摘 要：针对养护机械设备分布于各养护工区所带来的管理不便，建立以计算机技术为基础，以互联网这一信息高速公路为依托的分布式公路养护设备管理系统，是目前公路养护现代化的必然趋势。主要论述分布式公路养护设备管理系统的设计思路、关键技术、功能需求以及系统实现方法等内容。
关键词：分布式系统；养护设备；设备管理系统；机械设备
中图分类号：U415,TP311文献标识码：B
文章编号：1004-373X(2008)08-112-03
Design and Development of Distributed Management System
[JZ]for Highway Maintenance Machinery
JIA Tingyue1，MA Junyuan2,ZHAO Yong3,JIN Zhuo3,LIU Qingtao3
(1.Vocational and Technical School,Inner Mongolia University,Huhhot,010023,China;
2.Construction and Management Office of Interprovince Highway in the Inner Mongolia Autonomous Region,Huhhot,010023,China
3.Construction Machinery Institute,Chang′an University,Xi′an,710064,China)[JZ)]
Abstract：Aiming at the inconvenient management of maintenance machinery distributed in different working areas,the distributed highway maintenance machinery management system based on computer technology and Internet is built,it is the trend of modern highway maintenance.This paper discusses the design,functional demand and development of the system .
Keywords：distributed system;maintenance machinery;machinery management system;machinery equipment
改革开放以来，随着我国公路建设事业的迅猛发展，筑路及道路养护机械设备也得到长足的发展。从2000年开始，公路建设投资每年在1 800亿元以上，而西部地区10年内要投资7 000亿元。各省、市公路局所拥有的筑养路机械设备少则几千万元，多则几亿元，形成了一个庞大的设备资源群体，因此如何管好、用好这些设备资源，发挥其应有的效益，已成为摆在面前的重要课题,同时设备的购置也将成为一个突出的问题。但是从目前全国公路部门的状况来看，设备管理与购置决策还处在以人工处理为主阶段，与其他行业的计算机自动化管理相比，仍处于落后的、静态的低级阶段。作为公路管理部门，为了满足现阶段筑、 养路机械管理和公路工程机械化施工的需求，必须采用先进的管理理念和科学的管理方式，技术管理和经济管理兼顾，才能适应当前现代公路工程机械化施工的需求。本文主要研究分布式公路养护设备管理系统的设计、功能需求以及系统开发等技术。
1 系统设计
“公路养护设备管理系统”集静态管理与动态辅助决策于一体，包括了“设备资源管理”、“技术档案管理”、“公路养护机械优化配置”、“养护机械购置选型辅助决策”等模块，是管理功能较齐全的通用系统。
系统采用组件化与模块化相结合的结构设计思想，通过设置功能参数，使各模块根据用户不同需求而变化组合,同时又利用分布式、组件化结构可重用性强、面向对象的思想，根据需要调用组件，实现无缝连接，从而解决各模块之间的接口问题。建立已有设备数据库，将公路局现有养护设备档案、国内市场主流机型档案资料输入数据库。根据现有养护机械的使用频度，以及各路段病害类型及发生规律、设备分布、设备使用情况为设备购置、选型、配置提供决策依据。
系统主要由以下几大模块组成：
（1） 系统模块
网络连接、系统设置、用户权限设置、数据备份、数据恢复、数据上传、数据下载、数据库调入、数据录入、文件输出、系统帮助等。
（2） 设备资源管理
设备档案库、设备使用率、设备完好率、成本核算、设备维修记录等。
（3） 技术经济档案管理
