（计算机软件与理论专业论文）面向设备资源信息的网络共享系统研究与应用.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 2 0 世纪9 0 年代以来，伴随着信息技术、特别是网络技术的飞速 发展，信息化成为普遍关注的一个焦点，节约资源，降低耗费的集 约型经济增长方式是我国向节约型社会迈进的必由之路。i n t e r n e t 技 术迅速发展，改变了人们获取、拥有、利用、处理和交换资源的方 式，从而使人们对信息的快速流通、有效共享产生了强烈的需求； 而信息技术、尤其是网络技术的迅猛发展和广泛应用，又为网络资 源的共享提供了有效的保障。实现资源共享，是优化信息服务，提 高资源利用率的有效途径。如何界定信息资源共享机制，深化对共 享机制运行原理的认识，准确把握其运行瓶颈及相应突破策略等， 都是当前需要解决的问题。本文围绕上述问题，综合设备资源信息 共享实际需要，给出一种信息资源共享的应用方法。 目前分布在各厂矿企业以及科研院所的设备资源具有以下四个 方亟的特征：( 1 ) 类型的多样性：( 2 ) 规范的差异性；( 3 ) 地域上的分布 性：( 4 ) 提供服务的特殊性。由此产生了两个挑战性的研究问题：( 1 ) 如 何将这些属性各异的数字资源存储管理起来：( 2 ) 如何基于不同的资 源提供不同的服务。对于这些问题。现有的设备资源管理系统并没有 一个很好的解决方案。本论文设计并实现了一个设备资源信息网络 共享系统。 设备资源信息网络共享系统是辅助各厂矿企业以及科研院所实 现设备资源配景活动的应用软件系统。系统以网络技术和数据库技 术为基础，提供支持各类设备资源信息网络共享的应用软件模块， 使比较分散的厂矿企业以及科研院所通过系统完成设备资源信息网 络共享。本文主要围绕设备资源信息共享这条主线，通过信息技术 将分散在各厂矿企业以及科研院所的设备资源信息有效地合理地组 织起来，使设备的使用者能够快速、准确地找到需要的设备资源并 能方便在网上预约，缩短中间办手续的沟通周期最终达到低成本、 方便快捷地使用设备的目的。系统的运行既提高了设备资源利用率， 又使设备资源以最有效的方式为使用者的科研、生产服务。 文章首先分析了厂矿企业以及科研院所设备资源信息网络共享 西南交通大学硕士研究生学位论文第页 系统的功能需求，然后根据需求结合当前先进的n e t 技术从总体上 设计出一种比较优秀的解决方案，根据功能需求和解决方案使用系 统建模工具u m l 从不同角度建立了系统总体的模型，然后逐步细化 出结构化的程序。系统数据库设计根据设备资源信息网络共享系统 的主要功能需求，结合结构化的程序需要，设计出结构合理的数据 库方案。最后文章给出了设备资源信息共享系统的实现效果，对本 文的研究内容和关键技术进行了总结，并展望了进一步的研究工作。 关键词资源网络共享；设备资源信息； 统一建模语言；数据库建模 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 a b s t r a c t s i n c ct h eb e g i n n i n go ft h e1 9 9 0 s ，a c c o m p a n i e db yi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y ， e s p e c i a l l yt h er a p i dd e v e l o p m e n to fn e t w o r kt e c h n o l o g y ，i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y h a sb e c o m eaf o c u so fa t t e n t i o na n dt h ec c o n o m i cg r o w t hp a t t e r no fs a v i n g r e s o u r c e sa n dr e d u c i n gc o s ti st h eo n g l yw a yf o r w a r dt ot h es a v i gc o m m u 丑i t y t h er a p i do fi n t e r n e tt e c h n o l o g yh a sc h a n g e dt h ca c c e s s ， p o s s e s s i o n ，u s e ， p r o c c s s i n ga n de x c h a n g eo fr e s o u r c e s ，t h u su r g i n gp c o p l es t r o n gd e m a n do nt h e f a p i d n o wo fi n f o r m a t i o na n dc f f e c t i v cs h a r i n gp r o d u c e d ， a n dt h e r a p i d d e v e l o p m e n t a n db r o a d a p p l i c a t i o n o fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y ， e s p c c i a l l y n e t w o