信息管理系统的设计与实现论文

第1篇：DSA管理室信息管理系统的开发与实践

摘要:伴随着科技的不断进步与医疗技术的创新,医护人员对相关的信息系统的需求也日益提高.为了满足导管室医生、护士的临床需求,该文开发了一套适用于导管室的信息管理系统,并接入医院原有的HIS系统和PACS系统.该系统基于C/S(客户端/服务器模式)结构,采用C#开发语言和SQLServer数据库,根据临床需求完整实现了数字减影血管造影(DSA)导管室信息管理系统的功能,包括手术前登记功能;手术中介入治疗、用药记录、护理评估、耗材记录、冠脉造影、影像采集功能;手术后报告模板、手术日志、操作记录和复杂查询功能.

关键词:数字减影血管造影(DSA);导管室;信息管理系统;数据结构化;复杂查询

1引言

近几年随着我国医疗行业信息化建设的不断推进,医院医疗数据的管理规模也逐步扩大且在业务功能上逐步细分,针对某一特定疾病的信息管理是当今医疗大数据发展的一个方向.在众多手术项目中,数字减影血管造影(DigitalSubtractionAngiography,DSA)导管室的手术与外科手术有很大不同,它是一种在高精度医学仪器影像指导下的微创手术.DSA是一种将血管造影得到的影像经过数字化处理,删除不需要的组织影像,仅保留血管影像的成像技术,具有分辨率好、图像清晰的优点,方便血管病变的观察、血管的定位和狭窄程度测量[1].心血管疾病的诊断和治疗充分利用了DSA技术,由于介入手术的创口小,并且安全性高、恢复期短,因而成为与药物治疗和外科手术一样重要的治疗手段.

目前在大多数医院的信息化管理建设中,各科室的信息管理系统采取了不同类型的信息技术与数据库实现,例如门诊管理系统,住院管理系统,行政管理系统等[2,3].针对外科手术的信息系统已经有十分成熟的产品,且相关研发机构很多,但是针对内科手术如导管室的介入手术,市面上很少有成熟的产品;市面上的智能手术室系统主要侧重于手术室中相关设备的智能化管理.目前很多医院都研发了结合本院应用需求的导管室系统.作为内科手术部门的导管室,大多数导管室当前的信息管理仅仅包括手术预约、登记功能和手术计费功能,尚不能满足数据结构化、复杂查询、图文报告报告生成等临床需求.导管室中亟需一套更全面便捷的信息管理系统,更好地进行导管室介入治疗手术中各方面的信息管理.

该系统将重心放在病人信息和手术内容的管理上,通过与医院信息系统(HospitalInformationSystem,HIS)和影像归档和通信系统(PictureArchivingandCommunicationSystems,PACS)对接,将医院导管室从原本的信息孤岛摇身一变成为结构化数据的信息中心,让导管室实现科学、先进的信息化管理模式.

2系统研究依据

2.1系统优势

该系统是在医疗卫生领域的一次多学科交叉融合的尝试,将医学、信息科学、计算机科学等学科的优势特长结合起来,形成一个有机的整体.该系统将DSA导管室内日常的工作流程系统化、结构化,从而减轻医生和护士的工作量,提高医生护士的工作效率;通过与当下医院现有HIS系统的联动和集成,可以实现病人数据、护理数据、诊断数据、药品数据等的结构化管理以及快速检索,方便了医护人员的工作;同时导管室内的手术数据也是临床医疗、教育教学以及科研领域3方面的宝贵资料.

(1)业务结构化

结合医院DSA导管室的实际需求,通过导管室内术前登记、术中管理、术后管理等手术流程的结构化、规范化、科学化,实现手术过程的结构化记录和患者相关信息的查询统计,为今后的临床、教学和科研留下宝贵的资料.

(2)信息共享

将DSA导管室信息管理系统连接到医院现有的HIS系统中,实现系统集成[4].在系统中构建紧密联系病人基本信息、手术信息的数据库,实现多用户的手术登记、介入治疗信息、用药记录、护理评估、耗材记录、冠脉造影、帧图像采集和报告打印功能,根据用户的角色赋予不同权限[5],实现与HIS的信息共享,并保证了手术数据的完整性、准确性和规范性.

