浅谈基于不同组件开发技术的工程管理信息系统研究论文(精选10篇)
1 工程管理信息系统与组件开发技术的科学概念
工程是科学和数学的某种应用通,通过这一应用,使自然界物质和能源的特性能够通过各种结构、产品和机器反应出来,是以最短的时间和精力做出高效、可靠且对人类有用的东西。有组织、有目的的群体性活动是为了改善自身生存和生活条件,并根据当时对自然规律的认识而进行的物化劳动的过程。“工程管理是对工程所进行的决策、组织、计划、协调、指挥与控制”。工程管理信息系统在现在的生活中有了较多应用,在概念和方法上有了巨大的变化,现阶段的工程管理系统无论作为学科,还是内容都更为丰富。工程管理信息系统的组件是个复杂的工程,基于不同组件的开发技术成为发展的必然趋势。
关键词:GIS,设备管理,SuperMap Objects,监控,DDE
2000年全国煤炭产量为12.5亿吨, 2006年产量为23.8亿吨, 2013年达到36.8亿吨, 年均增幅8.7%, 煤炭产量的增加催生了一大批现代化综合性煤炭企业的出现。现代煤矿企业大多已经实现了机械化和电气化生产, 但是对于设备的管理却相对落后[1,2]。先进的煤矿设备的使用促进了企业发展, 但煤矿设备管理越来越复杂, 要保证企业的快速发展, 就要以良好的设备利用效率和投资效果来保证生产经营目标的实现。同时购买煤矿设备的费用占煤矿开采成本的40%以上, 因此提高煤矿设备的使用率及延长设备使用年限是提高煤矿生产效率和降低成本的有效措施也是提高现代煤矿企业竞争力的关键问题[3]。
国内煤矿机电设备自动化管理水平不是很高, 大多数煤矿将设备购置进来后按编号或者类型将设备的基本信息和相关情况记入设备档案, 再将档案存档。以后档案很少有人维护, 如设备位置的改变、检修记录、维修情况、设备当前状态、是否报废等信息无法在设备台帐上体现, 即在设备档案上无法跟踪查询设备信息及状态。某些使用了设备管理系统的煤矿企业所用的设备管理系统都是普通的MIS系统管理软件, 还尚未开发出成熟的图形交互设备管理系统软件。本文将从系统的建设目标、系统结构、系统功能、系统开发等几个方面详细介绍基于组件式GIS的矿井设备管理信息系统。
1组件式GIS简介
组件式对象模型 (Component Object Model, 以下简称COM) 是一种允许对象之间跨进程、跨计算机进行交互的技术, 并且使得这种交互容易得好像在本地计算机的同一进程中进行一样。其中COM是OLE和Active X共同的基础。COM不是一种面向对象的语言, 而是一种二进制标准。COM所建立的是一个软件模块与另一个软件模块之间的链接, 当这种链接建立之后, 模块之间就可以通过称之为“接口”的机制来进行通信[4]。
地理信息系统 (Geographic Information System, 以下简称GIS) 技术的发展, 在软件模式上经历了功能模块、包式软件、核心式软件, 从而发展到COMGIS的过程。COMGIS的基本思想是把GIS的各大功能模块划分为几个控件, 每个控件完成不同的功能。各个GIS控件之间, 以及GIS控件与其他非GIS控件之间, 可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来, 形成最终的GIS应用。COMGIS是面向对象技术和组件式软件在GIS软件开发中的应用[4]。
COMGIS的出现使得GIS开发更为简单, 由于COMGIS不依赖于某一种开发语言, 所以它可以嵌入通用的开发环境 (如:Visual Basic、Delphi和VC++等) 中实现GIS功能, 专业模型则可以使用这些通用开发环境来实现, 也可以插入其他的专业性模型分析控件。
2系统的建设目标
作为一个矿井设备管理信息系统, 除了具有界面友好、易于操作等基本特点外, 还应完成如下目标:
a.实现传统MIS设备管理系统的所有功能;b.数据共享, 提供开放的标准数据接口, 能够使用CAD和其他GIS格式的图形数据;c.实现各种空间查询, 例如设备位置查询、最短线路查询、缓冲区查询等, 为矿井设备管理和矿井突发事件提供决策依据;d.实现井下设备工作状态的图中实时显示;e.实现煤矿设备的全生命周期管理, 包括计划、购置、保养、维修、报废整个环节。
3系统结构
根据系统的建设目标, 基于面向对象的程序设计思想和模块化的系统结构, 本着方便实用、界面友好、容易扩展的原则, 设计了如下的系统总体结构。如图1所示, 主要功能模块包括:矿图管理模块、报表管理模块、设备管理模块、设备分析模块、实时数据接口模块、其他数据接口模块、空间查询模块和系统帮助模块。
4系统功能
4.1矿图管理功能
矿图可以使用Super Map Deskpro绘制, 也可以使用Super Map Objects提供的绘图接口实现绘制, 还可以利用所提供的工具将现有其他格式的数据 (如CAD、Map Info等格式) 导入。由于Super Map采用工作空间的形式来管理数据, 一个工作空间可以包括所有数据, 诸如:点、线、面等图形数据, 网络拓扑关系数据, 属性数据, 专题图等, 所以使用Super Map Objects开发的GIS应用在数据结构方面与Super Map公司的所有软件产品的数据格式完全一致, 可以互相访问, 实现了无缝结合。利用Super Map Objects提供的图形输出接口, 可以根据实际需要, 方便的输出各种矿图。
4.2报表管理
报表管理功能除了完成传统MIS设备信息管理系统的报表功能外, 还能与煤矿现有的监测平台通过数据接口作为纽带结合起来, 将监测平台实时传递的各种数据 (如风机、绞车、水泵在线监测系统等的实时数据) 存储到实时数据库中, 作为将来分析设备运行状态和能耗分析的基础数据。同时, 也支持手工录入数据, 以备数据接口或监测平台出现故障时能够正常的工作。除了设备状态报表输出功能外, 还具有历史数据归档、查询的功能, 能够查询任意历史时刻的数据。
4.3设备管理
设备管理功能模块与其他MIS模式的设备信息管理系统相似, 负责执行设备信息录入、增减、设备状态信息维护、和设备数据校验的功能。
4.4设备分析
设备分析模块包括工况分析、能耗分析和结果输出等功能, 本模块的主要功能是把实时数据库传递的设备工况、能耗信息进行综合分析计算, 确认设备是否在预定工况下工作, 能耗是否出现异常, 如出现异常将自动报警, 将报警信息自动发送到责任人手机。
4.5实时数据接口
通过与煤矿现有的监测平台相结合, 实时的获取监测平台的各种数据, 将数据分类保存, 作为系统的基础数据, 并提供给系统其他模块使用, 例如报表管理模块、设备分析模块等。实时数据接口与其他数据接口相配合, 完成实时数据和非实时数据的接入。
4.6空间查询
空间查询功能主要包括:空间定位查询, 缓冲区查询, 最短路径查询, 以及矿井发生灾变时期的最佳避灾路线查询 (如避开井下危险设备路线) 等, 为矿井发生火灾、水灾时期确定救援方案提供决策依据。同时还包括设备信息的查询, 以及以专题图的方式显示设备信息等功能。
4.7系统帮助
系统帮助部分主要包括系统的使用说明, 具体操作, 以及算法说明的内容。为了使用户更好的使用提供技术支持。
5系统开发
根据系统的建设目标, 将系统分为五个模块分别进行开发。a.矿图编辑处理与输出模块, 其中包括图形的编辑和处理、拓扑关系的管理、以及属性的编辑处理等;b.报表管理模块;c.设备管理模块;d.数据接口模块, 其中包括图形数据接口和实时数据接口模块;e.设备分析模块, 包括工况分析和能耗分析;f.空间查询模块;g.系统帮助模块。
系统采用组件式GIS开发平台Super Map Objects 5.2考虑到单个矿井的数据量不是很大, 故数据库采用了微软的Access数据库, 使用面向对象的Visual Basic 6.0进行集成开发。图形的编辑、存储、显示、以及空间分析等使用Super Map Objects 5.2提供的接口来实现, 设备分析、实时数据接口、报表等功能使用Visual Basic 6.0编程实现。
结束语
采用组件式GIS开发矿井设备管理信息系统软件, 不但具有速度快、质量高、功能完善的优点, 而且还具有只有专业GIS软件才具有的功能, 例如缓冲区分析, 空间查询等功能, 是传统的矿井设备管理信息系统软件开发方式所不能达到的。并且, 组件式GIS不受开发平台的限制, 开发人员可以任意选择自己所熟悉的开发语言进行软件开发, 系统集成方便, 和其他图形系统 (如CAD、Super Map等) 数据共享方便, 是一种较为理想的专业领域软件开发方式。
参考文献
[1]李承瑞.煤矿设备管理信息化建设[J].安徽科技, 2005 (2) :81-81.
