（船舶与海洋结构物设计制造专业论文）基于web的船舶设计咨询自助服务系统研究开发.pdf

武汉理工大学硕士学位论文 摘要 在当前知识经济时代，科技信息是科学研究的前提和基础。计算机网络的 发展又为科学研究提供了一种新的信息保障体系。如何充分利用网络优势已经 成为各行业研究的重点。 在船舶设计领域，一艘船的设计往往是从编制船舶设计任务书开始的。船 舶设计任务书是船舶设计的重要依据，是由船东制定完成的，充分反映了船东 对船舶的设计要求。设计任务书应能充分反映船东对设计船舶性能和使用上的 基本要求，它一般包括船舶航区、船舶用途、船舶主要技术性能、主辅机及主 要设备、舱室标准等。在编制船舶设计任务书时，常要对使用任务要求进行调 查研究，对设计船的主要技术要素及装备进行分析论证。这就需要船东在制订 设计任务书之前进行大量的调研。 对于中小型设计公司来讲，他们的技术、知识以及设计资料的储备是有限 的，所以，他们对技术、知识和设计资料有强烈的需求。 为了提高船东调研的效率以及满足中小型设计公司对技术、知识和设计资 料的需求，本文在船舶协同设计的基础上，利用a g e n t 智能设计原理，提出了建 立船舶设计咨询自助服务系统的思想。本文首先介绍了船舶协同设计的研究现 状及其应用，分析了船东在调查研究阶段的信息需求，对系统进行了层次划分。 然后重点介绍了a g e n t 技术的基本概念和基本原理，研究了船舶设计咨询自助服 务多a g e n t 系统的设计，在a g e n t 原理的基础上提出了船舶设计咨询自助服务系 统的a g e n t 结构，并用程序实现了其中船体设计部分的a g e n t 模块的功能。本文 还对系统所需数据进行了分析，建立了满足系统要求的数据库，同时实现了船 舶设备查询功能和船舶相关知识网上学习功能。另外，本文还添加了船舶论坛 模块，增添了系统服务的人性化。 本文提出的船舶设计咨询自助服务系统是对船舶协同设计的发展，对于船 舶协同设计的研究具有一定的意义和参考价值。 关键词：船舶设计，咨询服务，a g e n t 技术 武汉理工大学硕士学位论文 a b s t r a c t i nt h ee 豫o fk n o w l e d g ee c o n o m ya ln o w a d a y s , s c i e n t i f i ca n dt e c h n i c a l i n f o r m a t i o ns u p p o r ti st h ep r e r e q u i s i t ea n di n f r a s t r u c t u r ef o rs c i e n t i f i cr e s e a r c h a c t i v i t i e s t h ed e v e l o p m e n to fc o m p u t e rn e t w o r k sp o v i d e san o wi n f o r m a t i o n s e c u r i t ys y s t e mf o rs c i e n t i f i cr e s e a r c h h o wt om a k ef u l lu s eo fn e t w o r ka d v a n t a g e s h a sb e c o m et h ef o c u so ft h es t u d yi nv a r i o u si n d u s t r i e s i nt h ef i e l do fs h i pd e s i g n , t h ed e s i g no fas h i pu s u a l l yb e a n sw i mt h e c o m p i l a t i o no fs p e c i f i c a t i o n s p e c i f i c a t i o ni s a ni m p o r t a n tb a s i sf o rs h i pd e s i g n , w h i c hi sm a d eb ys h i p - o w n e r , a n dr e f l e c t sm e i rd e s i g nr e q u i r e m e n t sa d e q u a t e l y s p e c i f i c a t i o ns h o u l dr e f l e c tt h eb a s i cr e q u i r e m e n t so ft h es h i pp e r f o r m a n c ea n dt h e u s eo ft h ed e s i g ns h i p u s u a l l y , i ti n c l u d e sn a v i g a t i o na r e a , f u n c t i o no ft h es h i p ，m a i n t e c h n i c a lp e r f o r m a n c e ，m a i n a u x i l i a r ye n 西n e sa n do t h e rm a i ne q u i p m e n t s ，c a b i n s t a n