(3)复杂查询

根据需要查询的关键字,选择不同的检索字段并输入字段值,再选择字段与字段值之间的等于、包含或不包含逻辑关系,组合成条件语句.再用与、非逻辑关系将若干条件语句组合成一条新的复合语句.最后将多条复合语句用与、或逻辑关系组合成复杂的条件语句查找病人记录.

2.2可行性分析

可行性分析是以市场调查为基础,全面、系统的分析为主要方法,经济效益为核心,考察影响项目的种种因素,全方位、系统化地分析论证项目的可行性.通过对DSA导管室信息管理系统的可行性分析,得到以下总结:

(1)经济可行性.随着介入手术数量的激增,各个医院导管室的规模也在逐步扩大,亟需一套成熟、配套的导管室信息系统管理导管室内的手术相关内容,科学的信息管理能够在未来的临床、教学和科研中留下宝贵的手术数据资料.很多医院导管室都需要这样的信息管理系统,尽管每家医院的软件平台不同,但都留有标准化的接口[6].经过一系列的调研得知本系统的市场前景、软件经济收益可观.

(2)技术可行性.导管室的信息管理系统有过成功案例,且C#和SQLServer都是稳定、方便的开发工具,DICOM图像也是经过多年发展的标准格式,项目的开发方法可靠,技术角度没有问题[7].

(3)操作可行性.由于目前很多医院的导管室信息化发展较落后,而导管室的信息管理系统有很大的需求.由于导管室的介入手术数量越来越多而医生、护士人手欠缺,导管室手术管理有自身的全面性和特殊性,要想管理好导管室内的手术、患者以及耗材药品,记录手术完整流程,满足导管室的各种需求,需要一套适用于医院导管室的信息管理系统.研发一套这样的软件需要获得医院信息科以及相关医护人员的帮助和支持.

经过对本研究的经济、技术、操作可行性的分析,得知此研究是完全可行的.在技术条件以及开发水平上都能满足本研究的项目需求,并且本研究有很好的市场前景和发展潜力.

3系统框架概述

3.1.NetFramework4.5

.NetFramework4.5发行于2012年8月,支持了新一代的应用程序和Web服务开发[8].提供托管执行环境、简化开发和部署以及与其他编程语言的集成.到目前为止,正式版本的.Net框架关系如图1所示.

.Net框架基于面向对象编程(ObjectOrientedPro-gramming,OOP),将软件细分成方便管理和组合的小块,将数据看作一个个对象(数据字段),通过对类对象的声明定义对象的属性和行为..Net作为一种跨语言、跨平台、安全的框架,对互联网标准和协议支持良好,开发者可以在框架中找到自己需要的大部分功能开发软件[9,10].

公共语言运行库(CommonLanguageRuntime,CLR)是一种运行环境,支持多种编程语言.CLR的核心功能包括内存管理、程序集加载、安全性、异常处理和线程同步.它分离了应用程序和底层操作系统,也是.NetFramework的主要执行系统.正是由CLR与类库的联合,保证了各种设计语言在Windows下的兼容性.而所有.Net的编译器都能够处理来自不同开发语言、数据类型和格式的数据,通过使用编译器、调试器和协议器等从元数据中提取微软中间语言(MicrosoftInterme-diateLanguage,MSIL).NetFramework类库为所有.Net编程语言都提供了大体没有差异的功能组件,开发人员可以使用最适合自己的语言从事开发,提高了开发的效率和项目的质量.

3.2C/S结构

C/S结构即客户机-服务器结构(Client/Server),C/S结构通常采用两层结构,数据管理层的服务器端负责数据的统一管理,而用户界面层的客户机端负责用户的交互操作[11].客户机端需要有若干程序运行在用户的电脑上,而服务器端通常使用数据库服务作为数据仓库,客户机端通过数据库连接到服务器端的数据.在C/S结构中,因为大部分页面展示、事务处理和业务逻辑处理都在客户端操作,因此客户机端的数据处理压力较大,一般用存储过程与数据库进行交互,实现数据的持久化.C/S结构如图2所示.

