石油器具管理平台的设计与实现

孙安妮，刘 盼，罗玉琼，白 帆，罗曼曼

数据库管理平台随着数据库系统的发展迅速发展起来，各式各样的数据库系统已被建立，如层次数据库系统、网状数据库系统和关系数据库系统等等，利用这些数据库管理系统可以对一些复杂的数据进行高效的管理，保证数据的安全性与可靠性。如今，许多企业使用的都是关系数据库，它具有产品种类多、门类齐全等优点，同时，很多计算机技术人才都在不断的开发关系数据库，这促使数据库管理平台的发展相对较好[1]。

企业网络平台的建设已经成为一种必要趋势，每天都有成百上千的网络平台开始运营。并且，大数据时代的到来，市场竞争的加剧，这一现象有着加剧的趋势。另一方面，虽然网络平台迅速发展，但完全有针对性的平台还是有限的，数据库系统本身提供的数据模型及机器语言比较低级，数据的独立性也较差，这给使用带来了很大的局限性。因此在原始数据库上进行二次开发，设计出完全符合企业要求的网络平台，这对企业信息的查询与更新具有重要意义。

对石油企业来说，需要管理复杂的系统，涉及到多种不同设备，安装在多个不同的位置，不同的设备具有不同的检修、替换周期，还包含有突发状况（停用、损坏等）。若无法及时更新到期的器件，会影响石油的质量，甚至造成安全隐患，影响企业形象。

1 平台开发环境与技术介绍

1.1 运行环境

Wamp环境是Windows下的Apache+Mysql/MariaDB+Perl/PHP/Python的集成安装环境，这是一组通常用来搭建动态网站或者服务器的开源软件，它们本身是互不相关、各自独立的程序，但是由于常被放在一起使用，就拥有了越来越高的兼容度，组成了一个强大的Web应用程序平台。Wamp环境具有功能多样性、强大自定义、环境稳定性、环境兼容性等优点，因此我们的项目在Wamp环境下建立数据库。

1.2 开发技术

1.2.1 Web网页

网页制作上，我们利用Web的相关知识，HTML、CSS、JavaScript做出了静态页面。前端先根据设计图将其做成静态网页，后端再将静态网页修改为动态网页。主要分为以下三个部分：

1）HTML作为一种超文本标记语言，是网页内容的载体，用于描述页面的结构。而内容就是网页制作者放在页面上想要让用户浏览的信息，可以包含文字、图片、视频等。

2）CSS样式是表现即外观控制，就像网页的外衣，用于控制页面的中的样式，在前端中起美化页面的作用。它不仅可以能够静态地修饰网页，还可以配合各种脚本语言动态地对网页各元素进行格式化。

3）JavaScript是用来实现网页上的特效效果，用于响应用户的操作，在前端中起网页布局修改的作用。它可以通过嵌入在HTML中来实现自身的功能。

1.2.2 Mysql数据库管理系统

数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据库的仓库[2]。Mysql是最流行的关系型数据库管理系统，是一种开源的数据库，支持多种语言。除此之外，在Web应用方面Mysql也是最好的关系数据库管理系统应用软件之一。

1.2.3 PHP语言

PHP即“超文本预处理器”，一种通用的在服务器端执行的开源脚本语言，是目前最流行的Web 开发语言。成本低、速度快、内置丰富、可移植性好、具有很高的灵活性，利于学习，使用广泛。

1.2.4 Mysql数据库管理系统与PHP语言的联系

Mysql可应用于多种语言，包括Perl、C、C++、Java和PHP，在这些语言中，Mysql在PHP的Web开发中是应用最为广泛的。它们的联系主要体现在一下几个方面：

