舰船计划修理信息管理系统的研究与开发

原宗，李静

（中国舰船研究设计中心，湖北武汉 430064）

0 引言

随着我国海军装备事业的不断发展，新型水面舰船性能日趋先进，装备结构也日渐复杂，使得舰船计划修理（坞修、小修、中修）工程量及技术难度日益增大，也造成了计划修理中的装备故障信息及维修过程信息的信息量越来越大。而目前在舰船计划修理过程中各类技术文件及信息几乎全部采用人工管理，绝大多数技术文件是通过纸质手写的方式输入，各承修单位多采用仅本单位熟悉的文件格式，这使得在修理中各类技术文件的可查找性、可追溯性较差，在修理中经常会出现因信息不齐全或文件不规范而延误工程进度的情况，在修理结束后也缺乏对装备修理过程信息的详细记录。

通过有效的手段管理好、利用好舰船计划修理相关信息，能有效提高舰船计划修理工作的效率和规范性，还能从修理中获取装备可靠性、维修性、保障性信息，为服役舰船的后续保障工作和新研舰船的设计改进提供有价值的参考。

1 系统主要功能及组成

舰船计划修理信息管理系统应具备装备信息管理、装备故障与维修信息管理、器材信息管理、维修设施设备信息管理、技术资料管理等相关功能。为了确保系统安全可靠地工作，系统还须配置用户管理、数据备份与恢复管理等系统管理功能。

舰船计划修理信息管理系统功能组成如图1所示。

图1 舰船计划修理信息管理系统功能组成Fig.1The structure and function framework of the scheduled warship-repair information management system

1.1 装备信息管理

装备信息指舰上各装备的基本信息及使用信息。基本信息包括装备名称、装备型号、装备类型、装舰数量、生产厂家、出厂日期、装备批次、设计寿命、维修间隔期、大中小修标准等;使用信息包括服役日期、运行时间、使用环境、装备状态、计量检定情况等。

装备信息管理是建立舰船计划修理信息管理系统的基础，管理系统能对舰船总体及舰上各装备信息进行分类配置。为了正确指导修理工作，必须保证装备信息与舰船实际情况相一致，在计划修理准备阶段，应在管理系统内对全舰装备信息进行更新。在舰船进厂修理期间，舰员及各承修单位修理人员能登录管理系统，准确并迅速查询、导出各类装备信息，避免了纸质资料借阅的复杂手续和所耽误的时间。

1.2 装备故障与维修信息管理

装备故障与维修信息指在修理过程中应记录的装备故障信息及维修过程信息。装备故障信息包括故障发生时间、故障发生部位、故障现象、故障模式、故障类型、故障原因分析、故障造成的影响等;维修过程信息包括装备修理级别、修理工艺流程、采取的技术措施、修后技术状态等。

装备故障与维修信息管理是舰船计划修理信息管理系统的核心功能。装备故障信息是进行维修决策、确定工程范围的依据，维修过程信息能为后续维修保障工作的开展提供参考，因此系统必须完整、准确、及时地收集和处理装备故障与维修信息。

在修前准备阶段，系统具备工程单管理、勘验报告管理、修理技术方案管理等功能。在舰船计划修理开始前，舰方对全舰装备进行检查，并登录管理系统填写修理工程单，管理系统内存储了各装备常见故障的描述方式供舰员参考，使其能准确、快速的填报故障。修前勘验结束后，承修单位勘验人员登录管理系统填写勘验报告，管理系统根据修理工程单和勘验报告内容自动生成修理技术方案，针对装备的每项故障分别列出其故障原因、故障排除方法及技术措施、修后技术要求，各承修单位修理人员可以登录系统查询其所承修设备的修理方案，作为开展施工的依据。

在修理施工阶段，系统具备施工进度管理、技术协调文件管理等功能。管理系统根据全舰修理施工网络节点，及时跟踪统计各承修单位的实际修理开、完工情况等信息，当承修单位工期滞后时，管理系统还会自动对其发送提醒信息。主管领导登录管理系统后，可以清楚地查明已完工项目、未完工项目，辅助其做出相应的决策。技术协调文件管理指对联系单、协调表等协调文件进行的规范化管理，各承修单位能登录管理系统收、发电子联系单、协调表，管理系统可以按发送方要求的时间节点提示接收方及时予以回复，系统还能对联系单、协调表进行自动分类编号，便于各方追溯查找。

