在此基礎(chǔ)上設(shè)計出符合用戶要求的產(chǎn)品。根據(jù)對相關(guān)公司提供的大量數(shù)據(jù)進行分析，我們對用戶需求有了以下了解。

2.1.1 功能劃分

用戶能夠通過注冊、登錄進入主界面。在主界面主要有6種功能模塊：個人中心、臺賬信息、Excel表格、警報中心、器具、中心站。

2.1.2 功能描述

1）注冊

（1）普通用戶注冊

維修人員及資料管理員可以直接通過網(wǎng)頁根據(jù)所在站點進行注冊，按照網(wǎng)頁的提示輸入相關(guān)的信息，當所有信息都符合要求時即注冊成功。

（2）管理員、器具分類員注冊

基于信息安全考慮，基礎(chǔ)網(wǎng)頁上并無管理員、器具分類員注冊的注冊入口，他們需要找最高級管理員即總站長進行注冊。

2）登錄

在賬號未被禁封的情況下，用戶可以根據(jù)注冊手機號和密碼進行登錄。否則需要找上一級管理員進行解封才能完成登錄功能。

3）個人中心

主要包括用戶的登錄、退出登錄和用戶管理。用戶可以通過登錄與退出登錄功能來切換自己的登錄狀況。用戶管理主要是用戶可以查看分站長、資料匯總員的名稱、狀態(tài)，并根據(jù)其行為對用戶進行禁封和解除禁封，從而達到管理用戶狀態(tài)的效果。

4）臺賬信息

（1）對數(shù)據(jù)進行增刪改查

臺賬信息的功能是能夠清晰的看到臺賬的相關(guān)數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)對臺賬信息進行逐條添加、修改、刪除、查詢的功能，同時可以對數(shù)據(jù)進行批量導(dǎo)入和導(dǎo)出，對數(shù)據(jù)進行及時的更新。

（2）自定義警報信息的天數(shù)

根據(jù)需求，用戶可以自由設(shè)定過期提醒及已過期提醒的天數(shù)。

5）Excel表格

該功能主要是可以上傳、導(dǎo)出Excel型的表格數(shù)據(jù)，以方便對大量的數(shù)據(jù)進行管理。

6）警報中心

我們通過設(shè)置自定義提醒觸發(fā)規(guī)則來實現(xiàn)過期提醒的警報功能，減少設(shè)備過期帶來的各種危害，提高安全性。

7）器具

用戶可以直觀、清晰地看到不同器具的分類信息，并且自己添加器具。

8）中心站

對各分站及其管理員進行管理。

2.2 概念設(shè)計

概念設(shè)計是整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計的關(guān)鍵，其內(nèi)容就是找到數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在的語義關(guān)聯(lián)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建出滿足相應(yīng)需求的抽象模型。石油設(shè)備平臺管理圖如圖1。

2.2.1 實體集的發(fā)現(xiàn)

1）相關(guān)理論

實體集是具有相同類型及相同性質(zhì)（或者屬性）的實體集合。通常，一個實體對應(yīng)一個事務(wù)。發(fā)現(xiàn)實體集的步驟如下：

Step1：找出需求分析中出現(xiàn)的具有一組屬性的“名詞”；

Step2：分析這些名詞的信息是否需要存儲。對于不需要存儲的“名詞”不必建模為實體集；

Step3：分析這些“名詞”是否依賴其它對象存在。如果是，是否考慮建模為聯(lián)系或者弱實體集。

2)抽象出系統(tǒng)實體

臺賬信息（中心站、站點、井組、安裝地點、規(guī)格型號、編號、生產(chǎn)廠家、使用量程（MPa）、準確度等級、有效期、備注）；

中心站（中心站編號、中心站名稱、中心站下臺賬數(shù)量、中心站站長）；

器具類別（類別編號、器具名稱、該器具下臺賬數(shù)量、資料匯總員）；

用戶（編號、注冊電話、工作類型、狀態(tài)、所屬中心站、管理器具類別）；

消息提醒（編號、顏色、提醒天數(shù)）。

2.2.2 確定聯(lián)系集和E-R圖

根據(jù)需求分析，可知一個中心站可以有多名普通工作人員和很多條臺賬信息。一個器具有唯一一名資料匯總員。故可以得出以下結(jié)論：

1）普通工作人員和臺賬信息是多對多的關(guān)系。

2）普通工作人員和中心站點是多對一的關(guān)系。

3）中心站和臺賬信息是多對多的關(guān)系。

圖1 石油設(shè)備管理

故所得E-R圖如圖2（由于屬性太多，所以圖上并未體現(xiàn)）

圖2 E-R圖

2.3 邏輯設(shè)計

數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計就是把概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段設(shè)計好的基本實體—關(guān)系圖轉(zhuǎn)換為與選用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)產(chǎn)品所支持的數(shù)據(jù)模型相符合的邏輯結(jié)構(gòu)。在邏輯設(shè)計中，設(shè)計相對于外模式來說是十分重要的內(nèi)容，并且需要有豐富的內(nèi)涵，主要包括以下三部分的內(nèi)容：