[2]万艳丽, 张毅.煤矿设备管理信息化的现状和对策[J].河南科技, 2004, (9) :17-17.
[3]牛申霞.基于GIS煤矿机电设备可视化管理系统研究[D].河北:河北工程大学, 2010.
关键词:指纹识别 IC卡准考证 考试 替考
中图分类号:TP311.51 文献标识码:A文章编号:1673-8454(2007)11-0048-02
一、研发的社会背景
国内的升学考试、职称晋级考试、成人高等教育考试以及各种招聘工作所举办的考试均面向全社会。由于报考人员来自社会的各行各业,故在管理上比较复杂,如何加强对考试的管理已成为一个不容忽视的问题。目前普遍采用的管理方式为:报考人员提供身份证复印件,由管理部门集中制作准考证,考试时再对考试者的身份证与准考证内登记的内容和照片进行核对。由于各种原因身份证上的照片往往与身份证合法持有者本人不完全一致,这就为某些投机分子提供了可乘之机。为加强考场管理,杜绝代考、漏考等作弊行为的发生,增加考试管理的透明度,当前急需研制出一套能准确识别报考人和参考人身份特征的考试管理系统。IC卡具有大容量和高安全性的特性,可在卡内存储持卡人的身份特征和指纹信息,在提供高安全性信息保护的同时配合指纹验证终端为持卡人提供个人身份的验证功能。[1][2]
二、指纹IC卡准考证应用设计
根据考试管理的要求,系统应该提供以下功能:考生身份的脱机指纹验证;考生个人信息的联机或脱机安全读写;考试管理信息的联机或脱机安全读写;指纹IC卡准考证的发放和禁用管理。
1.系统结构设计
系统应该同时提供联机和脱机两种应用环境以适应不同的应用场合,系统结构如图1所示。
(1)考试管理中心设在举办考试的管理部门,由后台主机(服务器)和数据库组成,主要提供考生信息管理和指纹IC卡准考证的发放管理;
(2)考点管理中心(含指纹IC卡准考证验证终端)设在举办考试的考点,由终端机(PC)通过拨号网络与后台主机组成一个广域网,主要提供考生信息管理和指纹IC卡准考证的验证管理。
指纹IC卡准考证验证终端系统由带IC卡读写器的指纹验证终端和主机组成,主要提供考生身份的验证和考生信息的查询。
2.卡片结构设计
根据考试准考证管理系统的需求,采用符合ISO7816标准的存储卡作为个人安全信息以及持卡人本人指纹信息的卡片载体。[3] 在卡片上建立指纹卡应用区域,同时在卡片上保留一定空间,供以后加发新的卡片专项应用。卡片上除了安全密钥文件外,主要用于存储应用信息的工作文件。工作文件分为考生个人资料基本文件、考生指纹模板文件和考试管理信息文件三个部分,详见表1、表2、表3。
3.指纹IC卡准考证密钥管理
为了保证系统的安全,我们特别设计了一套基于IC卡的完整的密钥管理体系。主要包含以下内容:
(1)密钥的生成与存储。IC卡系统的所有相关密钥由安全控管系统的密钥生成系统随机生成。密钥由A码和B码组成。A码为工作密钥,B码为公钥。[4] 所有的密钥均无法直接读取,工作密钥由密钥生成系统生成后传输至制发卡系统,制卡时存储在用户的IC卡中;公钥由密钥生成系统生成后存储于中心主机系统,可根据需要写入考点终端系统和手持式指纹验证终端,如图2所示。
(2)密钥分布控制。指纹IC卡准考证系统中的密钥按应用类型的需求分布,不同的应用类型其密钥完全独立而且各不相同。应用类型的所有密钥按设备类型分布,如中心主机具有全部密钥,而手持式指纹验证终端只具有脱机安全认证工作密钥。
(3)指纹IC卡脱机验证。指纹IC卡脱机验证提供在脱机(非连线)情况下对卡片操作的安全管理手段,这种验证方式要求手持式指纹验证终端提供密钥验证信息。
(4)指纹IC卡联机验证。指纹IC卡联机验证用于手持式指纹验证终端无法脱机提供密钥验证信息的情况。通过联机方式(考点终端系统)将验证请求信息发往主机后,由中心安全模组对指纹IC卡提供的验证信息予以认证,认证信息回送终端后,指纹IC卡对中心提供的认证数据进行再次确认后才能进行后续操作。
(5)卡片使用期的认证。卡片在使用期内的认证体现在下列四个方面:发卡机构验证、卡片有效期验证、黑名单检验和持卡人密码认证。以上检验都需在卡终端上执行。黑名单检验或者通过联机进行,或者由手持式指纹验证终端定期下传黑名单记录并储存在终端内来实现。
(6)指纹IC卡的安全管理。本系统在使用期间利用以下安全管理来保证指纹IC卡内信息存取的安全性与完整性。
①密钥管理是为保证操作的安全性,指纹IC卡提供了不同类型的密钥,主要有发卡管理密钥和终端认证密钥;
②个人密码管理是持卡人个人密码;
③密钥离散管理是通过离散方法根据主密钥(公钥)产生每张指纹IC卡上的密钥,保证每张卡片的密钥各不相同,这样就可以很好地防止密钥失密或伪造问题。
4.指纹IC卡准考证数据写入及读出流程图
指纹IC卡准考证数据写入及读出流程如图3、图4所示。
三、结束语
指纹识别技术在考试管理系统中提供了多重安全认证手段,以保护卡内信息的安全性、完整性和不可更改性;利用卡片的大容量来存储多枚指纹以防止因手指外伤等原因引起的指纹模板失配问题;形成了安全又高效的密钥生成和传输管理机制;由于采用了安全而又完整的指纹管理信息系统,从而使考试方法更加科学化。
参考文献:
[1]公安部刑事侦查局编译.指纹显现处理技术手册[M]. 北京:群众出版社,1992.9
[2]公安部政治部编.痕迹检验学[M].北京:警官教育出版社,1997.10
[3]贾超,申玄京,李玲,刘学军,康辉.计算机网络[M].吉林:吉林科技出版社,1999
基于组件式GIS的土地潜力分区信息系统设计
土地潜力定性与定量分析,是土地开发利用整理的重要指标.本文以阜新市伊吗图镇采煤沉陷区土地整理项目为例,论述了应用组件式GIS-SuperMapGIS建立土地开发整理潜力分区信息系统的方法.该方法革新了传统的手工方法,提高了工作效率和质量.
