基于Java Web的智慧工地管理系统的设计与实现

罗隽

摘要：信息化的快速发展推动了互联网与各个行业的结合深度，提升了工作与生活的便利性。对于工地而言，以往的人员、设备等主要通过人工管理的方式进行，此种方式效率低且容易出现问题;不能实时记录各类信息，后期难以对相关数据进行分析与统计与操作。在该背景之下，该文主要叙述了智慧工地管理系统的设计与实现状况。对整个系统研究背景进行阐述，确定系统采用Java Web技术体系架构来实现，与此配套业务信息存储的数据库采用MySQL，核心的业务功能是需要完成基本信息管理、实时监控、应急管理、系统管理等功能的编码与测试工作。整个测试结果表明智慧工地管理系统能够处理好工地管理相关业务，提升信息化管理效率。

关键词：智慧工地;Java Web;应急管理;信息化

中图分类号：TP311        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）15-0125-03

1 引言

传统工地管理过程主要通过人工方式进行管理，这样容易出现多方面问题：总体管理效率低，工地的人员、设备、工作进度等业务管理数据混乱，许多数据信息通过纸质的方式进行记录，这些数据格式不统一，后期难以进行有效的管理，整个工地相关的数据存放杂乱，不能实现数据信息的共享，同时整个工地的应急处理方案不清晰，在发生紧急状况不能第一时间进行响应[1]。整个业务的处理时效性差，整个工地的数据信息不能及时、快捷地反映出来，而是后期才能获得，这使得很多信息失真。

因此，综合上述情况，文章进行智慧工地管理系统的研发，整个系统围绕工地的人员、设备、实时监控、应急管理等事务，主要采用信息化的技术与方式进行实现，系统端采用Java技术进行开发，MySQL数据库对各类数据信息进行存储[2]，以此满足工地高效率管理的需求，详细研究内容如下。

1）阐述智慧工地管理系统的相关研发背景与意义，分析其研究现状，以此来确定本系统需要进行研究与设计的相关内容。

2）技术人员进行业务探讨时，确定整个系统需要实现的业务功能，包括基本信息管理、实时监控、应急管理、系统管理等功能。

3）遵循信息化的实现技术规律，之后通过相应的技术进行编码，整个智慧工地管理系统的工作重点是完成业务功能、总体架构方面的设计与编码工作，最后对这些功能进行测试，整个测试的结果需要与设定的目标进行对比分析。

2 相关技术

2.1 Java Web技术

整个信息平台的处理过程之中[3]，对目前多种Java Web方面的开源技术分析确认之后，本平台的开发主要通过SSM框架技术进行[4]，其包括了目前主流的几种处理开源的架构，对这几个详细介绍如下面所示。

1）Spring开源架构：本开源框架的主要处理方式提升了软件开发效率，技术人员通过Ioc管理机制就可以完成Java程序之中新对象的创建处理，后续能够对整个数据信息进行配置与管理完成后续操作，极大地提升了开发效率。

2）MyBatis框架：在整个Java Web实现的系统之中，书籍信息的持久化是重要的内容，此框架核心的工作目标是将数据库表的相关内容进行对象化的操作模式进行处理，用户能够将数据按照对象的管理方式进行运作，核心在于提升数据库的SQL查询、处理与更新处理过程，数据库的映射处理主要通过XML文件与注解的方式进行[5]。

2.2 MySQL数据库

在整个信息化的快速发展之中，随着各行各业应用的深入，各类数据库根据业务处理不同选择对应的数据库来完成数据信息的管理、存储与分析[6]。在大学与科研结构，非结构化的数据库使用较多，包括MongoDB、Hbase等数据，在传统行业业务的处理之中，MySQL、Oracle、SQL Server系列等数据库使用较多。

本智慧工地管理系统主要应用的场景在工地，总体数据信息较少，因此综合对比分析采用的数据库为MySQL数据库[7]。

3 需求分析与设计

3.1 功能需求

结合实际的业务来确定内容，这些业务的建模需要结合实际流程进行确认，而采用的建模技术为UML，采用其众多图形之中的用例图进行分析，具体进行建模分析的流程包括管理员的操作流程与用户操作流程两个方面。在整个用户流程分析与确定之后，后续能够针对这些确定的业务进行程序的编码实现操作。

整个系统由管理员进行操作，进行人员、设备等管理操作，用户在系统的用例图如图1所示。

整个用户根据操作的需要进行基本信息管理、应急管理、实时监控与系统管理等操作，数据库负责对这些数据信息进行更新。

3.2 非功能需求

在智慧工地管理系统之中，确认的功能包括应急管理、基本信息管理、系统管理等。这些功能用户在进行使用与操作的时候，也需要多方面考虑安全性、可靠性与响应时间等方面的指标，具体这些考虑的内容如下面所示。

1）系统安全性与可用性方面的内容：系统进行应用程序的开发时，安全性也需要重点考虑，核心工作方式是通过多个措施提升系统运行的安全性;对于可用性，主要在于系统对外工作的多个业务功能，这些功能具备可用性在于较多用户同时访问系统的时候，这些业务功能仍然能够正常进行工作与业务的处理。

2）智慧工地管理系统的响应时间：在整个非功能的指标分析之中，响应时间是核心的技术指标，若总体系统的数据统计、数据处理效率低，则必然整个系统的使用友好度不高，因此需要對整个业务处理流程需要的关键内容进行优化，提升业务逻辑程序响应的响应速度。