r k i n gt e c h n o l o g y ，a n da l s oh a sp r o v i d e dc f f e c t i v ea p p l i c a t i o nf o rs h a r i n g o fn e t w o r kr e s o u r c c s s h a r i n gr e s o u r c e si sa ne f f c c t i v ew a yo fo p t i m i z i n gt h e u t i l i z a t i o no fr e s o u r c e sa n di m p r o v i n gi n f o r m a t i o ns e r v i c c s h o wt od e f i n e m c c h a n i s m sf o rs h a r i go fi n f o r m a t i o nr e s o u r c c s ，d e c p e nu n d e r s t & n d i n go ft h e p r i n c i p l e so fs h 量r i n gm e c h a n i s m s ， a c c u r a t eg r a s pf i r m l ya n da c c u r a t e l yt h e o p e r a t i o n a lb o t t l e n e c k sa n dc o r r e s p o n d i n gb r e a k t h r o u g hs t r a t c g i e sa r ei m p o r t a n t i s s u e so ft h ec u r r e n ta c a d e m i cc o m m u n i t yn e e d e dt os o l v e a l la r o u n dt h c s e i s s u c s ，i n t e g r a t i n gr e s o u r c e ss h 8 r i n gp r a c t i c a l e c d so fe q u i p m c n tr e s o u r c c s i n f o r m a t i o n ， t h ep a p e rp r o v i d i n ga w a yo f i n f o r m a t i o nr e s o u r c e s s h a r i g a p p l i c a t i o n s t h ee q u i p m e n tr e s o u r c e si n f o r m a t i o ni na uf a c t o r i e s& n dm i n c sa n d e n t c r p r i s e sa n ds c i e n t i f i c f e s e a r c hi n s t i t u t e sm a i n l yh a v ef o u rf e a t u r e s ：( 1 ) d i v e r s i t yt y p e s ；( 2 ) s t a d a r dd i f f e r e n c c s ；( 3 ) g e o g n p h i c a ld i s t r i b u t i o n ；( 4 ) s p e c i f i c i t yi np r o v i d i n gs e r v i c e s t h er e s u l t i n gt w oc h a l l e n g i n gr c s e a r c hi s s u c s ： ( 1 ) h o wt o s t o r e & n dm a n a g et h e s ed i g i t a lr e s o u r c e so fd i f f e r e n ta t t r i b u t e s t o g e t h e re f f i c i e n t l y ；( 2 ) h o wd i f f e r e n ts e r v i c e sb a s c do nd i f f e r e n t r e s o u r c e s e x i s t i gc q u i p m e n tr e s o u r c e si n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mh a s n t av e r yg o o ds o l u t i o no nt h e s ei s s u e s ag o o dn e t w o r ks h a r i n gs y s t e mo n e q u i p m e n tr e s o u r c e si f o r m a t i o ni sd e s i g n e da n dr e a l i z e di nt h i sp a p e r t h ee q u i p m e n tr e s o u r c e si n f o r m a t i o nn e t w o r ks h a r i n g s y s t e m i st h e a p p l i