基于Silverlight的煤礦機(jī)電設(shè)備健康管理系統(tǒng)的研究*

常玉祥

(山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)蘆子溝煤業(yè)有限公司，山西忻州 036700)

0 引言

機(jī)電設(shè)備管理是現(xiàn)代煤礦企業(yè)管理涵蓋內(nèi)容，是機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)行的重要保障，對提高煤礦產(chǎn)量，保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。我國煤礦多年積累的機(jī)電設(shè)備管理問題需要一個(gè)行之有效的解決方案，開發(fā)設(shè)計(jì)煤礦機(jī)電設(shè)備健康管理系統(tǒng)己成為現(xiàn)代化煤礦企業(yè)發(fā)展的一個(gè)必然要求［1］。

煤礦機(jī)電設(shè)備的位置和狀態(tài)經(jīng)常改變，具有流動(dòng)性特點(diǎn)，設(shè)備和備件更新?lián)Q代也很頻繁，因此實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備高效管理有一定現(xiàn)實(shí)的困難。目前，一些礦井仍然采用手工記賬方法管理機(jī)電設(shè)備，報(bào)表和統(tǒng)計(jì)分析工作也是人工完成。在這種管理模式下，設(shè)備庫存統(tǒng)計(jì)工作壓力很大，勢必會(huì)導(dǎo)致設(shè)備管理混亂，設(shè)備使用效率較低，造成資源的浪費(fèi)，增大的企業(yè)的生產(chǎn)成本。而另一些礦井雖然采用了信息化的設(shè)備管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)的功能也主要是設(shè)備臺(tái)帳和檔案管理［1］，通常會(huì)設(shè)計(jì)開發(fā)成一個(gè)采用C/S架構(gòu)(Client/Server，客戶機(jī)/服務(wù)器)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。在客戶端需要安裝專用的客戶端軟件程序，這與操作系統(tǒng)有關(guān)，因而兼容性和擴(kuò)展性差，遠(yuǎn)程訪問和處理分布式的數(shù)據(jù)能力弱。另外，這種開發(fā)方式部署推廣時(shí)間比較長，管理維護(hù)成本也比較高。

筆者以現(xiàn)代機(jī)電設(shè)備維修理論和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)，建立了一種基于RIA技術(shù)的煤礦機(jī)電設(shè)備健康管理系統(tǒng)，結(jié)合了C/S架構(gòu)和B/S架構(gòu)兩者優(yōu)點(diǎn)，能夠增強(qiáng)用戶交互操作體驗(yàn)，維護(hù)和預(yù)測設(shè)備狀態(tài)，監(jiān)測設(shè)備健康周期，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電設(shè)備管理的網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化和專業(yè)化。

1 開發(fā)技術(shù)

1.1 RIA 與 Silverlight

RIA是互動(dòng)性強(qiáng)、用戶體驗(yàn)豐富，功能強(qiáng)大的客戶端。RIA在虛擬機(jī)的托管環(huán)境中運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了與操作系統(tǒng)平臺(tái)的無關(guān)。RIA利用相對健壯的客戶端描述引擎，能夠提供內(nèi)容密集、響應(yīng)速度快和圖形豐富的用戶界面。將桌面程序的表現(xiàn)力和瀏覽器程序的方便、快捷結(jié)合在一起［2］。

Microsoft Silverlight擁有強(qiáng)大的.Net平臺(tái)支持，并集成了 WPF、WCF、LINQ、DLR、COM 等.Net平臺(tái)的優(yōu)秀技術(shù)，是目前真正實(shí)現(xiàn)RIA從服務(wù)器端到客戶端的完整解決方案，這是Silverlight最大的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢所在。

1.2 MVVM 模式

MVVM模式是Model-View-ViewMode模式的簡稱，由視圖(View)、視圖模型(ViewModel)、模型(Model)三部分組成，不僅適用于Silverlight應(yīng)用程序，還可用于WPF和Windows Phone編寫的應(yīng)用程序。Model就是領(lǐng)域模型，數(shù)據(jù)對象，同時(shí)，提供外部對應(yīng)用程序數(shù)據(jù)的操作的接口，也可能在數(shù)據(jù)變化時(shí)發(fā)出變更通知。Model不依賴于View的實(shí)現(xiàn)，只要外部程序調(diào)用Model的接口就能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的增刪改查。View就是UI層，提供對最終用戶的交互操作功能，包括UI展現(xiàn)代碼及一些相關(guān)的界面邏輯代碼。所謂ViewModel是包含View的一些數(shù)據(jù)屬性和操作，關(guān)鍵技術(shù)就是數(shù)據(jù)綁定(data binding)，View的變化會(huì)直接影響ViewModel，ViewModel的變化或者內(nèi)容也會(huì)直接體現(xiàn)在View上，開發(fā)者只需要較少的代碼就能實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的交互。