1）PHP提供了多种函数来访问和操作Mysql数据库记录。

2）SQL语句能够用来查询、增加、删除和修改数据。

3）使用PHP函数操作SQL语句,对数据库中数据进行增删改查。

4）PHP语言与数据库数据不能相互识别，需要通过Apache来进行转换。

2 数据库设计过程

数据库技术在现代网络中具有广阔的应用市场，也是网络平台开发管理中的关键性技术。利用数据库设计能够满足网站内容的更新与需求变化，提高网站的灵活性和可拓展性[3]。

2.1 需求分析

需求分析是进行数据库设计的第一步，该阶段需要分析的需求主要是信息需求、处理需求、完整性需求以及对安全性需求[4]。本文开所发的石油器具管理系统是企业管理与现代计算机技术的结合，通过对系统的整个应用进行详细的调查，收集支持系统总的设计目标的基础数据，来了解并确定用户的需求，在此基础上设计出符合用户要求的产品。根据对相关公司提供的大量数据进行分析，我们对用户需求有了以下了解。

2.1.1 功能划分

用户能够通过注册、登录进入主界面。在主界面主要有6种功能模块：个人中心、台账信息、Excel表格、警报中心、器具、中心站。

2.1.2 功能描述

1）注册

（1）普通用户注册

维修人员及资料管理员可以直接通过网页根据所在站点进行注册，按照网页的提示输入相关的信息，当所有信息都符合要求时即注册成功。

（2）管理员、器具分类员注册

基于信息安全考虑，基础网页上并无管理员、器具分类员注册的注册入口，他们需要找最高级管理员即总站长进行注册。

2）登录

在账号未被禁封的情况下，用户可以根据注册手机号和密码进行登录。否则需要找上一级管理员进行解封才能完成登录功能。

3）个人中心

主要包括用户的登录、退出登录和用户管理。用户可以通过登录与退出登录功能来切换自己的登录状况。用户管理主要是用户可以查看分站长、资料汇总员的名称、状态，并根据其行为对用户进行禁封和解除禁封，从而达到管理用户状态的效果。

4）台账信息

（1）对数据进行增删改查

台账信息的功能是能够清晰的看到台账的相关数据，并实现对台账信息进行逐条添加、修改、删除、查询的功能，同时可以对数据进行批量导入和导出，对数据进行及时的更新。

（2）自定义警报信息的天数

根据需求，用户可以自由设定过期提醒及已过期提醒的天数。

5）Excel表格

该功能主要是可以上传、导出Excel型的表格数据，以方便对大量的数据进行管理。

6）警报中心

我们通过设置自定义提醒触发规则来实现过期提醒的警报功能，减少设备过期带来的各种危害，提高安全性。

7）器具

用户可以直观、清晰地看到不同器具的分类信息，并且自己添加器具。

8）中心站

对各分站及其管理员进行管理。

2.2 概念设计

概念设计是整个数据库设计的关键，其内容就是找到数据之间的内在的语义关联，在此基础上构建出满足相应需求的抽象模型。石油设备平台管理图如图1。

2.2.1 实体集的发现

1）相关理论

实体集是具有相同类型及相同性质（或者属性）的实体集合。通常，一个实体对应一个事务。发现实体集的步骤如下：

Step1：找出需求分析中出现的具有一组属性的“名词”；

Step2：分析这些名词的信息是否需要存储。对于不需要存储的“名词”不必建模为实体集；

Step3：分析这些“名词”是否依赖其它对象存在。如果是，是否考虑建模为联系或者弱实体集。

2)抽象出系统实体

台账信息（中心站、站点、井组、安装地点、规格型号、编号、生产厂家、使用量程（MPa）、准确度等级、有效期、备注）；

中心站（中心站编号、中心站名称、中心站下台账数量、中心站站长）；

器具类别（类别编号、器具名称、该器具下台账数量、资料汇总员）；

用户（编号、注册电话、工作类型、状态、所属中心站、管理器具类别）；

消息提醒（编号、颜色、提醒天数）。

2.2.2 确定联系集和E-R图

根据需求分析，可知一个中心站可以有多名普通工作人员和很多条台账信息。一个器具有唯一一名资料汇总员。故可以得出以下结论：

1）普通工作人员和台账信息是多对多的关系。

2）普通工作人员和中心站点是多对一的关系。

3）中心站和台账信息是多对多的关系。

图1 石油设备管理

故所得E-R图如图2（由于属性太多，所以图上并未体现）

图2 E-R图

2.3 逻辑设计

数据库的逻辑结构设计就是把概念结构设计阶段设计好的基本实体—关系图转换为与选用的数据库管理系统产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构。在逻辑设计中，设计相对于外模式来说是十分重要的内容，并且需要有丰富的内涵，主要包括以下三部分的内容：