d a r de t c i nt h ep r e p a r a t i o no fs p e c i f i c a t i o n , i ti so f t e nr e q u i r e dt oi n v e s t i g a t et h e u s i n gr e q u i r e m e n t a n d a n a l y t i cd e m o n s t r a t et h em a i nt e c h n i c a le l e m e n t s a n d f u m i s h m e n t t h i sr e q u i r e st h a ts h i p - o w n e rs h o u l dd oal o to fi n v e s t i g a t i o nb e f o r e m a k i n gt h es p e c i f i c a t i o n a sf o rs m a l l s c a l ed e s i g nc o m p a n i e s ，t h ea c c u m u l a t i o no f 吐l e i ft e c h n o l o g y , k n o w l e d g ea n dd e s i g nm a t e r i a l sa r el i m i t e d t h e r e f o r e , n l e yh a v eas t r o n gd e m a n d f o r t h et e c h n o l o g y , k n o w l e d g ea n dd e s i g nm a t e r i a l s i no r d e rt o i m p r o v et h ee f f i c i e n c yo fp r e - s t u d ya n dt h ed e m a n do ft h o s e s m a l l - s c a l ec o m p a n i e s ，t h i sp a p e rp r o p o s e st h ei d e ao fe s t a b l i s h i n gt h es e l f - a i d c o n s u l t a n c ys y s t e mf o rv e h i c l ed e s i g n ，w h i c ht a k e sa d v a n t a g eo fa g e n ti n t e l l i g e n t d e s i g np r i n c i p l ea n di sb a s e do nt h ec o l l a b o r a t i v ed e s i g no fs h i p f i r s t ，i ti n t r o d u c e s t h ec u r r e n tr e s e a r c hc o n d i t i o na n da p p l i c a t i o no ns h i pc o l l a b o r a t i v ed e s i g n ，a n a l y z e s s h i po w n e r si n f o r m a t i o nd e m a n d si nt h es t e po fi n v e s t i g a t i o na n dd i v i d e st h es y s t e m b yl e v e l s t h e ni tf o c u s e so ni n t r o d u c i n go fb a s i cc o n c e p t sa n dp r i n c i p l e so fa g e n t t e c h n i c a l ，s t u d i e sm u l t i a g e n ts y s t e md e s i g ni ns e l f - h e l ps h i pd e s i g na d v i s o r y , b u i l d s t h ea g e n tc o n s t r u c t i o no fs e l f - h e l ps h i pd e s i g na d v i s o r ys y s t e mo nt h eb a s i so fa g e n t 武汉理工大学硕士学位论文 t h e o r ya n da c h i e v e st h ef u n c t i o no fa g e n tm o d u l ei nh u l ld e s i g nb yp r o g r a m t h e n e c e s s a r yf i g u r e sa l ea l s oa n a l y z e di nt h i sp a p e r , t h ed a t a b a s e sw h i c hm e e tt h e r e q u i r e m e n to fs y s t e ma l ee s t a b l i s h e d , a n