机载传感器信息管理系统设计

2016-08-16朱丽王真

中国科技信息 2016年9期

朱丽王真

机载传感器信息管理系统设计

朱丽王真

随着机载测量参数的不断增加，需要管理的各种信号调节器、机载传感器的数量也在急剧增加。由于信息量繁多，检索、出入库等工作的琐碎，迫切需要使机载传感器库房管理工作系统化，规范化，自动化，从而大大提高工作效率。本文以机载传感器信息管理系统为研究对象，在对需求进行详细分析后，进行了系统功能模块设计、数据库方案设计，建立基于C/S结构的机载传感器信息管理系统，满足了当前和今后发展的需要。

信息技术的发展给各行各业都带来了前所未有的机遇，尤其是对于机载传感器库房管理工作提出了更高的要求。在以往的传统方式上，机件的入库、借入、借出信息均手工存档，这种管理方式不仅效率低，可靠性、安全性和保密性都无法实现。另外时间一长，将产生大量的文件和数据，在种类繁多的机件库中更新、维护或统计、检索某类机件的库存、去向、技术状态等信息都带来了不少的困难，这远远不能满足实际工作的需要。

为了使机载传感器库房管理工作系统化，规范化，自动化，提高工作效率，开发了基于C/S的NT网络环境的机载传感器信息管理系统，系统设置服务器一台，作为主域控制器和数据库服务器，操作系统为微软的Windows2003 Server，数据库系统采用MS SQL SERVER 2000，用户界面以C++Builder6.0作为应用程序开发工具。

本文结合机载传感器信息管理系统的开发实例，从系统的功能模型、数据库方案规划等方面详细论述机载传感器信息管理系统的设计过程，文章最后介绍了系统的运行情况。

系统业务分析

机载传感器库房管理的主要业务是：

机件日常出入库管理，具体包括机件借出、归还和新件入库管理；

根据需求和库存情况，制订进货计划；

供货商管理，建立基于各类传感器性价比的生产商信用等级分类管理，建立长期稳定的供货渠道；

用户管理，建立用户机件借入借出的历史记录，以备查询；

打印管理，根据用户的业务需求，打印单据，下达给仓库管理员进行交割。

系统设计

设计思想

系统的基本设计思想是建立具有先进型、易用性、安全性、可维护及可扩展性的机载传感器信息管理系统，满足当前和今后发展的需要。

设计目标

机载传感器信息管理的设计目标就是通过对机件库所有出入库活动的管理、控制及对库存数据的统计和分析，以保证机载传感器的快速流通，使管理人员及早发现问题，采取相应措施，调整库存结构，缩短机件储备周期。同时，通过周期性的库房盘点，及时补救管理中的漏洞，使库存管理系统实时地反映各机件库的现时情况，为各类管理人员和用户从不同侧面提供所需信息，以便协调资源，提高效率。

功能模块规划

根据机载传感器库房管理的业务需求，将系统分成“资料管理”、“出入库管理”、“库存管理”、“统计管理”、“系统管理”五个模块。系统总体功能结构如图1所示。

其中每个功能模块均由若干个子功能模块组成，说明如下：

“资料管理”是机载传感器最基本和最重要的信息，“资料管理”包括“传感器资料管理”、“生产商资料管理”、“用户资料管理”、“仓库资料管理”等子模块。“传感器资料管理”用于维护（增加、修改、删除、查询）机载传感器的基本信息；“生产商资料管理”用于维护传感器生产商的基本信息；“用户资料管理”用于维护传感器使用者的基本信息；“仓库资料管理”用于维护传感器所在仓库的基本信息。

图1 机载传感器信息管理系统功能结构图

图2 传感器信息管理系统数据库E－R图

“出入库管理”是库房管理最常用的功能。“出入库管理”包括“新件入库管理”、“机件借出管理”、“机件归还管理”等子模块。

“库存管理”用于管理传感器的库存信息，包含“库存查询”、“报废管理”子模块。“库存查询”根据关键字来查询总库存及分库存的传感器信息，“报废管理”按规定用于报废机件管理使用。