c a t i o ns o f t w a r e t o h e l pf a c t o r i e sa n dm i n e se n t e r p r i s e sa n dr e s e a r c h 西南交通大学硕士研究生学位论文第n 页 i n s t i t u t c st oa c h i c v el h ea c t i v i t i e so ft h ee q u i p m e tr e s o u r c e si n f o r m a t i o n r e s o u r c e 3a l l o c a t i o n t h es y s t e m ，b a s e do n e t w o r kt e c h n o l o g ya n dd a t a b a s e t e c h n o l o g y ，p r o v i d e sa p p l i c a t i o ns o f t w a r em o d u l c ss u p p o r t i n gv a r i o u sk i n d so f e q u i p m e n tr e s o u r c e si n f o r m a t i o nn e t w o r ks h a r i n g i tm a k e ss c a t t e r e df a c t o r i e s a n dm i n c se n t c r p r i s e sa n dr e s e a r c hi n s t i t u t e sc o m p l e t ee q u i p m e n tr e s o u r c e s i n f o r m a t i o nc t w o r k s h a r i n g f o c u s e do ne q u i p m e n tr e s o u r c e si n f o r m & t i o n s h a r i n ga s t h em a i nt h e m e ， t h ep a p e ro r g a n i z e sr e a s o n a b l ya n dc f f e c t i v e l y e q u i p m e n tr e s o u r c e si n f o r m a t i o ns c a t t e r e di nf a c t o r i e sa n dm i n c se n t e r p r i s e s a n dr e s e a r c hi n s t i t u t e st h r o u g hi n f o r m a t i o nt c c h n 0 1 0 9 y i te 眦b l eu s e r sn o t o n l yt of i n dt h ee q u i p m c n tr e s o u r c e sn e e d c dq u i c k l ya n da c c u n t e l ya n db o o k o n l i n ec o n v e n i e n t l yb u t a l s ot os h o r t e nc o m m u n i c a t i o nc y c l ea m o n gt h e f o r m a l i t i e st oa c h i c v el o w - c o s t ，c o v e n i e n ta n de f f i c i c n tu s eo f e q u i p m e n t u l t i m a t e ly t h eo p e n t i n go ft h es y s t c mm a k e se q u i p m e n tr e s o u r c e ss e r v eu s e r s o fs c i e n t i f i ca n dr e s e a r c hi nt h em o s tc f f e c t i v em a n e rw h i l e i m p r o v i n g e q u i p m e n tr e s o u r c e su t i l i z a t i o n f i r s t l y ，t h ef u n c t i o n a l i t yn e e d so ft h ee q u i p m e n tr e s o u r c e si n f o r m a t i o n e t w o r ks h a r i n gs y s t e mt of a c t o r i e sa n dm i n c sa n dc n t e r p r i s e sa n ds c i c n t i f i c r e s e a r c hi n s t i t u t e si sa n a l y z e di nt h ea r t i c l e t h e nb a s e do nt h en e e d sa n dc u r r e n t a d v a n c e dn c tt e c h n o i o g ya ne x c e l l e n ts o l u t i o