基于Android的防雷安全检测数据管理系统的设计与实现

夏一楠 商鹏

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2021.09.027

摘  要：目前在防雷装置安全检测业务中，存在现场检测数据无法实时高效采集、防雷检测专业设备、委托单位数量庞大难于管理、防雷检测业务进程无法准确获取等问题。为此，拟采用移动应用技术、软件开发技术，设计基于Android的防雷安全检测数据管理系统，实现现场录入检测数据并实时生成检测报告、防雷检测专业设备和委托单位信息化管理以及防雷检测项目档案电子化管理等功能，以提高防雷安全检测业务的效率，推动防雷减灾工作的科学化发展。

关键词：雷电灾害;防雷装置安全检测;移动应用;信息化管理

中图分类号：TP311    文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2021）09-0103-04

Design and Implementation of Lightning Protection Safety Detection Data Management System Based on Android

XIA Yinan1，SHANG Peng2

（1.Zhangqiu District Meteorological Bureau of Jinan City，Jinan  250200，China;

2.Shandong Meteorological Disaster Prevention and Technical Support Center，Jinan  250031，China）

Abstract：At present，in the safety detection business of lightning protection devices，there are some problems，such as the on-site detection data cannot be collected in real time and efficiently，the professional equipment of lightning protection detection，the large number of entrusted units is difficult to manage，and the business process of lightning protection detection cannot be accurately obtained. Therefore，it is proposed to adopt mobile application technology and software development technology to design a lightning protection safety detection data management system based on Android to realize the functions of inputting detection data on site and generating detection report in real time，informatization management of lightning protection detection professional equipment and entrusted units，and electronic management of lightning protection detection project archives，so as to improve the efficiency of lightning protection safety detection business，promote the scientific development of lightning protection and disaster reduction.

Keywords：lightning disaster;safety detection of lightning protection device;mobile application;informatization management

0  引  言

雷电是对人类生活影响“最严重的十种自然灾害之一”，也是“电子时代的一大公害”^[1]。我国雷电灾害事故频发，雷击造成的人员伤亡和经济损失呈逐年上升趋势，社会影响也越来越大^[2]。隨着防雷减灾工作业务的不断深入发展，各地气象部门也开始重视防雷减灾管理部门的信息化建设工作^[3]，也根据自身的业务需要开发了一些软件系统，但大部分局限于办公室内部的业务管理，没有随时随地处理防雷装置安全检测数据的能力^[4]，又或者软件实现的业务功能过于单一，不能从防雷装置的信息源头把握信息的准确性。

1  系统的研究内容和技术路线

1.1  研究内容

以手持终端系统、无线通道的方式辅助防雷装置安全检测工作人员随时随地利用无线终端采集检测现场原始数据记录，实现检测报告的现场采集和电子化填报;实现对防雷检测专业设备、防雷检测委托单位的规范化、有序化管理;实现项目工程的防雷装置检测业务的流程化、系统化管理等功能。系统的功能框架如图1所示。

1.2  技术路线

Android是一种基于Linux的自由并且开放源代码的操作系统，主要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑，由Google公司和开放手机联盟领导并开发^[5]。Android的Linux kernel控制包括安全（Security），存储器管理（Memory Management），程序管理（Process Management），网络堆栈（Network Stack），驱动程序模型（Driver Model）等^[6]。

Android技术架构分为五层，分别为Linux核心（Linux Kernel）、Android执行环境（Android Runtime）、系统函式库（Library）、应用程序框架（Application Framework）、应用程序（Application）。Linux开发提供最底层的核心系统服务，包括安全性（Security）、存储器管理（Memory Management）、进程管理（Process Management）、网络堆栈（Network Stack）与驱动程序模型（Driver Model）^[7]。执行环境透过核心函式库以及暂存器形态的Dalvik虚拟机器来执行程序。应用程序框架被设计来简化组件的再运用，开发者能完整存取使用与核心应用程序相同的API^[8]，应用程序可以发布功能并为其他应用程序所使用，开发者也可运用同样的机制来新增与置换组件^[9]。

功能分析中将对基本信息管理业务、业务管理业务和系统维护管理业务利用UML建模语言进行设计，给出业务的用例图和核心业务的用例规约表。基于Android的防雷安全检测数据管理系统能够在手机端对分析的功能进行操作，具备本系统操作权限的用户为防雷安全检测数据处理人员。

2  系统关键功能的实现与应用

2.1  防雷检测数据现场采集和电子化填报

经过分析抽象录入项类目，设计出数据录入模板，实现APP客户端防雷检测数据录入功能，满足现场工作过程中实时、便捷、快速、准确录入的需求。

检测人员将现场检测项目与检测数据，如接地装置的类型、地网形式、均压环类型和间距等定性描述或定量数据直接填入智能手机或平板电脑表单。当检测数据被记录时，平台根据被检测建筑物使用性质、防雷类别自动校验检测数据是否符合相关国家标准以及行业规范要求。符合标准规范的数据才能上传到后台管理服务器，进入到下一步生成检测报告环节。防雷检测数据现场采集和电子化填报效果如图2所示。