dt h ef u n c t i o no fs h i pe q u i p m e n t sq u e r ya n d c o r r e l a t i v es h i pk n o w l e d g eo n - l i n es t u d ya r ea c h i e v e da tt h es a l l l ot i m e 1 f 1 1 ef o r u m m o d u l ei sa l s oa d d e df o rh u m a n i z i n gt h es y s t e ms e r v i c e 1 1 1 es h i pd e s i g nc o n s u l t a t i o ns e l f - s y s t e m i st h ed e v e l o p m e n to fs h i p c o l l a b o r a t i v ed e s i g n , a n di th a sac e r t a i ns i g n i f i c a n c ea n dr e f e r e n c ev a l u ef o rs h i p c o l l a b o r a t i v ed e s i g nr e s e a r c h k e yw o r d s ：s h i pd e s i g n , a d v i s o r ys e r v i c e ，a g e n tt e c h n i q u e 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教 育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究的任何贡 献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生( 签名) ：三筵丝挈日期：幽仁么易 学位论文使用授权书 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅 和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印和其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时 授权经武汉理工大学认可的有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并 向社会公众提供信息服务。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研壳生( 签名) ：，旌型，彳导师( 签名) 疆拨：逛辱工，f 口 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 本课题研究的目的 第1 章绪论 在船舶设计中，设计人员通常都是从详细分析船东提供的设计任务书开始 一艘船舶的设计工作的。根据设计任务书，选取合适的母型船，用母型船的相 应参数估算设计船的主要要素，计算各项技术性能，分析设计船的经济性，最 后得出相对最优的设计方案。因此，设计任务书的制定是船舶设计的基础。 船舶设计任务书是由船东制定并能充分反映船东对设计船的设计要求。对 于船东来讲，如何让自己的要求变得合理，让设计船更加接近自己的使用要求， 是一个重要问题。这就要求船东搜集大量的信息并进行方案比较。 通常情况下，船东需要搜集的信息包括已有船舶的设计和营运情况以及其 评价、现有港口航道条件等。由于信息量大丽分散，搜集这些信息是一项十分 复杂的工作。船东搜集信息的传统方法大都是通过船东代表来完成的。这样搜 集来的信息都是经过筛选后才递交到船东手里的，从某种程度上讲，这样就限 制了船东的视野，直接影响到设计任务书的制定。部分船东甚至直接将整个船 舶设计任务书的制定交给船东代表来完成，这样设计任务书就更难体现船东的 要求了。 对于中小型设计公司来讲，无论是技术、知识还是资料的储备都是有限的。 他们同样需要专业咨询和知识共享。 为了解决船东和中小型设计公司的知识需求，同时适应现代化造船的需要， 建立客户和设计者之间更加快捷方便的交流沟通渠道，本文首先根据智能设计 原理，研究并提出了基于w e b 的船舶设计咨询自助服务系统。实现了船舶网络 方案设计以及方案比较、船舶相关专业知识和资料的网络查询、船舶相关法律 法规的自助咨询等功能；为了更加体现网络平台的个性化服务，还建立了可供 船东之间、船东和设计者之间以及设计者之间交流的平台；为了满足船东以及 设计者对当前船舶设备知识的需求，同时考虑设备商对产品的推广需要，建立 了设备商与设计者和船东之i b j 的交流平台以及专门用于产品介绍的广告平台。 武汉理工大学硕士学位论文 1 2 与本课题有关的国内外研究发展现状 1 2 1 协同设计研究现状 随着计算机及其网络技术的蓬勃发展，通信技术与计算机应用技术及网络 技术互相融合，计算机支持的协同工作( c o m p u t e rs u p p o r t e dc o o p e r a t i v ew o r k c s c w ) 的应用支持环境日臻完善，人们己从孤立的单机工作环境转变为异地环 境下分布式的网络工作环境。