CN109670728B - 一种基于数据库的船舶设计质量信息管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于数据库的船舶设计质量信息管理系统，涉及数字化造船技术领域。本发明包括任务提出与分发模块、任务处理信息汇总模块、信息快速查找模块和系统安全控制模块，其实现了对外来图纸、设备资料、生产设计图纸的审核信息和三维模型、现场配建的设计问题及相关解决方案等设计质量信息的数据库存储；实现了对设计质量信息的关键字检索，匹配度达95％以上，且检索时间小于3秒；实现了索引库和数据库的同步，保证了索引库与数据库中内容的一致性。

Description

一种基于数据库的船舶设计质量信息管理系统

技术领域

本发明涉及数字化造船技术领域，具体是涉及一种基于数据库的船舶设计质量信息管理系统。

背景技术

在生产设计和现场配建过程中，对外来图纸、设备资料、生产设计图纸的审核意见和对三维模型、现场配建中的设计问题等设计质量信息进行管理的原有方式是由专业主管汇总并以文件方式在本地进行管理。在国内公开报道的文献范围内，有关于船舶设计信息管理的相关文献报道，但其管理的均是船舶设计过程中的结构化数据和电子图纸，未见将船舶生产设计和现场配建过程中对外来图纸、设备资料、生产设计图纸的审核意见和对三维模型、现场配建中的设计问题等设计质量信息存储于数据库的文献报道，也未见基于数据库进行船舶设计质量信息管理的相关文献报道。这种方式不利于快速查找和查看设计质量信息，不利于对审核进度和问题解决进度的实时跟踪，更不利于设计人员经验知识的积累。

同时，随着系统的不断应用，数据库中所管理的设计质量信息会越来越多。若系统仅实现以SQL语句的方式对数据库中特定字段进行检索，其效率是相对低的。为此，必须使用分词法建立全文检索的索引，构建供快速检索的索引库。用户在提交设计质量信息时，系统不仅将其内容存入数据库，而且自动建立一个供快速检索的索引库，即一份数据在两个库中同时存储，如果数据库中的内容进行了更新或删除，不能确保索引库中的内容也被同步更新，则会影响检索结果的正确性。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种基于数据库的船舶设计质量信息管理系统，建立船舶设计质量信息数据库，实现了索引库和数据库的同步。

本发明提供一种基于数据库的船舶设计质量信息管理系统，包括：

任务提出与分发模块，其用于：根据需要审核的外来图纸、设备资料、生产设计图纸、需要解决的三维模型或现场配建信息，创建任务及对应的数据表，加入质量信息数据库，并将任务分发到指定的任务解决者，在线实时查看任务处理进度；

