基于Android的防雷安全檢測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

夏一楠 商鵬

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2021.09.027

摘? 要：目前在防雷裝置安全檢測(cè)業(yè)務(wù)中，存在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)法實(shí)時(shí)高效采集、防雷檢測(cè)專業(yè)設(shè)備、委托單位數(shù)量龐大難于管理、防雷檢測(cè)業(yè)務(wù)進(jìn)程無(wú)法準(zhǔn)確獲取等問(wèn)題。為此，擬采用移動(dòng)應(yīng)用技術(shù)、軟件開發(fā)技術(shù)，設(shè)計(jì)基于Android的防雷安全檢測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)錄入檢測(cè)數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)生成檢測(cè)報(bào)告、防雷檢測(cè)專業(yè)設(shè)備和委托單位信息化管理以及防雷檢測(cè)項(xiàng)目檔案電子化管理等功能，以提高防雷安全檢測(cè)業(yè)務(wù)的效率，推動(dòng)防雷減災(zāi)工作的科學(xué)化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：雷電災(zāi)害;防雷裝置安全檢測(cè);移動(dòng)應(yīng)用;信息化管理

中圖分類號(hào)：TP311? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2021）09-0103-04

Design and Implementation of Lightning Protection Safety Detection Data Management System Based on Android

XIA Yinan1，SHANG Peng2

（1.Zhangqiu District Meteorological Bureau of Jinan City，Jinan? 250200，China;

2.Shandong Meteorological Disaster Prevention and Technical Support Center，Jinan? 250031，China）

Abstract：At present，in the safety detection business of lightning protection devices，there are some problems，such as the on-site detection data cannot be collected in real time and efficiently，the professional equipment of lightning protection detection，the large number of entrusted units is difficult to manage，and the business process of lightning protection detection cannot be accurately obtained. Therefore，it is proposed to adopt mobile application technology and software development technology to design a lightning protection safety detection data management system based on Android to realize the functions of inputting detection data on site and generating detection report in real time，informatization management of lightning protection detection professional equipment and entrusted units，and electronic management of lightning protection detection project archives，so as to improve the efficiency of lightning protection safety detection business，promote the scientific development of lightning protection and disaster reduction.

Keywords：lightning disaster;safety detection of lightning protection device;mobile application;informatization management

0? 引? 言

雷電是對(duì)人類生活影響“最嚴(yán)重的十種自然災(zāi)害之一”，也是“電子時(shí)代的一大公害”^[1]。我國(guó)雷電災(zāi)害事故頻發(fā)，雷擊造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失呈逐年上升趨勢(shì)，社會(huì)影響也越來(lái)越大^[2]。隨著防雷減災(zāi)工作業(yè)務(wù)的不斷深入發(fā)展，各地氣象部門也開始重視防雷減災(zāi)管理部門的信息化建設(shè)工作^[3]，也根據(jù)自身的業(yè)務(wù)需要開發(fā)了一些軟件系統(tǒng)，但大部分局限于辦公室內(nèi)部的業(yè)務(wù)管理，沒(méi)有隨時(shí)隨地處理防雷裝置安全檢測(cè)數(shù)據(jù)的能力^[4]，又或者軟件實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)功能過(guò)于單一，不能從防雷裝置的信息源頭把握信息的準(zhǔn)確性。

1? 系統(tǒng)的研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線

1.1? 研究?jī)?nèi)容

以手持終端系統(tǒng)、無(wú)線通道的方式輔助防雷裝置安全檢測(cè)工作人員隨時(shí)隨地利用無(wú)線終端采集檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)原始數(shù)據(jù)記錄，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)報(bào)告的現(xiàn)場(chǎng)采集和電子化填報(bào);實(shí)現(xiàn)對(duì)防雷檢測(cè)專業(yè)設(shè)備、防雷檢測(cè)委托單位的規(guī)范化、有序化管理;實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目工程的防雷裝置檢測(cè)業(yè)務(wù)的流程化、系統(tǒng)化管理等功能。系統(tǒng)的功能框架如圖1所示。

