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基于安卓的軌梁廠設備信息管理系統 的設計與實現
發布時間：2023-07-17 14:53
目 錄
摘 要 I
ABSTRCT I
1緒 論 - 1 -
1.1研究背景 - 1 -
1.2國內外研究現狀 - 2 -
1.2.1國外研究現狀 - 2 -
1.2.2國內研究現狀 - 3 -
1.3研究目的及意義 - 4 -
1.4研究內容及章節安排 - 4 -
2關鍵技術 6
2.1Android 平臺 6
2.2移動數據庫技術 8
2.3Android 應用程序開發技術 9
2.3.1Android 開發語言 9
2.3.2Android SDK - 11 -
2.4本章小結 - 11 -
3系統分析 12
3.1 功能需求分析 12
3.1.1 設備基礎信息管理模塊需求分析 12
3.1.2 現場巡檢管理模塊需求分析 12
3.1.3 設備維修管理模塊需求分析 13
3.1.4 短信報警管理模塊需求分析 13
3.1.5 系統管理模塊需求分析 14
3.2可行性分析 15
3.3 非功能性需求分析 16
3.4 本章小結 - 17 -
4系統設計 19
4.1系統設計目標及原則 19
4.2系統架構設計 19
4.3系統功能模塊設計 20
4.3.1設備基礎信息管理模塊系統設計 - 21 -
4.3.2現場巡檢管理模塊系統設計 - 23 -
4.3.3設備檢修管理模塊系統設計 - 24 -
4.3.4短信報警管理模塊系統設計 - 25 -
4.3.5系統管理模塊系統設計 - 26 -
4.4數據庫設計 - 27 -
4.4.1數據庫概念結構設計 - 27 -
4.4.2數據表設計 - 30 -
4.5本章小結 33
5系統實現 34
5.1系統登錄模塊實現 34
5.2設備管理模塊功能的實現 35
5.3設備巡檢模塊功能的實現 37
5.3.1機器設備綁定管理 37
5.3.2機器設備巡檢管理 37
5.4設備維修模塊功能的實現 38
5.4.1設備維修記錄臺賬管理 38
5.4.2設備維修費用統計管理 39
5.5短信報警管理模塊的功能實現 40
5.6系統管理模塊的功能實現 41
5.6.1組織機構管理功能 41
5.6.2用戶管理功能 42
5.7本章小結 43
6系統測試 44
6.1測試目的 44
6.1.1軟件測試概述 44
6.1.2測試方法 44
6.1.3軟件測試的原則 45
6.2系統功能測試 46
6.2.1測試計劃 46
6.2.2測試用例 47
6.3系統性能測試 49
6.4測試結果分析 52
結 論 - 53 -
參考文獻 54
在學研究成果 56
57
1 緒 論
1.1研究背景
隨著科技的不斷向前推進，傳統的辦公、業務開展、管理模式、工作方式等一系 列的活動正在潛移默化地發生著改變。在生產制造中，人們已經不再過多地關注于低 端制造，在日常生活中，人們已經不再局限于電話溝通和互聯網絡［1］。信息技術、智 能設備、互聯網+等新興事物的鰲頭獨占已經成為一種時尚和趨勢，這種趨勢正在以 壓倒之勢逐漸地蔓延開來，快速地波及到人們生產、生活的大部分領域和行業范圍。 在智能化概念的不斷深入和引領帶動下，企業只有在內部掀起技術革新浪潮，迅速引 進和掌握最新的科技或者管理技術、利用智能化設備帶來的優勢，按照現代化的管理 模式全面提升和拉高企業各種設備資源的整體配置水平和利用率［2］。
對于工廠或者大型的企業而言，生產設備等固定資產比較常見，尤其是類似于包 鋼這類的重工業企業，生產能力與設備規模關系密切，對這些數量龐大的設備資源進 行科學化、規范化管理成為日益突出的現實問題［3］。加上傳統的設備管理模式在智能 化浪潮的沖擊下已經表現的蒼白和無力，因此，對鋼廠現存的設備如何才能實現數字 化、智能化和高標準的管理，是目前大型鋼廠企業進行整改和自身結構優化的有效途 徑［4］。對鋼鐵生產企業的各種類型設備運用現代化手段和智能化信息管理方式，涵蓋 設備的需求計劃、實時采購、安裝調試、日常使用、保養和維修、設備正常損耗和報 廢等整個過程。充分運用智能技術和配置高端的移動終端設備開展信息化設備管理系 統的研發，對鋼鐵企業未來的生產提升和設備資產的科學管理都有前瞻性的實用價值 ［5］
。
在技術引領生產的理念不斷深入的影響下，包鋼軌梁廠逐漸加大了智能制造和智 能管理的關注力度，并且在自身能力范圍內投入了相關方案的建設實施。尤其在數量 眾多、管理復雜的設備上，更是加大智能化信息系統的引入和研發，但是，包鋼軌梁 廠的生產情況不是一成不變的，設備的使用磨損和維護難度也會在不同的生產時期變 得迥異。根據以往的生產經驗判斷，設備的數量越大、種類越多，分攤到每一臺設備 的保養和維護管理的時間就會越短［6］。如果設備管理系統的設計結構與設備規模的增 長趨勢不匹配則會導致包鋼軌梁廠對設備的管理達不到預期的效果。為此，依托智能 化、移動終端技術和安卓應用 APP 開發環境體系，進行包鋼軌梁廠設備管理系統研 發，對于軌梁廠來說不但具有很強的實用性，而且為加快信息化步伐提供了基礎性支 持。
1.2國內外研究現狀
1.2.1國外研究現狀
國外的智能化、信息化、移動數字管理平臺起步較早，目前幾乎所有美國大型企 業和公司都已經實現了移動化和智能化管理，從國外移動APP系統的應用效果來看， 通過 APP 的應用可以給企業或者公司的管理工作人員帶來更加便捷的工作方式，有 效地打破了地域環境，如空間、時間等硬性條件的束縛和限制，改變了以往傳統的一 成不變的管理工作模式［7］。
目前，歐美等一些經濟比較發達的西方國家通過開發功能強大的、操作易用的、 實用性較強的設備管理系統，有效地達到了對設備管理的智能化、數字化和科學化要 求，使得設備管理過程更加的輕松、規范和高效［8］。在智能終端和移動設備管理方面 的研究主要呈現以下幾種特點：
（1） 安卓或者 IOS 平臺化的程度比較高，通常采用目前移動智能終端設備 APP 應用程序開發平臺進行研發，采用移動數據庫技術進行數據存儲和數據管理。所開發 的 APP 應用系統的前臺展示界面和操作風格相對比較統一，各種設備管理日常業務 處理和 APP 功能流程聯系比較緊密，對業務操作產生的數據信息處理也比較順暢［9］。 同時，這些應用 APP 可以較好地實現不同系統之間的文檔傳遞、數據信息共享等， 使各類應用 APP 系統具有良好的兼容性。
（2） 實用性和智能化程度相對比較高，現有的一些設備管理軟件不但可以滿足 基本的設備管理需求，還能夠幫助用戶根據目前已有的數據進行整理和收集，并且做 一些基本的智能數據分析［10］。對于一些智能化程度比較高的移動APP設備管理系統， 甚至可以做一些簡單的數據分析，同時還可以向用戶或者使用者提供一些數據分析結 果，為用戶的決策和計劃的制定提供一些數據參考。
（3）網絡化應用范圍比較廣泛，國外的各個行業領域的智能移動終端APP系統 應用范圍比較廣泛，相比較國內現有的一些設備管理系統，國外更加偏重于系統的集 成化和網絡化［11］。國外早些年以前就已經有一些比較知名的軟件廠商開始了對智能設 備管理系統的研發，同時對 APP 智能設備管理系統與網絡的無縫連接和智能化分析 展開了相關課題領域的探索。
綜上分析，國外對智能終端設備的研究和各種應用性比較強的APP系統研發投 入了大量的人力物力，同時取得了一定的研究成果，為各個企業公司的設備管理提供 了新的工作模式和工作方式，很大程度上解決了傳統設備管理區域固定化的限制，提 升了設備管理的靈活性［12］。
1.2.2國內研究現狀
隨著通信技術、智能終端設備和移動數據庫技術的高速發展，加之我國國內民眾 經濟水平和接受新事物能力不斷提高，應用智能移動設備進行生活、工作和娛樂的人 群數量逐漸增多，各種智能終端設備和應用 APP 的應用越來越廣泛，給各行各業的 發展帶來了前所未有的機遇和挑戰［13］。在這種信息化和數字化的大背景下，國內各個 企業公司和部門單位都逐漸地加大了智能化和數字化的移動設備管理平臺的關注力 度，這些新技術和新方法的引入和應用主要集中在國內信息化建設比較發達的地區， 一些通信設施建設不完善的欠發達地區在智能化和數字化設備管理系統的應用還不 是很普及，但是這些地區也正在積極的引入和發展基礎通信建設，因此基于移動設備 終端的、智能化設備管理系統的應用前景仍然十分廣泛［14］。
從目前我國的移動通信和互聯網的應用情況分析，國內很多地方的企業在設備管 理方面依舊延續傳統方式，大部分公司或者單位沒有真正意義上實現設備管理的智能 化、數字化和移動終端管理［15］。雖然國內的一些500 強企業對移動終端設備管理系統 APP 的研發和應用已經初具規模，但是大多數的企業或者單位部門在移動 APP 的應 用和移動通信領域的智能化應用仍然處于起步階段，各種技術應用和研究基礎相對比 較薄弱，整體移動應用軟件技術水平不高，主要存在以下幾個比較突出問題：
1）移動通信技術和各種應用 APP 系統的普及程度不高，通信數據安全意識和應 用系統的安全防范措施和能力相對比較薄弱，數據安全技術的發展水平整體滯后于整 個移動互聯體系的發展；
2）設備管理 APP 系統的功能不夠健全，各種應用軟件的功能水平參差不齊，缺 乏統一的規范和標準，移動APP軟件研發和建設的整體目標不夠明確；
3）移動應用在行業標準和安全監管方面在某種程度上缺乏有力的依據和行業發 展標準，各種應用APP的發布和監管措施相對較弱，軟件市場監管體系不夠健全沏。