作 者:高茜 张振文 GAO Qian ZHANG Zhenwen 作者单位:辽宁工程技术大学资源与环境学院地质工程系,辽宁,阜新,123000 刊 名:城市地质 英文刊名:URBAN GEOLOGY 年,卷(期): 4(1) 分类号:P628+.5 关键词:土地 潜力分区 组件式GIS SuperMapGIS1.1 系统功能模块设计
基于构件技术的信息管理系统应用浏览器和服务器结构,使用Tomcat 7.0 的Java 服务器页面部署网络。通过调研网络用户的实际需求,信息管理系统应拥有信息资源监控、用户任务管理、信息超负荷管理、任务日志处理以及登录管理五大项主功能。任务日志处理和登录管理模块属于前台主功能模块,信息资源监控、用户任务管理和信息超负荷管理属于后台主功能模块。基于构件技术的信息管理系统将上述五项功能划分成若干辅助功能模块.
(1)信息资源监控模块。负责进行计算机操作系统中设备和软件的资源管理与监控,由设备监控、软件划分和信息提取三个子模块组成。设备监控模块对设备的增减情况和资源分配情况进行监控,获取设备的规格、工作状态、安装方位和串口类型。软件划分模块在基于构件技术的信息管理系统的作用主要是对计算机操作系统中的软件资源进行整理,按照工作类型、内存、资源占用率等项目将软件分类,网络用户也可以直接指定分类类型,或以某一区域为约束对软件进行划分。信息提取模块负责将设备监控模块和软件划分模块的监控和分类结果提取出来,并传送给用户任务管理模块。
(2)用户任务管理模块。负责对设备监控结果和软件分类结果进行细致分析,给出用户任务合理分配结果,由虚拟专用网络管理、软件任务管理以及任务分配与管理三个子模块组成。计算机操作系统使用虚拟专用网络进行信息通信,虚拟专用网络管理模块可对不同类型和状态下的虚拟专用网络信息通信进行定义,再通过分析设备监控结果,输出信息通信中设备的使用情况,对处于虚拟专用网络中的设备进行标记,防止设备被网络用户误删,造成计算机操作系统崩溃。软件任务管理在软件分类结果中挑选出存在重复信息管理工作的相似软件,将相似软件的同类型信息合并在同一条处理通道中,当通道内信息达到饱和状态时进行信息管理工作。任务分配与管理模块提取出虚拟专用网络管理模块中的数据,将虚拟专用网络分为局域网、租用网和桥接网三种类型,在不同类型的网络中为网络用户信息的管理任务分配不同的构件资源。
(3)信息超负荷管理模块。监控网络信息通信通道,设置阈值,当信息超出阈值后进行报警。
(4)任务日志处理模块。对用户任务管理模块分配出的网络用户信息管理任务日志进行管理,包括对日志进行登记、删除和修正。
(5)登录管理模块。负责限制网络用户的功能使用权限、分配新用户IP地址、对系统构件进行导入和导出,由网络用户列表、用户信息修改和用户信息新建三个子模块组成。其中,网络用户列表模块和用户信息修改模块只有系统管理员才能使用,用户信息新建模块的使用权限无限制。
1.2 系统前台构件的设计与实现
基于构件技术的信息管理系统的前台构件是一种典型的MVP结构,它对信息的管理方式共分为三个等级,三个等级提供的功能模块实现方式也不同,第1、2 等级前台构件的信息管理工作是自动进行的,网络用户无需对其中的数据进行调用。而第3等级前台构件需要提供用户使用界面,因而必须进行调用功能的开发,构件技术为其提供了JSF框架实现调用功能。由于三个等级前台构件的功能实现方式存在差异,基于构件技术的信息管理系统对前台构件的设计要求也不尽相同,,经由第3等级构件汇总所有前台构件的信息管理程序,程序以代码方式进行传送,基本的信息管理程序代码表示如下:
ManageMentauxiliaryWeightGrade2
{
PersonalCharacter?stringinvalidDesignation;}
ManagementCharacter?stringMeans2
{
//获取功能模块的信息管理对象
WeightGradeAmanagedInvalid=(WeightGrade2)
GainComponentManaged“(invalidDesignation);
//依次给出构件管理方式
feedbackmanagedInvalid.means2;
ManagemenTauxiliaryUserGradeBextexldsWeightGrade2
//反馈构件程序内容
ManagementCharacter?stringMeans2()
//复写网络中设备与软件程序
系统前台构件以第2等级构件为父节点,即信息管理程序代码使用的管理方式等同于第2等级构件管理方式,其能够利用子节点的软件分类结果采集信息管理对象,从而完成构件技术对网络中设备与软件的程序复写,实现不同管理程序之间的信息融合。
1.3 系统后台构件的设计与实现
基于构件技术的信息管理系统的所有后台构件均能对前台构件的信息进行接收,并可根据前台构件给出的信息管理程序代码完成构件配置。但前台构件往往需要与多个网络用户进行沟通,信息结构极其不统一。为了确保网络用户信息管理任务的准确性,后台构件需要将信息结构定义成标准格式,图3给出的是后台构件信息结构标准格式。
,系统后台构件使用了一种名为JGroups的群组通信工具定义了信息结构的标准格式,给出的格式具有通信敏感度高、信息同步性强的优点,可进行系统各功能模块之间高可靠性的信息通信。标准格式的信息头中包含网络用户信息中的专属特征数据,优先级标记用于写入信息通信顺序,通信目标方位和初始方位可由后台构件自行填写。
2 实验结果与分析
为了确保本文设计的基于构件技术的信息管理系统具有良好的应用价值,现通过一次实验分析系统的资源分配效果和功能需求度。在某市的路政单位、教学单位和公安单位分别安装本文系统,实验中的系统管理对象为上述三个单位计算机操作系统中产生的信息,将三者分别标记为路政信息、教学信息和公安信息。实验持续7 天,7 天内本文系统同时进行三种信息的管理工作。实验结束后,分析本文系统的资源分配效果和功能需求度并进行汇总。
3 结语
精细农业已在国内外得到广泛的开展, 有众多的专家正在进行关于精细农业实践中需要的技术和设备的研究[1,2]。快速有效地采集和描述影响作物生长的空间变量信息, 是开展精细农业实践的重要基础, 然而田间信息处理技术的研究仍不能满足精细农业实践的要求。目前, GIS技术在信息管理方面发挥了重要的作用, GIS的应用增强了信息统计分析的直观性, 提高了工作效率。中国地质大学的左仁广和汪新庆[3]研发了野外地质数据采集系统, 实现了地质数据的方便采集、存储、处理以及输出。况代智[4]研究并开发了基于MapObjects的城市地理信息公众查询系统, 该系统除具有一般管理系统的功能外, 还具有GIS所特有的空间查询和分析功能。在目前国内外开发的地理信息系统软件费用较高的情况下, 开发基于组件技术的农田信息处理系统, 适合我国国情, 有利于精细农业的有效开展。
1 系统开发的关键技术
1.1 组件技术
MapObjects是ESRI公司开发的GIS系列产品中的重要组成部分, 其结构合理、简洁, 是目前较为流行的组件。它建立在微软的对象联接和嵌入基础上, 是一组供应用开发人员使用的制图与GIS功能的控件[5]。它有一个叫Map的ActiveX控件和30多个可编程的ActiveX对象组成, 能够有效地将空间数据和属性数据连接起来。MapObjects的使用和开发过程与使用其它的ActiveX 控件一样, 在VisualBasic 6.0的编程环境下, 只要把MapObjects 的Map 控件添加到应用程序当中, 就可以通过接口对MapObjects所提供的各种功能进行调用。
1.2 应用DGPS接收并处理农田信息
1.2.1 DGPS定位信息的数据格式及坐标转换