c s c w 指异地分散的群体成员借助计算机及网络 技术，相互通信、共同协作来完成一项任务，它的目标是要设计各种各样协同 工作的应用系统【l 】。它集群体性、交互性、分布性和协作性于一体，为在时空上 分散的协同工作的人们提供了一种全新的协同工作环境和交流方式，大大提高 了群体工作效率，因而受到日益广泛的重视。 计算机支持的协同设计( c s c d ) 自1 9 8 4 年被i r e a eg r i d 和p a u lc a s b r o a n 正 式提出以来，在近2 0 年的发展过程中，取得了一系列丰硕的研究成果；在军事、 工业、商业、教育研究和个人信息交换方面都发挥着重要的作用，促进了生产 效率和协作创新能力的提高。计算机技术和通讯技术的融合给协同工作提供了 强有力的支持。计算机支持的协同工作是研究群体如何工作，探讨各种技术如 何支持群体活动的一个新的研究领域，它为协同设计( c o m p u t e rs u p p o r t e d c o l l a b o r a t i v ed e s i g nc s c d ) 的实现提供了有力的环境和技术支持。 近年来，协同设计开始朝着产品设计的虚拟化、网络化、敏捷化、智能化 和可持续发展的绿色设计与制造模式发展。屈力刚等【2 3 j 对基于多a g e n t 的三维 协同设计做了一定研究，通过对协同通讯、交互工具和设计工具等系统实现技 术的探讨，构建了基于m a s ( m u l t i a g e n ts y s t e m ) 的三维协同设计系统的原型 系统。他们的研究是近年来协同设计领域发展的一个典型，囊括了虚拟化、网 络化和智能化。周余斌和罗天洪在文章 4 】中也对网络环境下三维协同设计做了 研究，提出了基于i n t e r n c t 的协同设计特征建模体系结构，由3 d 共享建模、网 络特征建模服务器、特征建模用户和标准通信协议等组成。周伟【5 】等则对网络协 同设计中动态数据交换技术进行了研究，提出了基于e c a 规则的动态数据交换 技术，并建立了应用该技术的网络协同设计系统框架结构。m a t v i y k i v , o l e h t 6 】等 分析了多种关于开发协同设计环境平台计算机辅助设计系统的不同解决方案。 协同设计的基本思想是将产品设计过程放置到计算机网络环境中，通过过 2 武汉理工大学硕士学位论文 程重组、数据管理、数字化建模和c a d c a m c a p p 系统集成等方法和手段进行 过程设计。要想把过程设计很好的协同起来，过程智能协作尤为重要，也就是 过程“智能化一。智能协作研究的目标在于集成人工智能和信息系统技术，利用 互联网络进行智能信息协作的构造方法。这里主要包括“a g e n t 一原理、数据库 技术。本课题就是基于多a g e n t 技术的船舶协同设计思想建立的船舶设计咨询自 助服务系统。 1 2 2 船舶协同设计研究 由于船舶产品的设计周期长、复杂性高，开展船舶协同设计关键技术研究 将对船舶产品的设计起到十分重要的作用【7 1 。 近年来，在我国船舶协同设计逐渐成为研究的重点。 2 0 0 4 年，王能建、贺泽、邱长华等在文献 8 】中阐述了开展船舶协同设计的 必要性，提出了包括数据库层、协同服务层、协同管理层和协同设计工作层等四 个层次的船舶协同设计体系结构，讨论了实现船舶协同设计的若干关键技术。 2 0 0 5 年，曾芬芳、陈万领、江艳芬、严晓光等在文献【9 】中分析了船舶设计 的业务特点和船舶行业信息化的需求，介绍了作者自行开发的船舶异地协同设 计系统的结构、工作流程和工作环境，以及该系统如何支持异地并行设计和协 同设计。刘刚、余剑峰等在文献 1 0 】中根据我国船舶设计现状，针对船舶异地协 同设计系统的集成框架问题进行了研究。采用目前先进的p o r t a l 门户技术，构建 了船舶异地协同设计系统的集成框架，并针对其中关键的单点登录问题进行讨 论，给出了一种设计方法。王能建、邱长华等在文献【1 1 】中提出船舶设计过程模 型是在网络环境下开展船舶并行和协同设计系统的基础。并根据船舶设计的特 点，提出了将船舶设计过程按照项目、设计任务和设计活动三个层次进行分解 的方法，并给出了船舶设计过程模型形式化定义。明确了设计任务间的并行、 顺序和协同关系，可以直接按设计任务构成活动网络图进行规划、分析、管理 等工作，使设计过程具有良好的可变更性和可控性。 2 0 0 6 年，贺泽在文献1 1 2 仲研究了船舶协同设计过程模型、任务分配、协同 设计团队组织模型以及智力资源的综合评价和优化选择。 2 0 0 7 年，杜松、林焰、纪卓尚等在文献 1 3 】中对船舶协同设计中图形信息动 态发布系统进行了研究，提出了三层b s 结构下船舶图形信息发布的方案。刘 钦辉在文献 7 】中将a g e n t 技术和工作流的管理技术应用到了船舶协同设计研究 武汉理工大学硕士学位论文 中。贺泽、刘仁志、张华庆等在文献 1 4 q a 对船舶协同设计过程模型及体系结构 进行了研究。 2 0 0 8 年，杜松、林焰、陈明、纪卓尚等在文献 1 5 1 q a 阐述了在a u t o c a d 平 台上建立船舶协同设计系统的思想。 