车辆器材可视化管理系统设计

郭丽莉，巴大伟，李金亮

(军事交通学院 训练部，天津 300161)

● 装备保障 Equipment Support

车辆器材可视化管理系统设计

郭丽莉，巴大伟，李金亮

(军事交通学院 训练部，天津 300161)

针对军用车辆器材数量大、装配关系复杂、器材订购管理难度大等问题，基于SQL server 2005数据库、Visual Studio 2008开发工具，使用ODBC接口连接数据库与应用程序，利用面向对象的编程技术，开发C/S模式的车辆器材信息可视化管理系统，阐述系统的功能和数据结构，初步实现车辆器材信息可视化管理。

系统可视化；整车剖视；轴测图；车辆器材

为适应打赢一场信息化条件下的局部战争对车辆器材保障工作的要求，提高我军车辆器材的综合保障能力，使库存结构更加合理，做到我军车辆器材储备供应与车辆装备结构相适应、与战时及平时车辆装备保障任务相适应，有必要建立一个功能完备、信息多样的可视化车辆器材保障系统，以增强我军车辆器材管理工作的科学性、计划的综合性和军事经济的全面性，为军队提供准确信息和数量的物质技术保障，最大限度地节约保障资源。

车辆器材信息的可视化是指运用计算机技术，使整车或者装备器材转变为人可以视觉感知的视频、音频、图形、图像、图表、文字等信息，使信息更准确、更完备、更直观、可统计等，从而达到车辆器材的全维可视化[1]。该系统可以提供后勤保障的感知能力和信息综合能力，提高军用维修保养所需器材保障信息的准确性和实效性，以满足“实时、准确、适量”的保障要求，为后勤提供准确的信息资源保障。

1 需求分析

1.1 功能性需求分析

功能性需求分析包括：系统应依据库存车辆器材信息的多样性，支持诸如文字、图形、图表、图像、音像、三维等信息文件格式的存储和多信息的展示，需采用统一的管理方式方法，减小系统开发难度，同时要保持系统信息的多样性；在信息查询方式上，面临海量器材信息建立一个快捷、方便、高效的查询方式，以确保查询结果的多样性；在权限管理、功能模块、系统维护等方面，都要满足系统的相应需求。

1.2 非功能性需求分析

在线帮助、数据和用户管理、日志异常查询、自动升级等相关功能特征的需求不仅仅是为了满足用户的需要，也是为了后续维护和监控系统的需要。同时，要考虑人机工程、交互式设计、心理学、用户行为模式等多方面的因素，并且要兼顾易用性原则[2]。

系统除了满足功能和非功能性需求外，还应满足性能需求，如系统应做到及时、定时对数据进行备份和整理；各个模块功能之间应具有独立性，互不影响和干扰；各模块在运行过程中应确保数据正确、不丢失，因不可抗力因素致使系统硬件或网络出现故障时，能够保证数据的完整性。

2 系统总体设计

2.1 系统逻辑架构

根据统领车辆器材信息可视化管理的总体思路，基于Visual Studio 2008开发工具，利用面向对象的编程技术，采用Microsoft SQL Server 2005数据库，在数据库连接上把数据库连接操作做成模块，使系统与数据库隔离开来，通过数据库连接模块连接数据库，满足不同数据量的要求。将系统划分成能够独立运行的功能模块，以便于程序的编写、修改和调试。该系统的系统逻辑架构如图1所示。

2.2 系统模块设计

根据系统总体设计要求，为便于未来的功能扩展和系统维护，将系统分成信息管理、用户管理和系统设置等3个部分。信息管理和用户管理在同一软件体内，在设计中有些信息需要交叉，两个子系统可以通过访问数据库数据相互交换数据和关联。

图1 车辆器材信息可视化管理系统逻辑架构

2.2.1 信息管理模块设计

信息管理包括信息添加、修改、删除、关联、展示、查询、统计和打印等功能。车辆器材的信息添加、修改、删除，还包含整车与部件、部件与部件之间关联和设置信息密级等功能；车辆器材的信息添加包含视频文件、三维文件、图片和文字信息等几种方式。