在修后试验阶段，系统具备试验信息数据记录、修理质量评估功能。管理系统能分类存储各系统、设备的试验信息及数据，并具有对装备修理质量进行打分或评估的功能。

1.3 器材信息管理

器材信息分为旧件信息和新更换器材信息。旧件信息包括旧件的状态描述、废弃原因、存放位置、接收单位等;新更换器材信息包括新器材的名称、标准号、规格型号、生产厂家、数量、价格、订货周期等。

器材信息管理的主要功能是实现器材库存帐目处理、申领报表的自动生成。库存帐目处理为各承修单位提供了器材库存账目的写入、查阅、统计、输出等手段［1］。在新件出库和旧件入库时，系统将自动建立相应的出入库记录文件，在库存数量发生变更时，系统自动检查舰库存数量，及时提醒承修单位生成器材申领单;申领报表自动生成的功能可以有效减少繁杂的器材申领手续所延误的时间，及时提供给器材管理人员、审批人员关于器材的详细信息，辅助其制定合理的器材采购及管理计划。

1．4 维修设施设备信息管理

维修设施设备信息包括维修设施信息与维修设备信息。维修设施信息包括用于装备维修保障所需的永久性或者半永久性的构筑物及其附属设备，包括维修场地、维修工间、装备仓库、专业训练与科研场所等的相关信息。维修设备信息包括测试设备、维修设备、试验设备、计量与校准设备、搬运设备、拆装设备、工具等固定保障设备和机动保障设备的相关信息［2］。

维修设施设备信息管理的主要功能是实现对维修设施、维修设备使用信息的记录与统一管理。在舰船修理期间，各承修单位对于需要借用的设施、设备，可以登录管理系统向修船厂提出申请，便于修船厂提前规划准备。管理系统能将各装备修理所用到的设施、设备信息进行分类存储，尤其是特殊、专用工具的信息的积累，可为保障基地、修船厂维修保障能力的建设提供参考。

1．5 技术资料管理

技术资料主要包括修理技术标准、行政和技术法规，以及舰上各装备的使用说明书、维修说明书、维修手册、维护规程、履历簿、电子技术手册、操作视频教程等。

技术资料管理通过建立起集成了装备修理技术标准、装备维修管理法规以及各类参考文献资料的装备保障信息库，为加强修理中的规范化和标准化管理提供数据支持。管理系统内存储的技术资料可按资料种类、舰上系统归属等划分方法进行快速索引，且管理系统具备信息查询功能和关键词模糊搜索功能，使修理人员能便捷查询、检索资料。

1．6 系统管理

系统管理包括数据管理、用户管理等几项功能，以保证系统的正常运行。

1）数据管理

数据管理的主要功能为数据安全控制、数据备份、版本控制等。

数据安全控制包括数据的访问授权，对导出的数据加密，对导入的数据解密，以及防止数据库中的数据遭到人为或自然灾害破坏，提供较好的容灾与数据恢复功能。

数据备份主要是配合数据库系统，对整个管理系统中的各类数据、信息进行定期备份，备份的数据保存在另外的备份数据库中。

版本控制主要用于对舰船计划修理阶段的同类维修过程信息进行管理，以保证用户可以快速查找所需的信息。对同一阶段的同类信息也可保存多个版本。

2）用户管理

用户管理包括分组管理、用户基本信息管理和用户权限管理。

各承修单位对应各不同用户，用户分组默认其具有不同的访问权限，但是系统管理员在用户默认权限的基础上还能对用户分配其他权限或取消部分访问权限。

系统管理员与普通用户的用户界面基本上一样，只是系统管理员能看到所有功能界面，可以添加、删除、编辑用户分组信息，用户基本信息以及设置用户权限，并可对各类信息和数据进行增加、删除、修改操作。普通用户可以浏览共用信息，但只能修改本单位资料及本单位的工作数据。

1.7 系统工作方式

舰船计划修理信息管理系统工作方式如图2示。

图2 舰船计划修理信息管理系统工作方式Fig.2The working mode of the scheduled warship-repair information management system