1 2 3 船舶设计网络服务应用研究 随着网络技术在制造行业中的广泛应用，船舶设计领域也开始注重充分利 用网络技术的便利来提高船舶设计效率，关于w e b 技术在船舶设计领域的应用 研究也开始起步。贾跃、林焰、纪卓尚【1 6 】对基于网络环境的船型查询系统的流 程及功能设计进行了研究并选取a s e n e t 为开发平台、s q l s e r v e r 2 0 0 0 做后台 数据库服务器、c 撑为编码语言对该系统进行开发。袁雅萍【i 刀提出了基于w e b 的 造船企业船舶设计p d m 图文档管理分系统开发研究方案。胡素和胡小平在文献 1 8 中对基于工作流和w e b 技术的船舶协同设计平台进行了探讨。袁海波、唐文 献、周宏根【1 9 1 根据船舶行业在生产建造上的变化和发展方向，结合计算机网络 技术的迅速发展，基于w e b ，采用t r i b o n 软件技术研究了面向船舶制造的产品 数据管理( p d m ) 系统。张萍、朱德祥、李百齐、冷文浩、蒋乾纬等【2 0 】在研究国内 外优秀船型及其性能资料的基础上，采用最新的数据库技术、软件开发技术， 建成了船舶技术性能数据库系统，该数据库系统储存了当代国内外优秀船型及 其性能资料，并在船舶设计中发挥了一定的作用，为船舶设计和新船型开发的 主要技术支撑。 1 3 本课题研究开发的必要性 随着信息技术在制造业中的进步发展以及协同设计理论在船舶设计领域 研究的深入，人们开始从抽象的船舶协同设计理论的研究开始转向具体的应用 领域，并且从具体的商业软件应用转向w e b 系统应用，取得了丰硕的成果。但 是对船舶设计初期系统化的专业技术服务平台的研究并不多，都是从某个具体 的功能出发研究和实现的，缺乏系统而全面的服务。船舶设计咨询自助服务系 统就是从这一点出发，来满足当前船舶设计中相关人员的需求。船舶设计咨询 自助服务系统的目的是搭建一个系统的、完备的、智能的以及专业的网络服务 平台，让登录到本系统的客户只需通过自己的简单操作就能够获得较为全面的 4 武汉理工大学硕士学位论文 服务。 船舶设计咨询自助服务系统的研究开发的必要性体现在以下方面： ( 1 ) 提高了客户搜集资料的效率和准确性 船舶设计咨询自助服务系统是基于w e b 的服务系统。客户可以在任何时间 任何地点登录本系统进行信息咨询，能够大大的提高客户搜集资料的效率。 该系统为客户提供了大量有关船舶设计方面的相关资料，这些资料都是经 过专业设计人员搜集整理的资料，具有高度的可靠性和全面性，确保了客户从 船舶设计咨询自助服务系统中获取信息的准确性。 ( 2 ) 为客户提供了方案参考 船舶设计咨询自助服务系统具有方案设计能力和分析能力。它不但可以为 客户提供已有船舶的参考方案，而且可以根据客户的要求，智能的生成满足客 户需求的初步设计方案，并且可以对所选定的方案进行比较分析，得出最优方 案。 ( 3 ) 降低了对客户的专业要求 船舶设计咨询自助服务系统采用了人性化交互界面和智能化模块设计思 想。 人性化交互界面是根据“少输入，多选择 的原则设计的。所谓少输入， 即让客户在使用过程中尽可能少的输入参数，多给用户一些选择项和指导，这 样不管用户对专业知识了解多少，都可以登录网站进行咨询。 智能化设计是指系统在设计的过程中采用了a g e n t 技术，系统的各个模块都 是一个“类人体”，这种设计思想提高了系统的自动化程度，降低了客户的使用 要求。 ( 4 ) 是船舶协同设计技术的一部分 船舶协同设计是船舶设计的网络化，它为船舶设计领域带来了革命性的改 变。事实证明协同设计思想在船舶产品设计领域具有重大意义。船舶设计咨询 自助服务系统完成了船东和设计者之间的协同，是船舶协同设计的一部分，从 某种程度上缩短了船舶设计周期，这对于船舶协同设计理论的研究具有十分重 要的意义。 1 4 本文的主要工作 根据系统的定位，在综合分析系统功能的基础上，总结出本文的主要工作 武汉理工大学硕士学位论文 如下： ( 1 ) 根据智能设计原理，分析系统的构架，提出建立船舶设计咨询自助服 务系统的思想以及系统的设计方案： ( 2 ) 根据a g e n t 原理，建立船舶设计咨询自助服务系统多a g e n t 模型； ( 3 ) 通过编程，实现各a g e n t 模块功能： ( 4 ) 认真分析系统数据结构，建立系统所需的数据库； ( 5 ) 根据已提出的系统建立的思想，实现系统的功能。 1 5 本文的组织结构 本文的组织结构如下： 第1 章：主要介绍了选题的依据和意义、开发船舶设计咨询自助服务系统 的必要性、研究背景和研究现状和本文的主要工作。 第2 章：分析并建立了船舶设计咨询自助服务系统的框架，并提出系统设 计方案。 第3 章：认真研究系统数据库的数据结构，建立e r 图并实现数据表的设 计。 第4 章：简要介绍a g e n t 原理，并根据a g e n t 原理建立船舶设计咨询自助服 务的多a g e n t 系统。 第5 章：阐述系统的实现过程。 第6 章：对全文的工作进行总结，并对以后的研究工作提出展望。 6 武汉理工大学硕士学位论文 第2 章系统的层次结构和方案设计 2 1 层次结构规划 船舶的设计制造是一个庞大而复杂的系统工程。首先，船舶是一种水上建 筑物，具有环境条件特殊、类型多、系统复杂、技术含量高、投资巨大、使用 周期长等特点。