海上作业人员动态管理系统的设计与实现 |
| 2012-08-24 10:34 作者：聂飞 段学生 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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硅谷网8月24日消息 《硅谷》杂志2012年第14期刊文称，石油是保障经济快速发展的重要战略资源。为保持国内石油的稳定供应，随着科技的发展，石油开采已经从陆地延伸到浅海。受天候和环境的影响，滩海石油开发必须建设人工岛，搭建石油开采平台。生产工人定期轮换登陆生产平台，与传统的采油生产工作时间不同，人员流动性比较大。如果人员状态信息掌握不及时，就会为安全生产带来隐患。开发基于IC卡的海上作业人员动态管理系统，可以及时掌握岛上人员动态，为安全预警、救援提供必要的信息，为安全生产提供保障。
1需求分析
1.1系统面向的用户
使用本系统的用户分为四类：系统管理员，登船点数据管理员，作业及临时登岛人员，生产管理人员。
系统管理员负责登录到本系统的用户创建，IC卡的生成，基础信息维护；登船点数据管理员下载更新登船点基础数据，上传刷卡记录；作业及临时登岛人员通过刷卡记录登岛离岛时间；生产管理人员通过访问WEB系统查询人员基础信息及人员状态。
1.2系统实现的功能
本系统实现以下四个功能：基础数据管理；IC卡的初始化；员工登岛离岛刷卡；数据查询；数据的导入及导出。
基础数据管理实现登船点管理，部门管理，用户创建及授权；
IC卡初始化将按照本系统的存储格式写入员工身份信息，管理用户可通过写卡软件操作IC卡。
员工登岛离岛刷卡：通过在各登船点部署射频IC卡识别设备，员工及临时人员在登岛离岛时刷卡记录。
数据查询实现生产管理人员通过WEB方式查询员工信息及登岛离岛状态。
数据的导入及导出是为了在网络故障等原因导致在登船点不能接入网络时，通过导入和导出的方式实现数据的上传。
1.3系统需要的硬件环境
本系统硬件由服务器，微机，读卡器，IC卡组成。在数据中心部署一台服务器，存储数据，提供WEB服务，各登船点部署一台微机及一个射频IC卡读卡器，为作业人员提供刷卡功能。管理人员配置一台微机及一个射频IC卡读写器，负责IC卡的生成。
1.4网络环境
数据库及WEB服务器放置于数据中心，生产管理人员通过局域网访问WEB服务器，有条件连入数据库中心网络的登船点，可以直接通过网络传输数据，不能连入总部网络的登船点，可以通过导出数据的方式，将数据复制到有网络环境的地方，通过WEB上传方式，将数据上传至数据中心服务器。
2系统设计
2.1系统结构
数据中心服务器采用微机服务器，操作系统为windows2003，web服务器软件为Glassfish3.1，数据库软件为MySQL5.5。
刷卡终端采用微机，操作系统为WindowsXP/Windows7。
2.2开发语言
写卡、刷卡终端软件采用PowerBuilder9开发，通过串行方式与读卡器、读写器通讯。系统管理及查询功能通过web实现，后台使用JAVA语言，前端页面展示采用ExtJS3，数据交互采用AJAX方式，交互的数据格式为JSON。
2.3功能模块设计
2.3.1IC卡管理模块
用户开卡：
第一次使用本系统时，要为所有海上作业人员办理射频IC卡。人员变动增加时，为新增人员办理射频IC卡。写入射频IC卡的内容包括，身份证信息，姓名，性别，部门，岗位等。
信息变更：
当个人信息变更时，同步更新射频IC卡数据，及数据库数据。
挂起：
当某海上作业人员临时变更岗位，但可能短时间恢复海上作业时，要在数据库中挂起该人信息。在使用挂起射频IC卡时，系统会提示该卡处于挂起状态。
注销：
当某海上作业人员调离本单位或岗位，短期内不再进行海上作业时，注销该人的IC卡，将该人员的IC卡，初始化为出厂状态。同时在数据库中标记该人的记录。
补卡：
当海上作业人员的射频IC卡，出现遗失，损坏时，调出数据库中存储的信息，重新为该人生成一个射频IC卡。
2.3.2上岗、离岗管理模块
上岗刷卡管理：
员工上岗时，到指定的终端机上，进行感应刷卡。系统根据读取信息，与数据库系统中基础数据进行对比，如果不在系统数据库中则添加记录，并进行标记，在数据库中，则记录刷卡时间，并且根据系统设定的上岗离岗状态规则，登记状态。
离岗刷卡记录：
员工完成工作任务离开工作岗位，到指定的终端机上，进行感应刷卡。系统根据读取的IC卡信息，记录刷卡时间，并且根据系统设定的上岗离岗状态规则，登记离岗状态。
2.3.3数据导出、导入模块
数据导出：
导出各登船点机的基础信息及刷卡记录信息，可以作为数据备份，也可以作为数据交换的数据源。
数据导入：
将导出数据恢复到数据库中，可以是系统备份的恢复，也可以是不同登船点的刷卡记录合并。
2.3.4数据管理及统计模块
人员状态管理：
进行人员状态检查，列出重复上岗，重复离岗等不合理数据，管理人员根据实际情况分析，确定漏刷，错刷等问题，然后进行调整。
统计阶段数据：
