基于Java Web的智慧工地管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

羅雋

摘要：信息化的快速發(fā)展推動了互聯(lián)網(wǎng)與各個行業(yè)的結(jié)合深度，提升了工作與生活的便利性。對于工地而言，以往的人員、設(shè)備等主要通過人工管理的方式進(jìn)行，此種方式效率低且容易出現(xiàn)問題;不能實(shí)時記錄各類信息，后期難以對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與統(tǒng)計(jì)與操作。在該背景之下，該文主要敘述了智慧工地管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)狀況。對整個系統(tǒng)研究背景進(jìn)行闡述，確定系統(tǒng)采用Java Web技術(shù)體系架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，與此配套業(yè)務(wù)信息存儲的數(shù)據(jù)庫采用MySQL，核心的業(yè)務(wù)功能是需要完成基本信息管理、實(shí)時監(jiān)控、應(yīng)急管理、系統(tǒng)管理等功能的編碼與測試工作。整個測試結(jié)果表明智慧工地管理系統(tǒng)能夠處理好工地管理相關(guān)業(yè)務(wù)，提升信息化管理效率。

關(guān)鍵詞：智慧工地;Java Web;應(yīng)急管理;信息化

中圖分類號：TP311? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）15-0125-03

1 引言

傳統(tǒng)工地管理過程主要通過人工方式進(jìn)行管理，這樣容易出現(xiàn)多方面問題：總體管理效率低，工地的人員、設(shè)備、工作進(jìn)度等業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)混亂，許多數(shù)據(jù)信息通過紙質(zhì)的方式進(jìn)行記錄，這些數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，后期難以進(jìn)行有效的管理，整個工地相關(guān)的數(shù)據(jù)存放雜亂，不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享，同時整個工地的應(yīng)急處理方案不清晰，在發(fā)生緊急狀況不能第一時間進(jìn)行響應(yīng)[1]。整個業(yè)務(wù)的處理時效性差，整個工地的數(shù)據(jù)信息不能及時、快捷地反映出來，而是后期才能獲得，這使得很多信息失真。

因此，綜合上述情況，文章進(jìn)行智慧工地管理系統(tǒng)的研發(fā)，整個系統(tǒng)圍繞工地的人員、設(shè)備、實(shí)時監(jiān)控、應(yīng)急管理等事務(wù)，主要采用信息化的技術(shù)與方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)端采用Java技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，MySQL數(shù)據(jù)庫對各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲[2]，以此滿足工地高效率管理的需求，詳細(xì)研究內(nèi)容如下。

1）闡述智慧工地管理系統(tǒng)的相關(guān)研發(fā)背景與意義，分析其研究現(xiàn)狀，以此來確定本系統(tǒng)需要進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容。

2）技術(shù)人員進(jìn)行業(yè)務(wù)探討時，確定整個系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)功能，包括基本信息管理、實(shí)時監(jiān)控、應(yīng)急管理、系統(tǒng)管理等功能。

3）遵循信息化的實(shí)現(xiàn)技術(shù)規(guī)律，之后通過相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行編碼，整個智慧工地管理系統(tǒng)的工作重點(diǎn)是完成業(yè)務(wù)功能、總體架構(gòu)方面的設(shè)計(jì)與編碼工作，最后對這些功能進(jìn)行測試，整個測試的結(jié)果需要與設(shè)定的目標(biāo)進(jìn)行對比分析。

2 相關(guān)技術(shù)

2.1 Java Web技術(shù)

整個信息平臺的處理過程之中[3]，對目前多種Java Web方面的開源技術(shù)分析確認(rèn)之后，本平臺的開發(fā)主要通過SSM框架技術(shù)進(jìn)行[4]，其包括了目前主流的幾種處理開源的架構(gòu)，對這幾個詳細(xì)介紹如下面所示。

1）Spring開源架構(gòu)：本開源框架的主要處理方式提升了軟件開發(fā)效率，技術(shù)人員通過Ioc管理機(jī)制就可以完成Java程序之中新對象的創(chuàng)建處理，后續(xù)能夠?qū)φ麄€數(shù)據(jù)信息進(jìn)行配置與管理完成后續(xù)操作，極大地提升了開發(fā)效率。

2）MyBatis框架：在整個Java Web實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)之中，書籍信息的持久化是重要的內(nèi)容，此框架核心的工作目標(biāo)是將數(shù)據(jù)庫表的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行對象化的操作模式進(jìn)行處理，用戶能夠?qū)?shù)據(jù)按照對象的管理方式進(jìn)行運(yùn)作，核心在于提升數(shù)據(jù)庫的SQL查詢、處理與更新處理過程，數(shù)據(jù)庫的映射處理主要通過XML文件與注解的方式進(jìn)行[5]。

2.2 MySQL數(shù)據(jù)庫

在整個信息化的快速發(fā)展之中，隨著各行各業(yè)應(yīng)用的深入，各類數(shù)據(jù)庫根據(jù)業(yè)務(wù)處理不同選擇對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫來完成數(shù)據(jù)信息的管理、存儲與分析[6]。在大學(xué)與科研結(jié)構(gòu)，非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)庫使用較多，包括MongoDB、Hbase等數(shù)據(jù)，在傳統(tǒng)行業(yè)業(yè)務(wù)的處理之中，MySQL、Oracle、SQL Server系列等數(shù)據(jù)庫使用較多。