2 系统实现

2.1 系统开发模式

在对系统总体结构进行分析的基础上，结合系统开发的需求分析、对系统性能的要求，以及目前技术发展现状，选用基于B/S三层结构模式的网络系统。如图3所示，三层结构依次为用户服务层、功能服务层、数据服务层。采用三层结构的优点是:可实现功能服务级和数据库级的全面分布，较好地实现了负载的平衡，中间层的加入也提高了数据的安全性［3］。

用户服务层是用户接口部分即人机界面，是用户与系统间交互信息的桥梁;功能服务层是应用的主体，包括了系统中各种模型的决策的逻辑。在该层中，一方面要接受来自用户层的数据的输入，另一方面还要接受数据服务层的数据并向外输出用户层所需要的查询结果，所以功能服务层起中间枢纽作用;数据服务层由数据库服务器构成，负责数据库的管理和维护工作，并且具有数据资料的分析能力。

在该模式中，当用户需要进行数据访问或复杂计算时，用户服务层即客户端向功能服务层发出请求，功能服务器响应客户端的请求，完成相应的数据处理或向数据库服务器发出SQL命令，由数据库服务器完成相应的数据操作，最后由功能服务器将结果返回客户端。

2.2 系统技术平台

Visual Studio．NET是微软创建的．NET应用程序的软件开发工具集，它集成了大量成熟技术和多种开发语言，提供了1个用于在该平台上创建应用程序的图形集成开发环境。在用户服务层的设计上，．NET提供了友好的界面控件;在功能逻辑层的设计上，．NET提供的面向对象的设计方法能保证通过完好的类设计完成复杂的业务逻辑;在数据服务层的设计上，．NET采用了ADO来支持数据访问，能高速、安全地连接和操作数据库，且同属于微软公司的．NET平台与Windows操作系统也具有很好的兼容性［4］。由此，选用Visual Studio．NET作为系统开发平台。

2．3 数据库选型

基于对系统的实际需要和舰船计划修理实际业务数据量，以及操作系统和开发平台的兼容性等方面考虑，选用微软SQL Server 2000数据库管理系统。

2．4 安全性设计

由于舰船计划修理信息管理系统内存储有大量涉密信息，为确保信息、数据的安全性，应当从数据库安全、应用程序安全和主页访问安全三方面进行设计。数据库安全性设计应将SQL服务器与Windows操作系统的安全模式有机地结合在一起，一方面充分利用Windows操作系统的认证机制，另一方面通过SQL Enterprise Manager应用程序中的“安全选项”设置安全模式、缺省域、特殊字符映射等，把SQL的用户与操作系统的用户结合在一起;应用程序安全设计应对客户端的应用程序及密码以及验证用户的ID号，限制使用应用程序的用户，防止对用户密码的窃取，对系统中的用户按照子系统设置不同的修改权限、查看权限、禁止权限等;主页访问安全是将信息设计为不同的安全级别，部分信息需要输入密码或先进行授权才能进行访问。

此外，系统应采用与外界网络相隔离的专用军事网络，对于联入网络的服务器、客户端计算机全部安装加密机，通信通道由通信部门负责加密，以防止信息的外泄。

3 结语

舰船计划修理信息管理水平的高低直接关系到修理文件及数据信息的规范性和可查性，并影响到工程的效率和质量，而用传统的方法和手段来做好计划修理信息管理是难度极大的。文章提出利用现代计算机信息技术，按照装备技术保障管理要求，结合现有海军舰船计划修理工作体制，以数据库为核心，建立舰船计划修理信息管理系统，以加强对舰船计划修理信息的管理能力。

该系统已在某型号舰船坞修工程中得到试用，经实践验证系统能准确地辅助技术人员查阅装备修理信息、制定修理技术文件，及时协助管理人员对器材申领信息、维修设备设施使用信息进行详细记录和统一管理，有效地提高了修理工作的效率和规范性，实现了舰船计划修理工作的信息化。

［1］金家善，黄政，杨金城，夏松．装备维修数据系统的功能及数据流程［J］．中国修船，2002，（6）:39－41．

［2］魏玉凡．装备维修信息管理与分析系统的设计与实现［J］．电脑与信息技术，2009，17（4）:62－66．

［3］姜文志，丰海波，李彪，阎春光．基于B/S的舰船装备维修保障信息系统［J］．计算机时代，2006，（9）:5－7．

［4］刘佳，邢涛，徐永新．舰船装备维修性数据管理系统研究［J］．中国修船，2009，22（4）:44－46，50．