綜上問題分析可以看出，在目前國內的設備管理系統移動 APP 的研究領域和發 展現狀中，與國外在移動智能應用方面還存在一些問題和差距，無論從智能移動應用 技術的研發，還是移動應用軟件的監管和標準制定都存在著不足。國內的設備管理系 統移動終端APP應用程序開發空間和需求都比較廣大。
1.3研究目的及意義
隨著包鋼軌梁廠的生產規模穩步上升，對各式各樣的設備需求日益加劇，加之現 有設備的磨損和淘汰，新引進的設備從種類和數量上都呈現遞增趨勢［17］。如果對這些 設備信息進行清晰梳理和實時的、動態的管理，降低設備管理過程中的各種冗余繁瑣 和復雜度，使軌梁廠的設備管理逐漸地達到智能化和便捷化要求，已經提上了設備管 理信息化建設和發展的重要日程。根據包鋼軌梁廠設備管理條例的相關規定，設備在 使用過程中造成的磨損和損耗需要嚴格按照設備出廠說明進行信息記錄，管理人員的 核心任務是根據設備的使用年限和質量現狀進行針對性的保養維護，并且對每臺設備 的使用信息、磨損信息、故障信息和當前狀態進行詳細信息登記和記錄［18］。軌梁廠以 往的設備信息處理方式大部分都是進行電腦系統錄入操作，需要首先登錄系統客戶端， 打開對應的設備管理操作頁面方可進行設備信息的登記和記錄操作。這種操作雖然準 確度和信息化程度相對較高，但是受到地域和空間的限制，需要專門的管理人員在專 門的管理電腦才能完成設備的管理和信息維護工作。
為了使設備的管理不再局限于固定的地點和固定的客戶終端，需要嘗試性地解決 包鋼軌梁廠設備管理在移動終端上的 APP 應用實現，使其擺脫地域空間限制，針對 設備管理工作的智能性、便捷性、靈活性設計功能可靠的基于安卓的APP應用系統［19］。 在加大設備管理的靈活性的同時，還需要及時地提供現存設備的可靠信息數據，為包 鋼軌梁廠對設備資源的合理分配和利用提供依據，據此，本文的研究目的歸納為以下 兩個方面：
(1)由于包鋼軌梁廠各個生產車間和部門的設備種類繁雜，設備數量基數較大， 軌梁廠內部不同部門存在各自的設備管理方式，各個部門或者車間之間的設備信息共 享機制不夠完善。因此，包鋼軌梁廠需要設計透明度高的、可以涵蓋整個軌梁廠所有 設備信息的智能化、便捷化的移動終端APP應用系統。
(2)引入設備信息管理系統的目的是要簡化包鋼軌梁廠的設備管理復雜度、冗 余度和繁瑣度，將易用性、可操作性和準確性作為移動 APP 應用系統的開發目的合 情合理，以信息化系統的應用來促進軌梁廠的設備整體利用率，減少或者減輕設備的 無形損耗，使包鋼軌梁廠的設備管理工作更上一個臺階。
1.4研究內容及章節安排
本文在包鋼軌梁廠已有的設備管理經驗和信息化系統的基礎上有效地解決目前 設備管理移動辦公服務中的一些現實問題，為包鋼軌梁廠設備管理服務創新提供新的 思考模式，為進一步改善和提升設備軌梁廠設備管理的質量和效率，促進機器設備管 理的移動化、智能化發展實施基于安卓的軌梁廠設備信息管理系統的研發，具體研究 內容主要包括如下：
（1） 對軌梁廠設備信息管理系統的業務需求和系統使用者的功能需求調研，對 包鋼軌梁廠目前的設備管理業務進行全面的梳理，根據實際的業務屬性凝練出業務流 程圖，并對系統的主要功能需求進行動態的分析，給出對應的用例圖。
（2） 結合對系統的 UML 建模分析，將設備信息管理系統進行功能劃分，按照 將功能結構和邏輯架構進行分層設計的方式對系統進行框架整合和整體設計，依托設 備信息管理過程中產生的數據需求，進行數據庫的邏輯結構和數據表的設計，建立后 臺數據庫，提出科學合理的數據庫設計方案。
（3） 在分析設備管理業務數據和系統安全方面的需求和功能設計的基礎上，對 基于安卓的設備信息管理系統的主要功能模塊進行手機客戶端的技術實現，包括設備 基礎信息管理模塊、 現場巡檢管理模塊、設備維修管理模塊、短信報警管理模塊、 系統管理模塊。
（4）從智能移動終端設備APP應用程序測試的特點和采用的測試方法分析，對 設備信息管理系統進行全面測試。
具體章節安排如下：
第一部分講述了目前包鋼軌梁廠設備管理的信息化建設現狀以及存在的機遇、問 題和阻礙，給出了 APP應用系統研發背景和本文主要內容。
第二部分對比分析了 APP 應用系統開發的主要技術理論和安卓系統編碼實現的 關鍵技術。
第三部分對包鋼軌梁廠的設備管理系統進行功能需求分析，給出了系統的功能性 需求分析和用例分析。
第四部分給出了包鋼軌梁廠設備管理系統的整架構設計方案，并對系統的各個功
能模塊和數據庫進行了詳細設計。
第五部分對包鋼軌梁廠的設備管理系統進行編碼實現。
第六部分并對包鋼軌梁廠的設備管理系統從智能移動終端設備 APP 應用程序測
試的特點和采用的測試方法分析，進行針對性測試。
2關鍵技術
2.1Android 平臺
Android 是一種靈活、精簡、操作便捷并且深受軟件開發者喜愛的開源操作系統，
其研發基礎主要起源于Linux，應用領域主要涉及智能終端、電子移動設備應用APP 系統開發，如電子終端設備、智能手機、掌控微型移動終端和平板電腦等［20］。由于 Android自身的開源特性代碼共享性，促使了該平臺具有十分良好的開放性，Android 平臺的這種特性吸納了大量的移動終端軟件開發商和不同發展規模的APP應用系統 開發團隊紛紛加入到Android聯盟中來［21］。隨著Android的忠實用戶日漸增多和各種 類型的APP應用系統需求的日益豐富，Android平臺提供的軟件開發服務和功能組件 也變得越來越專業化和精細化。 Android 平臺從開發者需求的角度為第三方軟件應用 系統開發商提供了一個寬松的、廣泛的、低成本的、自由便捷的開發環境［22］。因此有 效地避免了各種條條框框和嚴格的規則協議的干撓，使之可以全力拓展Android平臺 功能服務，這種寬松的、低門檻的模式，有助于大量的、別具一格的、獨特新穎的應 用 APP 軟件產品出現和誕生［23］。然而這種特性是把雙刃劍，具有其獨特的兩面性， 例如市面上出現的低俗、暴力等方面的 APP 程序和基于 Android 平臺開發的各種不 良游戲，正在逐漸地成為Android平臺加強監管和監督的主要難題之一。
目前對 Android 的軟件領域縱深發展可以歸類為兩個方面，一方面是朝著硬件驅 動方面發展，另一方面是夯實和拓展軟件應用。從市場近期的總體需求走勢來看，軟 件應用 APP 的需求缺口更加大一些，勢頭更加猛烈一些，這些軟件應用主要包括智 能終端APP、手機游戲、移動終端APP程序和其它應用程序和基于智能終端設備的 軟件開發［24］。
手機硬件的不斷升級為軟件功能的拓展提供了技術保障，在這種條件下， Android 應用程序開發出現了空前的需求激增，智能設備APP軟件應用市場前景呈現供不應 求的態勢。
深刻地理解Android的分層體系和整體結構框架有助于軟件APP開發人員更加 高效率地進行應用程序開發，無論是從更深層次地理解 Android 的機制，還是從 Android 開發應用技巧方面考慮，對其自身結構框架了如指掌不但可以對實際的開發 過程有很大的實質性幫助，而且能夠更加科學、合理、便捷地使用Android框架體系 提供的巨大功能和各項服務泅。從而有效地幫助初學者或者初次使用Android應用的 軟件開發人員快速地掌握 Android 開發技巧，避免或者減少不必要的繁榮縟節和軟件 開發阻力，提升 Android 應用開發的真正實效性。 Android 分層體系結構圖如圖 2.1 所示。
圖 2.1 Android 分層體系結構圖
(1)應用程序(Application)
應用層對于用戶來說是透明的，該層是用戶與應用系統進行動態交互的主要場所， 也是用戶直接接觸應用系統的、對用戶可見的、具有可操作性的接口和媒介。用戶通 過應用層發出訪問命令和應用系統的功能邏輯操作，實現用戶和應用系統之間的信息 交換和互動［26］。應用層的這類應用通常情況下是依托 Java 語言為基礎，由專門人員 編寫完成，這些應用的獨特之處就是可以準確的、獨立的、可以被實時調用的特定應 用程序，并且能夠在指定的環境下順利地完成某些既定的功能［27］。
(2)應用程序框架(Application Framework)
Android 應用程序框架為普通開發者提供了框架性服務和結構化應用程序開發流 程，并且可以通過應用 Android API 函數提供應用程序開發效率。在 Android 應用框 架中，不同的模塊具有各自不同的功能，在一些特殊需求的場合下，這些模塊是可以 被 Android 開發人員重復使用的，同時，框架提供的各種類型的服務也可以在一定的 條件下被開發人員復用,這種應用程序框架機制有力的支撐了應用APP系統的開發， 使更多更加優秀的 Android 應用 APP 在短時間內順利地走向市場和人們的日常生活 工作之中［28］。
(3)庫(Libraries )和運行環境(RunTime)
從庫和運行環境這層開始，基本上就進入了 Android 體系結構的底層，對于一些 普通的 APP 應用開發，軟件開發人員基本上不會涉及或者直接對該層進行相應的操 作［29］。該層由于其作用主要參與底層開發，因此在組成上主要由類庫(Libraries )和 運行環境(RunTime)構成。除此之外，還包括系統C庫(libc)、標準C系統函數庫 (libc )和媒體庫(Media Framework )等。
(4)操作系統(OS)
基于安全性和開源性考慮， Android 采用 Linux2.6 作為其自身的操作系統，
Linux2.6 不僅是目前為止比較成熟的一種技術標準，而且也是穩定的、被人們所熟知 的、源碼開放的操作系統。 Android 的 Linux 核心主要為標準的 Linux2.6 內核， Android 在更多的場景需求和使用情況下，主要是需要一些與智能移動終端設備相關的、具有 特定功能的驅動程序［30］。