1）數(shù)據(jù)邏輯的獨立性可以使成品不受邏輯模式變化的影響；

2）可以滿足用戶對不同數(shù)據(jù)之間的要求；

3）要求將保密功能融入，用戶在獲取數(shù)據(jù)時，只能夠看到自己要求的數(shù)據(jù)，其余數(shù)據(jù)沒辦法看到。

將E-R圖轉(zhuǎn)化為關(guān)系模式，本項目的關(guān)系模式如下：

1）用戶（編號、注冊電話、工作類型、狀態(tài)、所屬中心站、管理器具類別）

其中主鍵是編號,外鍵是中心站編號、器具類別編號。

2）臺賬信息（中心站、站點、井組、安裝地點、規(guī)格型號、編號、生產(chǎn)廠家、使用量程（MPa）、準確度等級、有效期、備注）

其中主鍵是編號,外鍵是中心站編號、器具類別編號。

3）中心站（中心站編號、中心站名稱、中心站下臺賬數(shù)量、中心站站長）

其中主鍵是中心站編號。

4）器具類別（類別編號、器具名稱、該器具下臺賬數(shù)量、資料匯總員）

其中主鍵是類別編號。5）消息提醒（編號、顏色、提醒天數(shù)）其中主鍵是編號。

2.4 物理設(shè)計

物理設(shè)計主要是對數(shù)據(jù)庫內(nèi)部物理結(jié)構(gòu)做相應(yīng)的調(diào)整，并選擇合理的存儲路徑[5]。根據(jù)Mysql的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，指定數(shù)據(jù)庫的文件名稱，設(shè)計表的結(jié)構(gòu)。對應(yīng)的表有器具（cat表），中心站（center表），臺賬（tools表），過期提醒(danger表)實體集，即將過期提醒(warning表)。

3 自定義提醒功能

自定義提醒功能是本文主要的創(chuàng)新點，我們運用Web建立獨立的前端網(wǎng)頁，利用PHP語言實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫后端的連接，以此來完成石油器具有效期和未安裝器件的提醒功能。并在此基礎(chǔ)上設(shè)置自定義功能，讓用戶可以自由選擇提醒觸發(fā)規(guī)則，使用起來更為靈活、方便。

3.1 自定義提醒天數(shù)的實現(xiàn)

3.1.1 需求分析

1）為了避免重要信息錯過，基礎(chǔ)臺帳有效期需要根據(jù)實時日期進行提醒，分為過期、即將過期兩種模式；分別為過期、提前7天、提前15天三種報警方式。

2）能篩選并批量導(dǎo)出某一時間段儀表信息。

3）為了讓使用者有更好的使用效果，給用戶更好的體驗?？梢宰屖褂谜咦远x設(shè)置提醒的天數(shù)，并且我們可以設(shè)置出一個單獨的表格用來存儲警報顏色及其對應(yīng)的天數(shù)，通過對相應(yīng)顏色對應(yīng)的天數(shù)進行修改便可以滿足用戶需求。

3.1.2 實現(xiàn)過程

1)轉(zhuǎn)化為實體集并設(shè)表格。自定義提醒的實體集為消息提醒（編號、顏色、提醒天數(shù)）。

按照需求分析的結(jié)果，我們共設(shè)置了兩種模式，分別為過期（提前15天）、即將過期（提前7天）；三種報警方式，分別為紅色預(yù)警（過期）、橙色預(yù)警（即將過期，提前7天）、藍色預(yù)警（即將過期，提前15天），它們分別代表了不同的嚴重程度，其中紅色最為嚴重，黃色程度最低。

2）操作方法。由第二章內(nèi)容可知，自定義設(shè)置提醒天數(shù)可以通過PHP函數(shù)和Mysql語句對表格中的數(shù)據(jù)進行修改。

mysqli_query($connect," UPDATE danger SET days=‘3’ WHERE color=’red’ ");

用戶根據(jù)自身的需要在自定義設(shè)置天數(shù)的窗口中自行輸入發(fā)出警報的天數(shù)，并且可以隨時修改，頁面呈現(xiàn)的信息也會自行更新。圖3是操作的頁面：

圖3 自定義報警頁面

4 結(jié)語

該項目已經(jīng)完成了預(yù)期的內(nèi)容，并且能夠滿足石油器具管理平臺的需求，用戶的各個級別分工明確。同時自定義提醒功能作為該項目的一大亮點，充分體現(xiàn)了該平臺的優(yōu)勢，給用戶帶來了更好的體驗感。

但該項目在在頁面的美觀上仍然有很大的提升空間，可以利用開發(fā)語言的更多功能來使得頁面的前端設(shè)計更加有引力，用戶的體驗感更強。功能方面又可以進一步完善、擴充，讓其使用范圍更廣，推廣性更強。