装备保障信息资源的分类编码及数据的存储处理
2017-06-23崔霁月崔汉国张陈宝
崔霁月，崔汉国，张陈宝
(海军工程大学 动力工程学院, 湖北 武汉 430033)
装备保障信息资源的分类编码及数据的存储处理
崔霁月，崔汉国，张陈宝
(海军工程大学 动力工程学院, 湖北 武汉 430033)
目前在装备保障工作中,信息资源无法实现统一的管理,信息的传递和共享仍有许多不便之处,“信息孤岛”的现象依然大量存在。针对上述问题，文章提出一种装备保障信息资源的分类编码方式，该方式以层级递进的结构对相关信息资源进行分类，并以字母与数字结合的字符串形式对其进行编码的编码方式，使用SQL数据库以及XML语言2种方式对分类编码后的装备保障信息资源进行存储处理，并分析各自的优缺点。实验表明，该分类编码方式适用性强、定义明确、易于理解，便于对装备保障信息资源进行统一管理与存储。
装备保障信息；层级递进分类；编码方式；SQL数据库；XML语言
信息分类是根据信息内容的属性或特征，将信息按照一定的原则和方法进行归类，并建立起相应的分类系统和排列顺序，以便管理和使用。信息编码是在信息分类的基础上，将信息对象(编码对象)赋予有一定规律性的、易于计算机和人识别与处理的符号。信息的编码与信息的传播、存储、检索密切相关，是信息组织的重要内容和形式。
目前我国相关行业的装备保障工作已经基本实现了现行装备管理业务流程的电子化和网络化，但是由于现行的管理制度和各部门的职责划分等原因，各系统分别立项建设，相关部门独立运行和管理，各系统的功能缺乏整体的规划和布局，导致“信息孤岛”不断产生，给保障工作的开展带来了很大的困难[1]。要解决这些问题，首先需要一个统一的装备分类编码方式。
1 相关研究
目前装备保障信息资源的分类各种各样:有的按信息资源的来源进行区分，有的按信息资源的性质进行区分，有的按信息资源的装备工作信息进行区分。但这些方法都存在着一定的不足，如信息重叠、收集整理难度大、包含信息不完全等问题。
在装备保障信息资源的编码方面，现在国内针对不同领域的装备也有许多不同的编码方式。在通信装备领域有由类别码、分类码、流水码组成的10位编码方式[2]；有专家用固定编码+动态编码的方式对气象装备进行相应的编码[3]；在森林防火装备的使用上也有提出以20位有效数字符的等长码进行编码区分[4]。
不同领域内信息存在不同程度的异构，各信息系统之间很难进行数据的共享和交换。在装备保障工作日益复杂的今天，针对某领域单一的分类编码方式不再满足综合保障工作的需要，一种统一的编码方式是目前保障工作所急需的。
2 装备保障信息资源的分类
依据装备保障工作中不同装备资源所扮演的不同角色，装备保障信息资源从整体上可以分为2个部分：装备保障对象与装备保障力量。同时这2个部分又包含各自的子系统。故装备保障对象与装备保障力量是本文提出的层级递进式分类方法中的第一级。
1)在装备保障对象里，其分类的核心思想是不同装备功能不同、分属不同的功能系统。以海上采油工作船为例，分析其船上装备，可以将其整体分为6大系统：船舶系统、船体设备系统、动力系统、电气系统、通信系统、应急系统。
各个系统之下又包含有相应的子系统或者设备。船舶系统包括舱底水系统、淡水系统、消防系统、空调系统、伙食冷藏系统、对外供油系统等。船体设备系统包括主机设备、齿轮箱、轴系设备、锚泊设备、系泊设备、装卸设备、拖曳设备、特种设备、舵设备、辅助机械等。动力系统包括燃油系统、滑油系统、冷却水系统、压缩空气系统、推进装置、动力装置等。电气系统包括发电装置、配电板、分配电箱、报警装置、电池等。通信系统包括电话系统、扩音机、无线电设备、计算机网络等。应急系统包括打捞设备、救生设备、潜水设备、损管设备等。
2)装备保障力量按功能主要分为2个方面：进行装备保障工作的单位和人员、用于装备保障工作的设施设备。装备保障工作的单位和人员根据执行保障工作的性质，由企业、下属单位、部门、部门工作人员等4个级别组成。用于装备保障工作的设施设备类似于前者，由企业、下属单位、管理部门、具体设施设备4个级别组成。
这样的分类方式，可以为信息的编码提供方向，从装备保障对象与装备保障力量2个部分及其子系统的特征入手进行编码。
3 装备保障信息资源的编码
在装备保障信息资源编码时，对不同级别的对象进行分级编码。通过对每一级的不同对象分别编码，逐级进行从而达到不同对象都拥有单独的对应编码。本文对装备保障信息资源的2个主要部分进行分级,如表1、表2所示。
表1 装备保障对象编码级别
表2 装备保障力量编码级别
根据不同装备保障信息资源的特点，制定以下的编码规则。
1)装备保障对象的编码分为5级，编码可以到任何一级结束，到最后一级为最基本的部件级。