1.2? 技術(shù)路線

Android是一種基于Linux的自由并且開放源代碼的操作系統(tǒng)，主要使用于移動(dòng)設(shè)備，如智能手機(jī)和平板電腦，由Google公司和開放手機(jī)聯(lián)盟領(lǐng)導(dǎo)并開發(fā)^[5]。Android的Linux kernel控制包括安全（Security），存儲(chǔ)器管理（Memory Management），程序管理（Process Management），網(wǎng)絡(luò)堆棧（Network Stack），驅(qū)動(dòng)程序模型（Driver Model）等^[6]。

Android技術(shù)架構(gòu)分為五層，分別為L(zhǎng)inux核心（Linux Kernel）、Android執(zhí)行環(huán)境（Android Runtime）、系統(tǒng)函式庫(kù)（Library）、應(yīng)用程序框架（Application Framework）、應(yīng)用程序（Application）。Linux開發(fā)提供最底層的核心系統(tǒng)服務(wù)，包括安全性（Security）、存儲(chǔ)器管理（Memory Management）、進(jìn)程管理（Process Management）、網(wǎng)絡(luò)堆棧（Network Stack）與驅(qū)動(dòng)程序模型（Driver Model）^[7]。執(zhí)行環(huán)境透過(guò)核心函式庫(kù)以及暫存器形態(tài)的Dalvik虛擬機(jī)器來(lái)執(zhí)行程序。應(yīng)用程序框架被設(shè)計(jì)來(lái)簡(jiǎn)化組件的再運(yùn)用，開發(fā)者能完整存取使用與核心應(yīng)用程序相同的API^[8]，應(yīng)用程序可以發(fā)布功能并為其他應(yīng)用程序所使用，開發(fā)者也可運(yùn)用同樣的機(jī)制來(lái)新增與置換組件^[9]。

功能分析中將對(duì)基本信息管理業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)管理業(yè)務(wù)和系統(tǒng)維護(hù)管理業(yè)務(wù)利用UML建模語(yǔ)言進(jìn)行設(shè)計(jì)，給出業(yè)務(wù)的用例圖和核心業(yè)務(wù)的用例規(guī)約表?；贏ndroid的防雷安全檢測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)能夠在手機(jī)端對(duì)分析的功能進(jìn)行操作，具備本系統(tǒng)操作權(quán)限的用戶為防雷安全檢測(cè)數(shù)據(jù)處理人員。

2? 系統(tǒng)關(guān)鍵功能的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用

2.1? 防雷檢測(cè)數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集和電子化填報(bào)

經(jīng)過(guò)分析抽象錄入項(xiàng)類目，設(shè)計(jì)出數(shù)據(jù)錄入模板，實(shí)現(xiàn)APP客戶端防雷檢測(cè)數(shù)據(jù)錄入功能，滿足現(xiàn)場(chǎng)工作過(guò)程中實(shí)時(shí)、便捷、快速、準(zhǔn)確錄入的需求。

檢測(cè)人員將現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)項(xiàng)目與檢測(cè)數(shù)據(jù)，如接地裝置的類型、地網(wǎng)形式、均壓環(huán)類型和間距等定性描述或定量數(shù)據(jù)直接填入智能手機(jī)或平板電腦表單。當(dāng)檢測(cè)數(shù)據(jù)被記錄時(shí)，平臺(tái)根據(jù)被檢測(cè)建筑物使用性質(zhì)、防雷類別自動(dòng)校驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)是否符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)規(guī)范要求。符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的數(shù)據(jù)才能上傳到后臺(tái)管理服務(wù)器，進(jìn)入到下一步生成檢測(cè)報(bào)告環(huán)節(jié)。防雷檢測(cè)數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集和電子化填報(bào)效果如圖2所示。

2.2? 防雷檢測(cè)儀器和委托單位管理分析

防雷數(shù)據(jù)處理人員可對(duì)防雷檢測(cè)委托單位的信息進(jìn)行查詢、添加、編輯、刪除等操作，也可對(duì)防雷檢測(cè)儀器信息進(jìn)行類似操作。防雷檢測(cè)儀器和委托單位管理用例圖如圖3所示。