DGPS定位信息的接收处理主要是对DGPS接收机输出的定位数据进行处理。在本系统中采用Trimble公司的 Ag132接收机来进行定位, 其定位数据以 RS-232协议进行传输。通过提取串行通信端口的信息, 可以得到DGPS的定位信息。Ag132接收机的定位数据以NMEA-0183标准的语句格式输出, 包括 GGA, RMC, GSA 等十几种数据格式。GGA格式是目前最常用的一种格式, 通过解析 GGA 格式的数据, 可以将经度、纬度信息提取出来, 通过平面投影坐标转换, 将大地坐标 (经纬度形式) 转换为高斯坐标 ( X , Y 形式) , 实时显示在屏幕上。
1.2.2 DGPS定位信息的处理
DGPS接收机只要处于工作状态就会源源不断地接收并将计算出的DGPS导航定位信息通过串行通讯接口传送到计算机中。为了保证数据能够被正确地传输、及时地取出, 需要对计算机的串行口进行配置, 使其和硬件部分的串口协议配置一致。主要配置的项目有用来通信的串口号, 数据传输的波特率、起始位、数据位、停止位和奇偶校验位。其中, 起始位默认为 1 位。接收到一条数据后, 首先打开串口, 从缓冲区里取出数据, 由于缓冲区里的数据有定位信息、传感器信息等多种格式, 所以需要首先把他们分辨开来。Ag132 接收器输出的是 NMEA-0183 语句, 通过判断从缓冲区里提取语句的语句头是否为“$GPGGA”就可以分辨出是否为有用的定位信息, 并做出相应的处理。
2 农田信息处理系统的具体实现
2.1 系统开发环境
由于MapObjects支持的环境是Windows95以上版本, 本研究选用了WindowsXP作为操作系统, 基于VB6. 0开发语言, 用MapObjects2.3组件进行系统开发, 并采用SQL Server作为数据库平台, 建立空间数据库和土壤特性数据库。
2.2 系统的结构设计
系统采用客户/服务器模式设计, 它由底层数据库、功能模块、用户图形界面3部分组成。底层数据库主要包括图形数据库和属性数据库, 通过 ADO与其进行接口访问;用户图形界面利用VB设计;功能模块包含有具体的功能。
2.3 空间数据库和属性数据库的设计
2.3.1 空间数据库
空间数据库在用户端以Shape文件格式暂存, 在服务端以Shape文件的“Shape”字段以点、线、面3种形式以二进制格式存储。
本系统主要是通过空间数据库与土壤特性数据库的连接, 使地理信息服务于农田信息不平衡的表达。空间数据库中原有字段:AREA;PERIMETER;NAME分别记录了试验田各个多边形的面积、编号、名称等属性值。本系统采用在VB中调用MapObjects控件开发技术, 在两个数据库的连接上, 利用Arc/View软件对原有的地理信息数据库进行修改, 添加了地块名称, 地块名称属性记录各个地块的中文名称。在本系统中可以查看空间数据库的结构及其它具体数据, 用户通过鼠标选定任何一个地块, 可知该地块的名称、位置, 以及与该地块相关的信息数据库中的一些记录。用户还可以通过操作界面, 实现一些基本的GIS功能, 如地图的载入、放大、缩小、平移、标注、查看地区信息以及恢复原始地图大小等。
2.3.2 属性数据库
属性数据库包括土壤采样数据、土壤状态数据等。本系统采用SQL Server建立土壤特性数据库, 不仅在于它可以方便地对数据进行增、删、改等, 而且支持大型数据库。VB中开发数据库的强大功能也保证了数据库扩充与修改的可能性, 只要在程序中添加几句代码就可以实现数据库字段的扩充。土壤特性数据库中含有下列字段:地块名, 含水量, 有机质, 全氮, 速效氮, 速效磷, 速效钾, 全盐量, 籽粒产量。通过共用字段“地块名”与空间数据库建立联系。
2.4 系统的功能实现
系统采用Mapobjects+VB的模式编程, 使Mapobjects显示和维护地理信息, 使用VB通过微软ADO标准进行外部数据库访问并完成界面设计及数据显示。系统可以实现基本的GIS功能, 主要包括:坐标转换、地图操作、统计分析和查询等功能。系统功能结构, 如图1所示;系统界面及部分功能显示, 如图2所示。
1) 地图图层的加载与显示。
Mapobjects可以在程序设计期间载入图层, 也可以在程序运行中添加、删除图层或改变图层的属性, 这些都可操纵Mapobjects对象的编程语句实现。本系统采用在程序运行中加载图层并在控件中显示, 主要程序代码如下:
Dim dc As new Mapobjects2.Dataconnection dc.Database=App.path&"TR"
If Not dc.connect Then End
Dim Shplayer As New MapObjects2.Maplayer
Set Shplayer.GeoDataset=dc.FindGeoDataset ("测试地块")
Map1.layers.Add Shplayer
2) 地图数据基本操作。主要程序代码如下:
放大
Set Map1.Extent = Map1.TrackRectangle
缩小
Set r=Map1.Extentr.ScaleRectangle
Set Map1. Extent =r
漫游
Map1.pan
全屏
Set Map1.Extent = Map1.FullExtent
3) 专题图的绘制。
用MapObjects中的ClassBreakRenderer着色对象, 可以实现专题图的绘制功能。主要程序代码如下:
Dim stats As MapObjects2.Statistics
Set plyr = mapView.Layers (0)
Set recs = plyr.Records
Set cbr = New
MapObjects2.ClassBreaksRenderer
Set plyr = mapView.Layers (0)
Set plyr.Renderer = cbr
4) 田间信息的查询。
信息查询包括空间查询和条件查询。空间查询主要实现图形及其属性的查询, 可以通过鼠标点击的方法, 弹出对话框显示相关的属性数据。
应用MapObjects中的SearchExpression方法和FlashShape方法可将查找到的符合条件的地块闪烁显示。主要程序代码如下:
Dim curRec As MapObjects2.Recordset
Dim curIndex As Long, aIndex As Long, aRec As Long, i As Long
Dim aField As Object
Dim aName As String
curIndex = Combo1.ListIndex
aIndex = layerNum (1, curIndex)
aRec = layerNum (2, curIndex)
aName = layerName (aIndex)
Set curRec = Recs2 (aIndex)
curRec.MoveFirst
If aRec > 0 Then
For i = 1 To aRec
curRec.MoveNext
Next i
End If
Map1.FlashShape curRec ("shape") .Value, 3
3 结论
基于MapObjects组件技术的农田信息处理系统的开发具有周期短、成本低、简单易用、灵活方便等优点。VB环境下嵌入Mapobjects组件能够实现基本的GIS功能。空间数据和属性数据都存储在SQL Server 2000上, 便于数据的组织和管理。利用ADO组件很容易实现客户/服务器模式的精细农业地理信息系统的开发。
参考文献
[1]张淑娟.基于GPS和GIS的精细农业田间信息采集和处理方法的研究[M].杭州:浙江大学出版社, 2003.