“统计管理”就是对传感器机件流通的历史数据进行统计和分析，用图表的形式表现出来，供决策使用。

“系统管理”部分功能比较通用，包括“权限设置”、“数据备份”、“数据恢复”子模块。“权限设置”用于设置各操作员使用系统的权限，“数据备份”和“数据恢复”用于备份和恢复数据库系统。

数据库设计

系统E－R图

在对机载传感器库房管理的业务和需求进行分析的基础上，建立系统的数据库E－R图，如图2所示。

系统实例数据表

依据实际业务流程和数据库E－R图，建立19张实例数据表，其用途如表1所示。

表1 数据表及其用途

系统安全策略

由于系统采用C/S架构，整个数据都存放在服务器上，数据安全性就显得非常重要。系统级的安全管理由NT操作系统和数据库管理系统自身提供的安全措施来保障，文章着重应用级的安全管理进行设计。

图3 系统运行界面图及内部图

应用程序的各种功能总是针对数据库的特定数据进行修改、删除等操作，而应用程序的功能是由不同的人来操作的。因此，通过赋予不同人群与其匹配的权限即可实现应用级安全管理问题。在传感器信息管理系统中，建立基于用户的权限分配管理模型，不但确保系统的安全，而且简化了系统对用户的授权管理，在系统中管理员具有最高权限，而用户权限最低，操作员的权限由管理员分配。根据登陆的帐号和口令系统自动记录所有操作，以备核查。

系统程序开发

系统架构

考虑到用户的分散性，采用日益成熟并得到广泛应用的C/S模式开发完成了机载传感器信息管理系统，以期达到管理的高效性和先进型。

C/S模式是以网络环境为基础的，其中服务器提供数据存储管理和数据库服务，客户机提供和用户的交互界面，服务器根据用户的请求进行数据处理并将结果传回网上。由于在网上只传送请求和结果，数据流量小，从而使网络性能得到大幅提高。C/S模式不依赖于硬件系统和操作系统，具有良好的可移植性、可扩充性；并且由于采用数据集中、处理分散的模式，从而保证了数据的完整性和一致性。

客户端程序开发

C++Builder是Borland公司一个通用的C/S结构的开发利器，利用C++Builder6.0可视化集成开发环境进行客户端程序的开发，创建人机交互界面并实现预定功能。C++Builder6.0提供的ADO对象是一种高层次的、独立于编程语言的、能够访问关系数据库、非关系数据库及所有的文件系统，它基于通用对象模型（COM ），ADO产生的应用程序占用内存少，使用更为方便，并且访问数据的效率更高。另外，ADO还支持各种C/S模式与基于Web的应用程序，具有远程数据服务RDS（Remote Data Service）的特性。因此，首选ADO来实现客户端的远程数据接口。

服务器端程序开发

服务器端程序开发的重点是对数据库的索引、触发器、存储过程等进行优化设计，以提高数据库中存储数据的处理效率。用户对数据库最频繁的操作是进行数据查询，一般情况下数据库在进行查询操作时需要对整个表进行数据搜索，当表中的数据很多时搜索数据就需要很长的时间，这就造成了服务器的资源浪费，而且还延长了对客户端的响应时间，影响了整个应用系统，所以合理的设计索引是非常必要的。

存储过程是一组存储在数据库中的编译的SQL语句，使用存储过程具有如下优点。

a）允许模块化程序设计

存储过程被创建后存储在数据库中，以后在程序中能反复调用，并可随时对其修改而对应用程序源代码毫无影响，从而极大地提高了程序的可移植性。

b）执行速度快

存储过程是预编译的，在首次运行一个存储过程时，查询优化器对其进行分析优化并给出最终被存在系统表中的执行计划，因此速度相对要快一些。

c）能够减少网络流量

调用同一个针对数据库对象操作的存储过程时，网络中传送的只是该调用语句，而不是多条SQL 语句从而大大增加了网络流量，降低了网络负载。

在传感器信息管理系统中，查询及数据库的备份与恢复均通过服务器端存储过程来实现的，客户端应用程序只需提供相应参数并调用存储过程就可完成相应操作，简化了应用程序的开发，提高了系统的性能。