防雷檢測(cè)儀器和委托單位管理分析模塊實(shí)現(xiàn)的具體功能有：

（1）防雷檢測(cè)委托單位管理：可進(jìn)行委托單位查詢、委托單位添加、委托單位編輯以及委托單位刪除的操作。對(duì)委托單位信息進(jìn)行查詢時(shí)，需要根據(jù)單位名稱、聯(lián)系人對(duì)單位信息進(jìn)行檢索，檢索到的信息有聯(lián)系電話、郵編、地址等。

（2）防雷檢測(cè)儀器管理：可進(jìn)行防雷檢測(cè)儀器查詢、防雷檢測(cè)儀器添加、防雷檢測(cè)儀器編輯、防雷檢測(cè)儀器刪除的操作。進(jìn)行防雷檢測(cè)儀器添加操作時(shí)，需要對(duì)儀器名稱、型號(hào)以及編號(hào)等信息進(jìn)行填寫。執(zhí)行防雷檢測(cè)儀器刪除操作后，該條檢測(cè)信息就會(huì)在數(shù)據(jù)庫(kù)中消失。

儀器檢測(cè)管理功能的用例分析，如表1所示。

2.3? 防雷檢測(cè)項(xiàng)目管理分析

業(yè)務(wù)管理中分析的功能有防雷待檢測(cè)管理、防雷檢測(cè)中管理、防雷已檢測(cè)管理、防雷待審核管理等。下文為各功能的具體分析：

（1）防雷待檢測(cè)管理：在防雷待檢測(cè)管理功能中可進(jìn)行防雷待檢測(cè)查詢、防雷待檢測(cè)查詢?cè)斍?、防雷待檢測(cè)添加、防雷待檢測(cè)編輯以及防雷待檢測(cè)刪除的操作。進(jìn)行防雷待檢測(cè)添加操作時(shí)，需要錄入委托單位、單位地址、郵編、防雷類別、聯(lián)系人、聯(lián)系電話以及委托協(xié)議編號(hào)信息。

（2）防雷檢測(cè)中管理：防雷檢測(cè)中管理功能中可進(jìn)行防雷檢測(cè)中查詢、防雷檢測(cè)中查詢?cè)斍榈牟僮?。防雷檢測(cè)中查詢?cè)斍楣δ芸刹樵兊降男畔⒂形袉挝弧挝坏刂?、郵編、天氣狀況、防雷類別、聯(lián)系人、聯(lián)系電話、檢測(cè)日期、地面狀況、委托協(xié)議編號(hào)等。

（3）防雷已檢測(cè)管理：防雷已檢測(cè)功能中可進(jìn)行防雷已檢測(cè)查詢和防雷已檢測(cè)查詢?cè)斍榈牟僮鳌?/p>

（4）防雷待審核管理：防雷待審核管理中可進(jìn)行防雷待審核查詢、防雷待審核查詢?cè)斍橐约胺览状龑徍舜蛴〉牟僮鳌?/p>

（5）防雷檢測(cè)管理：防雷檢測(cè)管理功能中可進(jìn)行新增檢測(cè)的操作。

業(yè)務(wù)管理功能中，用戶可以對(duì)防雷待檢測(cè)的信息進(jìn)行添加。防雷數(shù)據(jù)處理人員在對(duì)防雷待檢測(cè)信息進(jìn)行添加時(shí)，首先需要發(fā)出相關(guān)申請(qǐng)，系統(tǒng)接收申請(qǐng)之后調(diào)用BusinessManagementManager業(yè)務(wù)管理邏輯類以及業(yè)務(wù)管理控制類BusinessManagementWeb，并執(zhí)行addLightningNotProtect（）防雷待檢測(cè)信息添加的方法。防雷待檢測(cè)信息進(jìn)行添加的時(shí)序圖如圖4所示。