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[3]左仁广, 汪新庆.基于MapObjects野外地质数据采集系统设计与实现[J].地质与勘探, 2005, 41 (5) :77-81.
[4]况代智.基于MO的城市地理信息公众查询系统的研究与开发[J].测绘科学, 2006, 31 (6) :123-124.
关键词:信息系统;住房公积金;混合模式
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2007)16-30893-01
Research and Development of MIS for Housing Fund Based on Hybrid Architecture of B/S and C/S
GU Jian-bin, FENG Bin
(School of Information Technology, Jiangnan University, Wuxi 214036 China)
Abstract:MIS for housing fund was developed under CERNET and Internet environments. The system is developed with hybrid architectures of C/S and B/S. Housing fund contribution subsystem, personal housing load subsystem and financial affairs subsystem are developed in C /S mode, while housing fund query by web subsystem, housing fund multimedia query subsystem are developed in B /S mode. Through center data servers, the different models of the information system to better ensure the reliability of the data, consistency and safety.
Key words:information system; housing fund; hybrid architecture
1 引言
当今社会为信息社会,世界已进入在计算机信息管理领域中激烈竞争的时代。随着科技发展和社会进步,尤其是计算机大范围的普及,计算机应用逐渐由大规模科学计算的海量数据处理转向大规模的事务处理和对工作流的管理,这就产生了以台式计算机为核心,以数据库管理系统为开发环境的管理信息系统在大规模的事务处理和对工作流的管理等方面的应用。
我国的住房公积金制度,是在住房资金运行模式由计划经济向市场经济转换的过程中提出的,是在学习、借鉴新加坡经验的基础上率先在上海实行的,后推广至全国。随着房地产市场的日益繁荣,住房公积金的利用律越来越高,从而带来了一系列的问题。其中最大的问题是没有一套适合住房公积金的管理信息系统来对住房公积金进行管理。经过多年的努力,全国各地已出现了一些住房公积金管理信息系统,但都是基于单机,根本不能满足住房公积金大规模业务的需要。住房公积金制度的发展及政策的逐步完善,对住房公积金管理提出了更高的要求,借助于信息技术,建立一套实用、高效、先进的管理信息系统成为一个必然趋势。
2 系统设计目标
(1)实现“中心主机、统一管理、市县联网、分级核算”的管理模式。由于住房公积金是以地市一级为单位进行管理。实现市管理中心及所属各分中心、管理部、受托银行及所属经办网点使用同一住房公积金管理信息系统;业务数据全部实时集中在市管理中心数据服务器中;业务按市管理中心、分中心、管理部、受托银行、经办网点分层次进行管理;全市统一业务系统软件后,临柜资金业务可以由受托银行经办网点操作,也可以由管理中心直接操作;市管理中心与各分中心、管理部、受托银行及其经办网点,通过租用电信线路等通讯方式实现实时联网。
(2)建立统一的现代化公积金查询服务体系,提高服务档次。为职工提供住房公积金归集、个人贷款等各方面的内容。为职工提供统一的多媒体查询、电话语音查询、网上查询等系统。
(3)系统设计要具有管理思想,其中包括“唯一数据中心”管理思想、利用组织机构代码表示单位帐户的管理思想、利用身份证号码实现个人唯一帐户的管理思想、增加住房公积金受托银行之间竞争的思想、建立开发企业楼盘信息联动数据库的思想、业务处理日结的思想、各子系统既相互独立又相互衔接的思想、开放式还贷处理思想、建立以机制凭证作为业务依据,贯穿管理业务的思想、住房公积金统计分析智能化、自定义查询的思想。
3 系统实现
3.1 系统体系结构
管理信息系统的体系结构主要是C /S (客户端/服务器) 模式和B /S (浏览器/服务器) 模式。
C/S模式是指将整个系统在逻辑上划分成前端客户进程和后台服务器进程, 两者通过局域网连接。前端的客户应用程序主要是显示界面、与用户进行交互, 而后台的服务器进程主要是负责进行数据处理, 将处理后的结果返回给用户。采用C/S模式的系统交互性好、速度快, 适合于系统中大量数据的输入输出操作,但是它难以集中控制, 一旦修改应用程序逻辑, 安装在每台客户机上的应用程序都要作相应的修改, 系统维护工作量非常大。B/S模式是C/S模式发展到一定阶段的产物,它以Web技术为基础, 将传统C/S模式中的服务器部分细分为数据库服务器和Web服务器, 从而变成三层结构。B /S结构本质上也是C /S结构,但不同的是在B /S模型中, 在客户机上运行的应用程序是浏览器。客户机要访问数据库时, 向Web服务器发出请求, Web服务器通过数据网关与数据库相连, 负责与数据库的数据交换。用户的操作使用简单并具有可伸缩性, 在网络环境允许的条件下, 可以尽可能多地增加浏览器和服务器, 不受原有网络资源的影响。综合以上分析, C/S模型结构具有较强的事务处理能力, 比较适合企业内部快速的信息处理, 而B/S结构具有较好的网络扩展性和兼容性。在系统设计指导思想下, 并综合以上两种模式的优缺点, 住房公积金管理信息系统在基于已经建设好的中心内部网和国际互联网的技术之上采用C/S和B/S的混合模式开发, 如图1所示, 不仅实现了信息系统的开放性和通用性, 同时还可保持内部系统的封闭性和专用性, 更好地满足了住房公积金业务的正常进行、对外公众服务和管理决策的需要。
其中, 以C/S模式实现单位和个人住房公积金的缴存、个人
住房公积金的支取、住房公积金的结息、住房公积金的对账、个人住房公积金贷款的申请和审批、个人住房公积金贷款的还贷及所有业务明细的查询, 实现复杂的业务逻辑流程和良好的用户界面, 协助业务受托银行及住房公积金中心职工做好住房公积金的管理与使用。在面向广大公众服务的查询子系统采用B/S模式,以B/S模式在Internet上实现详细信息查询功能, 如单位公积金缴存明细、个人公积金缴存和支取明细、个人贷款及还款明细等等;在各公积金业务受托银行网点及住房公积金管理中心对外服务窗口以B/S模式实现单位、个人公积金业务的触摸屏查询。这两种技术结合起来,可以保护内部数据的安全,使得它们在公积金管理信息系统中充分发挥各自的长处, 避免了各自应用中的不足, 达到完美的结合。
图1
3.2 系统C/S