3.3 系统架构设计

智慧工地管理系统的实现之中，技术部分确定其采用Java Web体系之中的SSM技术进行实现，整个技术架构的层次主要分为三个方面来进行关注与设计，主要围绕用户使用角度、数据的存储管理与整个业务逻辑程序处理方面。SSM技术采用基于MVC的体系进行开发，此开发模式主要的技术特点是可扩展性高，整个业务逻辑程序之间的耦合度低。具体三层体系架构的内容如图2所示。

在整个基于MVC模式实现的智慧工地管理系统的实现之中，每一次的工作目标与处理内容不同，在这个基础之上，需要完成核心主营业务的分析与设计操作，具体三层体系架构每一层分析与设计的内容如下：

用户层：这一层主要的设计目标是与用户进行交互处理，围绕着用户的处理需要，对整个人员管理、实时监控、应急管理等多模块进行操作与处理，满足用户的操作需要。

业务逻辑层：在整个系统的分析交互之中，这一层是工作核心与重点，其根据整个前端用户的操作需要来完成业务逻辑处理的实现与管理。针对工地、设备、人员等业务功能进行实时处理，每一次的处理结果需要在用户层进行展示，同时需要的数据信息与管理之后的数据信息都需要存储到数据库之中。

数据层：在整个系统的不同架构设计之中，数据层的核心工作目标是为了业务逻辑层与用户提供完善的数据处理信息。这些内容都存储到不同的数据库表格之中，每一步业务处理的同时完成整个数据的更新与存储。数据表格通过持久化的方式进行，通过对象的方式完成详细业务的处理。

4 系统功能实现与测试

4.1 系统功能实现

4.1.1 基本信息管理模块实现

在工地管理功能之中，基本信息管理主要对各类设备与人员信息进行维护，使得这些基本数据信息能够存储到系统之中，具体如图3所示。

如图3所示，在整个工地管理之中，用户登录系统之后选择基本信息管理，此模块主要针对人员及设备进行管理，以此来选择其中的设备管理，根据页面的操作提示完成数据信息的录入与维护操作。

4.1.2 实时监控管理模块实现

在整个实时监控之中，根据环保的要求，要针对工地环境进行监控，同时通过视频监控记录整个工地的作业实况。在查看整个监控数据信息时，工作人员可选择具体的视频设备进行对应工地对应环境的查看。

4.1.3 应急管理模块实现

整个工地管理需要做好应急预案。工作人员需要将整个应急方案的内容、流程、责任人等内容按照系统要求的内容进行处理与更新，数据库完成这些数据的存储与管理。

4.1.4 系统管理模块实现

整个智慧工地管理系统之中，系统管理业务功能涉及的业务较多，包括用户的注册、登录与自身信息修改等业务。系统管理员能够对用户日常信息发起添加、维护操作。

4.2系统测试

4.2.1 测试环境

整个测试环境的部署与配置主要分为两个方面，服务器端主要配置智慧工地管理系统的业务处理程序，完成应急方案、设备、用户等方面的管理，同时需要对这些数据信息存储的数据库进行管理;而整个业务功能的测试主要在用户端进行操作，记录每一次测试结果，对出现问题的程序进行修改完善。

4.2.2 测试目标

对于整个工地管理系统的测试操作，核心的测试工作目标是测试整个功能的完整性与可用性。对于完整性测试而言，需要对业务逻辑程序可能遇到的情况进行分阶段测试，判断整个实现的总体功能与功能细节进行确认，对于存在问题的功能及時进行修改与完善;而对于可用性的测试细节，主要考虑整个系统实现的接口、响应时间等处理方面的性能，这些指标能够符合用户的操作习惯 [8]。同时对于工地管理系统的测试过程，也需要对常用的安全风险进行测试操作，例如用户的权限方面的验证，判断不同类型的用户在登录时候能否符合操作要求。

5 结论

在整个智慧工地管理系统的实现之中，核心采用的技术是信息化技术，围绕需求分析阶段确定的工作内容进行，核心需求包括基本信息管理、应急管理、系统管理与实时监控，采用UML技术对这些处理过程进行分析与建模，以此明确系统的开发内容。在需求分析的指导下，对基本信息管理、应急管理、系统管理等功能进行编码实现与测试，最后测试结果表明整个系统具备良好的应用效果。

目前智慧工地管理系统的应用过程能够及时对应急方案、人员、社会部等相关业务进行管理，提高了工地信息化的高效率管理方式，在一定程度上促进了工地信息化的快速发展。目前整个系统的实现过程还存在多个方面的问题：一方面需要结合实际用户的使用意见对此系统进行改进;另一方面在整个系统性能稳定性方面需要进行持续的完善。

参考文献：

[1] 张军波.基于“BIM+信息集成”的智慧工地平台探索研究[J].智慧中国，2021（1）：79-80.

[2] 柴洪伟，赵欣.基于物联网技术的智慧工地系统设计及应用[J].工程建设与设计， 2019（A01）：14-16

[3] 王毅军.智能管理系统在施工管理中的应用[J].居业，2019，11（8）：138-139.

[4] 李忠.MySQL数据库开发与管理维护[M].北京：机械工业出版社，2019。

[5] 张弥.智慧工地系统在建筑施工过程中的应用探究[J].四川水泥，2020（2）：292.

[6] 唐汉明，翟振兴，关宝军.深入浅出MySQL：数据库开发、优化与管理维护[M].北京：人民邮电出版社，2014.

[7] 王庆，杨文晖.基于HTML5的移动Web技术[J].软件导刊，2013，12（12）：145-147.

[8] 陶国荣.jQuery权威指南[M].北京：机械工业出版社，2013.

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