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铁路企业设备管理系统的设计与实现

作者:王克文 来源:电子技术与软件工程


  摘要本文查阅国内外铁路企业设备管理领域的文献资料,结合我国铁路企业实际情况,将设备全生命周期管理思想应用于铁路企业的资产管理过程中。以体系化的建设方法,从技术、经济和操作三个方面讨论铁路设备全生命周期管理系统的可行性。根据目标企业的实际需求做出分析,根据分析结果设计一套比较完整的铁路设备全生命周期管理系统,实现企业设备从规划、设计、采购、建设、运维、检修直至报废的全过程管理,打破“信息孤岛”,真正的实现信息共享。
  【关键词】铁路企业 设备管理 生命周期 网络信息化
  铁路信息化建设必须以科学发展观为指导,按照国家信息化建设基本框架和铁路跨越式发展思路,紧密结合铁路运输生产的实际需要,努力推运输组织、客货营销、经营管理的现代化,整体提升铁路产业水平和经济效益,推进铁路现代化建设。在生产水平日益完善的今天,企业设备管理水平的高低对运输部门的影响尤为强烈。随着我国信息化技术的逐步推广,铁路企业根据自身管理需求先后设计并实施信息管理系统,各管理系统在生产运营方面都表现出杰出的成绩;另一方面,铁路企业中的设备管理常常容易被人忽视的,作为铁路企业能否科学合理的管理好设备,将直接影响行车安全以及运输成本的高低。设备管理已经成为衡量运输部门经济效益的主要因素之一,所以提高铁路运输部门设备管理水平在相关研究领域成为一个研究的焦点。
  设备全生命周期管理(Asset Lifecycle Management,ALM)是一种先进的资产管理理念。ALM贯穿设备形成的整个过程,涉及从规划和设计阶段开始,最终到退役报废阶段中每个环节信息的掌握。ALM是一项系统的、全面的管理工程,可为设备管理部门及企业的管理层提供可靠的决策依据。以ALM思想为核心的管理系统,要使各环节的工作目标统一起来,提升资产利用效率,真正实现对铁路企业设备的全生命周期管理。
  本文在此研究背景下,参考国内外铁路行业的成功经验,结合铁路企业实际情况,将设备全生命周期管理思想应用于铁路企业的资产管理过程中,以体系化的建设方法,设计实现一个基于设备全生命周期管理的资产管理系统,实施对企业设备从规划、设计、采购、建设、运维、检修直至报废的全过程管理,打破信息孤岛,真正的实现信息共享。
  1 设备管理系统的可行性分析
  通过查阅大量设备管理相关文献资料,在借鉴同类产品的先进经验的基础上,针对目前铁路设备管理中普遍存在的问题,利用软件工程理论中的可行性研究方法来论证系统实施的可行性。可行性研究对于系统的前期开发是极为重要的,它可以用最小的代价及较短的时间确定问题是否能够解决。可行性研究是一种性价比很高的前提研讨方法,它着重的讨论项目开发的可能性和必要性,避免盲目投资带来不必要的损失,已经在软件开发领域得到广泛应用。可行性主要从以下三个方面来考虑。
  1.1 技术可行性
  技术可行性是指开发一个新系统所需要的技术是否具备。结合实际需要,经过仔细斟酌,本系统采用的开发工具为MyEclipse 8.5,系统的开发语言是Java,数据库采用SQL Server 2005,采用B/S体系结构的设计方法。MyEclipse 8.5是目前主流的成熟开发工具,易于应用程序开发,简单易学;利用它与SQL Server 2005共同使用,可以在单机上独立开发程序,所以系统在开发技术的学习和掌握上是可行的。
  1.2 经济可行性
