郝璞玉，馮玉芬，葛衛(wèi)軍，趙光峰

（唐山師范學院 數(shù)學與信息科學系，河北 唐山 063000）

可視化管理是指利用信息技術系統(tǒng)，讓管理者有效掌握企業(yè)信息，實現(xiàn)管理的透明化與可視化，使管理效果可以滲透到企業(yè)人力資源、供應鏈、客戶管理等各個環(huán)節(jié)[1-3]。

鋼鐵企業(yè)可視化管理是通過利用煉焦、煉鐵、煉鋼、軋鋼、冷軋、能源動力、原料庫存、成品和半成品庫存、質量檢驗等生產(chǎn)過程中的相關信息，實現(xiàn)訂單跟蹤和對訂單外部條件的有效監(jiān)控，結合生產(chǎn)計劃對各生產(chǎn)工序中的主體設備運行狀態(tài)、成品/半成品庫存數(shù)據(jù)、質量檢驗數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)整合，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程和生產(chǎn)結果的可視化跟蹤管理，從而實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)全過程成本的集中有效地管控，大大提升企業(yè)的整體管理水平和創(chuàng)效能力[4-5]。

本文研究了動畫模擬功能模塊的設計和實現(xiàn)技術，提出采用 Flash技術設計動畫界面，可在生成調度室大屏全屏顯示，或在客戶端顯示器上顯示動畫畫面，采用客戶端與服務器端以HTTP協(xié)議進行數(shù)據(jù)交換技術，數(shù)據(jù)來源可視化管理系統(tǒng)中的相關動畫數(shù)據(jù)表，最終實現(xiàn)實時顯示煉鐵、煉鋼、軋鋼等生產(chǎn)主體設備的運行狀態(tài)，查詢顯示主體設備的運行參數(shù)；實時顯示原料車輛、成品車輛進出廠情況；實時顯示主要物料庫存情況等功能。這種技術的使用不僅達到動畫界面漂亮美觀，數(shù)據(jù)真實可靠的效果，更為后期設備的增添，功能的擴充提供了便利。

1 研究背景和系統(tǒng)設計目標

目前，鋼鐵企業(yè)內部現(xiàn)有系統(tǒng)多種多樣，但是它們沒有能很好地協(xié)同工作。主要的管理系統(tǒng)有 PLC（Programmable Logic Controller）生產(chǎn)控制系統(tǒng)、EDNA（Enterprise Distributed Network Architecture）能源管理系統(tǒng)、進出廠計量系統(tǒng)、廠內倒運計量系統(tǒng)、火車磅計量系統(tǒng)、輥道磅計量系統(tǒng)、軋鋼線MES（Manufacturing Execution System）、ERP（Enterprise Resource Planning）系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)?？梢暬芾硐到y(tǒng)的目標是科學地整合這些已有的系統(tǒng)資源，讓這些系統(tǒng)成為可視化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)提供者，通過數(shù)據(jù)采集的方式把數(shù)據(jù)定時采集到可視化系統(tǒng)中，供給數(shù)據(jù)表示模塊使用，其中一部分數(shù)據(jù)提供給動畫功能模塊。數(shù)據(jù)在各個系統(tǒng)中的流向如圖1所示。

圖1 可視化管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)流向圖

2 研究背景和系統(tǒng)設計目標

數(shù)據(jù)庫結構設計的好壞會直接影響管理信息系統(tǒng)的執(zhí)行效率，好的數(shù)據(jù)庫結構設計會減少數(shù)據(jù)冗余，減少數(shù)據(jù)存儲量，提高數(shù)據(jù)的完整性和一致性，提高系統(tǒng)的響應速度[6,7]?；谝陨显瓌t，動畫數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫結構設計如下，它主要包括為動畫及動作提供動作參數(shù)的動畫參數(shù)表（Anima_Param），為動畫參數(shù)表提供設備分類的動畫參數(shù)分類表（Anima_Param_class），為動畫提供當前動作狀態(tài)的動畫當前狀態(tài)表（Anima_state）和為動畫提供動作參數(shù)的動畫動作表（Anima_actions）。