该系统C/S部分包括了住房公积金归集管理子系统、住房公积金贷款管理子系统、住房公积金财务核算子系统、住房公积金通用查询子系统、住房公积金辅助决策子系统、公积金应用系统自动更新系统。在这种体系结构中,所有的数据和数据库管理系统都在服务器上,客户机通过采用标准的SQL语句等方式来访问服务器上数据库中的数据。由于这种体系结构把数据和对数据的管理都统一放在了服务器上。就保证了数据的安全性和完整性,同时也可以充分利用服务器高性能的特点。正因为客户机/服务器体系结构的这些优点,因而得到了非常广泛的应用。该部分采用PowerBuilder环境。PowerBuilder是著名的数据库应用开发工具生产厂商PowerSoft公司推出的产品(PowerSoft现已被数据库厂商Sybase所收购),它完全按照客户机/服务器体系结构研制设计。在客户机/服务器结构中,它使用在客户机中,作为数据库应用程序的开发工具而存在。由于PowerBuilder采用了面向对象和可视化技术,提供可视化的应用开发环境,使得我们利用PowerBuilder,可以方便快捷地开发出利用后台服务器中的数据和数据库管理系统的数据库应用程序。
3.3 系统B/S
该系统B/S部分即住房公积金管理中心网站,负责中心信息发布及单位、个人公积金查询、打印。本系统采用JSP和JavaBeans相结合的方式实现Web与后台数据库的快速连接。JSP是在服务器端开发脚本语言的环境, 利用它可以开发出动态、交互、高性能的Web服务器端的应用程序, 使得生成Web动态页面及构造功能完善的Web数据库应用变得十分简单。不论对Web开发人员还是维护人员, JSP都是一种非常出色的开发方案。JavaBeans是一个可重复使用的软件组件, 可以实现代码的重复利用, JavaBeans易编写、易维护、易使用, 可以在任何安装了Java运行环境的平台上使用, 而不需重新编译。应用程序通过JavaBeans访问支持JDBC和ODBC的数据库系统, 可有效地管理网站的静态工作部分和动态工作部分, 从而创建出完美的网站。JSP与JavaBeans技术相结合, 其工作原理为JSP程序在Web服务器端运行, 前端用户请求JSP主页时, Web服务器响应HTTP请求并调用JSP引擎执行该文件, 并解释执行其中的脚本。若脚本中有数据库访问请求, 则立刻通过访问组件JavaBeans来完成操作。最后JSP根据访问数据库的结果生成HTML主页, 返回给前端用户。
3.4 数据库设计
依据住房公积金管理信息系统中涉及数据的特征, 对数据进行分类, 按信息结构稳定性和信息稳定性要求不同, 设计出不同结构化程度的数据存储。信息按结构化程度由高到低分为5个层次: 标准信息表、基本信息表、动态信息表、加工信息、决策信息。标准信息表比较特殊, 信息结构稳定且信息也非常稳定, 严格按照第3范式设计成基表。基本信息表信息结构稳定、信息相对稳定, 适合按照第3范式设计成基表,如住房公积金的单位信息表及个人信息表; 动态信息表信息结构稳定、信息不稳定, 信息变化快、信息量大, 按照第3范式设计成基表, 可以减少冗余, 保持高度一致性,如住房公积金的个人及单位的流水帐表; 加工信息信息结构不太稳定, 信息相对稳定, 可以按照非第3范式设计成基表或视图, 适合统计和管理变化的需求; 决策信息信息结构极其不稳定, 但信息比较稳定, 可以设计成可维护的动态SQL 语句或视图, 便于适应领导不断变化的决策需求。
4 结束语
该信息系统在规范全市住房公积金缴存和支取、发放个人贷款等业务程序方面发挥积极作用。同时,通过该信息系统可及时掌握住房公积金运行状态,为住房公积金运营管理、决策分析、制订政策提供科学依据;可规范、监督、控制住房公积金资金使用流向,防止资金随意调度和挪作他用,确保资金安全运作;及时掌握住房公积金汇缴情况,确定不同时期归集重点,有针对性地采取有效措施;规范个人贷款发放,监控个贷偿还全过程,防范贷款风险等等。
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摘要:以南宁市环境监测业务管理系统为例,阐述了信息自动化管理系统在环境监测工作中的特点及应用,介绍了系统设计的关键技术以及业务流程管理、基础资源管理、质量管理、数据采集、查询统计等重要功能。
关键词:环境监测 业务管理系统 系统设计 南宁市
1 概述
随着环境问题的日益突出和环境保护工作受关注程度的日益增加,在环境监测中如何快捷、高效、高水平完成工作,更好、更科学地服务于环境管理部门成了迫在眉睫的问题。而传统的环境监测业务管理方式在业务流程和监测数据的管理等方面逐渐显现出不足。
南宁市环境保护监测站根据自身特点建设了南宁市环境监测业务管理系统,对环境监测整个业务流程进行科学规范的管理。系统提供全面的环境监测信息管理、数据自动处理、报告报表自动生成、转换与上报、结果自动计算与评价、数据快速查询和统计分析、业务动态管理、动态质量控制、数据自动发布等功能。
2 系统设计
2.1 关键技术
系统基于B/S结构的多层分布技术,具有安全性、稳定性、易维护、快速响应和扩展灵活等特点;使用以对象为基础的面向对象程序设计技术以及统一建模语言(UML建模技术)进行开发;采用Microsoft SQL Server数据库对数据进行统一存储管理,实现数据管理的高性能、高可用性、高安全性;采用SilverLight Web呈现技术,提供友好的中文图形界面,直观、易懂、操作简单。
2.2 安全性设计
系统的安全体系设计从物理安全、网络系统安全、数据系统安全等方面出发,综合运用各种安全技术,建立统一的安全支撑环境,保护全系统的安全。
2.2.1 物理安全
包括环境安全、设备安全、媒体安全。数据中心平台的运行环境,机房安全符合国家规定的等级,设置防火、防盗、防高温、防震系统;按照数据的重要程度,对数据进行分类备份;对核心网络,采用屏蔽布线、干扰器等措施,防止电磁辐射泄漏。
2.2.2 网络系统安全
业务专网与公共服务网物理隔离,对网络单元和边界,采用防火墙、入侵检测、漏洞扫描、安全审计、病毒防治等基础安全技术保障网络的安全。
2.2.3 数据系统安全
采用应用系统加密程序、VPN、链路加密机等技术保证敏感数据的传输安全。采用容错技术、多级备份机制等措施保证数据存储安全。
3 业务管理系统的主要功能应用
系统主要分为环境监测数据中心和监测业务管理两大块内容,包括业务流程管理、实验室信息管理、质量控制、基础资源管理、监测数据存储和管理、管理信息存储与调用、系统权限管理等7个方面的功能。
3.1 业务流程管理
系统通过软件设置环境监测的各环节与实际工作流程一致,实现整个环境监测业务流程在信息系统内方便、快捷的流转,并伴有通知下发、任务提醒、自动计算、报告辅助生成等功能,相比传统管理方式提高了工作效率,同时也降低了管理成本。南宁市环境监测业务流程详见图1。
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图1 环境监测业务管理流程图
3.2 数据采集
长期以来,监测站拥有不同年代、不同方式获取的大量监测数据,多以纸质档案或者相互独立的电子文档的形式进行存储,且数据的形式多样,标准不一,缺乏科学统一的管理手段,使得信息的利用率和安全性较低。
系统通过SQL Server数据库管理平台将监测站各类环境监测数据进行整合关联,减少信息的空间占用,对数据进行高效管理与利用。
对于在线监测数据和污染源监测数据,由于数据的采集部门、方式和格式相对固定,直接由系统自动进行数据的检查和审核,将符合标准的数据与空间位置关联后自动转入系统数据库;对于环境监测业务数据,系统提供数据输入、编辑和更新等功能,实现在业务执行过程中实时自动建库;对于历史数据,通过开发数据导入、提取工具、手工等方式录入计算机;对于与空间位置相关的历史数据(如:污染源单位),则需要通过手工操作运用空间数据管理工具进行空间数据建库。
3.3 基础资源管理