其次，就船舶本身而言，它也是由许多部分组成的一个大系统。 再次，船舶设计分为船体、轮机、电气设计三大专业，其中船体设计又分为总 体、结构和舾装设计三大部分。其中总体设计又与结构、舾装、轮机和电气的 设计都有紧密的联系，而后面四个部分的设计之间也有一定的联系【2 。 鉴于船舶设计的复杂性，为了给用户提供人性化的服务，本文将该系统的 结构做如图2 1 所示的规划 2 2 - 2 3 1 。 图2 1 船舶设计咨询自助服务系统层次结构图 2 2 各层次功能 自助服务系统是客户自己通过简易的操作就能完成的咨询服务系统。该模 7 武汉理工大学硕士学位论文 块主要为用户提供了船舶相关知识和设备资料查询、性能预报和简易设计智能 设计等服务。现就各个模块的功能说明如下： 1 ) 船体设计 这是本自助服务系统的核心模块。它体现了整个船体设计的总体思想。客 户可以通过该模块自行计算不同船型、航线、装载条件下船舶的营运经济性； 还可以得到船舶各项技术性能指标。在此基础上，系统还会给出最优方案。 2 ) 轮机和电气设计 由于本人的专业限制，为了本文的完整性，这里只在系统规划中包括这两 个模块，并没有对这两个模块做什么工作，留作以后由相关人员完成。 3 ) 船舶设备资料 为了更能体现该系统的人性化服务，提高该系统的实用性，增加了该模块。 在该模块中，系统为客户提供了大量的船舶设备相关知识，以备客户查询。其 中包括主机装置、机舱辅机、甲板机械、系泊设备等各种船舶设备。 4 ) 船舶相关知识 该模块主要包括船舶设计、建造、营运、管理等方面的知识，为客户提供 相关的理论知识补充。 5 ) 船舶论坛 船舶论坛主要是提供一个客户之间以及客户与专家之间进行信息、技术交 流的平台。客户可以通过这个模块获得自助服务和人工服务以外的其它服务， 包括信息、技术在内。这个模块同样有效的补充了系统的服务功能。 2 3 系统的方案设计 2 3 1 系统的客户端功能 本服务系统在客户端具有以下功能： ( 1 ) 服务单位的标志、标题； ( 2 ) 相关知识的站内搜索； ( 3 ) 智能服务模块，包括船体、轮机和电气的智能设计； ( 4 ) 船舶知识学习模块； ( 5 ) 船舶设备查询、广告等； ( 6 ) 母型船资料购买； ( 7 ) 会员服务，包括查询记录、信息反馈、服务指南、会员区； 武汉理工大学硕士学位论文 ( 8 ) 论坛： ( 9 ) 联系我们。 2 3 2 系统服务流程 经过分析，船舶设计咨询自助服务系统的服务流程如图2 - 2 所示。 圈 寓匣 圈罔阁斟网阐罔 2 3 3 后台管理操作 图2 - 2 系统服务流程图 为了实现以上提到的各种功能，需要设计后台管理系统对数据库进行管理。 管理系统以n e t b e a n si d e 为开发工具，以j a v a 语言和s q ls e r v e r 数据库为开发 基础，采用b s 的结构和j d b c 技术实现对s q ls e r v e r 数据库的动态链接。通 过此方法来完成一系列s q l 命令进而执行对系统的操作，管理员操作如图2 3 所示。 9 一 船介 一 一购型细率一 - | 览简 上请母详静 一 | 薰麟 一 一蝴驰觯i蠢 武汉理工大学硕士学位论文 图2 - 3 后台管理员操作图 2 3 4 系统总体功能设计图 基于以上的分析，下面给出该系统的总体设计方案。系统功能的设计方案 如图2 _ 4 所示。 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 管理员登录 船舶数据 添加船舶数据 修改船舶数据 删除船舶数据 船舶设备资料 用户信息 用户记录 船舶知识 图2 - 4系统总体功能设计图 2 4 系统模块功能分析 本系统的功能模块可以理解为与相应的前台页面一一对应的。也就是说， 每一个w e b 端的页面都可以被看作是管理系统中的一个功能的实现。 在本系统中，用j s p 语言生成动态页，并调用需要的j a v a b e a n 组件，以链 接方式最终实现系统功能。 在本系统中，引入了如下的功能模块。 武汉理工大学硕士学位论文 1 ) 管理员登录窗口模块( a d l o g i n j s p ) 在登录窗口中主要用来完成船舶设计咨询自助服务系统的管理员登录功 能。在此窗口中管理员必须输入正确的姓名和密码，才能进入此服务系统，将 系统管理员的姓名和密码事先存放在s q ls e r v e r 数据库的一个表( m ya d m i n u 鸵a ) 中，当管理员通过此登录界面进行登录时，用户输入的姓名和密码与数据库中 事先存放的姓名和密码进行对比，如果一致，则进入系统；否则提示用户输入 密码错误或用户名不存在。 2 ) 客户登录窗1 3 ( 1 0 9 i n j s p ) 与管理员登录窗口相似，只是用户的用户名和密码事先存放在数据表 m y _ u s e r s 中。 3 ) 服务系统首页模块( d e f a u l t j s p ) 系统首页显示了客户注册登录的入口以及各种服务的连接。还包括服务单 位的简介，以及联系方式。 4 ) 船舶知识模块( s h i p k n o w l o d g e j s p ) 从首页单击“船舶知识 链接，就进入了船舶知识模块。船舶知识模块页 面显示了船舶相关知识的分类及其介绍。