3.3XML

针对目前医院应用的各个子系统来自众多不同的厂商、不同的平台以及使用不同的技术开发的现状,该系统使用符合可扩展标记语言标准(eXtensibleMarkupLanguage,XML)等通用标准进行开发,从而解决系统间交互的兼容问题,进行高效的信息交互.例如XML是一种很简单的数据存储语言,可以很容易地在任意程序中进行数据交换[12].DSA导管室信息管理系统需要研究并设计相关接口实现与医院HIS系统的信息交互,实时获取患者基本信息、耗材信息、药品信息和DSA影像等各类信息,要确保该系统中的各字典数据与HIS系统中的一致,使交互的数据准确无误.与医院HIS系统的数据连接提高了数据实时性、准确性和工作效率,从而也提升了医院的医疗管理水平.地设计报表,降低了开发人员的开发成本,提高了开发效率.FastReport.Net可扩展体性很好,允许用户创建自己的标签、连接任意数据库、设置过滤器、导出成常见文档格式并打印.FastReportDesigner是FastReport的报表设计器,它不依赖开发环境,方便用户设计报告模板并预览报表.报表模板文件保存在.FRX格式的文件中,可以将项目中的参数发送到报告文件中,亦可添加数据库作为数据源,对报表传参数的代码如下:

report.SetParameterValue("参数名",值);

4系统设计与实现

4.1系统模块设计

功能模块化即是将系统分成若干个模块,每个模块有各自独立的功能,软件结构图表示系统与各模块的组成关系.DSA导管室信息管理系统分为报告工作站和管理工作站两个客户端.报告工作站为护士、医生共同操作模块,而护士有当中4个模块的权限,包括护士介入治疗、用药记录、护理评估、耗材记录;医生有操作冠脉造影、帧图像处理和报告模板的权限,报告模板可以打印手术的病例信息;手术日志和操作记录模块为公共模块,所有人都可以查看.管理工作站包括系统管理、数据维护和查询统计,系统管理中含用户管理和系统配置,数据维护包括耗材本地库维护和基础数据维护,查询统计有复杂查询的功能.系统功能模块图如图3所示.

4.2系统模块介绍

(1)手术术前登记模块

导管室医生通过手术登记界面从HIS系统中获取病人信息,选择对应的病人信息存储到系统的数据库中,并安排手术排班信息,包括手术类别、手术室、手术台次、检查类型[13].导管室属于介入科室,随着心血管介入治疗的迅速发展,导管室有不止一间手术室,而介入手术所使用的耗材种类和数量都在不断增加,如果使用传统的方式管理,无疑浪费了很多人力物力,不能保证效率还可能由于疏忽造成安全隐患.为此该系统通过HIS系统直接获取患者本次手术所使用的耗材信息,免去导管室护士人工记录耗材的操作.

术前手术登记界面如图4所示.

(2)手术术中管理模块

导管室医DSA导管室信息管理系统可以查看病人的基本信息,历史手术报告、手术记录日志和系统的操作日志.护士使用系统时有权限编辑介入治疗、用药记录、护理评估、耗材使用模块中的手术信息.医生权限包含冠脉造影内容记录和患者影像处理操作,实现介入手术的结构化记录.管理员只有查看系统中所有手术相关信息的权限,没有操作系统功能模块的权限.

术中报告工作站首页如图5所示.

(3)手术术后管理模块

该系统支持模板化、自动化的生成手术报告,医生手术后不需要再总结病例记录.导管室医生可以在系统中随时查看患者的历史检查报告资料,既方便医生了解病人既往病史,进而评估手术的风险和确定手术的方案,也可以让医生根据历史手术记录判断本次手术需要注意的问题.医生可以通过该系统与病人家属沟通,让病人家属直观地了解病人病变部位、耗材植入情况等手术相关信息[14].

报告模板模块如图6所示,冠脉造影报告界面如图7所示.