  经济可行性是评价管理系统是否可行的重要研究对象。它能对管理系统开发成本进行有效量度。本系统在经济可行性需要重点考虑采购费用和未来的运行维护费用两部分。具体费用不但包括系统前期运行需要花费的资金,内容涉及设备采购、人员培训、调研经费以及其他费用,还包括系统运行后的维护费用。目前,铁路企业都配备专门的设备管理人员,这能为系统中的人员投资免除费用;随着铁路企业中计算机硬件和软件设施的不断完善,已经具备了开发所需的所有软硬件条件,系统所需运行的硬件条件要求不高,这能免除硬件投资费用;企业中的设备管理手册和管理管理目标责任制等设备管理方案的实施,为系统开发实施提供了有力的调研资料,节约了查资料和调研中出生的费用;系统投入使用后,可以提高工作效率,合理的分配有限的公共资源,为铁路企业节省大量的设备采购资金,推动企业的设备资源得到有效的利用。综上所示,本系统在经济可行性上是可行的。
  1.3 操作可行性
  本系统采用先进的研究方法和成熟的开发技术,开发出的界面直观易懂,操作简洁,具备友好的提示信息和容错处理,用户使用非常便捷。并且系统配有详细的系统使用说明书。即使不会操作计算机的人员,经过短期的培训也能熟练的使用本系统,所以系统在操作上也是可行的。
  综上论述,本系统的开发过程在技术上、经济上、操作上都是可行的,所以本系统具备开发价值。
  2 系统架构及关键技术介绍
  铁路企业设备管理系统的技术架构采用浏览器/服务器(Browser/Server,即B/S)体系结构。随着计算机技术和网络技术的迅猛发展,这一体系结构得到越来越多的企业和研究机构的认可,逐步成为信息管理系统中的主流架构。在B/S结构下,用户通过浏览器向服务器端发送一个请求,当服务器收到请求后,把服务请求处理后再发回给浏览器端的用户,这种模式降低了用户对客户端的依赖。在这种架构模式下,用户的服务请求都是在服务器端进行的,浏览器只作为用户与服务器之间的交流工具。同时,用户对浏览器的熟悉程度要远远高于单一客户端,无论是开发成本还是用户认知度上都远远优于传统的C/S结构。另外,值得一提的是,B/S结构的安全系数也比C/S的要高,因为大部分事务都是由服务器来完成,而服务器的安全指数和管理权限一般都要比用户端的要高,此外B/S结构的维护费用也要大大地低于C/S结构。
  目前信息系统的开发语言类型众多,其中Java语言一经问世就得到信息化领域的高度关注,这一语言同时具备良好的伸缩性、可维护性、可靠性、实用性、可扩展性和可移植性,这使得其已经成为当前IT领域实用的主流开发语言。Java 2 Platform Enterprise Edition,即J2EE平台与B/S架构相结合,已经成为信息系统开发过程中不可或缺的开发形式。
  数据访问接口ADO.NET由ActiveX Data Objects(ADO)改进而来,它提供的平台互用和可收缩数据访问功能,不但可以使系统在访问过程中减少网络负载,还可以快速简单的存取各种数据。Connection,数据库连接对象处于ADO.NET的最底层,负责与数据库建立连接和关闭连接。Command,执行数据库的命令,用于执行开发者编写的SQL命令,是完成数据添加、删除、修改和查找的重要执行对象。DataReader,数据库读取对象,负责从数据源中提供高性能的数据流。由于 该对象提供未缓冲的数据流,相较DataSet对象多用于检索大量数据。DataSet,数据集是ADO.NET的重要组成对象,由于能够提供读取数据的本地缓存,而且由于DataSet对象对XML良好的支持,可以实现独立于任何数据源的数据访问。并且能为多个控件提供数据源。相较DataReader 对象,它在访问开销上的消耗很大,但它在数据访问效率比DataReader高。DataAdapter,数据库的适配器对象,主要用来操作数据库填充并操作DataSet对象,它是数据库和DataSet之间的桥梁。该对象常调用Command对象执行SQL命令,以便将执行后的返回数据加载到DataSet对象中。
  
