矿用监控类软件系统框架模板的实现方案浅析

张卫国

摘要：目前煤矿企业对煤矿监控类系统日益重视，各种类型的煤矿监控类系统应运而生，比如安全生产监控系统、人员定位系统、机车运输监控、矿压监测系统等。在这一系列监控类系统的开发过程中，一些问题也逐步暴露出来，例如同类系统间功能重用性较差、没有系列性的统一风格、系统稳定性不够可靠等。矿用监控类软件系统框架模板针对这些问题，实现了矿用监控类软件系统的共有功能可重用、风格统一化、良好的系统稳定性和易维护性。

关键词：矿用监控类软件系统框架模板；模板化；高效开发

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）23-5553-03

随着矿用监控类软件系统的日益广泛的应用，矿用监控类软件系统产品的开发也面临着一系列新的挑战，如何在短时间内开发出可重用性强、稳定可靠、性能优秀的专业类软件系统是软件设计、开发过程中面临的迫在眉睫的问题。

1 现状分析

目前煤矿企业对监控类系统日益重视，各种类型的煤矿监控类软件系统应运而生，比如安全生产监控系统、人员定位系统、机车运输监控系统、矿压监测系统等。在这一系列监控类软件系统的开发过程中，一些问题也逐步暴露在开发人员面前：

1） 项目开发周期难以控制，经常出现计划延期或者系统质量难以保证的情况。在人力资源有限的前提下，同时面临多个软件系统开发任务，如果不能提供一种行之有效的快速、高效开发方法，势必出现这种情况。

2） 各软件系统之间功能模块的可重用性、可移植性较弱。由于各个开发团队之间没有统一的设计规划，一些相同或类似的功能点遭遇了重复开发；一些已有的功能模块没有得到充分利用，在新的开发过程中又重演了一系列历史问题。

3） 系列软件系统产品之间没有形成统一的系统风格，减弱了客户对系列产品归属性的统一认知，使得公司的软件产品很难形成系列化的品牌效应。

4） 同系列产品之间没有实现统一的组织架构和设计开发，增加了日后系统维护和升级的复杂度，提高了产品的维护成本。

以上问题如果不能得到及时、有效解决，久而久之，随着煤矿类业务逐步壮大，面临越来越多的矿用监控类软件系统的需求时，开发人员将陷入这样一个恶性循环：在拿到越来越多客户需求后，由于人力资源不可能无限投入，必然仓促开发疲于应付；虽然项目的每个参与人员都付出了辛苦的努力，但最后的结果却是我们的软件系统质量没有保证，在用户的使用过程中不能形成良好的印象，导致产品的品牌效应逐步下降。

针对以上问题，构建矿用监控类软件系统框架模板就能体现出一定的存在价值，矿用监控类软件系统框架模板的目的就是为了在实际的开发过程中能够有效规避以上问题，最终通过模板化的解决方案有力促成系列产品的风格统一和快速有效开发。框架模板通过对矿用监控类软件系统的主要功能模块进行分析研究，最终形成各模块的参考性代码框架，主要包括矿用监控类软件系统的组织架构方法、分层设计实现、主要功能接口设计、通用功能模块组件、界面开发常见问题处理方法总结等。通过框架模板的应用，将大大缩短软件系统的开发周期，降低软件开发对相关人员的能力要求；同时使得软件系统在通用性、可移植性、易维护性、平稳升级等方面获得明显的提升效果；从而实现在控制人力资源投入成本的同时对煤矿企业的需求做出快速响应，夺取市场先机赢得更大的发展空间。

目前市场上也有一些比较成熟的软件系统框架模板，但是这些框架模板都是一些指导意义层面上的宽泛性应用，在矿用监控类软件系统中很难进行实质性具体应用操作。矿用监控类软件系统的框架模板必须结合煤矿企业的一些具体特点和需求，做一些具有针对性的应用开发，从而对我们的日常开发工作提供一些更具可操作性和实用性的开发约束。

2 矿用监控类软件系统框架模板的特点和整体结构划分

2.1 矿用监控类软件系统框架模板的特点

构建矿用监控类软件系统框架模板的目的是为矿用监控类软件系统提供一个参考性的代码框架及快速开发方法，但不涉及具体功能的实现，主要是为系统的组织架构、功能分解、主体功能接口设计提供参考性模板，根据其自身构建方法分析具有如下特点：