施工人员档案库、各种年审记录、职工岗位职责、技术培训档案、操作规程等各种文档。
（4） 施工现场管理
设备使用情况、各工地施工进度、设备分布。
（5） 统计报表管理
四率统计、月报表、年报表等。
（6） 养护设备优化配置；
（7） 养护机械购置选型辅助决策分析。
2 系统需求分析
根据实际情况，总体设计采用系统工程的思想，按照结构化、模块化、自顶向下的原则对系统进行分析与设计，而在具体实现时则采用原型化方法，自底向上逐步实施。即以少量代价快速的构造一个可执行的软件模型，使用户和开发人员可以较快地确定需求，然后采用循环进化的开发方式，将系统需具备的属性逐渐添加上去，直到全部满足要求，发展成为最终的产品。
2.1 用户功能需求
公路养护设备管理信息系统是针对公路施工管理部门的大量机械设备的以计算机为平台的现代化管理工具。主要包括了机务管理、设备的台帐、运行记录、设备查询、生成打印报表等方面的功能，实现用户方便的输入、查询、统计、打印相关报表的业务需求。
2.2 系统功能需求
（1） 运转情况记录
提供对“用户设备运转情况详细记录”的数据输入、按月统计、按月打印的功能，实现“月份设备运转情况分析报告表”的生成、统计、打印功能。
（2） 机械设备技术状况的评分
提供对“用户机械设备技术状况评分表”的输入、统计，完成每月对机械设备的技术状况月统计，以此生成《机械设备完好利用汇总表》和《在用机械设备技术状况统计表》，实现这些表的统计、打印功能。最后生成年报表：《机械设备技术状况统计表》和《红旗设备及红旗操作手名单》，实现这两个表的统计打印功能。
（3） 机械设备实有数、能力及完好率、利用率、维修及保养情况年报表
这是一张信息汇总表，是将机械设备档案信息、技术状况和维修保养情况以及企业所拥有机械的数量、能力进行分类汇总，最后生成《机械设备实有数、能力及完好、利用、维修、保养情况年报表》，实现该表的打印功能。
（4） 预购设备查询库
提供对市场主流养护施工机械设备性能、售价等数据的录入、查询功能。用户可以根据
国内外机械设备制造厂商所提供的信息，将他们生产的新产品、新类型的机械信息录入查询库中，以方便在购买机械设备时作为决策参考。
3 系统实现
“公路养护设备管理系统”以Windows 2000，Windows XP为系统平台，以Microsoft Visual Basic.NET程序设计语言及SQL Sever大型网络数据库为开发工具，并通过Internet实现各节点之间的数据共享和数据传输。数据库系统可以由分布于各个基层养护单位的终端计算机结点上的若干个子数据库组成,主控端通过有效的存取手段来操纵这些结点上的子数据库,分布在各个结点上的子数据库在逻辑上是相关的，各子节点对父节点是透明的，便于上级机关随时掌握各养护段的信息，而父节点对子节点及各子节点之间则根据权限有限开放，以确保管理通道的畅通及数据安全。可视化开放式的设计思想，使得整个系统更加用户化、个性化。
数据库是整个管理系统的核心，他将与设备有关的全部技术参数、使用情况等信息都纳人数据仓库中，是查询、浏览及输出报表的直接信息源，更是进行使用性能评价、养护设备配置方案决策的根据。底层数据库选择SQL Server 2000，主要考虑到数据的安全性、数据库易维护性、系统的可兼容性以及对XML（可扩展标记语言）的支持性，在C/S和B/S结构中，不同应用软件之间交换数据的时候， SQL Server 2000将会主动支持存储和查询可扩展标记语言文件。
4 关键技术
4.1 ADO.NET编程方法
ADO.NET是一种新的数据访问策略，他不只是ADO的改进版本。在许多方面他都采用了新的思维方式，他涉及到通常使用“与数据源断开连接的”数据的领域。这种思想就是，在高度互联的世界中，应用程序中的数据可以有多个来源以及多种格式。也就是说，可以在本地使用这些数据，而不需要保持到数据存储的连接。稍后就可以将任何修改传递到基数据存储。断开连接的数据的本质与在使用时大多数Recordset都会保持到基本数据存储的连接的ADO有点不同。ADO.NET提供了两种访问数据的基本方法：通过DataReader和DataSet。DataReader是只向前读的数据流，仅用于对数据进行快速有效的访问。
4.2 编程代码算法
本软件系统模块的开发过程中，并不牵涉函数计算的问题，所以代码的算法设计集中在用户操作方便性设计方面。
（1） 公用字符串变量设计
为了在对当前用户身份验证时尽量减少与数据库的连接，在系统的启动模块里声明创建3个公用字符串变量，用来记录相关用户信息，他们是：