图6报告模板模块

图7冠脉造影报告

(4)复杂查询模块

该模块提供了一种基于手术记录关键字的查询功能[15].该功能以手术中5个主要模块中的字段为关键字,通过组合运算关系、逻辑条件、字段值成为查询条件语句;经过对若干个条件语句进行逻辑条件的组合,生成最终的条件组合列表并查询需要的手术信息.用户先点击检索字段分组并选择模块,再根据弹出的窗体选择检索字段、运算关系、字段值以及与已有条件语句的逻辑关系填入查询条件,条件逻辑中“and”是与关系,“or”是或关系,“andnot”是否定关系.最后选择手术日期的查找范围,即可以查询出符合条件的手术记录,双击可以打开报告工作站显示当前病人信息.复杂查询界面见图8.

4.3特色功能介绍

(1)系统配置

系统配置模块由数据库配置和客户端配置组成;其中数据库配置中默认包括数据库地址、数据库名称、用户名、密码等,客户端配置中默认需要配置客户端编号和客户端名称.在任意位置右击会有“添加设置”、“修改设置”、“删除设置”、“保存设置”快捷键.用户可添加设置名称和标签,在值的位置添加数值,方便未来系统的配置扩展;双击一条记录的后半部分即可修改其值.

配置文件以XML数据形式保存在程序根目录App.config文件中,其中数据值通过AES加密算法处理后保存.配置文件及配置界面见图9、图10.

(2)手术报告

报告模板用来导出病人本次手术的报告,包括护士的护理介入报告和医生冠脉造影报告两种.首先由护士选择新增“护理模板”或由医生选择新增“冠脉造影模板”;然后对病人手术进行检查锁定,病人手术状态变为已完成,不可修改,如果当前有其他用户在编辑本次手术的信息,则不能锁定;最后对报告点击“模板签名”,根据病人信息和本次手术数据自动生成对应的冠脉造影或介入治疗PDF格式的报告文件.

报告模板基于FastReport开发,将手术的数据进行过滤和排版生成PDF手术报告并打印,本模块还提供了报告的预览功能.医生拥有生成和删除冠脉介入手术报告的权限,而护士仅拥有操作护理介入报告的权限.若报告已被检查锁定,需新增同类型的报告,单击“重新编辑”按钮.历史报告列表会显示当前病人的曾经做过的介入治疗的手术报告.

5系统应用效果

该系统目前已在相关医院上线使用,在导管室的日常工作使用中能从实际上解决医护人员以往的问题,降低数据的重复录入率,实现数据的最多采集一次,提高医护工作效率,节约医院人力成本.相信在软件的不断改进和医院的配合下,该系统一定可以发挥优势,助力DSA导管室的信息化发展,使介入手术数据的记录和维护将会越来越便捷和智能,并在医院的医疗及教育科研方面提供完善的临床资料和技术支持.

6结语

信息化是医院发展的大势所趋,DSA导管室信息管理系统利用了医院现有的网络条件,连接HIS系统获取病人信息、手术申请单、手术耗材等相关数据,保证了数据的完整性和准确性.随着DSA导管室信息管理系统的实施和使用,医护人员会提出更多新需求和细节的优化,因此该系统还有很多需要改进的地方.例如增加更加详细的操作日志管理,完善系统的复杂查询功能,提高查询效率和查询精度;在经过阶段性的使用后积累临床数据为以后的医疗数据挖掘等应用场景提供数据源,对疾病预测和诊断提供参考;增加血管影像的播放、测量、分割功能;最后要充分利用移动平台的特性,进一步开发出适合导管室及病房使用的系统版本,提高手术中的信息录入效率,方便医生在手术室以外的其他地方也能够快速预览到病人的手术信息,及时与病人家属沟通.该系统已投入相关医院进行使用,在实际的使用过程中,系统开发者会不断针对出现的问题进行系统软件的迭代和功能升级,使得导管室内的信息化管理流程更加完备智能,极大提高信息录入和信息处理效率,且有助于开展后续数据挖掘等业务,推动医院信息化管理的发展.

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14余涛,牛保宁,樊星.FabricSQL:区块链数据的关系查询.计算机工程与设计,2020,41(10):2988–2995.