2.2  防雷检测仪器和委托单位管理分析

防雷数据处理人员可对防雷检测委托单位的信息进行查询、添加、编辑、删除等操作，也可对防雷检测仪器信息进行类似操作。防雷检测仪器和委托单位管理用例图如图3所示。

防雷检测仪器和委托单位管理分析模块实现的具体功能有：

（1）防雷检测委托单位管理：可进行委托单位查询、委托单位添加、委托单位编辑以及委托单位删除的操作。对委托单位信息进行查询时，需要根据单位名称、联系人对单位信息进行检索，检索到的信息有联系电话、邮编、地址等。

（2）防雷检测仪器管理：可进行防雷检测仪器查询、防雷检测仪器添加、防雷检测仪器编辑、防雷检测仪器删除的操作。进行防雷检测仪器添加操作时，需要对仪器名称、型号以及编号等信息进行填写。执行防雷检测仪器删除操作后，该条检测信息就会在数据库中消失。

仪器检测管理功能的用例分析，如表1所示。

2.3  防雷检测项目管理分析

业务管理中分析的功能有防雷待检测管理、防雷检测中管理、防雷已检测管理、防雷待审核管理等。下文为各功能的具体分析：

（1）防雷待檢测管理：在防雷待检测管理功能中可进行防雷待检测查询、防雷待检测查询详情、防雷待检测添加、防雷待检测编辑以及防雷待检测删除的操作。进行防雷待检测添加操作时，需要录入委托单位、单位地址、邮编、防雷类别、联系人、联系电话以及委托协议编号信息。

（2）防雷检测中管理：防雷检测中管理功能中可进行防雷检测中查询、防雷检测中查询详情的操作。防雷检测中查询详情功能可查询到的信息有委托单位、单位地址、邮编、天气状况、防雷类别、联系人、联系电话、检测日期、地面状况、委托协议编号等。

（3）防雷已检测管理：防雷已检测功能中可进行防雷已检测查询和防雷已检测查询详情的操作。

（4）防雷待审核管理：防雷待审核管理中可进行防雷待审核查询、防雷待审核查询详情以及防雷待审核打印的操作。

（5）防雷检测管理：防雷检测管理功能中可进行新增检测的操作。

业务管理功能中，用户可以对防雷待检测的信息进行添加。防雷数据处理人员在对防雷待检测信息进行添加时，首先需要发出相关申请，系统接收申请之后调用BusinessManagementManager业务管理逻辑类以及业务管理控制类BusinessManagementWeb，并执行addLightningNotProtect（）防雷待检测信息添加的方法。防雷待检测信息进行添加的时序图如图4所示。

2.4  系统维护及配置管理

系统维护静态类：账号信息管理控制类AccountInfoWeb、系统维护逻辑类SystemMaintenanceManager、系统维护控制类SystemMaintenanceWeb、角色管理控制类RoleInfoWeb、资源管理控制类ResourceInfoWeb、账号信息数据类AccountInfo、角色信息数据类RoleInfo、资源信息数据类ResourceInfo。

系统维护类与方法展示，如表2所示。

系统登录及账号管理界面，如图5所示。

根据角色管理活动图。用户在进行角色管理之前，对角色管理的方式进行确认，选择的范围包括添加、查询、编辑、删除以及赋权。自确认管理方式后，系统返回相应的结果，完成角色的管理。

3  结  论

通过基于Android的防雷安全检测数据管理系统各个功能模块的设计与实现，实现了现场防雷检测数据的电子化填报，减少了纸张的使用浪费，并且提高了检测人员的工作效率;对型号复杂、性能不一的防雷检测专业技术设备和数量规模庞大的防雷检测委托单位实现了实时、全面的系统化管理;检测人员可以随时随地准确地获取某一项具体的防雷检测业务进程并进行审核、新增等。同时本系统有助于防雷安全监管部门查缺补漏，从而避免雷击灾害事件的发生，产生了一定的社会效益。

参考文献：

[1] 马明，吕伟涛，张义军，等.1997—2006年我国雷电灾情特征 [J].应用气象学报，2008，19（4）：393-400.

[2] 缪伟斌，孟祥飞，孙金华.雷电灾害调查鉴定软件系统及其应用 [J].气象科技，2010，38（6）：794-797

[3] 闫景东.建筑物防雷装置检测信息管理系统的设计与实现 [D].济南：山东大学，2012.

[4] 杨进勇.基于GPRS网络的嵌入式手持终端设计与研究 [D].武汉：武汉理工大学，2005.

[5] XIA Y N，WEN G Y，ZHOU F，et al. Design and Implementation of Data Management System for Lightning Protection Inspection Based on Android [J].Modern Electronic Technology，2019，3（2）：290-293.

[6] 何庆浩.防雷检测能力认定工作常见问题的分析 [J].广东气象，2016，38（4）：67-69.

[7] 袁宗文，黄晓红，宋强，等.剖析如何加强防雷装置安全检测 [J].中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术，2015（11）：257.

[8] 罗美娟，袁正国，段和平.防雷装置质量检测检验数据管理系统 [J].贵州气象，2005（5）：33-34.

[9] 张红，陈向昀，陈昊，等.防雷装置检测仪器设备的系统配置与信息化管理 [J].上海计量测试，2019，46（5）：63-65.

作者简介：夏一楠（1988.03—），男，汉族，山东临朐人，本科，工程师，研究方向：雷电防护科学与技术。

收稿日期：2021-03-10

基金项目：山东省气象局青年科研基金项目（2017SDQN13）