任务处理信息汇总模块，其用于：接受任务解决者对任务提出的审核信息和解决方案，写入质量信息数据库；

信息快速查找模块，其用于：建立快速检索的索引库，通过索引库和关键字在质量信息数据库中快速查找对应的信息；

系统安全控制模块，其用于：管理用户登录，设置系统用户角色，管理用户角色权限。

在上述方案的基础上，所述任务处理信息汇总模块还用于待任务都处理完成后，生成任务处理通知单。

在上述方案的基础上，所述任务提出与分发模块，具体用于：

根据需要审核的外来图纸、设备资料、生产设计图纸、需要解决的三维模型或现场配建信息，创建任务及对应的数据表；

接受用户指定的任务解决者，修改数据表中的解决者、解决时间和状态；

任务解决者登录系统后，从数据库中获取状态为“已指派”、解决者为当前用户的数据表，并在页面中提示用户待处理的任务个数；

任务解决者对任务处理完毕后，更新数据表中的状态字段，将其由“已指派”变为“已解决”。

在上述方案的基础上，所述信息快速查找模块具体用于：

扫描文字内容，对每一个关键字建立索引对象；

建立质量信息数据库中每条质量信息对应的持久化对象，将注释加入到持久化对象，建立索引对象和持久化对象的对应关系；

用户查询时，通过索引对象找到质量信息数据库中对应的质量信息。

在上述方案的基础上，所述将注释加入到持久化对象，建立索引和持久化对象的对应关系，具体包括以下步骤：

在持久化对象上增加@Searchable(alias＝"")注释，表示该持久化对象是可被检索的；

在持久化对象的主键ID上添加@SearchableId和@SearchableMetaData(name＝"")注释，表示该属性是索引对象的唯一主键；

在持久化对象的需要被检索的属性上添加@SearchableProperty(name＝"")注释，表示该属性是需要存储到索引库的，同时也是可被检索的。

在上述方案的基础上，所述管理用户登录，具体包括以下步骤：

用户在前两次登录失败时，显示登录失败次数提示，在第三次登录失败后则锁定用户。

在上述方案的基础上，所述系统用户角色包括系统管理员、安全保密员、安全审计员和普通用户；

系统管理员权限包括：负责维护系统中用户帐号、配置系统参数，保障系统正常运行；

安全保密员权限包括：负责人员角色更改及对锁定用户解锁；

安全审计员权限包括：对系统内人员活动进行审计、监管，负责审计报告的生成；

普通用户权限包括：进行用户登录、任务提出与分发、任务处理、查询任务处理信息。

在上述方案的基础上，所述普通用户包括专业主管和设计人员，其中：

专业主管权限包括：根据需要审核的外来图纸、设备资料、生产设计图纸、需要解决的三维模型或现场配建信息，创建任务及对应的数据表，并指定任务解决者，实时在线查看具体的任务处理进度；

设计人员权限包括：在系统中查看所有的数据表，根据状态查看与自己相关的数据表，并提出审核意见或解决方案；待任务都处理完成后，生成任务处理通知单。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明实现了对外来图纸、设备资料、生产设计图纸的审核信息和三维模型、现场配建的设计问题及相关解决方案等设计质量信息的数据库存储；实现了对设计质量信息的关键字检索，匹配度达95％以上，且检索时间小于3秒；实现了索引库和数据库的同步，保证了索引库与数据库中内容的一致性。

附图说明

图1是本发明实施例的基于数据库的船舶设计质量信息管理系统的结构示意图；

图2是本发明实施例的基于数据库的船舶设计质量信息管理系统的开发体系示意图；

图3是本发明实施例的基于数据库的船舶设计质量信息管理系统的数据表关系图；

图4是本发明实施例的基于数据库的船舶设计质量信息管理系统的检索引擎结构示意图；

图5是本发明实施例的质量信息数据库与索引库同步示意图；

图6是本发明实施例的基于数据库的船舶设计质量信息管理系统的业务流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

参见图1所示，本发明实施例提供一种基于数据库的船舶设计质量信息管理系统，包括：

任务提出与分发模块，其用于：根据需要审核的外来图纸、设备资料、生产设计图纸、需要解决的三维模型或现场配建信息，创建任务及对应的数据表，加入质量信息数据库，并将任务分发到指定的任务解决者，在线实时查看任务处理进度；

任务处理信息汇总模块，其用于：接受任务解决者对任务提出的审核信息和解决方案，写入质量信息数据库；

信息快速查找模块，其用于：建立快速检索的索引库，通过索引库和关键字在质量信息数据库中快速查找对应的信息；实现按关键字快速查找问题处理信息，并以高亮方式显示给用户，提供按审核状态、系统登录用户、问题处理状态等方式快速查找设计质量信息。

系统安全控制模块，其用于：管理用户登录，设置系统用户角色，管理用户角色权限。还具有安全保密、系统审计功能。

1、该系统的开发体系

本发明实施例的系统采用J2EE架构，以“Spring+Struts+Hibernate+Ajax”为开发框架，综合利用全文检索和异步交互技术，使用分词法建立全文检索的索引，使用jQuery实现异步通讯，开发基于B/S(Browser/Server)模式的设计质量信息管理系统。在ORACLE数据库中建立质量信息数据库，实现对外来图纸、设备资料、生产设计图纸的审核信息和三维模型、现场配建的设计问题及相关解决方案等设计质量信息的数据库存储，改变以往离散、低效的信息管理方式。突破设计质量信息与索引库同步技术，建立供快速检索的索引库，提高查看设计质量信息的效率。突破处理设计质量问题的任务分发技术，实现对信息审核人员或问题解决人员的在线指派，保证任务落实到人，做到任务解决进度有据可查，促进工作效率的提高。

