煤矿作业规程管理系统的设计

张 涛

（潞安集团漳村煤矿， 山西 长治 046032）

引言

随着计算机技术的飞速发展及数据处理能力的不断提升，在矿井的现代化发展中作业规程的编写与管理必定趋向于信息化。作业规程是煤矿生产管理过程中的核心环节，它是现场生产及施工进行指导的关键依据，因此，对作业规程进行有效、迅速及规范的编制及管理可以极大提升煤矿企业的信息化水平及生产的安全性。根据煤矿企业对作业规程提出的需求，依靠各种有效的技术手段，基于JEE 和B/S 框架来设计作业规程管理系统的解决方案。

1 管理系统功能需求的分析

通过对作业规程的编制及管理过程开展详细的研究，针对系统设计出有效的功能结构，其中主要涉及到编制、管理、核查等多项功能，确保作业规程可以在线完成编制，并根据文档的标准格式来形成作业规程。系统的功能板块主要有五个，其构造图如图1 所示。

1.1 作业规程管理

该模块主要包含了新建与管理规程的功能。新建规程主要是创建起作业规程的根本属性，即开启一个全新的规程编制，作业规程所包含的属性信息主要有规程的名称及编号、作业面的名称、编制人员及时间等；规程管理主要是对已进行编制的规程参数进行严格的管理，其中涉及到了规程的编写、修改、浏览、下载等多项功能，在编制的过程中，通过运用富文本框来进行编制及输入相关的图片、公式等[1]。

1.2 任务管理

该模块主要分为规程的分配、分配的管理两个功能。分配规程主要是将各个章节分配到各个部门之中，促使这些部门的编制人员可以形成较高的合作，确保作业规程迅速有效地完成编制；作业规程中涉及到了较多的章节，如果每次都一一进行分配，对管理人员而言这是一个极其复杂的工作，因此默认分配管理的功能就设定了较多的规程类型来进行分配，完成设定之后进行规程分配的时候只需要运用该模块就行。

图1 系统功能结构图

1.3 审批管理

该模块所包含的功能主要有规程的审批、终审、复审、会审人员的设定等。首先需要利用会审人员的设定功能来设置规程的审批人员，完成设置之后就可以进行登录，可以对所需审核的规程信息进行查看，在将规程信息进行浏览或下载之后就可以将审核意见录入其中，完成在线审批，安排数个人员来进行同时审核，确保作业规程迅速完成审核。审核结束之后，安排终审人员来进行终审，之后才可以进行下一步的复审。

1.4 系统管理

该模块主要包含了企业信息、部门、角色及用户的管理功能。企业信息可以对作业规程所需的企业信息进行设置，主要有矿井的名称、编号等。部门信息可以对企业各个部门的信息进行设置，最终生成一个树形构架。角色管理可以有效划分使用系统人员的权限，针对不同的角色来设置不同的权限。用户管理的作用在于将各个系统使用人员的信息进行设置。

1.5 其他功能

其他功能主要包含了个人信息的查阅、密码的修改等多个功能。

2 系统体系架构的设计

2.1 系统底层数据库架构的设计

在规程系统的后台数据库中运用关系型分布式的数据库，可以对大量的相关信息进行储存，并且提升安全性。为了使其性能得到极大提升，采用Amoeba 中间组件的代理层，确保该数据库实现读写分离、切分规则等多项功能。

2.2 系统应用程序服务端架构的设计

在该服务器中设置规程管理系统的服务端，该系统采用MVC 构架来进行设计，即确保视图、模型及控制层相互分离，其主要运用Spring MVC 来完成。在访问数据库的时候，在持久层的业务逻辑端运用Spring-Data-J pa，可以对该层级的业务进行逻辑性的处理。在系统的稳定性及权限的控制方面采用Spring-Security，可以通过运用相应的过滤器来为Web 提供各种可靠性的业务[2]。

2.3 系统页面架构的设计

上层级的Web 端采取了QuickUl 前端页面中的设计页面，QuickUl 提供了将近上百个类型的组件，可以确保系统前端的各个应用软件的需求得以实现，并且QuickUl 可以取得较好的体验感，促使规程系统的实用性得到极大提升。

2.4 全文检索引擎架构的设计

作业规程管理系统的核心就是作业规程，在该规程之中就是以文本为关键，因此系统中具备较多的功能，如检索、分析及统计文本的功能，例如如果利用某个规程内部的内容来查询这个内容属于哪一个作业规程，这就必须检索全文，因此在对系统进行设计的时候应当添加Lucene 的全文检索引擎，可以对规程内的内容进行全文检索，其系统的构架图详见图2。