统计阶段时间内，上岗离岗人数。统计人员上岗离岗次数。
2.3.5WEB发布模块
部署web容器。
实现远端的管理部门查询人员基础信息。
实现远端查询现场人员动态。
实现远端查看人员刷卡统计信息。
2.3.6系统管理模块
用户管理：
因为该系统为业务管理系统，所以必须以一定身份使用该系统。使用该系统就要进行用户创建。同时，管理系统用户，删除用户，挂起用户。
权限管理：
使用该系统的用户性质不同，分为登船点用户，管理用户，查询用户。因此要为不同用户赋予不同的角色，保证用户可以使用该系统，并且在合理的权限下使用系统。
登船点管理：
为了更清晰地掌握作业人员是从哪个登船点上岗或返回，要对刷卡终端做登船点识别，在上传的数据中能够反映出刷卡位置。
3WEB页面设计
页面设计采用上中下模式。上部为系统名称及简要说明信息，下部为页脚信息，中部为系统主体区域。
主体区域分为左右两部分，左侧为导航链接，右侧为数据操作实体。
4数据库设计
本系统采用两级数据库，即中心数据库和登船点数据库。可能由于环境的限制，不一定能保证所有的登船点都接入数据中心的网络。如果刷卡记录直接通过网络存储到中心服务器的方式在网络故障时，就会丢失数据，导致数据不完整。因此，可靠的方式是采用两级数据库，刷卡记录数据直接在本地存储，对于具有网络环境的登船点可以直接通过网络上传到数据中心数据库，而无网络环境的登船点采用导出的功能，将导出的数据拷贝到具有网络环境的位置，再登录网站通过web方式导入到中心服务器。
下面介绍主要的数据表：
登船点表（station）
序号 中文名 英文名 类型 宽度 小数 主键
1 登船点ID sid varchar 20 P
2 登船点名称 sname varchar 20
在数据中心服务器上面，登船点表存储各登船点信息。
客户端在用户安装登船点软件后，第一次登录系统时，要进行登船点的初始化，当登船点设置后，客户端不能再更改，避免更改登船点导致上传数据与其它登船点的数据混淆。
员工表（employee）
序号 中文名 英文名 类型 宽度 小数 主键
1 身份证号码 pid varchar 18 P
2 姓名 fname varchar 20
3 性别 gender varchar 2
4 部门 dept varchar 40
5 登船点 station varchar 20
6 岗位 job varchar 40
7 状态 status varchar 20
中心数据库和登船点数据库都有员工信息表，该信息由管理人员维护，可在生成IC卡时，同步写入数据库。登船点客户端软件，不能修改员工表，只能从中心服务器下载该表数据，进行同步更新，保证数据一致。
刷卡信息表（emp_record）
序号 中文名 英文名 类型 宽度 小数 主键
1 身份证号码 pid varchar 18 P
2 姓名 fname varchar 20
3 站号 station varchar 20
4 状态 state varchar 20
5 时间 submit_date timestamp
6 记录方式 record_type varchar 20
该表数据，由登船点端刷卡自动生成，随时可以上传到中心数据库，若登船点出现网络故障导致数据不能生成，可在网络恢复后，由管理员补录数据，或者管理员授权登船点用户数据管理功能，进行手工录入。
5系统实现
5.1写卡部分
该部分功能由系统管理员执行，软件采用Powerbuilder9开发，后台数据库采用MySQL5.5，软件与数据库之间采用ODBC连接，直接访问中心数据库，IC卡射频读写器与PC机通过串口连接。
5.2读卡部分
该部分为登岛离岛作业人员提供自动记录信息的一种方式，软件采用Powerbuilder9开发，在PC机上安装本地数据库MySQL，通过ODBC方式访问。中心数据库MYSQL开启网络访问模式，在软件中建立两个事务，实现数据的远程传输。
5.3WEB管理及查询部分
WEB应用部分，前端显示页面采用与平台无关的Extjs框架，是一个良好用户体验的富客户端，后台软件是由NetBeans开发的JAVAServlet，数据格式采用JSON，WEB容器采用Glassfish3.1。
6结束语
采用Extjs框架开发应用软件，以WEB方式给用户带来了传统应用软件的界面体验，数据格式采用Json，传输方式采用AJAX，使得数据表现与数据处理的逻辑完全分开，降低对系统平台的依赖。
通过B/S、C/S方式，集成了三套子系统，实现了数据采集，传输，管理，查询功能。本系统的实现为不同层次的数据应用整合提供了参考。
作者简介：
聂飞（1967-），男，黑龙江绥化人，本科，工程师，研究方向：计算机软件开发；段学生（1966-）男，辽宁朝阳人，专科，工程师，研究方向：计算机系统集成。（原文载于《硅谷》杂志2012年第14期，硅谷网及《硅谷》杂志版权所有，未经允许禁止转载） |
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