该系统的开发体系结构如图2所示：

整个系统大体上分为三层，即表示层、业务逻辑层和数据库层。从开发的层次上可分为更细的六个不同处理层，如图2所示。

数据展示层负责页面逻辑处理和页面显示，主要使用Ajax技术进行数据交互和展示。

视图层主要位于服务器端，基于MVC的设计模式，应用Struct2将视图和数据与控制分离，此处采用轻量级的JSON数据交换格式。

数据控制层主要控制页面流程、处理用户的输入、调用业务层的逻辑处理，并最终选择输出视图，把处理结果传给视图层处理。

业务处理层则主要负责业务的处理流程和逻辑，同时实现对事务的管理。

数据访问层主要使用DAO的设计模式，DAO里面不能有业务处理逻辑，只能有数据获取存储的处理。

数据库层则存放系统的表，提供对设计质量信息数据的基本存储。

2、该系统的数据库设计

数据库设计是系统设计的核心部分，其设计的好坏直接影响到系统的开发难度和运行效率。数据库设计的核心则是数据关系表，数据表设计反映系统分析、功能设计和算法设计，是系统业务逻辑实现的基础。本系统的数据表结构及其关系如图3所示：

图3中的箭头代表引用和被引用的关系，在数据库中代表一对多的关系。比如在PROBLEM和PROD_CODE表中，PROBLEM中的PRODUCTID是这个表的外键，其引用PROD_CODE的主键PROD_ID。在EQUIPMENT、MODEL、OUTDRAWING、PROBLEM和PRODESIGN表中，其STATUS分别用“1”、“2”、“3”表示“未指派”、“待指派”、“已完成”。

3、该系统的索引库与数据库的同步

若系统仅实现以SQL语句的方式对数据库中特定字段进行检索，其效率是相对低的，必须构建供快速检索的索引库。为保证全文检索索引库与数据库中内容的一致性，则需要建立索引库和数据库的同步机制。采用索引库和数据库的同步机制，既保证全文检索索引库与数据库中设计质量信息的一致性，又提高用户检索设计质量信息效率和检索结果的准确性。

设计质量信息的综合管理离不开全文检索技术的应用。为保证全文检索索引库与数据库中内容的一致性，需要建立索引库和数据库的同步机制。

全文检索是对信息进行切块，形成有意义的词条索引以供查询。通过扫描文字内容中有意义的词条，对每一个字词建立索引，用以知晓该词条在内容中出现的位置和次数。当用户查询时，检索程序从已建立的索引库中查找，并将检索结果以高亮显示方式呈现给用户。

实现全文检索，关键在于全文检索引擎的设计及应用。全文检索引擎主要包括文本分析引擎、索引引擎和查询引擎。以Apache.org开源组织的Lucence为基础，辅以开源的Compass组件，利用Lucence提供的索引引擎、查询引擎以及Compass对Lucence的封装与扩展来完成全文检索引擎的设计。全文检索引擎的结构参见图4所示。

本发明实施例应用Lucence实现索引库的建立。使用Spring ORM框架结合Hibernate实现质量信息数据库的建立，并将每条信息形成Hibernate持久化对象来完成数据库的存储。每条质量信息对应一个Hibernate对象，即PO(Persistence Object)持久化对象，每个持久化对象又映射一个数据库存储对象。此过程共涉及到三个对象：索引对象、PO对象和数据库对象。由于持久化对象与数据库对象是一一对应的，所以只要保证索引库对象和数据库对象的一致性，就可实现索引库的内容和数据库的内容是同步的。

Compass为Lucence检索提供了注释(Annotations)功能，将注释加入到持久化对象，即可始终保持索引库对象和数据库对象的一致。实现设计质量信息与索引库同步如图5所示：

具体的注释过程为：

在Hibernate的持久化对象上增加@Searchable(alias＝"")注释，以便告诉检索引擎该对象是可被检索的；

在持久化对象的主键ID上添加@SearchableId和@SearchableMetaData(name＝"")注释，以便告诉检索引擎该属性是索引对象的唯一主键；