ni s d e s i g n e df r o m am o r c o u c s t a n d i n go v e r a l l a c c o r d i n gt ot h ef u n c t i o n a lr e q u i r e m e n t sa n ds y s t e m s o l u t i o n st h es y s t e mm o d e li sc r e a t e do v e r a l lf r o md i f f e r e n ta n g l c su s i n go f u m l m o d e l i n gt o o l ，a n dt h e nad e t a i l e ds t r u c t u r e dp r o g r a m m e di sg r a d u 扭1 1 yc o m i n t ob e i n g b a s e do nt h em a i nf u n c t i o n sr e q u i r e m e n t so ft h ee q u i p m e n tf e s o u r c e s i n f o r m a t i o nn e t w o r ks h a r i n gs y s t e m ，c o m b i n e dw i t hn e e d so ft h es t r u c t u r e d p r o c e d u f e s ，ar a t i o n a ls t r u c t u r e dd a t a b a s ei sd e s i g n e d l a s t l y ，t h ea n i c l eg i v e s t h er e a l i z a t i o nt ot h ee q u i p m e n tr e s o u r c e si n f o r m a t i o nn e t w o r ks h a r i n go fo n e u n i v e r s i t y ，a n da l s ot h ec o n t e n to fs t u d y i n ga n das u m m a r yo fk e yt e c h n o l o g i e s ， a n dl o o k sf u r t h e rr e s e a r c h x e yw o r d s ： r e s o u f c e sn e t w o r ks h a r i n g ；e q u i p m e n tr e s o u r c e i n f o r m a t i o n ； u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ；d a t a b a s em o d e l 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1 课题来源和背景 第l 章绪论 设各资源是厂矿企业和科研院所生产能力和生产质量的基本保 障，也是其重要的固定资产，因而提高设备的利用效率是提高厂矿 企业和科研院所经济效益的重要途径之一【1 1 。对于我国厂矿企业和 科研院所而言，由于许多单位相对独立缺乏交流与合作，一方面造 成一定的设备资源闲置，另一方面又出现部分厂矿企业和科研院所 需要设备资源紧缺。因此，实现设备资源信息网络共享是节约资源 提高有限资源利用效率的重要途径之一【2 1 。设备资源信息包括设备 的生产能力、技术指标、生产负荷、性能状态等信息。设备资源信 息网络共享为实现优化利用资源、提高设备利用效率提供了依据。 资源共享是将分散的不同载体、不同地理位置的资源信息以数字 方式存储，通过通讯网络相互联接，提供即时利用，提高了资源的 利用效率【3 1 。 随着当前i n t e r n e t 的迅猛发展，基于w e b 的应用系统的开发正 在蓬勃发展，同时伴随着科学技术水平的提高，许多厂矿企业和科 研院所在增强科技实力的过程中加大力度对各种含有先进技术的设 备的采购和对旧设备的更新换代，这样设备资源在以几倍甚至是几 十倍于过去的速度迅速增长，以满足不断增长的科研和生产的需要。 各厂矿企业和科研院所的设备数量和种类越来越多，设备提供的服 务越来越复杂，在地域上越来越分散，实现设备资源信息网络共享 是提高厂矿企业和科研院所设备管理工作效率的重要工作。但目前 许多厂矿企业和科研院所设备管理普遍存在这种情况：一方面资金短 缺，另一方面相当多的设备使用效率低，有的甚至长期闲置，而且 存在不必要的重复购置现象，这就要求厂矿企业和科研院所管理部 门及时准确地掌握现有设备的使用、分布状况，充分利用现有设备， 合理配置，物尽所用，发挥其最大效益。 各厂矿企业和科研院所追切需要一种优秀的资源信息网络共享 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 系统来替代当前工作。由于设备种类繁多，如果将分布在厂矿企业 和科研院所的设备统一管理，会有许多困难。目前设各的跨地域跨 单位使用业务繁多，设备资源分布地域分散，统一管理现有的设备 资源任务量巨大。现今，许多厂矿企业和科研院所已经初步意识到 网络这一庞大资源载体，但多半尚未充分使用计算机进行设备管理。 