1）数据逻辑的独立性可以使成品不受逻辑模式变化的影响；

2）可以满足用户对不同数据之间的要求；

3）要求将保密功能融入，用户在获取数据时，只能够看到自己要求的数据，其余数据没办法看到。

将E-R图转化为关系模式，本项目的关系模式如下：

1）用户（编号、注册电话、工作类型、状态、所属中心站、管理器具类别）

其中主键是编号,外键是中心站编号、器具类别编号。

2）台账信息（中心站、站点、井组、安装地点、规格型号、编号、生产厂家、使用量程（MPa）、准确度等级、有效期、备注）

其中主键是编号,外键是中心站编号、器具类别编号。

3）中心站（中心站编号、中心站名称、中心站下台账数量、中心站站长）

其中主键是中心站编号。

4）器具类别（类别编号、器具名称、该器具下台账数量、资料汇总员）

其中主键是类别编号。5）消息提醒（编号、颜色、提醒天数）其中主键是编号。

2.4 物理设计

物理设计主要是对数据库内部物理结构做相应的调整，并选择合理的存储路径[5]。根据Mysql的数据库结构，指定数据库的文件名称，设计表的结构。对应的表有器具（cat表），中心站（center表），台账（tools表），过期提醒(danger表)实体集，即将过期提醒(warning表)。

3 自定义提醒功能

自定义提醒功能是本文主要的创新点，我们运用Web建立独立的前端网页，利用PHP语言实现与数据库后端的连接，以此来完成石油器具有效期和未安装器件的提醒功能。并在此基础上设置自定义功能，让用户可以自由选择提醒触发规则，使用起来更为灵活、方便。

3.1 自定义提醒天数的实现

3.1.1 需求分析

1）为了避免重要信息错过，基础台帐有效期需要根据实时日期进行提醒，分为过期、即将过期两种模式；分别为过期、提前7天、提前15天三种报警方式。

2）能筛选并批量导出某一时间段仪表信息。

3）为了让使用者有更好的使用效果，给用户更好的体验。可以让使用者自定义设置提醒的天数，并且我们可以设置出一个单独的表格用来存储警报颜色及其对应的天数，通过对相应颜色对应的天数进行修改便可以满足用户需求。

3.1.2 实现过程

1)转化为实体集并设表格。自定义提醒的实体集为消息提醒（编号、颜色、提醒天数）。

按照需求分析的结果，我们共设置了两种模式，分别为过期（提前15天）、即将过期（提前7天）；三种报警方式，分别为红色预警（过期）、橙色预警（即将过期，提前7天）、蓝色预警（即将过期，提前15天），它们分别代表了不同的严重程度，其中红色最为严重，黄色程度最低。

2）操作方法。由第二章内容可知，自定义设置提醒天数可以通过PHP函数和Mysql语句对表格中的数据进行修改。

mysqli_query($connect," UPDATE danger SET days=‘3’ WHERE color=’red’ ");

用户根据自身的需要在自定义设置天数的窗口中自行输入发出警报的天数，并且可以随时修改，页面呈现的信息也会自行更新。图3是操作的页面：

图3 自定义报警页面

4 结语

该项目已经完成了预期的内容，并且能够满足石油器具管理平台的需求，用户的各个级别分工明确。同时自定义提醒功能作为该项目的一大亮点，充分体现了该平台的优势，给用户带来了更好的体验感。

但该项目在在页面的美观上仍然有很大的提升空间，可以利用开发语言的更多功能来使得页面的前端设计更加有引力，用户的体验感更强。功能方面又可以进一步完善、扩充，让其使用范围更广，推广性更强。