動畫參數(shù)分類是根據(jù)鋼鐵企業(yè)的整個工作流程劃分了多個分類，例如對于原料進廠和原料倒運、燒結機運行狀態(tài)，成品庫和銷售；根據(jù)對動畫畫面的控制功能又可把動畫參數(shù)分為兩類，即動作控制參數(shù)類和狀態(tài)參數(shù)類。狀態(tài)參數(shù)就是指這些數(shù)據(jù)是動畫畫面上需要顯示數(shù)據(jù)，比如顯示當前庫存狀態(tài)，包括顯示成品庫板材鋼質、庫存板材鋼質塊數(shù)、庫存板材鋼質重量、庫存板材總塊數(shù)、庫存總重量?？刂茀?shù)是用來控制動畫實例的動作。如果當前在出廠磅上有成品車輛出廠，則動畫畫面發(fā)貨車輛就會有出廠動作，如果當前有鋼板在冷床上加工，那么動畫頁面上就能顯示鋼板進冷床的畫面，這些動畫的動作就由動作控制參數(shù)類來控制的。但是如果想在發(fā)貨車輛上能顯示該車的車牌號、鋼材種類、鋼材規(guī)格、鋼板塊數(shù)、貨品凈量、貨品合同號和客戶名稱等信息，在進入冷床的鋼板上顯示，這塊鋼板是為哪個客戶生產(chǎn)的，該產(chǎn)品的合同號是多少，顯然這些數(shù)據(jù)又是狀態(tài)參數(shù)。因此，動畫頁面需要通過動畫數(shù)據(jù)庫中幾個數(shù)據(jù)表結合共同實現(xiàn)動畫模擬效果。

圖2為動畫數(shù)據(jù)模型的E-R圖，反應了動畫數(shù)據(jù)表之間的關系。

圖2 動畫數(shù)據(jù)表E-R圖

3 在Asp.Net運行環(huán)境下Flash動畫與數(shù)據(jù)庫的通信

3.1 Flash動畫與數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)通信原理

在ActionScript中Loadvars類用于實現(xiàn)應用程序和服務器之間傳輸變量，它的load方法是從指定的URL地址載入變量，send方法是從一個Loadvars對象中提交變量到指定的URL，那么sendAndload方法則是從一個LoadVars對象提交變量到指定的URL，并且下載服務器端應答到指定對象[8,9]。

本動畫環(huán)境中設備動作數(shù)據(jù)需要從動畫數(shù)據(jù)表取得，故應設計一個去訪問數(shù)據(jù)庫頁面，組織動畫動作所需的一些數(shù)據(jù)作為驅動動畫的變量，然后動畫顯示頁面去該頁面載入這些變量。顯示設備運行狀態(tài)時，也同樣需要去訪問數(shù)據(jù)庫頁面加載變量，從而讓設備狀態(tài)信息顯示在動畫頁面上，這個訪問數(shù)據(jù)庫的頁面是動畫控制頁面。圖3為動畫顯示頁面、數(shù)據(jù)處理頁面和數(shù)據(jù)庫三者之間的數(shù)據(jù)通信原理圖。

圖3 Flash頁面與數(shù)據(jù)庫通信原理圖

3.2 動作控制和設備運行參數(shù)協(xié)議

服務器端返回一個采用UTF-8格式的字符串。字符串的形式類似網(wǎng)頁請求參數(shù)的形式：即以&符隔開的“變量名=值”的形式。

每一行數(shù)據(jù)為用制表符（ ）分隔的三項內容。第一項是動畫對象的名稱，第二項是對動畫對象的控制方式，第三項是控制參數(shù)。

當用戶單擊某個主體設備時 Flash動畫以如下形式向服務器請求設備運行參數(shù)：

AnimaControl.Aspx?qCode=aaa&p1=bbb...&p99=zzz。

圖4 動畫控制數(shù)據(jù)處理算法流程圖

圖5 動畫頁面

3.3 Flash動畫中腳本的實現(xiàn)

Flash動畫通過每3秒鐘訪問一次AnimaControl.Aspx以獲取設備動作數(shù)據(jù)。Flash動畫載入 AnimaControl.aspx頁面產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，然后用ActionScrip進行解析，根據(jù)主體設備名、動作編號、設備動作、屬性值或開始播放或停止播放幀來控制畫面的動態(tài)效果。圖4為數(shù)據(jù)處理流程圖，圖5為動畫頁面效果。

4 結論

研究了鋼鐵企業(yè)可視化管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式中的一種數(shù)據(jù)展示方式——動畫模擬。研究成果在實際應用中的驗證結果表明，系統(tǒng)穩(wěn)定、數(shù)據(jù)準確、運行速度快，真正實現(xiàn)了鋼鐵企業(yè)內部信息的可視化管理。

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