读者可以根据自己的需要进入下一级 链接进行学习。同时，客户还可以进行站内搜索，来查找自己需要的知识。 5 ) 船舶设备模块( s h i p e q u i p m c n t j s p ) 从首页通过“船舶设备”链接进入该模块。在该页面上会显示详细的船舶 设备分类，客户可以根据设备分类找到自己需要的设备详细信息。 6 ) 智能设计模块( i n t e l l i g e n t d e s i g n j s p ) 从首页“船舶方案智能设计 链接到该模块以后，可以看到一个对话框， 用户需要首先输入一些基本参数，才能进行计算。计算操作通过“生成方案 按钮来完成。 7 ) 船舶论坛( s h i p f o r u m j s p ) 在主页单击“船舶论坛”进入该模块。该论坛和其它网站的论坛一样，作 为本系统的辅助功能，为客户提供了一个交流平台。在该论坛中，根据不同的 专业和不同的需求将论坛划分称为许多不同主题的讨论区，客户可以根据自己 的需要，进入自己感兴趣的主题讨论区。 8 ) 船舶资料( s h i p d a t a j s p ) 在主页单击“船舶资料”，系统自动链接到该模块。在这里为客户提供了两 1 2 武汉理工大学硕士学位论文 种不同的查找船舶资料的方法，一种是客户根据页面上提供的详细的分类进行 查找；另一种是客户使用站内搜索，直接输入关键字进行查找。在搜索查找中， 客户只需像使用其它搜索引擎一样，输入自己的关键字，系统就会自动的将相 关的船舶资料呈现在当前页面。 9 ) 管理首页( a e m i n j s p ) 对于船舶设计咨询自助服务系统，其需要一个庞大的数据库支持。所以对 数据库的有效管理也是必须的，就要建立一个完善的管理系统。 在管理员登录以后，系统会自动转到管理首页。管理页面会显示开发这一 船舶设计咨询自助服务系统所用到的相关知识与技术，以及开发这一系统的目 的。 1 0 ) 修改船舶资料和船舶设备资料 从管理首页可以通过“修改船舶资料 或“修改船舶设备资料 分别进入 到船舶资料修改页面和船舶设备资料修改页面。在各自的修改页面中，管理员 可以通过查找的方式找到相应的船舶资料或船舶设备资料。在这里，可以修改 相应资料的各种信息。 1 1 ) 添加船舶资料和船舶设备资料 同样的，从管理首页可以通过添加船舶资料 和“添加船舶设备资料 分别进入到船舶资料添加页面和船舶设备资料添加页面。在各自的页面中，管 理员如果要往数据库中添加新的船舶资料或者船舶设备资料，就需要输入相应 的数据信息。 在添加数据的过程中，如果没有添加船舶名称或船舶设备名称等必需数据 的时候，系统会提示该项数据为空，就无法提交。另外，管理提交的信息是有 格式限制的，如果提交的数据与在数据库中定义的数据类型不同，将无法完成 提交。 1 2 ) 用户信息管理模块 在管理首页通过点击“用户信息管理 链接，就可以进入用户信息管理页 面。在这里，管理员可以很方便的查询到当前系统注册用户的信息。具体包括 用户i d ，用户名，用户密码、真实姓名、联系地址、联系电话等信息。也可以 单击旁边的“详情”链接，获得更为准确的用户信息。 单击每一个用户中的“修改”链接，管理员就可以对这一用户的信息进行 修改。在对用户信息进行修改的时候，同样应该注意对应数据的类型，如果输 j 3 武汉理工大学硕士学位论文 入的数据与其类型不匹配，则会报错，无法完成提交。 也可以单击在每一个用户信息左面的“删除链接，把该用户的信息从数 据库中彻底的删除。在进行操作的时候，系统会询问是否确定删除该用户，得 到确认后才会执行。 2 5 本章小结 本章根据系统中各个部分的专业和功能不同，将系统分为船体、轮机、电 气、船舶设备资料、船舶相关知识和船舶论坛六大部分，并对各个部分的功能 进行了介绍，然后在此基础上提出了系统的设计方案。 1 4 武汉理工大学硕士学位论文 30 1 数据库分析 第3 章系统数据库设计 船舶咨询服务系统数据库提供了整个系统所需要的所有相关的数据，包括 船舶设计所需的母型船资料，船舶航区、航道资料，现有船舶设备资料，船舶 相关图书和专业课件，不同类型船舶相关设计参数，以及已有常用船模试验资 料等等。这些资料归纳起来主要是数据和文本资料，以及少量的文件( 如型线 图) 信息和图片信息。这里我们使用m i c r o s o f t 的s q ls e r v e r2 0 0 5 数据库。该数 据库可以很好地支持文本和非文本信息，而且相对简单。并且它具有非常高的 数据安全保障功能，这为防范当今日益增多的网络攻击提供了保障【2 4 】。 该数据库除了以上提到的基本数据以外，还应该能够通过智能设计模块实 现与服务层中各个模块之间的无缝数据交换。船舶设计咨询自助服务系统数据 库的组成结构图如图3 1 所示。 匿三 一 蠢 i 性 能 数 据 i 库， 髫事 羹 蓁 广 广 附i i 基 体if 本 甄l 佰 据j l 息 库；：库 u u j 一 ；几 何 数 据 库 门 ；船! ：舶1 i 主一 机 u 图3 1船舶设计咨询服自助务系统数据库组成结构图 1引弧引豁厂i l f 船舶螺旋桨信息库一 武汉理工大学硕士学位论文 注：由于作者的精力和专业限制，本文对图3 1 中所示的电气资料和轮机资 料两个部分并没有做详细的设计。 