由于车辆器材信息的多样性，从而包含视频播放器、图片浏览器、3D文件控制器、信息对话框等4种方式来展示信息。车辆器材展示功能还应提供依据器材查询相关信息的功能，即根据已知器材的安装位置和外形、组别、图号或名称按轴侧图、组别或按任意条件进行查询。通过热点命令按钮或任意的器材进行单记录或多记录查询，查询结果可以打印。统计功能可以根据用户的需要显示多种不同的统计结果，将统计结果呈现出不同的报表、图表、表格等格式。

2.2.2 用户管理模块设计

应用系统主要采取设置账户及密码的措施来保证系统信息的安全保密。考虑到信息的保密性，系统对不同用户分配不同的访问级别与作用域，使不同用户可以操作的数据库信息范围受到合理的限制，不同级别的用户只能操作对应级别的数据信息，确保数据的安全保密。由应用系统管理员对用户进行管理，包括创建新用户、分配使用权限并在必要时删除用户。

2.2.3 系统设置模块设计

系统设置模块可完成系统的各种配置。包括系统词典设置、系统日志系统、系统恢复与备份、系统数据导入导出、电子文档管理以及系统其他设置等6个部分。

系统日志主要完成对系统登录用户的操作行为进行记录，以便在数据库系统崩溃、数据库信息被毁坏、删除、错误读写以及数据信息被非法传播造成泄密等情况时进行事后检查分析，及早发现系统安全隐患，做到防患于未然。系统恢复与备份包含系统自动备份和人工备份两个部分。数据库信息需经常备份，在系统数据库一旦出现错误后可以用备份数据及时恢复。系统提供定期提醒和数据备份功能，供有权用户及时备份数据。系统数据导入导出是为了授权用户使用数据的方便，可以允许用户导入或者导出数据，这样可以增加系统的兼容性和通用性。

2.3 系统功能模块设计

依据当前主流的计算机软、硬件平台和开发工具的情况，确定Visual Studio 2008为开发工具，采用AutoCAD实体造型，器材三维图像和原理动画采用3DMax 创作，用Photoshop进行图像后期处理，图像管理采用数据库调用外部文件的方式来实现。

通过.NET Framework和AutoCAD的结合来完成对CAD制图的控制。将AutoCAD的COM组件引用到Visual Studio 2008开发环境中来实现CAD的编程。车辆器材信息可视化管理系统，可以利用项目库、器材库、图元库中已有的各种信息进行图纸设计，图纸的相应细节归入到相应的数据库中[3]。.NET Framework和3DMax结合能实现对3D模型的控制，而Visual Studio 2008可以使用WPF(Windows Presentation Foundation)来控制3D模型，即通过在3DMax建模，建立整车或器材的三维视图(如图2所示)，在3DMax中导出Microsoft Expression Blend可以使用的OBJ文件，在Microsoft Expression Blend中创建一个WPF项目，把导出的OBJ文件导入到工程文件中，从而用WPF来控制3D模型。

系统查询功能模块主要包括整车剖视查询、组别查询、轴测图查询、任意条件查询及其他通用功能。

图2 三维车辆建模

整车剖视查询：通过激活热区且实时在数据库中查找某一点的组别，同时醒目、动态地显示某一个器材在轴测图中的安装位置。采用Visual Studio 2008事件驱动的程序设计方法，进行实时捕捉及Visual Studio 2008定时器来实现查询。组别查询：按照组别进入单记录查询界面，在程序设计上采用Visual Studio 2008中建立的表单来建立GRID控件(表格控件)，将数据绑定到控件上实现查询。轴测图查询：按照输入的组别号，查询此组别所对应的所有轴测图。任意条件查询：运用逻辑判断字符，解决数据库多字段、查询条件复杂及多样性的难点，输入“记录条件”后，将自然语言组成的字符串翻译成程序可识别的符合语法规范的计算机语言。