作者：俞宝洋1, 童基均1, 朱国忠2, 潘哲毅3, 刘宇4 单位：1浙江理工大学 信息学院,2湖州佑阳医疗科技有限公司, 3武警海警总队医院 信息科,4铜陵市人民医院 信息中心

第2篇：基于SOA的大学信息技术教育资源信息管理系统

摘要：为提高高校信息技术教育资源信息管理系统的响应速度，文中设计一种基于SOA的高校信息技术教育资源信息管理系统。通过处理器设计、网络接口设计与USB接口设计三方面实现了教育资源信息管理系统的硬件设计，利用SOA建立高校信息技术教育资源信息管理系统的软件架构，并在此基础上，设计教育资源信息实时采集流程，以此完成基于SOA的高校信息技术教育资源信息管理系统的设计。实验结果表明，此次研究的基于SOA的高校信息技术教育资源信息管理系统不仅提高了系统的响应速度，还加快了系统资源整合速度，并且提高了教育资源管理系统吞吐量，满足了教育资源信息管理系统的设计需求。

关键词：SOA;高校信息技术;教育资源;信息管理;数据采集;资源整合

信息化是现代经济资源体系的重要组成部分，与人力资源、物质资源和能量资源具有相同的地位。伴随着现代经济的发展，它们的地位和价值也在不断提高，已成为各个领域国际竞争的焦点和学校教育的重要组成部分。一般来说，高校的信息资源是在学校行政、教务管理和教育信息化进程中产生的，其特点是数字化、网络化，利用价值较高。但由于学校主要业务系统的建立早于教育资源信息管理系统的建立，这些业务系统都是在建设过程中根据自身发展的需要而设计和开发的，缺乏整体性学校层面的规划和统一的标准，不仅管理方法不同，也存在各种各样的技术差异，造成了严重的“信息孤岛”现象。

当前，已有许多学者对高校信息技术教育资源信息管理系统进行了研究。文献[1]研究了基于大数据的高校体育管理云信息系统，该系统主要在高校体育管理中引入了大数据，对相关数据进行了整合，完成系统的设计。文献[2]研究了基于J2EE的高校资产管理系统。上述研究能够解决一定的高校信息资源信息管理中存在的问题，但是仍然存在系统响应时间长的问题，为此，本文设计一个基于SOA的高校信息技术教育资源信息管理系统，以解决目前存在的问题。

1系统硬件设计

1.1处理器设计

嵌入式处理器是系统设计的核心，主要完成系统中各种指令处理、数据传输和各种外围控制等功能[3]。对信息管理系统而言，处理器几乎要占整个系统功耗的一半以上，所以选择低功耗的处理器是降低整个系统功耗的关键。本文选用RMI公司的Au1250处理器作为此次研究系统的处理器[4]，该处理器的主频是500MHz，在同一时间运行多个应用程序时，电池寿命会更长。

Au1250处理器功能模块图如图1所示。

Au1250处理器的主要特性有：4~24位LCDTTL支持STN或TFT屏幕，分辨率可达2048×2048;除此之外，内部集成外设包括：集成2个符合SD卡1.1标准SD控制器，支持MMC/SD接口，支持OTG的USB2.0主机/设备端口，2个通用异步收发器接口[5]等;其能够支持实时时钟功能，支持多种节电模式：空闲、睡眠、休眠，同时还支持10/100M以太网控制器。

该处理器具有SoC体系结构，MIPS内核。使用Au1250缩短了系统设计周期，降低了整体系统设计的成本[6]。

1.2网络接口设计

工业以太网是一种应用于工业控制领域的以太网络技术，其技术性能与商业以太网(IEEE802.3标准)相兼容。本文系统采用DM9000A型高速以太网控制器[7]，其具有完全集成性，低成本，低功耗，高性能的优点。DM9000A遵循IEEE发布的802.3以太网传输协议，配备标准的10/100Mb/s自适应以太网接口，支持8/16位两种主机运行模式，具有10ns的I/O读写时间，其能够减轻系统的运行负担，提高系统的反应速度，可提高整机效率。该DM9000A控制器具有断电、全双工等功能。DM9000A集成了16KB的SRAM，作为FIFO接收和发送的缓冲区，以便当数据被接收时，数据能够被放入缓冲区，然后数据链路层直接从缓冲区接收数据[6]，其缓冲区可以用来临时存储帧以供发送或接收。DM9000A的默认I/O地址为300H，CMD引脚被用来设置命令模式。