2)装备保障力量的编码区别于装备保障对象之处在于编码最开始加上符号“+”，只需要4级即可完成。
3)为了通过编码给每一个保障对象提供一个特有的编号，同时还要方便使用、易于记忆，设定每一级的编码均由字母和数字组成。其中字母由该对象名称的拼音首字母构成，数字表示该对象的编号，字母和数字均由两位构成。
4)特别数字组00代表所对应级别的整体，区别于诸如01、02等代表的个体对象编码。
5)涉及保障人员时，例如主任(ZR)一项中的数字01代表主任，02、03、……都代表副主任。
为方便理解，在此列举几个编码实例。
CT00MB02MJ01——船体设备系统中锚泊设备的第二类装置(锚机)的1号锚机。
DL02DL01QL01——动力系统的2号子系统动力装置的第一类装置(汽轮机)的1号汽轮机。
DQ00PD01DB02——电气系统中电站装置的第一类装置(配电板)的2号电板。
通过此种编码方式，对装备保障工作中的各个装备都进行了相应编码，通过任意编码都可以关联到对应的装备设施，实现了装备与编码的一一对应，给装备保障的管理工作带来了极大的方便。同时，字母与数字的编码组合方式也便于工作人员理解，字母代表装备名称，数字代表具体装备对应的编号，在其他领域也同样适用。
4 数据的存储
对装备保障信息资源进行分类编码，是为了方便数据的结构模型建设，以此达到数据统一采集与管理的目的[5]。本文提出以下2种方式对分类编码的装备保障信息资源进行存储及处理。
4.1 SQL数据库
4.1.1 概念结构设计
在用数据库对数据进行处理前，要把用户需求抽象为概念模型。通过概念模型，将数据库的逻辑结构与数据库管理系统结合起来，形成一个统一的数据库体系。在概念结构设计中，常常使用E-R图来表示实体、属性和联系的方法，并以此来描述现实世界的概念模型。在装备保障信息的数据处理中，概念结构设计对应的E-R图，如图1所示。
图1 概念结构设计的E-R图
在图1中，船舶作为基础核心，分别引出了装备保障信息资源中的保障对象和保障力量2个方面，而保障力量中的保障人员的任务则主要是对保障对象中的3、4、5级(系统、设备、部件)进行检修，以保障船舶的良好工作状况。
4.1.2 逻辑结构设计
通过对E-R图的分析,以装备保障信息资源中的动力系统为例,列出在数据库中的部分数据表，如表1。在表1中，从所属单位一级到部件级均有相应描述，船舶级由船型和船号组成，值得注意的是，装备一栏描述了装备的名称，包含了系统、设备、部件3级，将3级的名称统一表达，在后面一栏有编码对照的情况下，既不影响用户的理解，又节省了空间，避免了因大量数据造成的冗余。
4.1.3 数据库优化设计
数据库的设计关系到系统运行性能，必须充分考虑数据的一致性、完整性、安全性以及可伸缩性。在实际应用中，随着数据量的增大，数据库执行效率会逐渐降低，进而影响系统实际运行的性能，因此需要对数据库进行优化设计[6]。
1)视图设计。视图是数据库中提供给用户以多种角度观察数据库中数据的重要机制。用户通过视图来浏览表中感兴趣的数据，而数据的物理存放位置仍在表中。为了方便查看数据，我们在对装备保障信息资源建立数据库时，建立相应的视图。视图是一个虚拟表，通过视图我们可以查看视图所引用的表中信息，但是要想通过操作视图中的数据来改变数据库中的数据，则需要满足一定的条件才可以达到；而反之，只要表1中的数据出现了变动，这种变动会自动地反映到视图中。
2)索引设计。索引是对数据库表中一个或多个字段的值进行排序而创建的一种分散存储结构。在数据库的表上建立合适的索引，可以提高数据库数据查询的速度，改善数据库的性能。但是除了聚集索引，其他索引的使用都会占用磁盘容量，因此创建索引时必须要与实际应用系统的需求密切结合，在提高查询速度和节省存储空间之间寻求最佳的平衡点。
表1 动力系统数据表
4.2 XML语言
4.2.1 简介及特点
XML是一种可扩展标记语言，被设计用于存储和传输数据，为电子文档增加语义、结构和格式等各方面的信息。它简单易用，有良好的扩展性和自描述性，结构内容和内容显示分离，并且具有严格的格式，可以非常方便的转换成对应的树结构。XML在存储上由于标签名称的反复使用会造成大量冗余，而且它也不具备索引、安全控制、并发用户访问能力，在对数据进行大规模存储时，XML的性能不能满足需要，不适用于对数据进行存储[7]。但当需要对数据进行传递或者解决数据库中一对多或多对多的关系描述时，XML可以方便清晰的解决这些问题。因此，XML作为数据处理的一种方式，可以和数据库的存储功能完美的结合在一起。
4.2.2 数据处理模式
XML作为一种结构化的文档，可以完善的对数据进行描述。当使用者需要对数据进行处理时，遵守一些必要的规则，按照XML的语法对数据进行输入，便可以形成规范化的XML文档。