根据调查得知，他们以前对设备租用的主要方式是基于文本、表格 等纸介质的手工处理，使用电话通讯或发送电子邮件来沟通。设备 租借信息的管理工作混乱而又复杂：一般租借情况是记录在租借清 单上，设备的数目和内容记录在设备文档中，各厂矿企业和科研院 所的技术人员和管理员也只是当时对它比较清楚，时间一长，如再 需要进行查询，就得在众多的资料中翻阅、查找，造成查询费时、 费力。如要对很久以前的设备租用历史档案进行更改就更加困难了。 总的来说，许多厂矿企业和科研院所的设备共享工作缺乏系统的、 规范的解决方法。尽管许多厂矿企业和科研院所拥有的设备资源闲 置比较突出。基于这此问题，各厂矿企业和科研院所迫切需要建立 一个设备资源网络共享系统，使设备租用工作规范化、系统化、程 序化，避免设备租用的随意性，提高信息处理的速度和准确性，让 使用者能够及时、准确、有效地查询和修改设备租用情况。 设备资源信息共享是围绕设备资源所开展的一系列计划、组织、 协调、控制等工作的总称，主要任务是为科研提供合适的设备，发挥设 备最佳使用效益。设备资源信息共享系统能充分发挥设备的能动效 益，建立人一机一技术的互动信息平台，实现设备使用与管理的系统 化、科学化、经济化，达到技术服务与设备资源的多赢、互动、联通 与实效，有利于促进专有技术和核心资源的融合，构建组织核心竞争 力。 设备资源是厂矿企业和科研院所科研、生产的重要支撑力量。 因此，设备的建设、管理、配置与使用的科学化、管理人员的管理 水平等影响着厂矿企业和科研院所的科研、生产、管理的水平。设 备资源信息共享是适应社会挖掘日益丰富的设备资源最大利用价 值，构建节约型社会的要求。设备资源信息网络共享系统是整合各 厂矿企业和科研院所丰富的设备资源，挖掘单位生产潜力，促进生 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 产力发展需要的产物。为了不断提高管理及服务水平，提高单位办 公效率，同时为了加快厂矿企业和科研院所设备资源数字化的建设， 西南交通大学c a d 工程中心组织开发了一套具有一定通用性的现代 化的设备资源信息网络共享系统。基于这种需要，本论文进行了基 于网络的设备资源信息网络共享系统研究和应用。 1 2 相关领域研究现状 随着网络技术的飞速发展，通过i n t e r n c t 可以利用的各种资源将 越来越丰富，资源的获取和利用的重要性也将越来越突出。由于网 上各类可利用的资源数量和种类繁多，分布地域广，现有的网络系 统还不能完全满足网络化工作环境下人们对资源快速、准确地获取 需求。另外，同i n t e r n e t 上占主导地位的文档资源相比，设备资源信 息具有数据结构化以及技术服务特殊性的属性，因此必须对网络化 环境下设备资源的获取技术进行深入的研究。 二十一世纪的新一代科研组织应以信息技术为主线进行多学科 先进技术的综合应用，以便快速动态地响应科研需求。目前，建立 面向网络资源共享服务平台已成为实施信息化战略的基础和先决条 件。网络资源共享是充分运用信息、网络等现代技术，对区域资源 进行战略重组和系统优化，以促进区域资源高效配置和综合利用， 提高科技创新能力。设备资源是网络资源的重要组成部分，设备资 源共享系统正是在网络资源共享这一主题下对四川省网络化制造平 台f 4 】功能的深入研究和充实。 目前，在各省科技厅和高校、科研院所强大的科研实力加盟下， 全国各地设备资源共享服务平台建设正全面快速地进行着。这些平 台有：华中地区大型科学仪器平台、湖南大型科学仪器协作网、上 海研发公共服务平台、陕西省大型精密仪器协作网、四川省网络化 制造平台等等，其中大部分精密仪器协作网只是专门的区域仪器协 作网，分别实现了一个省或几个省的区域大型精密仪器资源网络共 享。然而这些专用系统功能单一，没有集成某一有影响力的网络化 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 制造综合平台，不能利用平台的整体优势。目前，成都、德阳、绵 阳区域还没有具有影响力的设备资源共享系统，本系统将充分发挥 四川省网络化制造平台在制造业内的影响，本系统的研究成果将作 为四川省网络化制造平台的有机组成部分，系统的后续研究工作是 将系统集成四川省网络化制造平台。四川省网络化制造平台是西南 交通大学c a d 工程中心按网络化制造这一先进理念开发的旨在服务 于提升企业核心竞争力、促进企业现代化的网络平台。平台包括区 域资源配置1 5 】中心、制造业产业链协作中心、技术支持中心、信息 和管理中心等几大部分，设备资源信息共享属于区域资源配置中心 的有机组成部分【4 1 。四川省网络化制造平台已经正式地良好地投入 运行，而设备资源信息网络共享部分是网络化制造平台的一项重要 功能。 图1 - 1 系统与网络化制造平台的关系 由于设备资源是科技发展的重要支撑条件和物质基础，是完成 科研、生产工作的重要保障，是科研水平的集中体现，所以设备的数 量与质量不仅代表大型厂矿企业以及科研院所的技术水平，而且还 代表单位的生产力规模。只有将技术先进的设备资源与厂矿企业以 及科研院所技术人员的专精技术相结合并实现设备资源共同使用， 才能形成区域整体较强的生产能力与技术水平。因此，设备资源管理 与共享，已经逐渐成为国内外科学研究领域的一项重要研究课题。 