在持久化对象的需要被检索的属性上添加@SearchableProperty(name＝"")注释，以便告诉检索引擎该属性是需要存储到索引库的，同时也是被检索的。

4、该系统的任务分发

处理设计质量问题的任务分发通过数据库技术实现。专业主管在添加问题信息时，从系统中选择人员后，即将解决该问题的任务通知给所选择的任务解决者，此时该问题的状态为“已指派”。任务解决者登录系统后，系统会提示有问题需要解决。任务解决者在解决完该问题后，系统将自动将该问题的状态由“已指派”变为“已解决”。

任务分发的目的是在系统中及时提示用户解决与自己相关的设计问题，改变以往的口头通知方式。专业主管在添加问题信息时，通过指定任务解决者等相关信息，实现将任务分发到具体的任务解决者，也即实现任务解决者的在线指派和任务分发。

具体的操作过程为：

指定任务解决者后，系统自动修改数据表中的解决者、解决时间和状态等字段；

任务解决者登录系统后，系统从数据库中获取状态为“已指派”、解决者为当前用户的问题列表，并在页面中提示用户待处理的问题个数；

任务解决者对问题处理完毕后，系统更新数据表中的状态字段，将其由“已指派”变为“已解决”。

5、该系统的任务处理信息汇总

建立后台数据库，实现对设计质量问题的综合管理；通过在线处理问题的功能，实现对任务处理信息的实时汇总，改变以往将任务处理信息以邮件等形式发送给专业主管进行手工汇总的方式。同时对于“已解决”的设计质量问题，系统根据用户所选择的产品编码和通知单号自动生成问题处理通知单。建立物料变更管理机制，实现对变更物料数据的统计与管理。变更物料统计是对数据库中已有的物料数据从“废返”和“变更”两方面进行统计，统计时对具有相同名称、规格、型号和材质的物料的数量进行累加。

任务解决者在线处理问题时，若有物料变更，则可根据“是否有变更”填写具体的物料变更信息。填写变更物料时，其主要内容有：名称、规格、型号、材料和数量。系统实现对变更物料的管理，通过对问题处理信息中的变更物料进行统计，为变更成本核算提供依据。若要添加附件，则可根据“添加附件”功能添加具体的附件。

6、该系统的系统安全控制

本系统实现对用户连续三次登录系统失败后的锁定管理。用户在前两次登录失败时，系统会显示登录失败次数提示，而在三次都登录失败后则锁定用户。系统角色设定为系统管理员、安全保密员、安全审计员和普通用户。普通用户包括各专业室的设计人员和专业主管。权限控制通过用户表实现，即在登录系统时，根据登录用户所属角色进入到不同的页面。系统安全控制由系统管理员、安全保密员、安全审计员三种角色人员共同完成。系统管理员负责维护系统中用户帐号、配置系统参数，保障系统正常运行；安全保密员负责人员角色更改及对锁定用户解锁；安全审计员对系统内人员活动进行审计、监管，负责审计报告的生成。

鉴于本系统的应用范围和公司安全保密要求，将软件系统中的用户主要分为专业主管、设计人员、安全保密员、安全审计员四类。系统各类用户的主要业务流程如图6所示：

在生产设计过程中，对于需要审核的外来图纸、设备资料、生产设计图纸和需要解决的三维模型、现场配建的问题，专业主管创建其相关信息记录，并指定审核者或任务解决者对其予以完成。专业主管可实时在线查看具体的审核进度和问题解决进度。

设计人员在系统中查看所有的设计质量信息，也可根据状态查看与自己相关的信息，并对其提出审核意见或问题处理信息。对于现场配建中的问题，待相关问题都处理完成后，可在系统中选择相关的产品编码和通知单号后自动生成技术问题处理通知单。