2.2移動數據庫技術
隨著無線通信技術和無線傳輸速度的不斷提升，人們采用各種類型智能終端設備 進行日常業務處理和工作學習的現象越來越普遍，數據處理基本擺脫了空間和地域的 限制，各種基于移動終端設備的 APP 應用開發需求變得空前高漲，成為軟件開發領 域的一枝獨秀［31］。通常情況下，智能移動終端設備都會在出廠前裝配對應的無線網卡 或者無線網絡連接設備，用戶在無線通信的環境下，采用移動計算機或者其它可以承 載和實時處理數據信息的智能終端設備進行各種數據信息的傳輸和資源共享，即稱之 為移動計算(mobile computing)□采用移動技術技術可以將所需的數據信息及時、有 效、準確無誤地提供給使用者或者用戶。將數據管理技術的相關理論和方法放在移動 計算的背景環境中進行進一步的延伸和應用，已成逐漸地成為目前分布式數據庫應用 拓展研究的新思路和新熱點，并且將這種技術稱之為移動數據庫技術［32］。
移動計算理論的進一步發展和向著數據庫技術領域的延伸，對分布式數據庫技術 的發展起到了很好的促進作用，并且提出了更高的、新的要求和技術挑戰。為了達到 用戶對不同網絡環境下數據訪問和查詢的需求，移動數據庫系統需要具備超強的數據 存儲和數據實時處理能力，同時還需要精準地完成用戶提出的數據查詢和應用 APP 的邏輯事務處理［33］。移動數據庫技術涉及移動計算理論、分布式計算以及移動通信技 術等多個學科和領域，具有移動性、數據共享性、位置相關性、實時處理性、斷接性 以及非對稱性的網絡通訊等特性。對移動數據庫的關鍵性技術分析可以歸納為以下幾 個方面：
( 1)數據備份和緩存數據
在已有的多個移動節點上采取數據緩存機制，將數據復制在不同的移動節點，并 且采用數據更新同步策略，數據的復制和備份過程主要涉及服務器和移動終端設備， 其主要目的是為了能夠更好地讓分布式數據庫系統發揮自身的實時性、可用性、共享 性和可靠性等特點，從而可以進一步地提升數據庫系統的訪問性能［34］。
( 2)數據廣播
數據廣播是在已有的數據信號傳輸通道的基礎上，采用數字技術進行信息傳輸和 數據傳送的技術總稱。在移動計算和無線網絡環境中，利用數據周期性廣播傳輸的形 式，進行數據的實時發送，可以減輕或者忽略用戶數量變化所帶來的影響，同時還能 夠在一定程度上避免和防止數據“斷接”現象的發生。
( 3)移動事務處理
移動事務處理是移動數據庫管理系統提供給軟件開發人員進行移動 APP 應用開 發的一個基本功能，事務處理的主要方面體現在數據的完整性和一致性維護，有效地 保證多用戶進行并發數據庫訪問操作能夠順利執行，并且根據事務邏輯處理結果相應 地對數據庫進行數據信息查詢和更新［35］。當應用APP系統執行用戶功能操作請求時， 系統會相應地調用對應的事務進行實時處理，也就是說數據庫系統在一般情況下主要 是依靠事務來完成一些數據處理操作。
目前來說，移動數據庫技術的應用范圍相對比較廣泛，并且逐漸被軟件開發人員 所關注。移動數據庫基于無限通信技術，可以有效地為用戶的數據信息獲取提供移動 網絡廣播服務，通過該技術可以在很大程度上降低用戶所需數據的使用成本，同時綜 合提升了數據精準度和利用率［36］。考慮到現有的移動硬件設備發展速度和運算處理技 術和快速反應能力，移動數據庫完全可以有條不紊地完成相對較為客觀的、復雜的、 數量繁多的事務處理。另外，可以通過提升和優化移動數據庫系統的數據檢索和數據 “多條件”查詢功能，采用提升數據庫的響應速度的方式來更加有效地解決用戶數據 訪問和數據處理需求。在移動計算技術不斷成熟和延展的環境下，移動數據庫技術的 應用前景不斷得到廣泛拓展，在軟件開發領域發揮了不可或缺的實用價值。
2.3Android 應用程序開發技術
2.3.1 Android 開發語言
Android智能移動終端系統在進行應用APP的開發過程中，有效地兼容和支持了 多種時下較為熟悉和熱度較高的代碼開發語言。在眾多的高級程序設計語言之中，與 Android結合較為緊密，提供的語法功能較為豐富的語言當屬Java，在大多數軟件開 發籌備過程中,Android智能APP程序設計在沒有額外的、特殊的環境下普遍采用Java 語言。從自身屬性和定義角度來講，Java是一種標準的、具有一定代表性的面向對象 高級程序設計語言，它在各種場景下和環境中的程序開發中發揮著舉足輕重的作用， 占據著程序設計領域中不可替代的地位。在Java的眾多特征屬性中，Java虛擬機作 為一個重要特性在“跨平臺”的優勢中發揮著不可替代的領軍作用，使 Java 語言的 應用更加的玲離盡致，針對 Java 編程和環境運行調試順利地克服了平臺的各種約束 和運行環境達到束縛，使 Java 程序和軟件產品更加具備市場競爭性和性能優良的可 移植性［37］。Java的這些固有優勢和其它高級語言無法具備的特有屬性為Java語言的 脫穎而出造就了先天條件，應用范圍和程序設計領域不斷地得到拓展和擴充，尤其是 在各種企業級的辦公及業務處理應用程序開發、智能移動 APP 設計和軟件程序架構 和代碼開發中，擁有和鞏固了大批的使用者、擁護者和社群。
在進行 Android 智能應用 APP 的開發中，需要配備和搭建的環境稱之為“集成 開發環境”即IDE(Integrated Development Environment)，通常情況下，該環境主流 配置主要包括 Eclipse + ADT 和 Android Studio。 Eclipse 作為安卓開發的成熟環境和 優勢開發工具深受程序設計人員接受和追捧，Android Studio則是主要由Google開 發，基于 Intell IDEA 的 Android 應用 APP 程序開發環境。 Android Studio 為了滿足程 序設計工作者的組件功能需求和便捷性要求，集中力量研發和設計了集成度較高的 Android 開發工具包，在很大程度上方便和促進了智能移動終端應用系統的開發和調 試。它除了常規開發環境具備的條件外，同時還具有如下幾個相對比較顯著的特征：
(1)為了更加有效地縮短應用系統的開發周期，Android Studio采用基于Gradle 的形式進行應用程序的架設與構建；
(2)Android Studio系統開發環境及框架結構可以在特殊需求下根據實際的應用 系統需求按照一定的規則進行重構，同時可以對系統的結構化層次進行快速的修復；
(3)Android Studio 提供了圖形化和可視化的安卓應用程序實例開發，嚴格的規 程化開發流程為初學者提供了更加快速的入門途徑，使其可以更加有興趣、更加精準 地對各種類型的APP應用程序進行開發流程精準掌握和針對性地定位；
(4)為了更好地實現代碼的優化、壓縮和編譯,Android Studio采用支持ProGuard 策略，同時為了安全性考慮，提供了系統應用簽名認證功能；
(5)為了增強應用系統開發的實效性，Android Studio升級了可視化應用程序系 統界面化操作窗口和功能板塊布局編輯器，并且可以在可視化編輯器中動態地、靈活 地拖拽應用程序中布局的各種功能組件，同時可以根據不同應用程序的開發需要在多 個操作屏幕上進行相應的分屏配置和應用軟件功能組件整體布局的實時預覽。
Android Studio 從操作的易用性和功能組件的穩定性分析，具有雄厚的 Android 應用軟件開發競爭實力，同時也是初學Android開發者的入門首選，因此本文在斟酌 兩種開發環境的優勢和弊端的前提下，為了更好地實現設備信息管理系統的開發效率， 選擇 Android Studio 環境進行應用系統的開發，通過 Android Studio 進行針對性地創 建工程和Debug，最終編譯生成與之對應的APP應用程序。
2.3.2 Android SDK
Android SDK是由Google推出，為Android應用APP程序開發提供的工具包， 通常為了提升Android程序開發效率，使開發流程更加的規范化，在進行Android程 序開發時，可以根據業務需要適當地導入和引用該工具包，在Android SDK中包含了 大量的、可以直接引用的Android API。SDK的組成不是一成不變的，可以根據程序 設計需要進行更新和升級，通常情況下， SDK 的組成為專門定制的軟件包、組件、 程序框架、硬件環境平臺等可以滿足Android程序開發的專門“工具”集合，它是進 行 Android 程序高效率、低成本、流程化開發的專屬軟件工具包。
Android SDK 的出現和應用不但解決了 Android 開發中流程繁瑣、耗費時間長、 效率低下等現實問題，同時還為安卓APP的開發提供了標準的技術框架平臺，通過 導入和引用專門的、針對性的、功能齊全的軟件開發工具包，可以更深層次地幫助開 發人員將精力專注于應用系統的整體框架搭建和功能模塊化開發，使Android應用開 發變得更加輕松和產業化，縮短 APP 應用程序從需求分析到功能實現的開發周期， 從而可以更好地滿足市場對智能移動終端應用程序的需求。
2.4本章小結
本章首先對 Android 平臺應用趨勢和分層體系結構展開說明，然后根據軌梁廠設 備信息管理系統的數據處理需求進行是移動數據庫技術分析，最后對安卓程序開發語 言和開發環境工具包進行闡述。
3系統分析
3.1功能需求分析
由于包鋼軌梁廠各個車間部門的設備比較分散，而且不同的設備對管理的細節要 求各不相同，對于設備老化和磨損損壞信息必須及時進行登記和記錄，這就要求設計 和研發的移動 APP 設備信息管理系統在設計伊始就要對每個功能將要達到的運行效 果進行提前規劃和細致性分析。