资源管理主要管理系统内的静态数据,覆盖实验室的所有资源。资源录入之后,可以进行修改。并且其他子系统可以调用资源管理的数据。
资源管理包括人员管理、仪器设备管理、样品管理、试剂和标准品管理、分析方法管理、采样方法管理、监测对象管理、监测项目管理和方法标准库管理等。
3.4 质量管理
系统严格按南宁市环境保护监测站质量手册、质量管理细则、程序文件要求执行质量控制,根据质量控制部门工作要求进行设置,质量管理包括质量监督管理、质量溯源管理、评审管理以及不合格项管理。
3.5 查询统计
系统提供了多种统计的方式和表现形式,可以对样品、仪器、监测报告、方法标准、分析任务等进行多条件的组合统计,并输出各类统计报表和状态图。
系统能对数据进行各种统计分析,打印各种固定格式的表格和文件,并生成符合用户使用要求的各类污染源月报、季报、年报等,统计的结果可以成常用的Word、Excel、 PDF等格式的文档导出。
4 结语
环境监测业务管理系统在实际工作中的应用,改变了传统的人工管理方式,实现了监测业务流程各个环节科学统一的计算机无纸化管理,较大程度上提高了工作效率,加强了数据安全,并具备一定的检查功能,降低了差错率,其先进性和优越性正逐步得到体现,相信在今后的工作中系统会不断得到改进和完善,在环境监测工作中会发挥越来越大的作用。
参考文献:
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在机械产品装配建模过程中,国内外学者进行了大量的研究来提高建模的效率[1],实现产品的自动装配,针对研究目标的不同,其对装配特征建模的描述侧重点不同[2,3]。李春书[3]等将装配特征定义为一组反应相关零件间装配类型、配台关系、相互约束及装配操作方式的信息集;张宏星[6]等将装配特征定义为用来描述零部件中参与装配操作区域的信息单元,信息单元是指装配信息的属性集合。世界上目前有300多种分类编码系统,每种分类编码系统都有特定的目的和适用范围,大都是按照根据零件的结构和工艺进行分类的[7,9]。在机械产品设计过程中有些产品(零件或者组件)经常重复使用,例如,常用的标准件,企业积累的常用典型组件等,提高这些产品的使用效率对于缩短产品设计周期有着重要的意义,本文结合产品的装配建模技术和零件编码技术,针对具有典型装配特征的零组件的管理技术进行了研究,提出了基于典型装配特征的零组件编码技术,开发了相应的管理系统。
1 典型装配特征的定义
典型装配特征是指在机械产品建模过程中用于装配的几何元素,在装配过程中,可以通过这些几何元素对机械产品进行空间定位,来满足装配的要求。本文主要考虑了零组件几何形状约束方面的信息,将零组件的重要几何元素抽象为零组件的典型装配特征,典型装配特征包括如下:点、直线、平面、球面、圆柱面、圆锥面、圆环面。其中点、直线、平面称为基本典型装配特征。
本文主要以飞机工装建模设计过程中的组件为研究对象,为了便于对组件进行管理,将组件局部特征分为定位部分与工作部分:组件作为一个功能模块存在于产品当中,组件与产品的接合部分称为连接部分,用于固定组件的连接部分称为组件的定位部分;用于固定其它组件或产品的连接部分称为组件的工作部分。每个组件都必须有定位部分,但不一定有工作部分。
2 基于典型装配特征的零组件编码
具有典型装配特征的零组件在机械产品建模设计过程中大量存在,如果能提高这部分零组件的设计与利用效率,将对缩短产品周期的起着重要的作用。本文结合企业现有的编码,对其进行改进和扩充,结合装配的需要,在典型装配特征作为编码属性之一,将组件编码结构分为6个码段,各码位由字母和数字组成,6个码段分别介绍如下:
码段Ⅰ:管理码,由2~10位数字组成,每两位为一级分类,各级分类之间为父子级联关系,最多可分五级分类。码段Ⅰ应至少包括两位码位,即组件至少有一级父类,每多一级子类,就多两位码位,用户可根据企业对组件的需要及企业内部的分类标准对组件进行合理分类。
码段Ⅱ:类别码,由2~10位数字和字符组成,主要表达组件的类别及一些特征属性,例如组件名字、所属部门等。每两个连续的码位代表一级分类,默认有5级分类,第一级编码不能为空。同组件类别码段相似,各级分类之间为父子级联关系。每多一级分类,就多两位码位,至少包含一级父类。
码段Ⅲ:特征码,由6位数字组成,前三位码位用于表示组件定位装配的几何特征,后三位码位用于表示组件工作装配的几何特征。每一位码位代表一个发布特征,取值范围为:0~9。表1列举出了各几何特征及其对应的编码。
码段Ⅳ:功能码,由12位数字组成。前六位为子功能码一,表示组件的定位装配形式,即组件与飞机工装产品或其他组件的结合形式。每两位码位表示一种约束,三种约束无先后顺序,组成一种定位装配形式。可以为空,表示没有定义组件的定位装配形式。后六位为子功能码二,表示组件的工作装配形式,每两位码位表示一种约束,三种约束无先后顺序,组成一种工作装配形式。可以为空,表示没有定义组件的工作装配形式。表二列举出了所有的装配约束种类(定位和工作约束种类相同)。
码段Ⅴ:关系码。由3个码段组成,分别为:标识码、关系类别码、关系功能码。标识码由数字0或1表示,用于标识当前组件是否有与之关联的组件。关系类别码和关系功能码与前面所述的功能码和类别码结构一样,当标识码为1时,关系码中的类别码和功能码才对应与当前组件关联的组件的功能码和类别码,否则其值为0。
码段Ⅵ:附加码。由1~3位数字组成,是一个功能码段,当前面5个码段都相同时,表示以上所有码段均相同的组件的个数,同时也用于保证每个组件编码的唯一性,其默认值为1。
子功能码之间以字符“%”标识,各码段之间用字符“#”标识,这样可以保证各码段的柔性扩充而不会影响其他码段信息的读取,以达到柔性分类编码的目的。整个零组件编码结构如表三所示。如表3所示的压紧定位器的编码结构,管理码为“01030203”表示该产品可通过4级管理模式进行管理;类别码“030203”表示某公司(03)某部门(02)某科室(03)设计的产品;特征码223003表征该产品定位装配的几何特征为“线-线-面”,工作装配的几何特征为“面”;功能码“222233%33”表征该产品的定位装配形式两个“线-线”装配和“面-面”装配结合,工作装配形式为“面-面”装配,关系码表征该产品与其他产品没有关联且与其他产品没有编码结构不相同。
3 系统实现
基于以上的编码结构,整个管理系统的构架分为三层:物理层、逻辑层、界面层。物理层基于Oracle数据库来管理的后台零组件信息表结构。在逻辑层中,按照系统功能将数据库分解为参数数据库、用户数据库、管理数据库、装配特征数据库、约束数据库、模型数据库,各数据库与物理层信息表形成一一对应关系。在界面层上,提供和谐、方便的用户界面操作物理层数据库,实现零组件的添加、删除、修改、查询等功能,整个管理系统构架如图1所示。
本系统基于CATIA/CAA开发,已经成功应用某航空企业飞机零组件的管理,并成功应用与飞机工装的快速设计系统中,该系统能有效的管理零组件的特征信息,为实现飞机工装的快速建模提供了支持。
摘要:研究了机械产品设计过程中的零组件的典型装配特征,提出了基于典型装配特征的编码技术,建立了6码段的编码结构,基于数据库技术,开发了基于典型装配特征的零组件管理系统。
关键词:零组件,典型装配特征,编码技术,数据库,管理系统
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关键词:数字化城市,GIS,城市部件,ArcEngine,空间数据库,信息管理系统,组件式开发
0 引言