2.4? 系統(tǒng)維護(hù)及配置管理

系統(tǒng)維護(hù)靜態(tài)類：賬號(hào)信息管理控制類AccountInfoWeb、系統(tǒng)維護(hù)邏輯類SystemMaintenanceManager、系統(tǒng)維護(hù)控制類SystemMaintenanceWeb、角色管理控制類RoleInfoWeb、資源管理控制類ResourceInfoWeb、賬號(hào)信息數(shù)據(jù)類AccountInfo、角色信息數(shù)據(jù)類RoleInfo、資源信息數(shù)據(jù)類ResourceInfo。

系統(tǒng)維護(hù)類與方法展示，如表2所示。

系統(tǒng)登錄及賬號(hào)管理界面，如圖5所示。

根據(jù)角色管理活動(dòng)圖。用戶在進(jìn)行角色管理之前，對(duì)角色管理的方式進(jìn)行確認(rèn)，選擇的范圍包括添加、查詢、編輯、刪除以及賦權(quán)。自確認(rèn)管理方式后，系統(tǒng)返回相應(yīng)的結(jié)果，完成角色的管理。

3? 結(jié)? 論

通過(guò)基于Android的防雷安全檢測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)防雷檢測(cè)數(shù)據(jù)的電子化填報(bào)，減少了紙張的使用浪費(fèi)，并且提高了檢測(cè)人員的工作效率;對(duì)型號(hào)復(fù)雜、性能不一的防雷檢測(cè)專業(yè)技術(shù)設(shè)備和數(shù)量規(guī)模龐大的防雷檢測(cè)委托單位實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)、全面的系統(tǒng)化管理;檢測(cè)人員可以隨時(shí)隨地準(zhǔn)確地獲取某一項(xiàng)具體的防雷檢測(cè)業(yè)務(wù)進(jìn)程并進(jìn)行審核、新增等。同時(shí)本系統(tǒng)有助于防雷安全監(jiān)管部門查缺補(bǔ)漏，從而避免雷擊災(zāi)害事件的發(fā)生，產(chǎn)生了一定的社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馬明，呂偉濤，張義軍，等.1997—2006年我國(guó)雷電災(zāi)情特征 [J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2008，19（4）：393-400.

[2] 繆偉斌，孟祥飛，孫金華.雷電災(zāi)害調(diào)查鑒定軟件系統(tǒng)及其應(yīng)用 [J].氣象科技，2010，38（6）：794-797

[3] 閆景東.建筑物防雷裝置檢測(cè)信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2012.

[4] 楊進(jìn)勇.基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的嵌入式手持終端設(shè)計(jì)與研究 [D].武漢：武漢理工大學(xué)，2005.

[5] XIA Y N，WEN G Y，ZHOU F，et al. Design and Implementation of Data Management System for Lightning Protection Inspection Based on Android [J].Modern Electronic Technology，2019，3（2）：290-293.

[6] 何慶浩.防雷檢測(cè)能力認(rèn)定工作常見問(wèn)題的分析 [J].廣東氣象，2016，38（4）：67-69.

[7] 袁宗文，黃曉紅，宋強(qiáng)，等.剖析如何加強(qiáng)防雷裝置安全檢測(cè) [J].中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)（文摘版）工程技術(shù)，2015（11）：257.

[8] 羅美娟，袁正國(guó)，段和平.防雷裝置質(zhì)量檢測(cè)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) [J].貴州氣象，2005（5）：33-34.

[9] 張紅，陳向昀，陳昊，等.防雷裝置檢測(cè)儀器設(shè)備的系統(tǒng)配置與信息化管理 [J].上海計(jì)量測(cè)試，2019，46（5）：63-65.

作者簡(jiǎn)介：夏一楠（1988.03—），男，漢族，山東臨朐人，本科，工程師，研究方向：雷電防護(hù)科學(xué)與技術(shù)。

收稿日期：2021-03-10

基金項(xiàng)目：山東省氣象局青年科研基金項(xiàng)目（2017SDQN13）