3 系统功能实现的关键技术

3.1 作业规程文档生成技术

在作业规程中，根据其相关标准来生成文档就是其最核心的环节，在以Web 为基础的系统中，使用最频繁的操作手段就是运用Javascript 来对Word实施操作，但是这种方法不具备较强的安全性，可能将降低浏览器的安全性，并且操作流程较为繁琐。本系统所运用的方法就是利用Java 来生产相关的Word，之后再在前台来进行下载，系统的设计方法是对规程的通用板块进行预先设定，在前台的客户端中通过添加模板的方法来呈现给客户，在完成规程的编写之后，储存成为HTML 形式，后台的Java 利用POI 来对HTML 的数据流进行分析，Apache POI是利用Java 所编制出的免费的开源跨平台，促使Java 程序可以对Microsoft Of-fice 格式的文档进行读、写，最后储存为Word，并利用链接来下载。

图2 系统整体架构图

3.2 基于Spring MVC 框架的作业规程系统框架

Spring MVC 通过运用Java 完成了WebMVC 模式所需的轻量级Web 构架的设计，即采取了MVC构架的思想，对Web 层实施解藕。由于规程管理系统中包含了较多个部门，并且同时有较多个人员运用，为了使系统的安装及维护更加方便，应运用B/S的模式来实施设计。而最初的B/S 构架只包含了服务器与浏览器两个，就系统的安全性及研发的简便性上讲，这是不完善的。采取以Spring MVC 构架为基础的视图、控制级层及模型，规程管理中所包含的所有功能都可以通过Web 来完成，后台控制层可以完成规程生成、人员管理等诸多功能，基于系统的结果来设置各个相关的实体，主要含有人员、章节等多个实体。Spring MVC 框架的设计主要运用前端的控制器来实现，再依据映射规则将其发给各个页面控制器，实施处理。

3.3 基于Amoeba 中间件的数据库读写分离

Amoeba 属于MySQL 分布式数据库前方代理层级的框架，其发挥着较多的作用，如具备较高的可用性、SQL 过滤作用、读写相分离、负载平衡等。作业规程管理系统内部所配置的后台数据库主要运用MySQL 关系型数据库来储存数据，而且系统可以让普通员工利用普通的账号来查阅完成编制的作业规程，因此存在较大的浏览量，如果同时有作业规程在进行编制，也有员工在查阅规程，甚至存在审批工作，这将对服务器造成极大的压力。规程管理系统通过采取Amoeba 构架图可以实现后台数据源的各项功能。具体的实现流程如下：在规程的后台中分别配置了两个服务器，分别承担MySQL 的读、写操作，甚至还可以为Amoeba 提供一个服务器。而Amoeba 的安装流程较为简便，只需要下载相应的压缩包就行。然后再将A-MOEBA-HOME 和Path 设置为环境变量，最后再对配置文件进行修改，在amoeba 中检索出conf 的子文件夹，将amoeba xml、dbServer.Xml、rule.xml 三个文件进行配置，amoeba xml 内部分别设置了管理系统内与Amoeba 内部的各个参数进行连接。dbServer.Xml 内部设置了后台MySQL，数据库服务器中的各个参数，如用户名、密码等。rule.Xml 所具有的功能是对数据的切分设置规则、配置负载平衡等。最后再将amoeba 进行启动，运用后台启动的形式，执行相关的命令，此时再执行MySQL 就可以完成读写分离、负载平衡等功能。

3.4 基于Lucene 作业规程的全文检索架构

Lucene 属于Jakarta 项目中的一个子项目，是全文检索引擎的工具包及框架，为系统提供了完善的查询及索引引擎。由于作业规程是其管理系统的核心所在，而规程是利用充足的文本内容来构成的，如果需要查询及统计作业规程内容、分析文本及创建索引，存在较大的任务量。Lucene 具备这种功能，可以为系统提供文本反向索引的数据库，有助于文本内容的查阅及统计。通过运用这个软件来进行查询及统计需要两个过程，首先创建起相应的索引数据库，之后再实施检索。在创建索引数据库的时候需要运用org apache lucene document 包，将规程相关的文档进行封装，再运用analysis 包内所提供的类对文档内容来实施分词操作，之后再运用index 包中存在的IndexWriter 类来建立索引，并将相应的文档加入其中[3]。

4 结语

在矿井企业的发展中，作业规程是其不可或缺的技术执行文档，是确保作业规程实现信息化管理的核心环节。作业规程管理系统可以为规程的编制及管理提供有效的处理方案。对于作业规程而言，系统内部设计了其功能构架，运用Spring MVC 来确保该系统内部的实体层、控制层及视图层得到有效的分离，精简系统的研发，同时为系统的拓展及维护提供较大的便利。通过运用Amoeba 中间件可以对后台数据库进行单独的读、写，同时运用Lucene 框架可以对规程的全文进行检索。通过设计系统，可以确保规程的设计具备有效的模型支撑。