3.1.1設備基礎信息管理模塊需求分析
設備基礎信息是初步了解設備近況的主要入口，“基礎信息”務必做到準確、實 時更新和如實反映設備的當前狀態。系統高級管理員可以對包鋼軌梁廠的所有設備信 息進行錄入登記操作，同時負責所有設備信息的動態更新，普通的用戶可以根據實際 工作需要進行設備信息查詢，從而獲取所需的設備信息，了解和掌握設備的現狀，保 障安全生產的實施。設備信息管理模塊用例圖如圖3.1 所示。
對于設備基礎信息的實時更新是軌梁廠設備管理人員日常工作的重點，由于設備 每天的工作磨損較為嚴重，為了確保安全生產，管理人員必須定期檢查和實時更新設 備的基礎信息。因此，設備基礎信息的主要工作量在更新維護，不僅僅是簡單的信息 登記。
3.1.2現場巡檢管理模塊需求分析
現場巡檢是對設備運行現狀進行更加高級、更加有效、更加精確的管理方式，該 模塊的成功實施需要借助于 GPS 跟蹤定位技術，通過對包鋼軌梁廠的設備進行植入
芯片的方式，實現設備實時地理位置、基本狀態、是否發生異常等內容的基本顯示， 為系統高級管理員提供初步的設備近況預判，為快速地解決設備的重大安全狀況問題 節約寶貴的時間。現場巡檢管理模塊用例圖如圖3.2 所示。
圖 3.2 現場巡檢模塊用例圖
3.1.3設備維修管理模塊需求分析
機器設備在使用過程中難免會發生損壞或者發生意外，為了保障包鋼軌梁廠能夠 順利地開展日常工作，減少或者避免因機器設備損壞而帶來的經濟損失和工作影響， 在進行設備管理 APP 系統的設計時，就需要加入設備維修管理模塊。該模式涉及對 包鋼軌梁廠所有機器設備發生的故障和損壞進行及時的維修，并對維修過程實施針對 性管理。設備維修管理用例圖如圖3.3 所示。
3.1.4短信報警管理模塊需求分析
短信報警是針對軌梁廠機器設備突然出現運轉異常或者宕機等突發事件而提供 的報警功能，主要通過短信的方式通知管理人員。管理員可以在接收到機器設備的報 警信息后通過設備信息管理系統的短信報警功能進行報警群發操作，普通用戶可以接 收報警短信，實時查看出現故障的機器設備，從而準確地預知和判斷目前的生產工作 是否能夠繼續進行。短信報警管理模塊用例圖如圖3.4所示。
3.1.5系統管理模塊需求分析
系統管理是軌梁廠設備信息管理系統運行之本，對系統是否能夠穩定、正常、高 效運行起著保障性作用，在常規的場景中，系統只允許系統管理人員進行功能操作， 部分功能也可以賦予工作人員協助完成。角色設置、權限管理、用戶管理、部門設置 等是系統管理的主要內容，承載著整個系統的基礎維護工作。系統管理模塊用例圖如 圖 3.5 所示。
圖 3.5 系統管理模塊用例圖
3.2可行性分析
（1） 技術可行性
在技術平臺選取問題上，本系統采用Android平臺進行包鋼軌梁廠設備管理系統 的研發，Android平臺從開發者需求的角度為第三方軟件應用系統開發商提供了一個 寬松的、廣泛的、低成本的、自由便捷的開發環境。由于Android自身的開源特性代 碼共享性，促使了該平臺具有十分良好的開放性，Android平臺的這種特性吸納了大 量的移動終端軟件開發商和不同發展規模的 APP 應用系統開發團隊紛紛加入到 Android聯盟中來，從而使Android平臺提供的軟件開發服務和功能組件也變得越來 越專業化和精細化。綜合分析Android平臺的優勢特性，采用該技術平臺進行本文系 統的研發從技術方面考慮是完全可以實現的。
（2） 經濟可行性
任何應用系統的開發離不開大量資金的注入和支持，軟件開發是一項耗費人力、 物力和財力比較大的工作，如果沒有一定的經濟基礎，很難開發出質量優越、功能強 大、應用效果良好的軟件產品。在經濟方面，本文的應用APP開發得到了包鋼軌梁 廠的支持，因此從經濟可行性考慮也是沒有問題的。
（3） 操作可行性
由于包鋼軌梁廠擁有大量的鋼鐵生產設備，并且對這些固定資產設備的科學化和 數字化管理需要比較突出，尤其是作為重工業企業的軌梁廠，生產能力與設備規模關 系密切，對這些數量龐大的設備資源進行科學化、規范化管理成為日益突出的現實問 題。加上傳統的設備管理模式在智能化浪潮的沖擊下已經表現的蒼白和無力，因此， 對鋼廠現存的設備如何才能實現數字化、智能化和高標準的管理，是目前軌梁廠進行 整改和自身結構優化的有效途徑，因此，對加快對軌梁廠設備信息管理系統進行移動 APP 開發在操作上是完全可行的。
3.3非功能性需求分析
（1）易用性需求
系統易用性的最大受益者是用戶，因此易用性的定義和解析要緊緊圍繞用戶，以 用戶的系統使用體驗為中心，站在用戶的立場去思考、去要求、去分析。軟件產品的 易用性需要結合用戶的操作習慣、視覺感官、人機交互等綜合的用戶體驗和真實的使 用感受，使軟件更加人性化地服務用戶，操作更加簡易、通俗易懂、高效地迎合和適 應用戶，使用戶在軟件操作中“得心應手”和 “駕馭體驗”。
（2）穩定性需求
穩定性是針對應用系統的運行狀態是否能夠長久地保持良好而提出來的，可以反 映系統整體是否健壯、業務功能是否正常運轉的硬性指標。評價軟件產品或者應用系 統的穩定性標準不是唯一的，通常情況下，軟件的穩定性程度主要取決于系統的整體 架構搭建和各個功能模塊的合理化設計，然而在實際編程過程中的細微環節也不容忽 視，也許某一段或者某一行代碼都能導致軟件運行過程中的崩潰，影響到應用系統整 體穩定性的優劣。因此，對系統穩定性的要求應當始終貫穿于軟件開發的整個生命周 期。
（3）可維護性需求
可維護性作為衡量軟件投入市場應用后不可避免地產生的一系列更新、修改和升 級等問題的操作難易程度，具有保障軟件后期各項配套服務的重要指示性標準。應用 程序的維護性可以從軟件后期的更新和修改兩方面分析，更新是新增功能的改進，修 改則是代碼的調整和重新編寫，故而，可維護性從更新和修改角度考慮也可以理解為 應用程序被修改的適用范圍和難易程度。在程序開發完畢，甚至在開發過程中，對于 代碼的反復調整和修改情況是每一個程序員無法跳過和避免的。在應用程序不斷功能 完善和性能提升的過程中，代碼錯誤修正貫穿始終，程序人員需要不斷地適應用戶提 出的新要求、新環境和新任務，這種不斷地調整和修改程序代碼的新需求在一定程度 上加劇了應用系統的整體復雜度，雖然這些升級和修改可以將軟件的功能進行不斷地 拓展和完善，但是這些后期的改變往往或多或少地偏離最初的系統架構規劃，有悖于 程序人員的設計初衷，并且對應用軟件的基礎構成架構和總體的代碼質量造成一定的 影響，使代碼的可讀性變得越來越差，因此，在系統開發的初期、中期和后期都需要 注重程序的可維護性。
（4） 可擴展性需求 可擴展性直接決定了軟件系統適應新時期、新要求、新方法的能力和快速拓展自
身功能結構的的基本屬性，這種屬性也可以稱之為是應用系統的接口設計屬性或者代 碼擴展屬性。對于應用系統的設計可擴展性、代碼可擴展性，可以理解為一種根據軟 件開發環境的變化而做出的、動態的、針對性的接口調整和功能擴展，這種需要變化 直接要求應用軟件只有進行必要的改動才能夠動態地滿足用戶新的使用需求，這種應 用系統根據外界的需求來改變本身的動態適應和微妙變化的能力就是系統的可擴展 性。
在確定了應用系統的抽象業務模型和框架結構后，就需要考慮和設計系統的可擴 展性，系統的可擴展性可以通過人為干預和提前規劃來得到進一步的提升，本節將針 對影響可擴展性的主要因素來研究改良可擴展性的方法：
對于普通的代碼程序的可擴展性，主要采用參數化配置和增加相應的程序接口的 方式達到可擴展性的提升。
編寫對應的程序腳本，程序腳本是提升應用系統可擴展性的常用方法，是拓展應 用系統復雜功能的有利方式，這種方法對編程人員的專業水準和要求特別高，具有一 定的技術復雜度。
引入和開發功能不同的插件系統或可擴展的模塊化平臺。插件系統可以自行開發， 也可以引用第三方平臺，對于提升應用系統的可擴展性有顯著作用。
（5） 安全性需求 在系統非功能性設計和評估中，安全性可謂是“必選項”，無法回避，尤其是應
用于網絡環境的系統程序，安全性更加復雜多變，面臨的安全風險也是千奇百怪、層 出不窮。因此，在進行系統安全性設計時，要有針對性、目的性、靈活性地涵蓋和囊 括各種現存的安全機制，確保系統的用戶信息、操作權限、業務數據和核心技術等的 安全和保密。
3.4本章小結
本章針對包鋼軌梁廠機器設備分布零散、分散管理困難、設備種類數目基數大等 現實難點，提出可以打破地域空間限制的移動 APP 設備管理系統。從解決設備基本 信息管理、設備日常巡檢、突發故障報警等方面分析系統的功能需求。最后，從易用 性、可維護性、穩定性、可擴展性和安全性等常規角度界定了移動 APP 設備管理系 統的非功能性需求，并且結合目前系統開發的準備工作，給出系統實施的可行性報告。
4系統設計
4.1系統設計目標及原則
為了使軌梁廠設備信息管理系統的設計研發流程更加合理和科學，使系統的功能 有條不紊地體現出系統的整體性能的優勢，從而對軌梁廠設備管理部門各項日常設備 管理實現的信息化、數字化和智能化管理，在對系統的整體框架搭建和功能模塊化劃 分之前，應當充分考慮和確定系統的設計目的和原則：
綜合性原則：必須綜合分析如何使軌梁廠設備信息管理系統運行穩定，充分發揮 其強大功能，尤其在安全機制上采用必要的手段和措施 （例如識別技術、防病毒技術， 防毒產品等等） 。
一致性原則：在進行軌梁廠設備信息管理系統的研發設計之前不但要統一系統整 體界面風格和系統前臺基調，而且還需要在整個系統生命周期之內遵循和保證系統界 面整體風格、代碼編寫習慣和系統框架結構的一致性。