① g_strUserAuthority字符串变量用来对当前用户的身份权限进行记录，在启动主窗体之前要使用该变量对下拉菜单的enabled属性进行控制，以使用户只能操作他权限范围内的功能；
②g_strCurrentUserName字符串变量用来记录当前用户名，以在其他窗体中对用户进行提示性操作，并在用户管理程序中判断是否有资格修改sa密码等功能；
③ g_strCuttentPassword用来记录当前用户密码，以在用户进行密码修改等操作时进行判断，控制操作是否成功。
（2） 用户名下拉列表设计
为方便用户登录，特设计此项功能。系统初始安装后启动，登录窗体的下拉列表只有默认用户sa，随着新用户的增加，每次有下拉列表中不存在的用户成功登录系统，下拉列表都会自动记录该用户，下次该用户再次登录时，可以从下拉列表选择，从而避免再次输入的麻烦。另外，当用户进入系统以后被删除掉，下次再用该用户名登录，系统会提示失败，而且自动从下拉列表中删除该用户名。此功能的代码和解释如下：
Private Sub frmLogIn_Load(ByVal sender As System.Object,ByVal e As System.EventArgs) Handles MyBase.Load objCobUserName = cobUserName
′打开记录下拉组合框条目的文件，将条目读取至下拉组合框
FileOpen(1,Startup.g_strApplicationPath & "\\bin\\LogUserItems",OpenMode.Input)
Do Until EOF(1)
cobUserName.Items.Add(LineInput(1))
Loop
FileClose(1)
Me.cobUserName.Focus()
End Sub
此处使用一个DO循环进行组合框列表的读入操作，读入的数据是曾经成功登录过系统且当前仍然存在的用户，这些用户名存储在名为LogUserItems的文件里。FileOpen语句使用读入操作，循环结束由是否读取至文件的结尾来控制。读取完毕后组合框获得焦点。
FileOpen(1,Startup.g_strApplicationPath & "\\bin\\LogUserItems",OpenMode.Output)
Dim i As Integer
Dim text As String
text = cobUserName.Text
For i = 0 To cobUserName.Items.Count - 1
If cobUserName.Items(i) <> cobUserName.[LL]Text Then
text = text & Chr(13) & cobUserName.Items(i)
End If
Next i
PrintLine(1,text)
FileClose(1)
此处使用一个for循环把当前组合框下拉列表里的用户名写入到文件里，循环结束语句用下拉列表里的项目数量来控制。
（3） 使用中间变量代替非共享成员对象接受操作：因为在窗体自动生成的控件代码中添加Shared共享成员定义会引起该控件代码被系统自动删除，所以将中间对象变量定义为Shared共享成员来进行对网格控件的操作更易成功。这也是.NET中对不同类的子类或属性进行操作的常规做法。示例如下：
Public Shared objDataGrid As Object
frmUserManage.objDataGrid.DataSource = frmUserManage.dtblUserInfo
5 结 语
利用信息技术建立公路养护设备管理系统，是提高公路养护设备管理水平的重要途径。基于全面的机械设备指标等信息，提供灵活的设备状态信息查找、施工作业的机械选择方案、机械设备的经济核算和效益分析，强化机械设备对项目的保障作用，规范项目机械管理行为，辅助建立适应市场经济的现代化机械设备管理模式。建立以计算机为基础的公路养护设备管理系统，是目前公路养护现代化的必然趋势。该系统可通过互联网这一信息高速公路有效地对公路养护设备实行动态管理，减少盲目购置和过度购置带来的资金浪费，提高设备利用率和资金使用效率。
参 考 文 献
［1］张昕,刘晓婷，倪凤英.公路施工机械设备技术状况管理系统［J］.筑路机械与施工机械化，2005，22（0）：5960.
［2］张昕,张永波.基于.NET平台的“公路设备管理信息系统”的开发与应用［J］.建筑机械，2006（1）：7981.
［3］泰安市公路局.公路工程机械微机信息管理系统［J］.工程建设机械，73（1）.
［4］徐世河.管理信息系统设计教程［M］.北京：电子工业出版社，2003.