  Ajax,即Asynchronous JavaScript and XML,异步JavaScript 和XML。它极大地发掘了Web浏览器的潜力,使用Ajax技术不必刷新整个页面,而直接对页面的局部进行更新,还可以节省网络宽带、提高网页加载速度,从而缩短用户等待时间,改善用户操作体验。
  铁路企业设备管理系统的技术架构从上到下分为显示层、业务逻辑层、数据访问层和资源层。体系架构采用成熟的界面集成框架、业务流程引擎、重用业务组件,提供 EIP 集成,完成 SSO 统一认证,采用面向服务的体系结构(SOA)向外提供接口服务。在这种结构下,用户工作界面是通过WEB 浏览器来实现,主要事务逻辑在服务器端实现,形成所谓三层结构。这样就大大简化了客户端电脑载荷,减轻了系统维护与升级的成本和工作量,降低了用户的总体成本。生产环境用来为终端用户提供应用系统服务,其主要面向最终用户。生产环境中包含:Web 服务、应用服务、数据库服务、中间件及其它一些为系统生产运行提供支持的技术服务。
  3 设备管理系统设计及功能详述
  本文通过搜集当前铁路企业设备管理方面的实际需求,结合多年工作经验,将整个生命周期的信息化、科学化管理,作为一个铁路企业设备管理系统来说,有关部门的领导可以随时查询相关部门所有设备的使用情况,可以及时有效的进行设备资源的重新分配,系统应该具备以下几项项基本功能:
  3.1 固定资产管理
  固定资产管理是管理系统的重要功能节点,企业通过这一功能能够实现设备统计分析功能,对设备基本信息、设备购入经费、设备的维修情况、调拨情况、报废情况等信息,可以按多种条件进行统计分析,便于管理人员统计以便于集中采购,也方便领导对设备使用情况的掌握,评估设备开销。
  3.2 设备档案管理
  系统能够实现铁路企业设备管理的基本功能,包括对设备的相关信息添加、批量添加、删除、批量删除及修改功能,以及对设备负责人信息的进行添加、删除和修改功能。同时,系统能够实现对铁路企业设备使用情况的跟踪管理,而不是简单的存储,实现设备信息的调入、调出、分配、报废、丢失、折算的全程跟踪,管理内容涉及设备的整个生命周期。
  3.3 设备维修管理
  系统能够实现设备预警功能,企业可以对年限已到的设备提前预警信息,提前制定定修计划,降低维护、维修难度。
  3.4 设备费用管理
  系统能够实现铁路企业设备运维费用管理功能,包括设备购置费用、设备维修费用、设备耗材费用、折旧计算等功能。
  3.5 备件管理
  系统能够实现铁路企业设备管理系统补充设备的多种条件查询功能,包括快速查询、组合查询、建立关键字索引查询功能,在保证铁路企业正常运转的条件下,实现零库存的管理理念。
  3.6 基础数据管理
  基础数据管理是系统中重要的数据管理功能,支持设备采购计划、购买、运行、维护和报废等管理,对企业内的设备档案、运行状态、维修计划等进行维护、查询,为各级管理部门提供所需的设备统计、查询数据。为系统后续的数据分析功能提供有力的数据支持和系统安全。
  3.7 系统管理
  系统能够实现铁路企业设备管理系统用户权限管理,系统共分普通(一般)用户、高级(特殊)用户、超级(特权)用户三类,不同用户的工作职责和对系统的使用需求是不同的。用户使用本系统需要进行身份验证,通过权限的判断,对拥有相应权限的用户给予相应的功能支持。
  4 结语
  本文充分考虑国内外相关的先进研究成果,提炼本文研究的主要矛盾,提出较完整的铁路企业设备全生命周期管理模型,详细描述了设备形成过程中设计的规划、设计、采购、运维、检修直至报废的全过程管理功能;同时对系统的开发平台和工具选择的依据。通过对铁路企业的深入研究,系统在设计初期就确立了系统开发的原则和目标,灵活、通用的接口设计是所系统具备的优势,因此本文所设计并实现的系统可以满足国内一般铁路企业的设备管理的需要,而且在本系统的基础上开发适合于要求具备特殊服务功能的设备管理系统。铁路企业设备管理系统在投入运行后,实现了对设备整个生命周期的信息化管理,将会提高企业设备管理的工作效率和准确性,实现了信息资源的共享,提高企业的现代化管理水平。铁路企业信息的准确性大大提高,规范各部门自身管辖范围,各职能部门能依靠系统提供的数据进行分,企业管理层掌握基层的信息,提高企业的经营能力,提升企业在市场中的竞争力和生存力。实现了对设备整个生命周期的信息化管理,将会提高铁路企业设备管理的工作效率和准确性,实现了信息资源的共享,提高铁路企业的现代化管理水平。
  随着的科学技术的不断发展,信息化程度的不断提高,铁路企业中的设备管理工作不断规范,相信系统中存在的不足都将得到改进,该研究领域必将向更智能化、人性化的方向发展。
  
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  作者简介
  王克文(1980-),男,内蒙古自治区包头市人。工程硕士学位。主要研究方向为企业科技信息管理。
  
  作者单位
  神华包神铁路集团有限责任公司内蒙古包头市014014