易用性原則：引進和應用信息化系統的目的是為了簡化繁瑣的工作流程，提升日 常設備信息管理的實際效率。因此，在軌梁廠設備信息管理系統的設計之時應該將易 用性貫穿于整個系統的設計周期，以簡化軌梁廠設備管理步驟為目的，摒除手工操作 的冗余，注重系統的實用、易用和實效。
多重保護原則：安全是相對的，沒有絕對的安全，任何安全措施都存在著自身的 弱勢和缺陷，都存在著一定程度上被非法利用和惡意攻破的風險。因此，僅僅建立單 一的、模塊化的安全防護模式是不夠的，只有根據系統的應用范圍和運行環境適當地 引入或者建立多重防御保護體系，使各個防御層級之間能夠有效地進行互補，才能成 功地實現應用系統的層層防御，做到對系統的多重保護。
4.2系統架構設計
軌梁廠設備信息管理系統運行的硬件平臺為手機、平板等智能終端設備，采用安 卓系統進行環境搭建，進行移動終端 APP 的設計開發。在操作系統的選取上，鎖定 Windows Mobile,并且根據設備信息管理系統的功能特點進行對應開發端口的選擇和 設定。代碼編程實現選取Java語言和框架。系統架構如圖4.1所示。
圖 4.1 系統架構圖
由圖 4.1 可知，本文將軌梁廠設備信息管理系統按照應用程序層、業務邏輯層和 數據訪問控制層的方式進行了分層劃分。層與層之間通過預先設定的參數和接口進行 數據信息的傳遞和命令信息接收、執行。不同的體系結構層肩負的使命和責任存在很 大的差異性，通過靈活的、功能多樣的接口函數統一完成系統業務功能處理和數據信 息的共享、傳輸、存儲和處理。
4.3系統功能模塊設計
包鋼軌梁廠設備管理是一項繁雜而又重要的日常性管理工作，除了平時需要做好 新增設備的信息登記和老舊機器設備淘汰更新以往，對機器設備的日常運行狀況實時 監督和故障、宕機或者緊急故障等突發事件的報警也非常重要。在進行軌梁廠設備信 息管理系統的設計過程中，既要考慮到突破地域性限制和把握靈活性原則以外，又要 切實解決軌梁廠設備管理的實效性和科學化管理，因此，本文設計實現的包鋼軌梁廠 設備管理系統最終確立了設備基礎信息管理、設備的現場巡檢管理、設備的設備維修 管理、短信報警管理和系統維護管理等五大功能模塊。系統總體功能結構如圖 4.2 所示。
圖 4.2 軌梁廠設備信息管理系統功能結構圖
4.3.1設備基礎信息管理模塊系統設計
設備基礎信息不但是軌梁廠各類機器設備信息進行新增、刪除、修改、報廢、更 新等操作的主要功能模塊，而且作為軌梁廠干部職工了解本廠機器設備近況的主要入 口和重要途徑。對“設備基礎信息”的管理不能馬虎，必須嚴格做到準確、及時、實 時更新，使之可以如實反映當前廠內機器設備的運行狀態和使用狀況。
（1）設備信息登記錄入設計
由于機器設備的正常磨損，軌梁廠需要定期地檢查并且淘汰舊的設備，并且引入 一批新設備，這些新設備在相關人員驗收合格后，即需要對其進行設備信息的系統登 記錄入。設備信息的登記錄入是新設備正式開始進行系統管理和維護的開端，信息錄 入過程和其它應用系統差別不大，設備管理人員需要具有系統錄入權限，錄入的新設 備信息在進行系統提交之前需要進行數據完整性、數據安全性和數據冗余性校驗，校 驗成功通過的設備數據信息方可進行下一步的數據分類存儲和加密處理。對于新增的 機器設備信息，系統數據庫為其指定唯一的編號，并且采用專門的數據項存儲。設備 信息登記錄入流程如圖 4.3 所示。
圖 4.3 設備信息登記錄入流程圖
（2）設備信息查詢設計
有時為了快速、準確、及時地獲取所需設備的基本信息，需要借助于功能強大的 信息查詢操作，為此，設備基礎信息功能模塊重點對查詢操作進行了著重設計，加入 了第三方查詢組件，并且采用分類別、分登記錄入時間、分使用部門地查詢方式提供 快捷查詢操作。查詢操作人員只需提供查詢關鍵字即可，對于一些復雜的多條件查詢， 系統會根據查詢關鍵字的優先級別進行查詢結果的初步篩選，設備信息存儲數據庫會 根據查詢條件篩選符合要求的記錄項和記錄行，并且以設備信息列表的方式進行信息 反饋，準確地呈現給工作人員。設備信息查詢流程圖如圖4.4所示。
圖 4.4 設備信息查詢流程圖
4.3.2現場巡檢管理模塊系統設計
為了掌握和及時準確地知曉設備的實時狀況，系統引入現場巡檢管理模塊，該模 塊比較突出的特點是可以對設備日常運轉的大概情況實時跟蹤和反饋。通過現場巡檢 功能不但可以對包鋼軌梁廠設備進行準確定位，而且針對全廠的設備的運行狀態進行 全局掌控，使發生故障的設備可以得到及時的處理。
（1）設備綁定
對于大量的機器設備自身而言，尤其是出廠日期比較早的設備，往往不具備定位 功能。因此，需要提前將定位模塊加入到設備中，并且將定位模塊與具體設備實施對 應的設備綁定操作。
（2）設備巡檢
對于定位模塊綁定成功的設備，系統中會為其劃定專門的數據存儲單元進行該設 備實時信息數據的存儲，系統管理員可以根據工作時間安排和設備的故障易發時間段 動態地設定巡檢時間，例如，巡檢周期可以是六個小時，也可以是八個小時。對于設 備巡檢過程中發現的設備故障問題，系統會發出設備故障報警，并且將設備位置信息 發送給設備管理人員，管理人員就會及時地通知包鋼軌梁廠的設備維修部門進行設備 檢修。設備巡檢流程如圖4.5 所示。
圖 4.5 設備巡檢流程圖
4.3.3設備檢修管理模塊系統設計
設備損耗和發生故障是設備日常運行中出現的常見現象，尤其是那些出了質保年 限的設備，年平均故障率和年維修率都會隨著使用年限的增加逐年上升，這樣給設備 管理人員的工作量帶來了極大的壓力，成為設備管理的重頭戲，耗費了設備管理人員 大量的時間和精力，因此，設備維修管理作為設備信息管理系統的功能模塊之一，操 作頻率和訪問次數會略高于其它模塊，對該模塊的用戶訪問承載量因素應當重點考慮。 另外，該模塊可以對設備的維修過程進行按時間順序進行有條不紊的記錄，這些記錄 數據信息可以作為今后設備報廢申請的參考和依據。維修設備查詢流程圖如圖 4.6 所示。
返回查詢結果
圖 4.6 維修設備查詢流程圖
4.3.4短信報警管理模塊系統設計
當巡檢過程中發現設備故障時，管理人員會在 TEXT 模式下發送報警短信給故障 設備的相關人員。之所以選取“TEXT模式”進行短信信息發送，主要是考慮到代碼 實現起來比較便捷、快速和簡易。由于本文的重點在于論述設備信息管理系統開發過 程，因此在單片機的選取上，采用比較成熟的 SIM300 模塊，并且對其進行相應的初 始化處理，該單片機通過事先指定的串口傳達“發送短信”指令，通過判斷返回值來 確定短信是否發送成功，TEXT模式下報警短信發送流程圖如圖4. 7所示。
圖4.7 TEXT模式下報警短信發送的流程圖
4.3.5系統管理模塊系統設計
系統管理是包鋼軌梁廠設備管理系統不可替代的模塊，承載著系統運行參數設置、 用戶權限設定和修改、通知公告的實時發布和動態更新、系統運行日志的日常巡查和 實時分析、其它涉及系統運行各類軟硬件開銷的參數設置等。系統管理模塊雖然不涉 及軌梁廠設備信息管理的具體業務操作，但是從它承載的任務和負責的功能來說，是 無法被替代的，因此，系統管理功能模塊的設計關乎整個設備信息管理系統能否正常、 高效地運行。系統管理模塊流程圖如圖4.8所示。
圖 4.8 系統管理流程圖
4.4數據庫設計
4.4.1數據庫概念結構設計
數據庫技術(Database Technology)是一門綜合性較強的學科分支，它是通過業 務邏輯所產生的數據需求來針對性地研究數據結構、數據存儲、邏輯結構設計和數據 高效管理的基本理論和數據處理方法，并且充分地利用這些技術理論和符合業務操作 實際的應用方法來進一步實現對數據庫中各項業務數據的有效處理。由于數據庫技術 在軟件項目開發中扮演的角色和主要操作對象是業務邏輯產生的各種數據，因此，數 據庫技術有時也可以稱之為具有實時處理功能的“數據容器”，通過在給定的時間內 精準地完成用戶的數據處理要求，對數據的存儲和訪問、處理、計算分析進行統一有 序的組織和管理，同時也可以根據應用系統的不同需要，按照指定的規則和數據結構 動態地建立與之對應的數據庫或者能夠在某種程度上反映系統抽象數據真實情況的 數據倉庫。本文通過采用E-R模型，對軌梁廠設備信息管理系統的數據庫進行詳細設 計。系統E-R圖如圖4.9所示。
(1)用戶信息實體E-R圖如圖4.10所示。
圖4.10用戶信息E-R圖
由圖4.10用戶信息實體關系圖可知，系統的用戶屬性主要包括用戶的個人聯系 電話、用戶密碼、用戶姓名、系統用戶類型和系統用戶的電子郵箱。
(2)設備信息實體E-R圖如圖4.11所示。
由圖 4.11 可知，設備信息主要包括屬性如下：設備編號、設備類型、設備狀態、 購買時間和設備相關操作。
(3)申請信息實體E-R圖如圖4.12所示。
圖 4.12 申請信息實體 E-R 圖
申請信息實體屬性包括申請用戶、借用設備、申請時間、審批時間和審批意見。
(4)借用信息E-R圖如圖4.13所示。
圖 4.13 借用信息實體 E-R 圖
由圖4.13可知，借用信息屬性包括借用用戶、借用設備、借用時間、歸還時間 和是否損壞。
(5)維修信息E-R圖如圖4.14所示：
圖4.14 維修信息實體
維修信息實體屬性為維修設備名稱、維修時間、維修內容、維修人和維修金額。
4.4.2數據表設計
數據庫邏輯結構設計在實驗室設備管理系統設計開發過程中比較重要，在數據庫 設計中起著非常重要的作用，下面根據數據庫的 E-R 圖，對數據表進行設計，由于篇 幅限制，本節主要對用戶信息表、設備信息表、申請信息表、借用信息表和維修信息 表進行闡述。