系统设置，初次使用要求进行信息文件路径初始化。选择“系统”安装后信息文件存放的盘符。如选择错误，“系统”运行时将不能加载信息文件。

2.4 数据结构设计

根据需求分析，系统数据库采用SQL Server的数据库体系。其结构由一系列的库表、视图以及与表相关的触发器和存储过程组成。

根据系统的总体要求及对整车器材的分析，在进行数据结构设计时必须对材料类别、通用组别、车辆器材专用组别做相应的规定，以确保录入数据的有效性、合理性，查询数据的快捷性，统计数据的准确性[4]。数据库中主要表的关系如图3所示。

在数据库的各个表之间建立合理的连接关系和数据库各种约束关系，以保证数据的一致性、有效性、可维护性、易扩充性和数据查询的快速性[5]。在本系统中产品明细表(CPMX_TABLE)是最主要的一个数据表，用于存储车辆器材的基本数据。它以“序号(XH)”作为主关键字段，以便确定某一器材所属的组别，并且在其他的一些程序模块中起到了非常关键的作用。在组别表(ZUBIE_TABLE)中找到组别代号后就可以至产品明细表中查找相关的其他信息。另外一个是轴测图表(ZHOUCETU_ TABLE)，它是存放轴测图显示先后顺序的一个数据表。

图3 数据库主要表关系

经总体设计开发，系统构造合理、功能全面、界面友好、操作方便、运行稳定可靠、输出快速准确，具有较好的容错能力，设计了系统用户登录界面、信息录入界面、系统文件存储、整车剖视及控制组别剖视、自定义界面和综合查询界面、打印设置程序界面等，在系统程序细节上更能体现人机交互的特点，同时，基于数据安全性考虑，加强了系统的保密性设计。

3 结 语

本文以 WindowsXP作为操作系统，开发了车辆器材信息可视化管理系统，并基本实现了陈列器材的相关数据与其图形图像特征的有机融合，可以快捷、准确、逼真地显示车辆器材之间的相互装配关系，以及多种方式任意组合条件下的查询、统计和打印输出，有效地提高了车辆器材管理水平和工作效率。系统使用范围广，可以满足机关、部队、院校、科研单位工作的需要，对于促进车辆器材的管理有重要意义。

[1] 鄢阳，韩文涛．借助“以外促军”法全面提高武警部队车辆装备保障信息化建设[J]．农业装备与车辆工程，2010(11):112-114．

[2] 邹耀宗．军用装备及车辆主动管理系统的研究与设计[D]．淮南：安徽理工大学，2014．

[3] 宋明辉．管理信息系统在武装部仓储装备管理中的应用研究[D]．重庆：重庆大学，2012．

[4] 崔晓风．装备维修可视化支持系统研究[J]．煤矿机械，2013，31(1): 36-40．

[5] 虎治勤．多层数据结构设计在K-means下的实现[J]．科技通报，2014(2)：68-70．

(编辑：孙协胜)

Design of Visual Management System for Vehicle Materials

GUO Lili，BA Dawei，LI Jinliang

(Training Division, Military Transportation University, Tianjin 300161, China)

Considering the large quantity, complex assembly relation and difficult order management of military vehicle materials, the paper develops C/S mode visual management system for vehicle materials with ODBC interface connecting database and application and object-oriented programming technique based on SQL server 2005 database and Visual Studio 2008 development tool. It also elaborates the overall design of the system’s function and data structure, and preliminary designs information visual management of vehicle materials.

system visualization; vehicle section view; isometric drawing; vehicle materials

2016-10-13；

2016-11-16．

郭丽莉(1984—)，女，讲师.

10.16807/j.cnki.12-1372/e.2017.02.009

E246

A

1674-2192(2017)02- 0035- 04