本智慧工地管理系統(tǒng)主要應(yīng)用的場景在工地，總體數(shù)據(jù)信息較少，因此綜合對比分析采用的數(shù)據(jù)庫為MySQL數(shù)據(jù)庫[7]。

3 需求分析與設(shè)計(jì)

3.1 功能需求

結(jié)合實(shí)際的業(yè)務(wù)來確定內(nèi)容，這些業(yè)務(wù)的建模需要結(jié)合實(shí)際流程進(jìn)行確認(rèn)，而采用的建模技術(shù)為UML，采用其眾多圖形之中的用例圖進(jìn)行分析，具體進(jìn)行建模分析的流程包括管理員的操作流程與用戶操作流程兩個方面。在整個用戶流程分析與確定之后，后續(xù)能夠針對這些確定的業(yè)務(wù)進(jìn)行程序的編碼實(shí)現(xiàn)操作。

整個系統(tǒng)由管理員進(jìn)行操作，進(jìn)行人員、設(shè)備等管理操作，用戶在系統(tǒng)的用例圖如圖1所示。

整個用戶根據(jù)操作的需要進(jìn)行基本信息管理、應(yīng)急管理、實(shí)時監(jiān)控與系統(tǒng)管理等操作，數(shù)據(jù)庫負(fù)責(zé)對這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行更新。

3.2 非功能需求

在智慧工地管理系統(tǒng)之中，確認(rèn)的功能包括應(yīng)急管理、基本信息管理、系統(tǒng)管理等。這些功能用戶在進(jìn)行使用與操作的時候，也需要多方面考慮安全性、可靠性與響應(yīng)時間等方面的指標(biāo)，具體這些考慮的內(nèi)容如下面所示。

1）系統(tǒng)安全性與可用性方面的內(nèi)容：系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用程序的開發(fā)時，安全性也需要重點(diǎn)考慮，核心工作方式是通過多個措施提升系統(tǒng)運(yùn)行的安全性;對于可用性，主要在于系統(tǒng)對外工作的多個業(yè)務(wù)功能，這些功能具備可用性在于較多用戶同時訪問系統(tǒng)的時候，這些業(yè)務(wù)功能仍然能夠正常進(jìn)行工作與業(yè)務(wù)的處理。

2）智慧工地管理系統(tǒng)的響應(yīng)時間：在整個非功能的指標(biāo)分析之中，響應(yīng)時間是核心的技術(shù)指標(biāo)，若總體系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)處理效率低，則必然整個系統(tǒng)的使用友好度不高，因此需要對整個業(yè)務(wù)處理流程需要的關(guān)鍵內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，提升業(yè)務(wù)邏輯程序響應(yīng)的響應(yīng)速度。

3.3 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

智慧工地管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)之中，技術(shù)部分確定其采用Java Web體系之中的SSM技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，整個技術(shù)架構(gòu)的層次主要分為三個方面來進(jìn)行關(guān)注與設(shè)計(jì)，主要圍繞用戶使用角度、數(shù)據(jù)的存儲管理與整個業(yè)務(wù)邏輯程序處理方面。SSM技術(shù)采用基于MVC的體系進(jìn)行開發(fā)，此開發(fā)模式主要的技術(shù)特點(diǎn)是可擴(kuò)展性高，整個業(yè)務(wù)邏輯程序之間的耦合度低。具體三層體系架構(gòu)的內(nèi)容如圖2所示。

在整個基于MVC模式實(shí)現(xiàn)的智慧工地管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)之中，每一次的工作目標(biāo)與處理內(nèi)容不同，在這個基礎(chǔ)之上，需要完成核心主營業(yè)務(wù)的分析與設(shè)計(jì)操作，具體三層體系架構(gòu)每一層分析與設(shè)計(jì)的內(nèi)容如下：

用戶層：這一層主要的設(shè)計(jì)目標(biāo)是與用戶進(jìn)行交互處理，圍繞著用戶的處理需要，對整個人員管理、實(shí)時監(jiān)控、應(yīng)急管理等多模塊進(jìn)行操作與處理，滿足用戶的操作需要。

業(yè)務(wù)邏輯層：在整個系統(tǒng)的分析交互之中，這一層是工作核心與重點(diǎn)，其根據(jù)整個前端用戶的操作需要來完成業(yè)務(wù)邏輯處理的實(shí)現(xiàn)與管理。針對工地、設(shè)備、人員等業(yè)務(wù)功能進(jìn)行實(shí)時處理，每一次的處理結(jié)果需要在用戶層進(jìn)行展示，同時需要的數(shù)據(jù)信息與管理之后的數(shù)據(jù)信息都需要存儲到數(shù)據(jù)庫之中。