2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

系統(tǒng)邏輯架構(gòu)，共分4個(gè)層次，如圖1。

圖1 系統(tǒng)邏輯架構(gòu)［3］

(1)用戶層 實(shí)現(xiàn)不同用戶使用不同權(quán)限與系統(tǒng)進(jìn)行交互。其中，企業(yè)員工通過該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)日常維護(hù)工作，包括如制定維護(hù)計(jì)劃、登記點(diǎn)檢記錄，維護(hù)設(shè)備基本信息等工作內(nèi)容。專家和廠商也可以通過該平臺(tái)提供在線技術(shù)支持;中心領(lǐng)導(dǎo)可通過該平臺(tái)審批和下達(dá)相關(guān)文件，查閱報(bào)表和統(tǒng)計(jì)信息;管理員是系統(tǒng)平臺(tái)的維護(hù)者和管理者，擁有系統(tǒng)管理最高的權(quán)限。

(2)領(lǐng)域服務(wù)層 ①基本功能。包括數(shù)據(jù)安全服務(wù)、角色和權(quán)限管理、遠(yuǎn)程協(xié)同管理、信息反饋等;②核心功能。包括設(shè)備的健康管理、維護(hù)決策、備件決策、維護(hù)任務(wù)調(diào)度，維護(hù)設(shè)備信息等功能。

(3)基本面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)層 Silverlight作為一個(gè)瀏覽器插件，它不直接和Server交互的，而是要通過 WebService完成的。DBService連接 SQLServer2008數(shù)據(jù)庫和其他文檔。

(4)應(yīng)用執(zhí)行層 應(yīng)用執(zhí)行層包括實(shí)際執(zhí)行各種管理和維護(hù)操作。

2.2 系統(tǒng)功能架構(gòu)

(1)設(shè)備管理 ①設(shè)備基本信息:包括設(shè)備編號、名稱、規(guī)格、生產(chǎn)日期、廠商、原值、安裝單位等原始信息;②設(shè)備備件信息:對備件的來源、存量、和向明細(xì);③技術(shù)資料信息:設(shè)備檔案管理，包括設(shè)備零件圖、設(shè)備裝配圖、設(shè)備安裝圖等;④設(shè)備維修管理:查詢和統(tǒng)計(jì)維修執(zhí)行情況、工期、費(fèi)用等情況;⑤設(shè)備點(diǎn)檢:系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備的檢驗(yàn)周期，自動(dòng)提示需要檢驗(yàn)的設(shè)備，并生成檢驗(yàn)結(jié)果報(bào)告;⑥設(shè)備故障信息:提供設(shè)備故障發(fā)生的時(shí)間、原因、部位等功能。配合監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對監(jiān)測到的綜采工作面系統(tǒng)，運(yùn)輸系統(tǒng)，提升系統(tǒng)，通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，壓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，排水系統(tǒng)，35 kV變電所系統(tǒng)，井下變電所等場所的全部設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息與故障情況的實(shí)時(shí)發(fā)布;⑦設(shè)備故障預(yù)測:根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)及點(diǎn)檢結(jié)果預(yù)測設(shè)備的故障情況。

(2)系統(tǒng)管理 ①權(quán)限管理:管理用戶進(jìn)入頁面的權(quán)限或執(zhí)行某些操作的權(quán)限;②角色管理:劃分用戶所屬的角色，不同角色提供不同的功能項(xiàng);③用戶管理:提供添加新用戶、修改用戶密碼等處理功能;④數(shù)據(jù)備份:本地?cái)?shù)據(jù)庫的備份和導(dǎo)入。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

該系統(tǒng)使用VisualStudio2010SP1作為IDE開發(fā)工具，插件部分選擇 Silverlight5客戶端、Silverlight5Tools開發(fā)包和Silverlight5Toolkit控件擴(kuò)展包。UI界面使用ExpressBlend4設(shè)計(jì)，開發(fā)語言選用C#.NET。用WindowsServer2003作為服務(wù)器操作系統(tǒng)，使用SQLServer2008R2作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫。

3.2 運(yùn)行測試

以壓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)報(bào)表統(tǒng)計(jì)模塊為例，如圖2所示。采用Silverlight技術(shù)設(shè)計(jì)的界面簡潔、美觀，用戶可以對其進(jìn)行拖拽，彈出等動(dòng)畫效果操作，交互性強(qiáng)［3］。

圖2 系統(tǒng)運(yùn)行測試效果

4 結(jié)語

基于Silverlight的煤礦機(jī)電設(shè)備健康管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)后，依托新型RIA富客戶端開發(fā)技術(shù)Silverlight，將新型的MVVM設(shè)計(jì)模式應(yīng)用到系統(tǒng)開發(fā)中，在系統(tǒng)功能性和交互性上都取得了很好的效果。

［1］ 萬喜臨.煤礦機(jī)電設(shè)備健康管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究［D］.西安:西安科技大學(xué)，2011.

［2］ 肖治國.RIA技術(shù)特性及發(fā)展趨勢［J］.長春大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2008(6):34-36

［3］ 高江明.基于Silverlight的礦山監(jiān)控系統(tǒng)的WEB發(fā)布［J］.神華科技，2012(3):22-25.