1.3USB接口设计

此次研究采用USB[8]接口，该接口主要采用4针插头作为标准插头，所有外设均可连结在一起，不会丢失带宽，其最多能够连接127个外部设备[9]。它的优势是传输速度快(USB1.1，12Mb/s，USB2.0，480Mb/s，USB3.0，5Gb/s)，具有独立供电、连接灵活的优点[10]。可以与USB网卡[11]、键盘、打印机、扫描仪、摄像机等设备连接，适用于高校信息技术教育资源信息管理系统。

2基于SOA的管理系统软件设计

此次系统软件设计的目的是根据学校的实际情况和业务发展，对学校各业务系统的信息资源进行有效整合，实现数字化档案的调用和归档。在软件设计上，主要采用SOA[12]进行系统软件设计。基于SOA的管理系统体系结构以解决方案为基础，分为业务系统层[13]、共享服务层和集成业务应用层[14]，该软件的体系结构如图2所示。业务系统层主要包括学校的各种业务信息。由于该层是集成系统的原始数据源，位于整个系统的底层，因此称为数据层。这一层既能为集成系统提供数据，又能与其他系统交互。共享服务层是整个系统的核心层，数据封装服务主要是将采集的集成数据封装进服务中，实现数据中心与各系统之间的数据通道共享。

在教育资源管理过程中，会不断有新的资源被存入，这就需要不断采集与处理。采集任务的主要步骤执行流程如图3所示。依据上述过程完成资源数据的采集，依据采集的数据确定下一个任务周期内可执行的采集任务数，其计算公式如下：

NL=PαD·NcTa(1)式中：Nc代表采集机的物理处理单元数;Ta代表采集的子任务数量;PαD代表采集任务的触发周期。

3实验对比

上述系统在理论设计完成后，还需要进行进一步的实测，目的是检验此次研究是否满足规定的需求。此次实验系统开发以及运行环境如表1所示。

为保证实验的严谨性，将传统的基于大数据的高校体育管理云信息系统、基于J2EE的高校资产管理系统与此次研究的基于SOA的高校信息技术教育资源信息管理系统进行对比，主要评价指标包括吞吐量和响应时间。吞吐量用于衡量系统的处理能力，响应时间用于衡量系统的反应速度。吞吐量是指系统能够处理的请求、单位数据数量等。响应时间是指用户对软件系统所消耗的时间。三种系统的具体比较结果如下。

3.1吞吐量测试

此次研究的基于SOA的高校信息技术教育资源信息管理系统与传统的基于大数据的高校体育管理云信息系统、基于J2EE的高校资产管理系统的吞吐量对比结果如表2所示。

在此基础上，对采集任务进行处理，将采集的数据加入到数据缓存队列，并定期同步到物理数据库中，以便及时对这部分内容进行管理，以此完成基于SOA的高校信息技术教育资源信息管理系统的设计。

由表2可知，此次研究的基于SOA的高校信息技术教育资源信息管理系统的吞吐量均在3.5个/s以上，而传统的基于大数据的高校体育管理云信息系统、基于J2EE的高校资产管理系统的吞吐量都低于此次研究的系统。

3.2系统资源整合时间对比

分别采用此次研究的基于SOA的高校信息技术教育资源信息管理系统与传统系统对资源信息进行整合，对比三种系统的资源整合时间，其对比结果见图4。

由图4能够发现，此次研究的基于SOA的高校信息技术教育资源信息管理系统的资源整合时间较短，少于传统的两种方法。

3.3系统响应时间测试

基于大数据的高校体育管理云信息系统、基于J2EE的高校资产管理系统与本文系统的响应时间对比结果见图5。

由图5可知，此次研究的基于SOA的高校信息技术教育资源信息管理系统响应时间较短，在2s之内就能够完成系统中每个任务的响应，而传统的两种系统均超过2s，说明此次设计的系统任务的响应时间都少于传统的基于大数据的高校体育管理云信息系统、基于J2EE的高校资产管理系统。