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 1 3 本研究课题的主要目的及意义 当今时代是飞速发展的信息时代，各行各业都离不开信息处理， 这正是计算机被广泛应用于网络共享系统的科技环境。本课题研究 的目的是：采用一种恰当的网络软件模式实现设备资源信息网络共 享，取得优化设备服务，提高资源利用率的效果。如何界定信息资 源共享机制，深化共享机制运行原理认识，准确把握其运行瓶颈及 相应突破策略等，都是当前学术界需要解决的重要课题。本课题的 意义是：综合设备资源信息共享实际需要，给出一种资源共享的实 现方法，加深了人们对资源网络共享从抽象到具体认识，作为西南 交通大学c a d 工程中心开发的网络化制造平台资源管理与设备优选 部分的一个应用分支，丰富了网络资源共享这一课题的内容。 1 4 本课题研究的主要内容 本论文主要的工作内容包括： 1 分析了设备资源信息网络共享系统的来源和背景，接着分析 了关于设备资源信息网络共享的研究现状，给出了本文研究的主要 目的和意义。 2 详细了解各厂矿企业以及科研院所设备资源使用现状，分析 了现行工作方式带来的问题，重点分析一典型科研单位对设备资源 信息网络共享系统的各种需求。 3 根据设备资源信息网络共享系统的需求，分析现有的开发模 式优缺点，选择了一种比较合适的开发模式以及开发环境。然后根 据确定的开发模式设计方案的总体框架、功能模块和实施方法。 4 根据选定的开发方案，使用系统建模工具u m l 对解决方案的 功能模块按用户角色进行详细设计，然后根据功能模块的需要详细 设计出系统数据库，最后根据系统实现的功能结合系统数据库选择 系统实现的相关技术。 5 根据方案总体设计和详细设计的精神，开发出应用程序，实 现预期功能。 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 第2 章系统的需求分析 2 1 系统总体需求 2 1 1 设备资源使用现状 各厂矿企业以及科研院所设备管理日趟复杂，设各资源呈现多样 性和差异性。大部分厂矿企业以及科研院所都拥有国家投入大量资 金购买的试验设备，其中很多设备是工程应用质量检测或者实践上 需要的。另外各厂矿企业以及科研院所问也存在仪器设备、科学人 才方面的交流和融合。这些设备很多是科研生产所必备的设备，但 是在不同的厂矿企业以及科研院所的设各从所属行业、功能、技术 指标到操作方法上差别很大，呈现出多样性和差异性。 随着各厂矿企业以及科研院所设备资源共享使用越来越频繁，设 备资源提供的服务呈现出特殊性。我国正在进行大规模基础建设， 例如：巨额投资的交通运输建设；日新月异的城市新建、改建、扩 建等市政建设；电力水电建设；通讯电子工程建设等等。这些建设 需要大量的试验设备使用，而不同的建设需要不同的设备资源提供 不同的服务，不同的服务各有特点。科学技术是跨越了部门界限的， 充分利用各部门的技术优势是杜会整体发展的需要。目前各科研部 门正在进行着部门问技术的交流与融合，存在许多企业科研院所的 设备交流现象。如果每进行一项建设都需要赂置设备的话，成本花 费太高，而且需要培训大量的熟练技术人员，这需要一个长期的过 程，在生产实践上是不现实的。这样就使得同一项设备资源在不同 的部门中用作不同的用途，在不同条件下设备提供的服务呈现特殊 性。 设备资源在地域上呈现出分布性。随着我国科技的发展，考虑到 地域科技力量的均衡性，各厂矿企业和科研的院所布局具有分散性， 因而带来设各资源在地域上也呈现出分布性。这就给设备资源共享 因而带来设各资源在地域上也呈现出分布性。这就给设备资源共享 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 使用带来了许多困难。以前设备资源信息共享的沟通主要靠电话和 业务员跑腿来工作，这样不便于了解各单位的设备资源，工作起来 不方便。各科研院所迫切需要采用一种便捷的工作模式，利用计算 机技术和网络技术来提高工作效率，减轻工作负担，减少工作的差 错率。 随着我国互联网络快速持续的发展，网络资源共享的时间空间 优势已经得到人们的认可。基于a sp n e t 的网络化管理的技术日益 成熟，目前西南交通大学c a d 工程中心开发的区域资源共享平台已 经得到了广泛的推广与应用。作为西南交通大学c a d 工程中心网络 平台资源共享模式推广范例之一，同时也作为将来集成到网络资源 共享平台功能的一部分，设备资源信息网络共享系统应运而生。 2 1 2 总体功能和性能需求 目前许多厂矿企业及科研院所系统管理人员对计算机有一定的 认识基础，在新系统开发完成后，只需要对操作人员进行简单的培 训就可以很快熟悉新系统，其他使用人员，只需要会上网就会使用。 由于本系统采用b ，s 结构来开发，用户都可以通过互联网共享数据。 为适应管理现代化、信息化的要求，各科研院所需要一个新的 设备资源信息网络共享系统，这个系统将以因特网为平台来发挥信 息共享。此系统应该对各类厂矿企业及科研院所设备资源信息共享 有一定的通用性，同时此系统还应该根据不同的厂矿企业和科研院 各自的特色具有一定的个性。在没有达到一定的上界条件下，系统 所拥有的设备资源越多，系统的设备共享作用越显著，所以还需要将 区域内厂矿企业和科研院所的设备资源统一管理，这样就需要一个 集中各厂矿企业和科研院所设备资源信息的共享平台。 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 图2 一l 系统架构图 这个系统将需要完成下列功能： 1 建立一个面向i n t e r n e t 的设备共享系统。