3 2e r 图分析与数据表设计 3 2 1 用户服务系统 该咨询服务系统数据库中涉及到的实体个数众多，其中包括用户 ( m yu s e r s ) 、型船资料( m y _ s h i p b a s i c l n f o r m a t i o n ) 、船舶设备 ( m y _ s h i p e q u i p m e n t ) 、船舶设计知识( m y _ s h i p d e s i g n k n o w l e d g e ) 、管理员信息 ( m y 在这五个实体关系中，用户和管理员都是动作的发出者，对于用户，他要 访问型船资料、船舶设备和船舶设计知识三个实体来获得自己想要的服务。在 用户服务关系中，还要加一个用户记录( m yu s e r r e e o r d s ) 表用来记录用户在本系 统的活动，以便用户自己以后查找自己的服务记录，同时也有利于系统的监控 和管理。在这一组关系图中主要涉及两种关系类型：用户( m yu s e r s ) 和用户记录 ( m y - u s e r r e e o r d s ) 是1 ：n 的关系：用户记录( m y - u s e r r e c o r d s ) 和型船资料 ( m y _ s h i p b a s i c l n f o r m a t i o n ) 、船舶设备( m y _ s h i p e q u i p m e n t ) 、船舶知识 ( m y _ s h i p k n o w l e d g e ) 是l ：m 的关系。它们的e - r 关系图如图3 - 2 所示。 图3 2 用户服务系统实体e r 图 基于上面关于数据库的概念设计和e r 图的分析，将对应的数据库概念结 构转化为s q ls e r v e r 数据库系统所支持的实际数据模型，也就是数据库的逻辑 结构设计。上述用户实体数据表应当记录每个注册用户的基本信息，如表3 1 所 示。 1 6 武汉理工大学硕士学位论文 列名数据类型字段长度可否为空说明 u s e r i d) e n t n yn o t m ld 序列号 u s e r n a m ev a r c h a r2 0n o tn u l i ， 用户名 p a s s w 6 r dv a r c h a r5 0n o t n u l l 用户密码 n a m e sv a r c h a r2 0用户姓名 s e x v a r c h a r2 用户性别 a d d r e s sv a r c h a r1 5 0 用户联系地址 p h o n ev a r c h a r2 5 用户联系电话 p o s tv a r c h a r8用户联系邮编 em a i l v a r c h a r 5 0 用户电子邮件 r e g t i m e d a t e t i m e 用户注册时间 r e g l p a d d r e s s v a r c h a r2 0 用户注册地址 u s e r r e c o r d s i di n t用户记录 用户记录实体中应当记录用户访问该网站时的活动，如表3 2 所示。 列名数据类型字段长度可否为空说明 u s e r r e c o r d s i d ) e n t n yn o t i ，i ，d 序列号 m y _ s h i p e q u i p m e n t l d i n t i d 序列号 s h i p l d h a t船舶d l o g i n t i m e d a t e t i m e登录时间 s u b m i t t i m ed a t e t i m e 提交订单时间 t o h a i p r i c ef 1 0 a t 总金额 c o n s i g n m e n t t i m e d a t e t i m e交货时间 c o n t e n tv a r c h a r4 0 0用户备注 i p a d r e s sv a r c h a r2 0下单时m i s p a y o f f i n t用户是否已付款 i s s a l e si n t是否己发货 船舶设备实体数据表中应当能够描述产品的基本信息，如表3 3 所示。 列名数据类型字段长度可否为空说明 m y _ s h i p e q u i p m e n t i d i d e n t i t yn o t n u l l i d 序列号 e q u i p m e n t n a m e v a r c h a r2 0n o t n u l l设备名称 e q u i p m e n t m o d e l v a r c h a r3 0设备型号 e q u i p m e n t f a c t o r y v a r c h a r3 0 设备厂商 e q u i p m e n t c o m p a n y v a r c h a r3 0 设备经销商 e q u i p m e n t d e s c r i p t i o n v a r c h a r1 0 0 设备描述 e q u i p m e n t l m a g ei m a g e 设备图片 1 7 武汉理工大学硕士学位论文 船舶知识实体记录船舶知识的基本