综上所述，此次设计的基于SOA的高校信息技术教育资源信息管理系统较文献[1]和文献[2]系统吞吐量高，并且响应时间短。原因是，此次研究的基于SOA的高校信息技术教育资源信息管理系统详细设计了系统硬件，通过处理器设计提高了系统的处理能力，并在系统软件中应用了SOA架构，对高校信息技术教育资源信息进行了整合，从而提高了系统的吞吐量，减少了系统的响应时间与信息整合时间，具备一定的实际应用意义，满足了管理系统的设计需求。

4结语

本文设计了一个基于SOA的高校教育资源信息管理系统，实验证明，本文设计较传统系统应用效果更好，解决了分析中的功能性需求问题，减轻了学校资源管理人员的工作量，使信息资源访问更加方便，使大学资源运行效率大幅提高。受时间和能力的限制，本文系统尚处于起步阶段，还存在很多不足。在系统进入试运行阶段后，会遇到许多不确定因素和问题，需要更多的时间进行深入地讨论、剖析和研究，并通过总结一些相关经验，得出相应的解决办法。

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作者：李永成1，陈健飞2，成蓬蓬3 单位：1. 广州大学华软软件学院，2. 广州大学 地理科学学院，3. 华南农业大学珠江学院

第3篇：基于BS模式的设备管理信息系统的设计和实现

摘要：随着制造自动化、信息化和物联网技术的快速发展，在线设备的实时管理及软件系统开发成为重点研究方向，特别是在疫情特殊时期，网络教育与在线工作需求快速增长。因此，硬件资源扩充导致设备管理与维护难度加大，基于网络的设备与管理凸显重要。文中针对此种问题，以联网设备与管理为例，讨论了角色功能行为，构建了设备数据库，设计了用户管理、设备管理、设备报废、设备维修4个模块，创建了关联数据表和E⁃R模型。采用B/S模式设计了设备信息管理系统，开发语言选用Java，后台采用MySQL数据库。系统经使用，各部分功能完善，实现了预期效果。结果表明该系统可以实现对各类设备信息集中监管，提高管理部门的决策效率。

关键词：设备信息管理;系统设计;B/S模式;模块设计;数据库构建;E⁃R模型

0引言

近几年，随着信息网络的快速发展，社会已经发展至“互联网+”的时代，各行各业也逐渐步入信息化管理时代[1⁃2]。在分析了当前的设备应用状况后，各行业所使用的设备普遍存在自动化、精密化等特点，这也决定了不能再只依靠人工管理设备。为了达到设备管理信息化与自动化，利用信息化技术对设备进行全面管理[3]。

伴随5G技术的发展，数据量的增加，网络工作与硬件管理非常重要。特别是这次新冠肺炎疫情的暴发，线上办公及在线教学需求暴增，市场对服务器等网络设备的需求增长迅速。就高校设备而言，高校设备管理的信息化建设面临了巨大的挑战，日常的综合管理只靠传统的人工模式明显落后于时代[4⁃6]。高校购置的设备越来越多、硬件资源的快速扩充，导致设备维护难度逐步加大。目前大部分高校教学设备管理仍然使用纸质记录方式，缺乏对教学设备更合理化地管理。本文系统主要以考察教学设备为主要目标，自主设计研发基于B/S模式的教学设备信息管理系统，可合理化管理设备，也提供了科学的信息管理分析和决策手段[7⁃8]。

1技术简介

系统采用B/S模式(Browser/Server)。B/S模式将系统程序和数据库部署在服务器上，使得数据库不与外界进行连接，从而确保了数据库与系统的安全性[9]。用户可使用浏览器访问，不需要安装程序，操作更简易。B/S模式的优点在于遇到系统的升级、维护等问题可在服务器一端有效实现，开发成本也较低[10]。教学设备信息管理系统架构如图1所示。

如今物联网技术已得到越来越广泛的应用，在设备管理方面引入了物联网，能实时跟踪、监管以及控制设备，实现了统一的、实时的设备管理。将二维码贴于所有设备上，通过移动端的扫描功能实现设备管理与维修工作[11⁃13]。物联网与设备的连接让管理工作变得高效，从而降低管理费用。