（1）用戶信息表主要是對系統注冊的用戶進行描述，包括用戶的基礎信息。表 結構如表4.1所示。
表4.1 用戶信息表
列名 數據類型 是否主鍵 說明
yh_id Int(16) 是 用戶編號（該編號具有唯一性）
yh_xm Varchar(30) 用戶登錄真實姓名
yh_xb varchar(30) 用戶的性別信息
yh_bh Int(16) 該編號是用戶的職工號，廠內部分配
yh_dlm varchar(30) 登錄用戶昵稱（字母或者數字組成）
yh dlmm varchar(30) 用戶的登錄密碼
(2)設備信息表主要是記錄設備的基本信息，表結構如圖表4.2所示。
表4.2 設備信息表
列名 數據類型 是否主鍵 說明
Sheb_id Int(16) 是 統一分配、可以標識設備唯一性的編號
Sheb_mch Int(16) 設備出廠后標識的名稱
Sheb_lx Varchar(30) 根據軌梁廠的生產安排劃分設備類型
Sheb_zt varchar(20) 目前設備的生產過程中的狀態情況
Sheb_gmshj Datetime(16) 機器設備的實際購買時間
Sheb cz varchar(300) 該機器設備需要的特殊操作說明
(3)設備維護信息表主要是包鋼軌梁廠設備的基本信息，表結構如表4.3所示。
表4.3 設備維護信息表
名稱 數據類型 主鍵 注釋
sbwh_ID Int(16) 是 為每一個設備維護表指定一個具體的主鍵ID
sbwh_mc varchar(40) 根據軌梁廠設備用途，確定設備表的具體名稱
sbwh_scfj varchar(30) 設備引進后，安置和保存設備的房間名稱
sbwh_sblx varchar(40) 設備維護信息表中存放的設備的具體類型信息
sbwh_wtms varchar(180) 設備維修詳細問題描述和信息記錄
sbwh_fssj datetime 設備維護信息表中存儲設備故障發生的時間
sbwh_sbr varchar(30) 機器設備發生故障后，首次進行故障上報人員
sbwh_gzyy varchar(300) 經檢查后發現的機器設備發生故障的主要原因
sbwh_xlr varchar(20) 機器設備故障修理的的主要負責人
sbwh_xlsj Datetime(16) 機器設備進行修理的具體時間
sbwh cjsj datetime(16) 機器設備維修信息表創建的準確時間
(4)所使用的資料表格主要是記錄使用情況的基本資料，如表4.4所示的表格
結構：
表 4.4 設備巡檢信息表
列名 數據類型 是否主鍵 說明
jiey_id Int(16) 是 系統為每次巡檢任務指定唯一的編號
jiey_fzr Varchar(20) 進行本次機器設備巡檢的負責人
jiey_xjsb Varchar(280) 進行本次設備巡檢的設備名稱
jiey_xjsj Datetime(16) 進行本次設備巡檢的巡檢時間
jiey_jlsj Datetime(16) 本次機器設備巡檢的實際記錄時間
jiey_sfsh varchar(10) 設備巡檢過程中是否發現損壞設備
jiey bz varchar(160) 本次機器設備巡檢的備注信息
(5)維修信息表主要是記錄了設備維修情況的基本信息，表結構如表4.5所示。
表 4.5 維修信息表
列名 數據類型 是否主鍵 說明
wxxx_id Int(16) 是 針對維修的機器設備指定的編號
wxxx_wxsb Varchar(20) 等待或者正在進行維修的機器設備名稱
wxxx_wxsj Datetime(16) 該臺機器設備的維修時間
wxxx_wxnr varchar(30) 機器設備維修的具體內容信息
wxxx_wxr varchar(20) 該臺機器設備本次維修的主要負責人
wxxx_wxje varchar(20) 該臺機器設備本次維修耗費的維修金額
wxxx bz varchar(280) 機器設備維修其它事項和備注
(6)短信配置信息表主要是記錄了短信報警情況的基本信息，表結構如表4.6所 示。
表4.6 短信報警信息表
名稱 數據類型 主鍵 注釋
dxbj_id Int(16) 是 短信報警信息 ID
dxbj _bjxx varchar(40) 短信報警信息內容
dxbj _port Int(16) 指定的信息接收端口號
dxbj _bjsbm varchar(20) 發生故障報警的機器設備名
dxbj bjsj Datetime(16) 機器設備短信報警時間
4.5本章小結
本章結合基于Android平臺的設備管理系統的功能需求分析，對系統的整體架構
和主要功能進行了詳細的設計，主要是對總體設計的結果進行細化，劃分功能模塊， 然后對包鋼軌梁廠設備管理系統數據庫進行了詳細設計。
5系統實現
5.1系統登錄模塊實現
對于軌梁廠內部的設備信息，非廠內員工應當限制其查詢和查看的權限，因此， 系統中的設備信息只有具有合法訪問權限的用戶才能正常瀏覽，這種要求就需要每位 合法用戶在進行設備信息管系統之前必須經過身份驗證才可。用戶登錄身份驗證的目 的是讓符合要求的用戶登錄系統，因此在系統登錄環節本文采用目前常用的賬號登錄 驗證的方式來完成。為了提升系統模塊的功能開發效率，本文中的登錄模塊除了.java 文件和.xml文件之外，引入了第三方登錄驗證功能組件，通過該組件提供的功能成功 實現用戶的身份驗證過程，系統登錄界面如圖5.1所示。
圖 5.1 登錄界面截圖
登錄界面主要負責接收用戶輸入的驗證信息，并且將這些登錄請求信息和數據一 并提交到后臺處理程序。用戶系統錄入的登錄信息會以 token 的方式存入到對應的 session 或者 redis 之中，同時會自動地生成一個相應的用戶信息文件，手機端的智能 系統會把這個生成的 token 根據自身攜帶的應用程序動態地存入其它媒介，存儲和保 留時間可以人為設定，這里需要強調的是token在交互過程中有時會根據需要將部分 數據信息存入headers中，并且在服務端指定專門的程序進行token重新校驗。通過 一系列的用戶信息校驗操作，來保障系統用戶的登錄安全。登錄系統后根據不同權限
顯示不同的功能菜單，如圖5.2所示。
圖5.2 系統后臺功能菜單界面
系統用戶登錄驗證順利通過后，即可在自身權限范圍之內進行設備信息的瀏覽和 查詢等操作。
5.2設備管理模塊功能的實現
設備管理的主要對象是軌梁廠現存的機器設備，除了針對性地管理設備的基礎信 息以外，還包括了機器設備的廠內租借、設備信息查詢等一系列常規日常管理工作。 設備基本信息是軌梁廠進行固定資產統計和上報的重要參考依據，該模塊的數據信息 務必要求做到準確和真實，不能出現絲毫的錯誤或者模糊不清。軌梁廠設備管理人員 根據現存機器設備的實際情況進行客觀系統錄入，包括設備編號、設備名稱、設備類 型、設備單價、設備數量、經手人等。設備信息錄入界面如圖5.3所示:
圖 5.3 設備信息錄入界面
為了彌補正常的設備淘汰和設備報廢而帶來的設備數量不足和缺失，軌梁廠需要 定期地采購和引進新的機器設備，來滿足工廠實際的生產需求。對于新增的設備，系 統對應地提供了添加新增設備操作，新增的設備信息通過系統的數據安全性、完整性 校驗后，還需交由設備管理人員進行確認，確認完成后方可正常顯示在系統設備列表， 以供工廠內各個部門或者職工人員查詢和瀏覽。
由于軌梁廠對一些機器設備的使用頻率比較高，導致這些機器設備的磨損程度和 磨損速度加快，因此，對這些設備信息的實時、動態更新就成了管理人員經常性的、 事務性的工作。只有對設備信息進行不定時或者階段性修改，才能保持系統設備信息 與實際的設備狀態相匹配和符合，故而，設備信息管理系統在進行設備管理功能設計 時，重點考慮到了設備信息修改頻繁這一特點，提供了便捷的機器設備信息修改功能， 管理人員可以通過該功能實現一鍵修改，從而節約了設備信息更新的時間。修改設備 信息界面如圖5.4 所示。
圖5.4 修改設備信息界面
5.3設備巡檢模塊功能的實現
設備巡檢模塊很好地解決了軌梁廠機器設備故障發現不及時等問題的發生，有效 地減少或者避免了由于設備故障而帶來的廠內經濟損失或者更大的安全事故損失。
5.3.1機器設備綁定管理
對于成功綁定 GPS 定位模塊的機器設備，設備管理人員即可實時地了解和掌握 設備運行的基本狀況，對包鋼軌梁廠的機器設備與設備信息管理系統建立相關的聯系， 從而達到對其實現動態的實時監控和報警的目的，對于異常情況的發生，管理員不會 盲目進行錯誤操作，使機器設備的管理更加的科學和高效。
由于機器設備的使用年限限制和可能發生的意外損壞和報損等，因此，對于機器 設備，系統提供定位模塊的綁定操作的同時也對應地提供了定位模塊的解綁操作。這 種操作模式使軌梁廠的機器設備和定位模塊的利用率得到進一步提高，加大了機器設 備綁定操作的靈活性。
5.3.2機器設備巡檢管理
機器設備的巡檢為軌梁廠安全生產提供了有力的安全保障，對包鋼軌梁廠機器設 備預先排除安全生產隱患、及時發現已經損壞的機器設備有著十分重要的作用。設備 實時監控運行界面如圖5.5 所示。
圖 5.5 設備實時監控界面
從設備巡檢和實時監控的運行界面中，設備管理人員可以對機器設備的安全隱患 盡收眼底，為軌梁廠相關工作人員合理安排維修計劃和調整機器設備維修進度提供了 強有力的判斷依據。
5.4設備維修模塊功能的實現
5.4.1設備維修記錄臺賬管理