1） 针对矿用监控类软件系统产品中涉及到的功能模块，进行规整提取，将共有的功能模块模板化，使系统整体结构更加清晰合理。

2） 提供参考性的代码框架和快速开发方法，对于系统的开发进度可以起到有效促进作用。

3） 模板化的解决方案在各系统间具有良好的实用性，能够保证系列产品的风格统一。

2.2 矿用监控类软件系统框架模板的整体结构划分

矿用监控类软件系统框架模板通过参考一些大型通用软件框架的设计理念，并结合矿用监控类软件系统的特点，在对现有软件系统进行总结的基础上，设计一套紧密贴合煤矿现场需求的监控类软件系统框架模板。

框架模板在整体结构上采用三层架构外加实时数据处理的方式实现。三层架构包括界面展示层（UI）、业务逻辑层（BLL）、数据访问层（DAL）， 区分层次的目的即为了实现“高内聚，低耦合"的效果。实时数据处理流程主要实现硬件设备类数据、OPC数据、文本数据的实时通讯处理，并调用业务逻辑层中的相关业务处理模块进行实时数据解析，最后为界面展示层提供实时数据，并调用业务逻辑层进行相关数据记录存储处理。三层结构的设计模式适合进行团队开发，有利于项目经理对开发项目进行模块划分和任务分工，使得项目的开发过程可以多线程同步进行，并且在框架模板的约束下能够有效保证项目开发的正确性和完整性，从而在保证工作质量的同时提高工作效率。另外，三层结构只需少数人对系统全面了解，从一定程度上降低了开发的难度，降低系统的开发风险。

3 矿用监控类软件系统框架模板需要实现的内容

要实现矿用监控类软件系统框架模板，首先需要对现有矿用监控类软件系统产品进行分析并对各主要功能模块进行提炼总结，然后对各个功能模块进行模板化构建。经过对比分析，该框架模板的主要内容包括矿用监控类软件系统的架构方法、分层设计实现、主要功能接口设计规范、通用功能模块组件、界面开发常见问题处理方法总结等，主要包括以下几点：

1） 矿用监控类软件系统的统一分层架构设计，该架构的设计应能同时满足B/S、C/S类矿用软件系统的需求。

2） 系统数据访问层接口、系统数据发布接口、业务逻辑层接口的定义规范。

3） 矿用监控类软件常用功能模块组件的统一设计开发，如：报表组件、双机热备组件、通讯组件、注册组件等。通过对各系统中常用功能模块的组件化开发，使得各个系统中的优点都最终积淀到了功能模块组件本身，从而使得功能模块组件的功能日益强大、性能不断提升。

4） 对矿用监控类软件系统开发过程中一些常见问题的处理方法进行总结，以便在新系统的开发过程中能够有效规避一些常见问题，从而提高开发效率。

5） 统一编码规范、统一界面设计规范，通过相关规范的制定使得矿用监控类软件系统从后台设计到前台展示都能够形成系列化的品牌产品效应。

通过对以上功能模块的统一分析及模板性架构就可以实现矿用监控类软件系统框架模板

1） 系统服务模板

该部分主要实现通信服务、双机热备服务、数据服务（数据处理、发布、存储）等服务模板。

2） 数据库操作类库模板

该部分需要提供系统涉及到的数据库操作相关方法定义的框架性代码，主要是对数据库操作的格式性框架模板，不需要实现具体功能。

3） 主界面框架模板

该部分需要提供一个主界面功能区域划分的参考方案，需要专业美工的参与从而让客户能够轻松获取到对系统的良好第一直观印象。

4 结束语

矿用监控类软件系统框架模板的构建，可以对矿用监控类软件系统产品的开发起到一定指导作用，有助于开发人员在充分利用现有功能组件的基础上进行快速、高效开发，并最终能够形成架构清晰、功能稳定、风格统一、易于维护的系列监控类软件系统产品。随着煤矿企业对软件类产品需求的日益提高，矿用监控类软件系统产品的开发也面临着一系列新的挑战，如何在缩短开发周期、减少人力资源投入的同时开发出可重用性强、稳定可靠、性能优秀的矿用监控类软件系统是软件设计、开发过程中面临的迫在眉睫的问题，而矿用监控类软件系统框架模板的应用可以有效解决这个问题，并且实现在控制人力资源投入成本的同时对煤矿企业的需求做出快速响应，为企业夺取市场先机赢得更大的发展空间。

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