2系统需求分析

该系统的核心目标是保证教学设备能正常管理，满足教学的实际需求，提高管理部门的工作效率。其次，能减轻设备管理员繁重的手工劳动，实现高校教学设备整个生命周期的信息化管理。教学设备管理系统功能模块图如图2所示。

2.1用户管理模块

该模块中，用户可以注册、登录。设备管理员具有最高等级的系统操作权限，能够分配用户以及系统操作权限，维护用户信息。

2.2设备信息管理模块

设备信息管理模块的作用是用户需查询设备信息时，能实现分类查询教学设备信息功能;学校采购新设备需由设备管理员进行设备信息入库，并贴上对应设备的二维码，根据需求分配相应的地点;当教学设备信息出现错误时，设备管理员能修改教学设备信息功能。

2.3设备维修管理模块

用户在发现设备有故障时，根据提示填写相关所需申请维修的信息进行申请，提交成功后，后台记录该条申请信息;设备管理员依据要求处理该条申请，分配相应维修人员进行维修并记录维修状态;用户可查询维修申请是否被处理。

2.4教学设备报废管理模块

维修人员确认设备无法恢复时，登记设备报废信息，由设备管理员确认报废并将该设备出库;维修人员与设备管理员能分类查询报废记录;维修人员能在错误提交报废时，修改报废信息重新提交。

3数据库

本文选用的数据库管理系统是MySQL。MySQL的主要特点是轻量级、性能高、开源[14]。对于中小型系统，大多数采用MySQL作为数据库，这样可以大大降低成本[15]。

3.1数据库技术

对需要用到的数据进行分析，并根据面向对象的方法对数据进行归类以及确定它们之间的对应关系。每个类映射到一个或多个表，并且每个表都需指定主关键词，并设置为非空值。关联分别有一对多、多对多、一对一等方式，一般多对多关联映射到表时，将两个类的主关键词都定义为关联表的属性。

3.2数据库设计

数据库设计时，需分析系统业务流程所需的数据及其对应的实体，通过E⁃R图将实体、实体属性以及关系表达出来。本文系统运用的数据库设计工具是PowerDesigner，数据表信息见表1，其E⁃R模型如图3所示。

4系统实现与实例

4.1系统开发工具与运行环境

系统采用Myeclipse开发工具，后端程序使用Java语言。后台数据库采用MySQL，采用Tomcat作为Web服务器，基于B/S模式进行系统开发设计。

4.2功能实现以及实例

教学设备管理系统可实现教学设备的信息化管理，方便设备管理员以及维修人员实时监控设备的状态，提高管理的工作效率。

用户注册成功后默认为普通用户登录即教室学生登录界面，需设备管理员分配相应权限才可登录其他页面。用户注册界面如图4所示。

时，可提交设备报废申请;设备管理员可在系统中查看报废列表。报废列表如图7所示。

4.3决策支持

设备信息管理功能能满足设备信息的修改、设备删除、设备入库等功能，其列表如图5所示。

设备维修功能：当用户发现设备有损坏等问题时，可添加一条申请记录;设备管理员以及维修人员可在系统中查看记录并进行处理。设备管理员审批维修申请如图6所示。

设备报废功能：当维修人员发现设备实在无法恢复设备管理维修决策支持、设备报废决策支持、设备采购决策支持等模块主要用于收集原始数据、问题识别、建模、定性分析与定量分析等，为相关管理部门提供客观的决策分析，采购适当的设备、分配相关的维修人员维修设备、对报废设备的处理做出决策等。

5结论

本文通过对设备管理信息化进行深入的分析，以高校设备为例，运用B/S模式、物联网等先进技术设计实现了一种高校教学设备信息管理系统。该系统能够实现设备管理的网络化和信息化，对各类设备信息集中监管，并提高管理部门的决策效率。

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作者：容秀婵1，邹湘军1，张胜2，李慧1，曾泽钦1 单位：1. 华南农业大学 工程学院，2. 广东若铂智能机器人有限公司