機器設備維修是軌梁廠正常開展生產工作的重要保障，設備日常管理工作中的大 部分內容就是對設備的檢查和修理。設備維修管理是一項細致的工作，不僅需要對有 故障的機器設備進行維修安排，而且對機器設備的維修記錄還要進行客觀的記錄和實 時的保存，因此，系統增加了設備維修記錄臺賬管理功能，通過該功能，可以準確地 查詢最近一段時間內軌梁廠機器設備的維修記錄和實際設備維修產生的費用，對于準 確地分析和把握機器設備最容易發生故障的隱患和原因有很大幫助，針對故障原因調 整生產方式和方法，從而可以有效地減少機器設備的總體故障率。
對于維修記錄的查詢是設備管理人員和軌梁廠相關工作人員經常性的功能操作， 系統提供的維修記錄查詢功能可以允許用戶通過設備名稱、設備類別處或出廠編號等
常規的關鍵字進行對應的查詢操作，系統數據庫會訪問對應關鍵字的數據表中的所有 字段，匹配成功后，將對應的數據行進行用戶反饋。添加維修信息界面如圖5.6 所示。
圖 5.6 添加維修信息界面
5.4.2設備維修費用統計管理
機器設備的維修必然會產生相關的維修費用，對該類費用支出的統計可以幫助工 廠管理人員合理規劃廠內資金使用、制定和下撥合理的機器設備維修費用有重要的參 考和指導意義。另外，通過對機器設備在維修階段所耗費的維修費用進行合理統計， 還能對軌梁廠實際的生產提供建設性的指導意義，使經費利用和分配更加合情合理， 集中資金辦大事。在機器設備的維修費用統計操作中，可以按照機器設備的維修費用 數值區間范圍進行大額支出查詢，使維修費用的支出變得更加清晰可見。維修費用統 計界面如圖 5.7 所示:
圖 5.7 維修費用統計界面
5.5短信報警管理模塊的功能實現
由于軌梁廠的機器設備一般都為大型設備，如果發生故障，則具有很大的危險性， 因此，在設備巡檢過程中發現的故障隱患或者初見端倪的機器設備損壞必須第一時間 內通知設備管理人員和廠內相關職工。鑒于此，在設備信息管理系統中加入了短信報 警管理模塊，對潛在的機器設備故障隱患和已經或者正在發生故障的機器設備進行報 警處理，并且通過短信的方式及時告知設備管理員或者設備維修人員第一時間到達現 場進行設備維修處理。短信報警運行界面如圖5.8 所示。
圖 5.8 短信報警界面
5.6 系統管理模塊的功能實現
5.6.1組織機構管理功能
組織機構是一個單位部門和人員構成的基本表現形式，不同的應用系統需要根據 不同單位的開發要求建立與之對應的組織機構，因此，對該模塊的管理不僅涉及到單 位機構的組成、員工信息的維護，同時還需要給單位員工和合法用戶進行對應系統訪 問、操作和處理的授權。由于目前大多數的應用系統對于這種組織機構功能的需求基 本相同，因此，可以采用第三方比較成熟的組織機構功能組件，縮短該模塊的開發周 期，添加組織機構運行界面如圖5.9 所示。
圖 5.9 添加組織機構界面
由于不同單位的行政或者生產規模和管理方式不同，不同單位的組織機構從形式 上和內容上差別迥異，因此，不同的應用系統在進行組織機構功能設計時，需要嚴格 針對用戶單位的現狀和實際組織構成進行功能實現。本文中也不例外，針對包鋼軌梁 廠的組織構成特點，設計了與之對應的組織機構管理，在已經確定的組織機構框架內， 管理員可以通過組織機構信息編輯功能，進行軌梁廠各個機構部門的實時信息更新和 編輯處理。對于新增部門或者工廠機構，管理員具有實時組織機構信息添加的操作權 限。
5.6.2用戶管理功能
軌梁廠設備信息管理系統的設計初衷是為了滿足不同用戶對設備的使用、操作和 管理需求，因此，用戶顯而易見是系統功能的行使者和應用者，對用戶的合理化管理 是系統高水平運行和科學化使用的基本保障。由于用戶管理的特殊性和重要性，在軌 梁廠設備信息管理系統中，只要系統管理員才具備用戶添加、用戶修改、信息更新或 者刪除等操作。普通用戶的角色分配與系統功能操作權限的賦予也是由系統管理員來 完成。新增用戶在通常情況下一般由系統管理員為其分配用戶名ID （一般為工廠職 工號），由于本系統主要由工廠內部員工使用，因此，不再增設外來用戶注冊功能。
5.7 本章小結
本章主要討論了軌梁廠設備信息管理系統的功能組成以及分模塊、分功能地描述 系統整體框架構成、實現的方法和功能運行的效果。這些系統實現過程是在設備管理 的功能需求和基礎框架模塊設計的基礎上，采用面向對象和模塊劃分思想，分步實施 和完成。對基于安卓的設備信息管理系統的主要功能模塊進行手機客戶端的技術實現， 包括設備基礎信息管理模塊、 現場巡檢管理模塊、設備維修管理模塊、短信報警管 理模塊、系統管理模塊。
6系統測試
6.1測試目的
6.1.1軟件測試概述
為了保證和促進軟件產品的邏輯合理性、輸出結果正確性、功能結構完整性、數 據安全性和運行性能的良好性，需要對研發完成的軟件產品進行針對性的測試。從應 用系統的邏輯功能預期的處理結果角度分析，軟件測試也可以理解為是一種系統運行 處理后的實際數據結果輸出與程序人員預期的數據結果輸出之間的差異、結果審核或 者數據結果指的核對比較過程。在常規的軟件測試概念定義和測試目的闡述中，應用 程序的測試過程實際上就是在既定的運行環境和規定的測試用例條件下，從不同的角 度和關注點，采用不同的測試方法對應用程序的運行狀況進行全面的業務數據輸入和 處理結果輸出操作，從測試數據結果中查驗應用系統的邏輯功能是否達到預計的效果， 業務數據處理的精準度是否符合允許的誤差范圍之內，盡可能地全面檢查程序運行的 每一個細節，大量地找出和精準地定位程序中已經出現的 Bug 和代碼邏輯錯誤，進 而更加客觀地、實事求是地、科學地衡量和評判軟件產品的優劣程度和質量水平，并 對該應用軟件是否能滿足用戶的使用需求和軟件開發人員的設計要求進行針對性的 測評和建設性地評估。
由于軟件開發所受到的人為干預因素的影響較大，同一個研發團隊中的軟件開發 人員的專業水平參差不齊，從而很難保證軟件產品的質量不會出現任何瑕疵，每款應 用軟件完成后或多或少都會存在不同程度的錯誤或功能邏輯方面的缺陷，而且這些 bug 往往會給軟件使用者或者使用單位帶來一定的經濟損失或者其它不必要的數據 災難，因此，對應用程序的測試過程和軟件質量的保證必須引起重視和測試重要性的 意識必須增強。
6.1.2測試方法
目前比較常用的系統測試方法有很多種，不同的測試方法產生的測試效果也不同， 常用的測試方法有：
（1）單元測試主要是針對應用程序系統的每個獨立的功能模塊進行系統內部的 邏輯測試，單元測試過程中通常采用條件測試法和數據流測試法，條件測試法是根據 已知條件對系統各個單元進行逐一測試，數據流測試法則是根據系統數據的流向進行 規律性測試。單元測試可以檢測軟件是否達到系統用戶的使用需求，通常主要對應用 系統的登錄、各個子模塊功能等進行系統化測試。
（2） 集成測試相對比較復雜一些，它是單元測試的一種延伸，測試過程中需要 按照預先設定好的測試計劃，依照系統化測試原則，對系統測試進行重新組裝和整合， 實現測試過程的集成化。
（3）系統整體測試的主要特點體現在測試過程是在系統成功部署完畢，并正常 運行以后開始，測試過程需要由應用程序的使用人員同時參加，測試目的主要是對應 用程序系統的整體運行情況和各項性能指標進行測試，同時還需要動態地、實時地監 視和分析應用程序的實際運行情況。
由于本文開發的軌梁廠設備信息管理系統主要使用對象是設備管理人員，對系統 涉及的數據安全性和準確性的要求非常高，因此對系統各個功能和整體性能的測試是 必不可少的，鑒于此，本文根據對比各種測試方法的優缺點，決定采用單元測試方法 和系統整體測試方法相結合的方式對該系統進行測試。
6.1.3軟件測試的原則
認識到軟件測試的必要性之后，就要對軟件的測試規劃進行有步驟、有計劃和有 目的性地制定和有序展開，在進行應用軟件的測試實施中，應當遵循和把握以下原則：
（1）軟件測試宜早不宜晚，而且需要貫穿于軟件開發的始終，切記不可抱有僥 幸心理，軟件開發團隊必須配備和挑選經驗豐富的測試人員。另外，軟件測試不能與 軟件研發分割開來對待，不能認為軟件開發完畢才開始進入軟件測試階段，將軟件測 試割裂為一個單獨的、關聯性不強的獨立階段，正確的做法應當是把應用軟件的測試 思想貫穿于整個軟件研發團隊的每一個成員和每一個研發階段，做到代碼開發和軟件 測試相互依存和互為補充，使測試過程作為軟件研發質量的有效保障，使軟件邏輯錯 誤和代碼編程錯誤做到早發現、早糾正、早預防，把可以避免或者可以解決的軟件錯 誤盡可能的消滅在初始階段和萌芽狀態，科學地排查和避免各種類型的 Bug 隱患。
（2）測試用例的選取和制定要有針對性、明確性和精簡性，避免測試用例的冗 余和測試過程的繁瑣，所選取的測試用例應當能夠勝任某個具體的測試目的，具有“獨 當一面”的實效性。通常情況下，測試用例的主要組成部分需要包含“輸入數據”和 “預期輸出結果”，其中“輸入數據”不能單一化，應當盡可能地考慮周全，使其能 夠涵蓋所有用戶可能操作的數據輸入，“預期輸出結果”要與用戶的業務功能邏輯要 求相一致，不能產生偏差或者超出允許的誤差范圍。
( 3)程序編寫人員與程序測試人員盡量不能重合，換言之，程序員不能自己測 試自己開發的程序。由于每個程序人員都具有自身很難改變的編程習慣和邏輯思維特 點，因此，對于習慣性的邏輯錯誤和自身固有的一些編程缺陷很難在測試過程中自查 和自我發現，故而，為了從人為可控范圍內保證軟件質量，在軟件公司現有人員調配 和研發條件的允許下，最理想的狀態下就是組建專業的、獨立的、專門從事測試工作 的軟件測試小組。
6.2系統功能測試
6.2.1測試計劃
( 1)測試數據前期準備情況分析