安全保密员主要是对系统锁定的用户进行解锁，并对用户进行权限分配或角色更改。

安全审计员主要是查看系统的审计日志，监管用户操作行为。

7、系统部署与配置

(1)安装JDK1.6

在服务端安装JDK1.6及以上版本。

(2)安装数据库

安装Oracle9i及以上版本，创建数据库并建立相关数据库表。

(3)安装tomcat

在服务器上安装tomcat5及以上版本，将软件压缩包(idesignQuality.war)拷入在tomcat\webapps\目录下。

(4)修改连接数据库的参数文件

在压缩包idesignQuality.war中的\WEB-INF\classes\conf\jdbc.properties中修改连接数据库的配置。

(5)服务启动

在tomcat\bin\下启动startup.bat，若是UNIX系统则启动startup.sh。

本发明实施例的系统已应用到多型船舶的设计质量信息管理中，缩短了设计周期，提高了设计质量。以一条船舶产品为例，应用该系统后，在设计质量信息查找效率、通知单生成、变更物料统计等方面所需时间至少可为每人节约1.5个工作日。

以现有180位设计人员计算，应用该系统可缩短的设计周期为：

180人X1.5天/人＝270天。

对于一条船舶产品，所取得的直接经济效益为：

270天X8小时/天X50元/小时＝10.8万元。

领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (3)

1.一种基于数据库的船舶设计质量信息管理系统，其特征在于，包括：

任务提出与分发模块，其用于：根据需要审核的外来图纸、设备资料、生产设计图纸、需要解决的三维模型或现场配建信息，创建任务及对应的数据表，加入质量信息数据库，并将任务分发到指定的任务解决者，在线实时查看任务处理进度；

任务处理信息汇总模块，其用于：接受任务解决者对任务提出的审核信息和解决方案，写入质量信息数据库；

信息快速查找模块，其用于：建立快速检索的索引库，通过索引库和关键字在质量信息数据库中快速查找对应的信息；

系统安全控制模块，其用于：管理用户登录，设置系统用户角色，管理用户角色权限；

所述信息快速查找模块具体用于：

扫描文字内容，对每一个关键字建立索引对象；

建立质量信息数据库中每条质量信息对应的持久化对象，将注释加入到持久化对象，建立索引对象和持久化对象的对应关系；

用户查询时，通过索引对象找到质量信息数据库中对应的质量信息；

所述将注释加入到持久化对象，建立索引和持久化对象的对应关系，具体包括以下步骤：

在持久化对象上增加@Searchable(alias＝"")注释，表示该持久化对象是可被检索的；

在持久化对象的主键ID上添加@SearchableId和@SearchableMetaData(name＝"")注释，表示该主键是索引对象的唯一主键；

在持久化对象的需要被检索的属性上添加@SearchableProperty(name＝"")注释，表示该属性是需要存储到索引库的，同时也是可被检索的；

所述任务提出与分发模块，具体用于：

根据需要审核的外来图纸、设备资料、生产设计图纸、需要解决的三维模型或现场配建信息，创建任务及对应的数据表；

接受用户指定的任务解决者，修改数据表中的解决者、解决时间和状态；

任务解决者登录系统后，从数据库中获取状态为“已指派”、解决者为当前用户的数据表，并在页面中提示用户待处理的任务个数；

任务解决者对任务处理完毕后，更新数据表中的状态字段，将其由“已指派”变为“已解决”；

所述系统用户角色包括系统管理员、安全保密员、安全审计员和普通用户；

系统管理员权限包括：负责维护系统中用户帐号、配置系统参数，保障系统正常运行；

安全保密员权限包括：负责人员角色更改及对锁定用户解锁；

安全审计员权限包括：对系统内人员活动进行审计、监管，负责审计报告的生成；

普通用户权限包括：进行用户登录、任务提出与分发、任务处理、查询任务处理信息；

所述普通用户包括专业主管和设计人员，其中：

专业主管权限包括：根据需要审核的外来图纸、设备资料、生产设计图纸、需要解决的三维模型或现场配建信息，创建任务及对应的数据表，并指定任务解决者，实时在线查看具体的任务处理进度；

设计人员权限包括：在系统中查看所有的数据表，根据状态查看与自己相关的数据表，并提出审核意见或解决方案；待任务都处理完成后，生成任务处理通知单。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述任务处理信息汇总模块还用于待任务都处理完成后，生成任务处理通知单。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述管理用户登录，具体包括以下步骤：

用户在前两次登录失败时，显示登录失败次数提示，在第三次登录失败后则锁定用户。

Images