XML文档是对数据内容进行描述的方式，并可以通过XSL语言进行显示。使用者使用XSL对XML文档进行转换，使其可以通过各种浏览器如Internet Explorer、Firefox等进行浏览，从而达到数据描述以及传递的目的。
4.2.3 文档的设计与显示
XML文档的设计简单而又具有严格的格式，为说明XML的具体设计过程，以船用设备柴油机淡水冷却器的几项数据为例，进行XML文档的设计如下。
该XML文档描述了柴油机淡水冷却器的3项数据以及设备图片的外置链接，虽然从文档中不能直观的了解相关数据，但是通过XSL可以使该文档按照XSL中所设置的格式在一些程序中进行浏览，将XML文档的内容直观的显示出来，让使用者非常方便地了解有关数据。图2就是该文档通过浏览器的一种直观表现。
图2 XML显示效果
5 结束语
通过对当前装备保障工作的现状进行分析，以海上采油多功能工作船为例，提出了一种适用于船舶装备保障信息资源的分类编码方式，以数字字母的组合形式唯一标识每一件装备，旨在解决现阶段保障资源无法进行统一管理所造成的“信息孤岛”问题给保障工作带来的不便。同时对于分类编码后的数据存储处理问题，使用SQL Server数据库对数据进行存储，以XSL语言完成数据的描述以及传输工作。
[1]何瑞祥.舰船装备综合保障技术浅谈[J].舰船科学技术，2011,33(S1):108-110.
[2]朱丹，张宏军.通信装备分类和编码方法研究[J].通信技术，2010，43(9)：165-167.
[3]卢欢欢，李飞，雷茂生，等.气象装备编码规则的研究[J].价值工程，2012，20(3)：290-292.
[4]陈晨，潘晓军，何洪梅.森林防火装备编码初探[J].林业劳动安全，2004，17(2)：38-39.
[5]舒正平，李渊，陈乐，等.装备维修保障管理信息系统建设研究[J].装备指挥技术学院学报，2011，22(2)：5-8.
[6]华艳.大型数据库设计方法的研究[J].电脑知识与技术，2011，7(26)：6321-6323.
[7]江导，姚国祥.XML在数据库设计中的应用及研究[J].计算机工程与设计，2005,26(3)：590-592.
In the present work of equipment support, unified management of information resources cannot be achieved;much inconvenience and" information islands"still exist around transferring and sharing of information.Regarding the issues above, a classification and coding method for equipment support information resources is proposed,by which the related information resources are classified with the progressive hierarchical structure;and an encoding method is proposed which encodes in the form of string combined by letters and numbers.SQL database and XML language are used for storage of classified information resources with the advantages and disadvantages analyzed.Experiments show that the method is of strong applicability,well-defined,easy to understand and unify management storage for information resources.
equipment support information;progressive hierarchical classification;encoding;SQL databased;XML language
湖北省自然科学基金资助项目(2014CFB233)
崔霁月(1992-)，男，山东东营人，在读硕士研究生，研究方向为舰船工程信息可视化技术。
U673
10.13352/j.issn.1001-8328.2017.01.010
2016-08-16