由于軌梁廠設備信息管理的重要性和特殊性，因此對功能的數據處理精準度要求 比較高，其業務處理的數據主要來源于其它外部應用業務系統，并可能涉及到機密性 問題，這樣就在一定程度上使軌梁廠設備信息管理系統的測試數據的獲取過程相對比 較復雜困難一些，加之本次系統開發周期比較短，因此分到系統測試的時間相對比較 少，因此就需要在軌梁廠設備信息管理系統測試執行之前，就要把相關的測試數據收 集齊全，以便快速進入系統測試狀態。同時為了進一步對軌梁廠設備信息管理系統的 測試輸出結果有一個客觀的比較，需要采取兩個階段對其進行測試，由于每個階段的 測試數據落差比較大，因此在進行測試數據準備過程中，還需要備好兩套不同的相對 獨立的測試數據。
(2)系統測試用例分析與設計
針對軌梁廠設備信息管理業務的流程和設備管理人員的操作習慣特點，對系統的 主要功能點進行測試過程分析，同時為每個功能點編寫與之對應的功能測試用例，這 樣可以順利地保證系統測試人員根據測試用例步驟和前置條件進行測試，使功能測試 過程更加合理化和科學化，按照測試用例中的操作步驟和提前準備的測試輸入數據完 成測試計劃，并且對測試數據的輸出結果進行客觀記錄。
(3)測試過程及采用的方法
為了使測試過程更加簡潔和快速，本節采用黑盒技術進行功能測試，同時對軌梁 廠設備信息管理業務規則、功能操作極端情況、操作失誤等意外情況進行全面測試， 以保證整個軌梁廠設備信息管理系統功能測試的充分性。
本節中對軌梁廠設備信息管理系統的測試采用分階段測試的方式來避免測試項 遺漏的情況發生，此次測試共分為三個主要階段： 第一階段主要是根據系統功能點的測試用例，針對每個功能模塊的測試數據輸入 和功能處理結果數據的輸出進行測試。
第二階段針對軌梁廠設備信息管理系統的測試數據結果進行邏輯驗證，查看輸出 的測試結果是否符合系統功能設計之初所設想的數據處理結果一致。
第三階段主要進行軌梁廠設備信息管理系統的全面的、覆蓋范圍廣泛的回歸測試， 對系統包含的所有功能點進行全覆蓋測試。
（4）測試結果分析 根據以上測試數據準備、測試過程分析、測試方法計劃等，對軌梁廠設備信息管 理系統進行有針對性的功能點測試，所有測試用例均已經按照既定的計劃順利地執行， 經過對測試結果的觀測，除了個別功能出現了一些邏輯錯誤之外，其它功能模塊均達 到了系統開發之初的功能要求，對于測試過程中發現的功能缺陷都已得到了妥善的完 善和改進。
6.2.2測試用例
一般而言，系統登錄是用戶進行系統的第一步，也是對系統的安全性和數據保密 性的保護至關重要的一步，軌梁廠設備信息管理系統用戶登錄測試采用的是合法與不 合法用戶交替登錄的方式進行測試，測試用例如表6.1 所示。
表&1系統登錄測試用例
用戶名 密碼 輸岀
« ” "123” 錯誤一用戶名或密碼為空
“admin” M ” 錯誤一用戶名或密碼為空
"123” "123” 錯誤一用戶名或密碼不正確
“admin" “000” 正確
登錄測試中，首先保證設備信息管理系統處于正常運行狀態，登錄測試用戶通過 提交驗證信息的方式請求系統登錄驗證，測試不同類別、不同性質的用戶的系統登錄 反饋和輸出結果。
設備管理模塊涵蓋了包鋼軌梁廠目前現存機器設備的基本信息和管理操作步驟， 測試步驟和測試操作項比較繁雜，本次的設備管理功能測試主要針對常見的操作進行 開展和實施，具體測試用例如表6.2 所示。
表6.2設備管理模塊測試輸入輸出表 輸入 打開設備臺賬頁面
輸出 顯示所有設備基礎信息列表
輸入 增加的設備相關基礎信息
輸出 添加成功
輸入 修改的設備相關信息
輸出 修改成功
輸入 刪除對應的設備信息
輸出 刪除成功
由于設備管理模塊包含和存儲了軌梁廠現存的機器設備信息，對這些機器設備信 息的真實性、實時性和便捷性測試驗證是設備管理測試的首要問題，機器設備信息是 工廠開展工作和安全生產的重要依據，因此，對其測試的重點也放在數據信息的準確 性和實時性。
現場巡檢是軌梁廠機器設備能夠保持平穩運轉和安全生產的重要保障，該模塊的
測試重點是機器設備信息的定位模塊綁定是否正常，系統顯示的巡檢機器設備信息是 否完整，該模塊的測試用例如表6.3 所示。
表6.3現場巡檢模塊測試輸入輸出表
__打開現場巡檢管理頁面
設備列表顯示綁定的設備信息
地圖上顯示列表中設備的位置
設備現場巡檢管理功能涉及到定位模塊不是測試重點，本次測試的重點是該功能 模塊體現出來的機器設備巡檢的實時運轉情況操作界面，查看定位模塊綁定成功的機 器設備列表能否實時顯示機器設備真實的現狀。
設備維修管理模塊是解決軌梁廠機器設備日常磨損和故障排除的重要工作，在該 模塊的測試中，需要將維修設備信息登記記錄、維修設備的添加、更新等作為重點。 另外，包鋼軌梁廠的設備維修信息是工廠進行設備維修經費的預算和劃撥的重要參考 依據，以往的設備維修數據可以在一定程度上體現軌梁廠日常生產過程中的機器磨損 程度和損壞情況，因此，該模塊的數據準確性測試和數據輸入輸出結果測試是重點， 測試用例如表 6.4 所示。
表6.4維修管理模塊測試輸入輸出表
輸入 打開設備維修管理頁面
輸岀 設備維修列表顯示所有的設備維修信息
輸入 增加的設備維修信息
輸出 添加成功
輸入 修改設備維修信息
輸出 修改成功
輸入 刪除對應的設備維修信息
輸出 刪除成功
系統管理模塊包括組織機構管理、用戶管理、角色管理、日志管理等等，這些系 統基礎管理為軌梁廠設備信息管理系統的正常運行保駕護航，肩負著維護系統提供穩 定的業務性功能的使命，對該模塊的測試可以通過功能點操作和查看輸出數據結果的 方式進行。其中組織管理和角色管理測試用例如表6.5 和表6.6 所示。
表 6.5 組織管理子模塊測試輸入輸出表
輸入 增加角色操作
輸出 增加成功
輸入 修改角色操作
輸出 修改成功
輸入 刪除角色操作
輸出 刪除成功
輸入 對角色進行權限設置
輸岀 權限設置成功
表 6.6 角色管理子模塊測試輸入輸出表
輸入 輸入新增組織信息
輸出 增加組織成功
輸入 修改組織信息
輸出 修改組織成功
輸入 刪除組織
輸出 刪除成功
6.3系統性能測試 根據目前包鋼軌梁廠機器設備的規模和使用用戶的數量，制定系統的性能測試方 案，將虛擬訪問系統用戶分為三個場景進行測試：
（1） A場景選定的測試方案是在同時并發20個虛擬用戶同時訪問系統的情況下, 規定設備信息管理系統的響應和處理時間不得小于3 秒。
（2） B場景規定同時并發訪問系統的虛擬用戶設定為60,系統在統一時間段內 接收并且處理這些響應請求的時間不能超過3 秒。
（3） C場景設定系統并發訪問虛擬用戶數量為80,并且在連續觀察系統運行一 段時間后,響應用戶請求的時間仍然控制在3秒之內。
表6.7系統測試情況匯總表
序號 場景名稱 虛擬用戶數 初始數據量 CPU使用率 響應時間
1 A 20 1 < 65% < 3 s
2 B 60 1 < 80% < 3 s
3 C 80 1 < 85% < 3 s
圖 6.1 響應時間圖
圖 6.2 點擊率圖
圖 6.3 吞吐率圖
吞吐率作為衡量應用系統最大承載用戶訪問請求的重要參考指標,具有判斷系統 性能是否優良的真實客觀體現,通過設定軌梁廠設備信息管理系統在日常的運行環境 下規定其在單位時間內累計接納用戶的訪問需求,并且嚴格地按照用戶提出的功能業 務訪問操作請求來計算累積完成的對應操作量。下面為此次測試測試用例覆蓋率分析
如圖 6.4 所示。
測試用例覆蓋率分析
圖 6.4 測試用例覆蓋率分析圖
6.4測試結果分析
本節對軌梁廠設備信息管理系統采用功能點逐個測試方法，對用戶登錄、機器設 備維護、設備巡檢管理等功能進行詳盡的測試用例說明，并且從系統運行負載著手， 進行了系統的壓力和負載測試，以確保系統符合上線標準。綜合分析，在系統性能測 試過程中，各項數據相對比較平穩，基本都在正常的范圍之內。通過測試數據、圖表 和走勢圖分析，本系統基本實現軌梁廠設備信息管理的主要功能，系統性能相對比較 穩定。
結 論
本論文通過對包鋼軌梁廠設備管理業務操作和事務處理的實時調查和現存問題 的研究，結合UML建模技術、移動數據庫技術、安卓APP開發技術，完成包鋼軌梁 廠移動終端的設備信息管理平臺的設計與實施。系統手機端的功能設計采用了
“Android SDK+ Eclipse +ADT ”的方式，將設備信息管理系統進行功能劃分，按照 將功能結構和邏輯架構進行分層設計的方式對系統進行框架整合和整體設計，在分析 設備管理業務數據和系統安全方面的需求和功能設計的基礎上，對基于安卓的設備信 息管理系統的主要功能模塊進行手機客戶端的技術實現，包括設備基礎信息管理模塊、 現場巡檢管理模塊、設備維修管理模塊、短信報警管理模塊、系統管理模塊。系統開 發完畢后，按照智能移動終端 APP 應用軟件測試方法對其進行系統化測試，依據客 戶的測試數據結果，對設備信息管理系統提出下一步的研發方向和工作重點。
本文開發的設備信息管理系統是對包鋼軌梁廠機器設備管理體系和信息化管理 模式進行的積極探索和嘗試，設備信息管理系統的建立和實施，只是軌梁廠設備管理 各項業務開展數字化建設和智能化發展在實踐上邁出的一小步，從機器設備管理整體 的發展規劃來看，設備信息管理系統還需要進一步的完善，待于進一步的更深層次的 探索、創新和拓展。在后續的研究工作中，具體可以從以下二個方面入手：
（1） 將系統用戶的電子簽名、加密機制技術成功地嵌入到設備信息管理系統中， 在軌梁廠機器設備管理流程的各個關鍵環節實現用戶的驗證數字簽名，同時引進和采 用專業加密手段，保證系統用戶身份認定和數據訪問的安全性。
（2） 著重機器設備管理效率、簡化設備巡檢、設備維修流程，使廠內各個部門 機構在設備管理方面實現統一化，達到更高的設備管理效率，從而提高設備信息化、 科學化管理的整體水平。
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