“数字化城市”是基于地理信息系统 (GIS) 、全球定位系统 (GPS) 、遥感系统 (RS) 等关键技术, 深入开发和应用空间信息资源, 建设服务于城市规划、建设和管理的信息基础设施和应用体系[1]。数字化城市的管理主要是指基于“万米单元网格城市管理法”和“城市部件管理法”的一种城市管理新模式[2]。“城市部件管理法”是把物化的城市管理对象作为城市部件进行管理, 运用地理编码技术, 将城市部件按照地理坐标定位到万米单元网格图上, 通过网格化城市管理信息平台对其进行分类管理的方法[3]。城市部件主要指城市市政管理的各项公用设施、公共设施和交通设施等。
本文以某城市部件数据为对象, 着重研究了基于GIS软件平台上的组件式开发技术和基于Arc Engine的数字化城市部件信息管理系统设计与实现中的关键技术。
1 ArcEngine
Arc GIS是美国环境系统研究所开发的一个全面的、完善的、可伸缩的GIS软件平台, 是世界上使用最广泛的GIS软件之一[4]。Arc GIS与其他GIS软件相比具有以下特点:完善的空间数据模型;空间与非空间数据的一体化管理;支持Micro Soft的.NET平台;支持多种数据格式;支持Web GIS应用;具有齐全、强大的空间分析和计算功能等。
Arc GIS Engine (Arc Engine) 是开发人员用于建立自定义应用程序的嵌入式GIS组件的一个完整类库。开发人员可以使用Arc Engine将GIS功能嵌入到现有的应用程序中, 也可以建立能分发给众多用户的自定义高级GIS系统应用程序。Arc Engine由一个软件开发工具包和一个可以重新分发的、为所有Arc GIS应用程序提供平台的运行时组成[5,6]。Arc Engine由数据存取、地图表达、开发组件、基本服务和运行时选件5个部分组成。
Arc Engine为辅助应用程序开发提供了地图控件、工具条控件、阅读者控件、页面布局控件、内容列表控件、场景控件、球体控件、使用工具条等控件。Arc Engine开发人员可以将以上控件用于Active X, .Net和Java等开发者环境, 并与其他开发控件和组件结合创建具有显示多个地图图层、地图漫游和缩放、识别地图上的要素等定制功能的应用程序。
基于Arc Engine的信息管理系统关键技术包括视图同步技术、图层控制技术、数据查询技术、空间分析等技术。
2 图层控制技术
在Arc Map中, TOC右键菜单功能非常丰富, 而TOCControl控件并没有提供右键菜单功能。本系统中定制了TOC控件相应的鼠标右键功能, 图层控制功能如图1所示。
TOCControl要与一个“伙伴控件”或实现了IActive View接口的对象协同工作。“伙伴控件”可以是MapControl, Pagelayout Control, Reader Control, Scene Control或Globe Control, 它可以在设计时通过TOCControl属性页设置或在驻留TOCControl的容器被显示时用Set Buddy Control方法通过编程设置。
TOCControl以树型结构显示其“伙伴控件”的地图、图层及符号的内容表示图。TOCControl通过ITOCBuddy接口来访问其“伙伴控件”。TOCControl的主要接口有ITOCControl Events, 它是一个事件接口, 定义了TOC-Control能够处理的全部事件, 如On Mouse Down, OnMouse Move, On Double Click, On Key Up, On Begin Label Edit等, 这些事件用户在建构独立程序过程中经常用到[7]。2.1调整图层显示顺序
调整图层显示顺序功能的实现主要利用了TOCControl控件的On Mouse Down, On Mouse Up两个事件和HitTest () , Update () 两个方法;On Mouse Down事件方法的主要功能是获得源图层p Move Layer, On Mouse Up事件方法的主要功能是:获得目标图层及其索引号;利用IMap提供的Move Layer (p Move Layer, Toindex) 将源图层p MoveLayer移到目标图层 (Toindex) 的下方;使用ITOCControl提供的Updata () 方法更新TOCControl空间中显示的内容。
2.2鼠标右键获得图层属性
该功能类似于Arc Map下的Open Attribute Table功能, 这里将显示结果传到了主窗体下的Data Grid View控件中, 鼠标右键获得的图层属性如图2所示。
部分关键代码如下:
//获取属性表
2.3鼠标右键获得图层标注[8]
Arc Objects中的文字标注分为2种:标注 (Label) 和注记 (Annotation) 。它们都是在要素图层上以文字来揭示地图要素的某些信息, 如地名、人口等。前者较为简单, 后者较为复杂但功能更加强大, 本系统采用了后者。
3 数据查询技术
在基于Arc Engine的信息管理系统中, 使用了基于空间要素和基于空间属性2种查询技术。
3.1基于空间要素的查询
基于要素的查询方式是选择某一个或多个要素后, 查询其属性并显示结果。在城市的日常规划管理中, 建设施工时有发生, 当某一地区需要动工时, 难免会影响到城市内这一地区的各类公共部件。本系统的这一功能可以为决策部门提供快速直观的规划管理能力, 如通过要素查询可以快速获得施工地区所影响城市部件的数量、种类及相关部门数据。当在“工具条”中点击i后, 便会弹出“属性查询”对话框, 当单选或者框选要素后, 结果显示在对话框中。系统仿照Arc Map中“要素识别”功能[7], 重新定制了要素查询模块, 要素查询效果如图3所示。
3.2基于空间属性的查询
基于空间属性查询空间对象, 需要使用Query Filter和Feature Cursor对象。Query Filter对象用来构造属性查询条件, 其实现了IQuery Filter接口。Feature Cursor是一个可以包含多个Feature对象, 它实现了IFeature Cursor接口和ICursor接口, 通过IFeature Cursor::Next Feature方法可以遍历所有的Feature对象, 通过ICursor::Next Row可以遍历所有的属性记录。基于空间属性查询的部分关键代码如下:
//定义查询过滤对象
//定义要素选择对象
//定义允许选择最大数目
//查询方法
//执行查询
//如果本次查询后查询结果数目没有改变, 则认为本次查询没有产生新的结果
4 空间分析技术[9]
本系统具有两种空间分析方法:缓冲区分析和最短路径分析。缓冲区分析是在缓冲区概念上, 以数据库中的点、线、面为对象, 自动建立其周围一定范围内的缓冲区多边形, 帮助解决临近度的问题[10]。Arc Engine中已经封装好了缓冲区运算的方法, 设计人员只要根据缓冲区多边形获得需要的信息即可。
最短路径分析是利用Arc Catalog中的工具建立好网络拓扑, 然后静态加载已经创建好的网络。当选择了起始节点和终止节点后, 系统便可以自动分析出最优路径并以红色高亮显示。最短路径分析部分关键代码如下:
//定义最短路径解决对象
//定义一个边线奇数组
//查找输入点的最近的边线
//通过findpath得到边线和交汇点的集合
//计算元素成本
//没有路径
5 结语
本文以.NET作为开发环境, 采用高级编程语言C#开发了一套基于Arc Engine组件库的数字化城市部件信息管理系统, 实现了用户对城市部件属性数据和空间数据的管理。该系统不仅具有地图浏览功能、图层控制功能、要素和属性查询功能、空间分析等功能, 而且人机界面友好、功能强大、操作简便。本文所涉及的关键技术具有一定的通用性和实用性。
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