精密资源共享的工 作站参与搜集各种与业务有关的信息，采用计算机网络技术， 实现信息的一次录入多方共享及信息的综合加工，满足系统 不同角色对各类信息的需求。 2 系统应及时为各单位设备管理部门提供设备租赁和需求的动 态信息，并定期上报统计资料，辅助管理人员制定计划，并 能根据需要，实现对设备资源发展计划的指导。 3 建立设备数据信息的标准化格式体系，统一规范，便于实现 单位间信息交换。 4 适应各单位设备资源共享的实际需要，应按业务划分功能模 块，使系统具有良好的扩充性、可维护性及可调整性。另外， 提供良好的汉字用户界面和完整的文档资料。 性能问题是一个系统质量好坏的关键问题，许多软件存在性能 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 问题而无法使用【6 】。设备管理处对即将开发的系统有如下性能要求： 1 实用性 系统的开发首先将实用性放在首位，能够满足系统管理员、科 研单位、租用者三方角色工作要求。考虑到该软件的使用对象一般 为非计算机专业人员，界面操作应方便简单。在软件设计中，以方 便用户使用为标准，做到统一编码规则、统一界面风格。 2 系统可配置性 系统具有较高的柔性，适应网络化制造平台同类加盟单位资源 共享的要求。 3 具有一定的开放性 能较为方便的扩充和集成，并为与四川省网络制造平台设备资 源信息共享模块提供数据接口。 4 先进性 系统在硬件选型和软件设计方案上，都应在保证满足现有业务 需求的基础上，使系统具有定的先进性，以使系统尽量延长生命 周期。设计的系统要有优越的性能价格比，硬件选型既要体现当前 最新技术，又要方便系统的变更、扩充，系统软件既要适应计算机 技术发展的新潮流，又要考虑到系统维护的方便性。 5 可靠性 可靠性是指系统使用的软、硬件可靠性程度。可靠的系统在运 行中不发生或极少发生故障，在偶然事故及操作失误时，系统应具 有较强的自恢复能力，丽不应出现系统死锁或信息丢失和破坏的情 况。 6 安全性 系统保存着许多科研单位重要的设备资料和租赁资料，又涉及 到不同部门的经济效益关系。因此对系统的安全性要求比较高：一 方面要保证数据的一致性，另一方面又要在非常情况下保证数据的 丢失降到最低限度。因此，本系统应充分利用数据库的维护工具， 以便于数据备份及恢复，从而提高系统的安全性。 7 整体性 本系统是一个相对独立的系统。系统开发必须按照科学的开发 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 原则，在系统分析的基础上，搞好整个系统的总体设计，充分发挥 整个系统的整体效益。 8 系统可扩展性 所谓可扩展性是指上一期工程必须成为下一期工程的基础。系 统建设不可能一步到位，必须分步实施，各个子模块之间必须是相 互结合的，不应相互制约，数据库资料在组织时要考虑到将来的扩 充与更新。此外，随着设备处的要求不断更新，可能会出现子模块 增减的情况，系统应能做到新增或删除子模块时，不影响整个系统 的正常运行。 2 2 系统功能详细需求 经调查分析得出各科研单位对使用一种新的设备资源信息网络 共享系统总体要求如下： 1 整个系统运行在w w w 网络环境中； 2 实现实时沟通和远程查询； 3 设备资源信息可查询、预约； 4 资料文档的下载； 5 对数据的安全有相应的保护措施； 6 对不同的使用者，设置不同的操作权限： 7 界面友好，操作简单方便，易学易懂。 根据对某典型科研单位详细调查，我们对其设备资源使用工作 全程提炼出如下需求： 在设备资源的使用过程中主要有系统管理员、厂矿企业和科研 院所、租用者这三方焦色，管理工作主要围绕设备资源展开。系统 运转的重点应该是设备资源如何在这三方角色之间相互协作，系统 最终目标是利用先进的计算机网络技术方便快捷地完成设备资源网 络共享的任务。 系统需要一个多方信息沟通的信息开放平台，这种平台的信息 要能方便各方看到，同时各角色能直接在信息平台上便利地进入功 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 能界面进行主要工作的操作，该信息平台可设计为系统主页。 为了各用户操作的安全，系统还需要一个授权用户的内部功能 版面，各角色大部分重要功能是在内部授权系统中完成的。 系统公开界面应能实现以下功能： 各厂矿企业和科研院所能在网络上显示共享使用的设备资源，各 设备使用单位能够在网络上对所选的设备进行租赁业务操作； 各厂矿企业和科研院所能方便快捷地对大众公开单位提供的服 务信息； 系统管理员能方便快捷对大众公开一些公用通知信息，并能方便 地完成系统文件向各设备拥有单位用户及设备使用单位用户的 发放； 系统管理员在自己没有用户所需设备的时候，应能尽力给设备拥 有单位用户和设备使用单位提供信息指导； 设置用户权限确认功能：拥有权限的用户才能对设备资源进行特 殊操作。 通过授权的内部功能版面各角色主要工作分配如下： ( 一) 系统管理员 厂矿企业和科研院所的共享设备管理：系统管理员是各从总体 上统一监管全部厂矿企业和科研院所设备资源的购买、使用、租用 业务。系统管理员负责对各科研单位大量具有多样性和差异性的设 备资源进行分类管理，并负责下发系统管理文件和指示，根据系统 规定审核批准设备是否可以被租用或借用。 