數(shù)據(jù)層：在整個系統(tǒng)的不同架構(gòu)設(shè)計(jì)之中，數(shù)據(jù)層的核心工作目標(biāo)是為了業(yè)務(wù)邏輯層與用戶提供完善的數(shù)據(jù)處理信息。這些內(nèi)容都存儲到不同的數(shù)據(jù)庫表格之中，每一步業(yè)務(wù)處理的同時完成整個數(shù)據(jù)的更新與存儲。數(shù)據(jù)表格通過持久化的方式進(jìn)行，通過對象的方式完成詳細(xì)業(yè)務(wù)的處理。

4 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)與測試

4.1 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

4.1.1 基本信息管理模塊實(shí)現(xiàn)

在工地管理功能之中，基本信息管理主要對各類設(shè)備與人員信息進(jìn)行維護(hù)，使得這些基本數(shù)據(jù)信息能夠存儲到系統(tǒng)之中，具體如圖3所示。

如圖3所示，在整個工地管理之中，用戶登錄系統(tǒng)之后選擇基本信息管理，此模塊主要針對人員及設(shè)備進(jìn)行管理，以此來選擇其中的設(shè)備管理，根據(jù)頁面的操作提示完成數(shù)據(jù)信息的錄入與維護(hù)操作。

4.1.2 實(shí)時監(jiān)控管理模塊實(shí)現(xiàn)

在整個實(shí)時監(jiān)控之中，根據(jù)環(huán)保的要求，要針對工地環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，同時通過視頻監(jiān)控記錄整個工地的作業(yè)實(shí)況。在查看整個監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息時，工作人員可選擇具體的視頻設(shè)備進(jìn)行對應(yīng)工地對應(yīng)環(huán)境的查看。

4.1.3 應(yīng)急管理模塊實(shí)現(xiàn)

整個工地管理需要做好應(yīng)急預(yù)案。工作人員需要將整個應(yīng)急方案的內(nèi)容、流程、責(zé)任人等內(nèi)容按照系統(tǒng)要求的內(nèi)容進(jìn)行處理與更新，數(shù)據(jù)庫完成這些數(shù)據(jù)的存儲與管理。

4.1.4 系統(tǒng)管理模塊實(shí)現(xiàn)

整個智慧工地管理系統(tǒng)之中，系統(tǒng)管理業(yè)務(wù)功能涉及的業(yè)務(wù)較多，包括用戶的注冊、登錄與自身信息修改等業(yè)務(wù)。系統(tǒng)管理員能夠?qū)τ脩羧粘Ｐ畔l(fā)起添加、維護(hù)操作。

4.2系統(tǒng)測試

4.2.1 測試環(huán)境

整個測試環(huán)境的部署與配置主要分為兩個方面，服務(wù)器端主要配置智慧工地管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)處理程序，完成應(yīng)急方案、設(shè)備、用戶等方面的管理，同時需要對這些數(shù)據(jù)信息存儲的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理;而整個業(yè)務(wù)功能的測試主要在用戶端進(jìn)行操作，記錄每一次測試結(jié)果，對出現(xiàn)問題的程序進(jìn)行修改完善。

4.2.2 測試目標(biāo)

對于整個工地管理系統(tǒng)的測試操作，核心的測試工作目標(biāo)是測試整個功能的完整性與可用性。對于完整性測試而言，需要對業(yè)務(wù)邏輯程序可能遇到的情況進(jìn)行分階段測試，判斷整個實(shí)現(xiàn)的總體功能與功能細(xì)節(jié)進(jìn)行確認(rèn)，對于存在問題的功能及時進(jìn)行修改與完善;而對于可用性的測試細(xì)節(jié)，主要考慮整個系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的接口、響應(yīng)時間等處理方面的性能，這些指標(biāo)能夠符合用戶的操作習(xí)慣 [8]。同時對于工地管理系統(tǒng)的測試過程，也需要對常用的安全風(fēng)險進(jìn)行測試操作，例如用戶的權(quán)限方面的驗(yàn)證，判斷不同類型的用戶在登錄時候能否符合操作要求。

5 結(jié)論

在整個智慧工地管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)之中，核心采用的技術(shù)是信息化技術(shù)，圍繞需求分析階段確定的工作內(nèi)容進(jìn)行，核心需求包括基本信息管理、應(yīng)急管理、系統(tǒng)管理與實(shí)時監(jiān)控，采用UML技術(shù)對這些處理過程進(jìn)行分析與建模，以此明確系統(tǒng)的開發(fā)內(nèi)容。在需求分析的指導(dǎo)下，對基本信息管理、應(yīng)急管理、系統(tǒng)管理等功能進(jìn)行編碼實(shí)現(xiàn)與測試，最后測試結(jié)果表明整個系統(tǒng)具備良好的應(yīng)用效果。

目前智慧工地管理系統(tǒng)的應(yīng)用過程能夠及時對應(yīng)急方案、人員、社會部等相關(guān)業(yè)務(wù)進(jìn)行管理，提高了工地信息化的高效率管理方式，在一定程度上促進(jìn)了工地信息化的快速發(fā)展。目前整個系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程還存在多個方面的問題：一方面需要結(jié)合實(shí)際用戶的使用意見對此系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn);另一方面在整個系統(tǒng)性能穩(wěn)定性方面需要進(jìn)行持續(xù)的完善。

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