1 设备资源类型管理 为了将这些属性各异的数字资源高效统一地存储起来，方便大 型精密资源的管理，系统管理员通常对所有的设备资源分类建档， 每一种设备类别包含有许多种实验设备，每项设备都有所属的唯一 类别。这样分类后设备的查找就比分类前更规范更方便。分类功能 原来是通过建纸质档案来完成，每次查找需要手工从文件柜中按资 源大类开始查找，然后在对应的大类中按设备编号或按设备名称查 找所需设备。 2 对厂矿企业和科研院所的管理工作 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 系统管理员需要各厂矿企业和科研院所定期上报本月设备使用 统计报表。有重要事项时候需要通知各厂矿企业和科研院所，还 有些时候系统管理员需要对一些单位设备共享工作上的问题进 行指导，因而设备处每天需要绘不同的部门频繁地打电话或者发 送电子邮件。 系统管理员最主要的工作之一是定期查看厂矿企业和科研院所 上报的设备使用统计报表，将各厂矿企业和科研院所的统计资料 汇总加工。通过汇总从总体上了解各厂矿企业和科研院所的设备 使用情况。 3 对外公布信息工作 目前，在厂矿企业和科研院所中一部分设备不能继续使用，主要 有以下几种情况：有些设备使用年限过长，已经损坏；有些设各 有更科学的替代设备；有些设备由于不满足国家有关部门的新规 范；还有些因为出售或转移到其他部门。出现了这些情况后，系 统管理员需要将它们的设备档案另行编册处理，在各厂矿企业和 科研院所对外公布租赁服务中删掉相应的设备信息。 系统管理员经常要制定系统文件和系统工作的标准表格发送给 各厂矿企业和科研院所。 系统管理员还负责解决系统内需要租用设备的用户的需求，在力 所能及的情况下帮助用户找到能完成实验的单位，给出有能力提 供服务的单位联系电话号码和网址。 4 管理各厂矿企业和科研院所和审批租用协议 对提出新注册的厂矿企业和科研院所要求进行审批，审批通过的 厂矿企业和科研院所方能正式建立。撤销或合并某些业务量较少 的注册用户，并从厂矿企业和科研院所名单中删除。 对申请租用设备的用户进行审批，审批通过方能使用设备拥有单 位设备。如果租用者不符合某系统规定的设备租用有关文件要 求，则不予租用。 ( 二) 各厂矿企业和科研院所日常工作 各厂矿企业和科研院所管理人员具体管理本单位的设备的试 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 3 页 验、对外租赁事务，并负责上报设备使用情况，落实系统管理员下 达的文件指示和工作整改要求。通常厂矿企业和科研院所拥有两大 优势，其一是精密优良的试验设备硬件优势，其二是训练有素、专 业精湛的技术人员软件优势。 1 向系统管理员汇总工作 接受系统管理员的电话、电子邮件方式的工作指导和通知。 每月以及年终按指定的格式向系统管理员上报本厂矿企业和科 研院所所有设备使用时间、使用单位等统计资料。 2 设备信息资源管理 向系统管理员上报设备对外租赁申请，填写设备名称、价值、图 片、收费标准等详细信息，请求增添新设备。 向系统管理员上报设备出现故障、损坏等情况。 查看并回复租用者的电子邮件和电话，负责回复租用者的租用请 求和具体租用事宜。 3 向外公布技术服务并提供咨询 向系统管理员请示展开新的资源服务项目申请，如获批准负责向 外公布此服务条目，并向系统管理员汇报并向外公布一些不再提 供服务的项目。 负责回复各项服务需求者的上门咨询或电话咨询以及电子邮件， 定期更新服务内容。 ( 三)设各使用单位用户的工作 各设备使用申请单位需向系统管理员按格式填写所需的个人信 息、试验内容等书面资料，然后等待系统管理员批准，得到批准后 到网络共享设各所在厂矿企业和科研院所排队等候服务。 1 提供用户资料 每次申请租用设备必须通过填写标准表格向系统管理员提交单 位名称、地址、联系方式等等，并提供有关证件。 2 设备资源预约事务 查看系统管理员及各厂矿企业和科研院所公布的大型精密设备 及其服务。通过电话、电子邮件或者登门咨询该项服务，如果该 项服务确实符合自己需求，向系统管理员和厂矿企业和科研院所 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 申请填写预约表格预约设备资源。填写的预约清单应该包括预约 的设备名称、预约设备使用时间段等信息供系统管理员和厂矿企 业和科研院所根据需要安排工作。 如果已预约但还未正式使用设备，在预约期内还可以将预约 的事务更改或取消。 预约后设备使用单位需要接收设备所在厂矿企业和科研院所的 回复电话来确认，然后租用者才能得到设备使用的确切时间，并 和厂矿企业和科研院所及系统管理员作更进一步的沟通。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 5 页 第3 章系统总体设计 在第二章中详细分析了设备资源设备租用过程中主要工作内容 和对新系统实现功能的要求，明确了设计一套新的计算机系统来高 效、快捷地实现大型精密设备多方共享的任务。本章将根据目前已 有的多种计算机系统模式分析如何设计一种最恰当的解决方案比较 完美地解决设备资源信息的网络共享闯题。 3 1 系统的总体设计 对于软件的架构的概念有很多的观点，d a v i dg a r l a na n dm a r y s h a w 在 使用事件模型( u s ec a s e ) ：定义系统的使用事件( u s ec a s e ) 、角 色( a c t o