戴 邦，沙 玲

（上海工程技術(shù)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，上海 201620）

基于Android平臺(tái)的橋式起重機(jī)安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

戴 邦，沙 玲

（上海工程技術(shù)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，上海 201620）

為了應(yīng)對(duì)目前移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，提高傳統(tǒng)起重機(jī)行業(yè)安全生產(chǎn)管理。設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于Android平臺(tái)下的橋式起重機(jī)安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于Android體系結(jié)構(gòu)，結(jié)合傳統(tǒng)的服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)計(jì)劃管理、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)情況管理、員工安全出勤管理、工廠生產(chǎn)情況實(shí)時(shí)拍照上傳管理、查看工廠溫度和安全規(guī)章管理。本系統(tǒng)經(jīng)過測(cè)試表明，具有很好的可靠性和可擴(kuò)展性。

Android系統(tǒng)；橋式起重機(jī)；安全管理

0 引言

傳統(tǒng)的橋式起重機(jī)安全生產(chǎn)管理，是基于PC平臺(tái)下。通常需要管理人員連接工廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，才可查看近期工廠的安全生產(chǎn)情況。當(dāng)生產(chǎn)規(guī)模較大或需要嚴(yán)格監(jiān)控有關(guān)零件生產(chǎn)的情況，需要大量的人力和物力，才可以及時(shí)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控管理。針對(duì)這種情況，當(dāng)下的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)就很好地解決了上述問題。借助高速發(fā)展的移動(dòng)通信技術(shù)和流暢的數(shù)據(jù)傳輸速度，讓智能手機(jī)大行其道，特別是Android系統(tǒng)下的智能手機(jī)，具有便攜、物美價(jià)廉、系統(tǒng)開源等特點(diǎn)，占據(jù)智能手機(jī)大片的市場(chǎng)份額。這種高效、便捷的系統(tǒng)結(jié)合傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)管理的信息化和網(wǎng)絡(luò)化。因此，本文設(shè)計(jì)了一種基于安卓平臺(tái)下的橋式起重機(jī)安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)。

1 需求分析

需求分析是軟件設(shè)計(jì)的第一步，不是確定系統(tǒng)怎樣完成工作，而是確定系統(tǒng)必須要完成所需的工作，也就是對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)提出完整清晰、準(zhǔn)確具體的要求。目的就是要深入地描述軟件各個(gè)部分的具體功能，同時(shí)明確各部分的權(quán)限[1,2]。對(duì)于本系統(tǒng)，就是要實(shí)現(xiàn)監(jiān)管者對(duì)日常安全生產(chǎn)的管理。

本次設(shè)計(jì)的安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)，就是為了方便地實(shí)現(xiàn)監(jiān)管的信息化和網(wǎng)絡(luò)化。根據(jù)當(dāng)前的市場(chǎng)環(huán)境，經(jīng)過調(diào)查分析，確定系統(tǒng)的主要功能有：生產(chǎn)計(jì)劃管理、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)情況管理、員工安全出勤管理、工廠生產(chǎn)情況實(shí)時(shí)拍照上傳管理、查看工廠溫度、安全規(guī)章管理。具體內(nèi)容如下：

1）生產(chǎn)計(jì)劃管理：工廠定期都會(huì)制定不同的生產(chǎn)計(jì)劃，即在規(guī)定的時(shí)間里完成多少生產(chǎn)任務(wù)。工廠生產(chǎn)部門會(huì)定期把生產(chǎn)計(jì)劃發(fā)布到后臺(tái)，監(jiān)管者可在前臺(tái)瀏覽相應(yīng)的信息，隨時(shí)指導(dǎo)和了解生產(chǎn)任務(wù)，便于向相關(guān)部門及時(shí)反映近期生產(chǎn)情況。

2）機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)情況管理：在生產(chǎn)車間，需要定期對(duì)車床、銑床等機(jī)器設(shè)備進(jìn)行安全檢查，檢查結(jié)果要求實(shí)時(shí)上傳到后臺(tái)服務(wù)器，監(jiān)管者可以第一時(shí)間知道機(jī)器的工作狀況。當(dāng)檢查結(jié)果異常時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)向監(jiān)管員手機(jī)發(fā)送短信提示，監(jiān)管員可以馬上聯(lián)系有關(guān)部門解決問題。

3）員工安全出勤管理：在加工生產(chǎn)過程中，對(duì)于操作加工設(shè)備的工作人員提出了安全操作的要求，比如操作銑床、龍門刨床等加工設(shè)備的工作人員，必須穿戴規(guī)范才可上崗操作，因此需要記錄工作人員的出勤或上崗情況，由當(dāng)天值班的人員登記并上傳后臺(tái)，作為安全操作檢查，以方便監(jiān)管者查看是否按照安全要求進(jìn)行生產(chǎn)。

4）工廠生產(chǎn)情況拍照上傳管理：主要是監(jiān)管者檢查工廠作業(yè)時(shí)或遇到突發(fā)狀況的時(shí)，可以直接用手機(jī)拍照然后上傳到后臺(tái)，及時(shí)聯(lián)系相關(guān)人員應(yīng)對(duì)各種突發(fā)狀況，也可以作為后期記錄和調(diào)查取證的資料存檔。

圖1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

5）工廠溫度管理：當(dāng)天值班人員可以把每天工作時(shí)間如早8點(diǎn)到晚6點(diǎn)的溫度，每間隔一個(gè)小時(shí)的車間溫度采集并上傳至后臺(tái)，監(jiān)管員實(shí)時(shí)可以查看車間的溫度情況。當(dāng)溫度異常時(shí)，會(huì)對(duì)某些零件如齒輪的生產(chǎn)或裝配產(chǎn)生影響，監(jiān)管員便可聯(lián)系相關(guān)部門進(jìn)行處理，以保持車間的正常生產(chǎn)。

6）安全規(guī)章管理：將安監(jiān)部發(fā)布的最新安全生產(chǎn)規(guī)章上傳到后臺(tái)。監(jiān)管者可以第一時(shí)間查看最新的安全生產(chǎn)規(guī)范，同時(shí)向生產(chǎn)第一線的員工傳達(dá)最新的安全生產(chǎn)要求。系統(tǒng)功能如圖1所示。

2 Eclipse開發(fā)工具和ADT

Eclipse是一個(gè)開放源代碼、基于java的可擴(kuò)展開發(fā)平臺(tái)。目前的Eclipse本身就具備資源管理和外部程序的功能，加上無所不能的插件，將構(gòu)成一個(gè)豐富多彩的工作開發(fā)環(huán)境。ADT（Android Development Tools），即安卓開發(fā)工具，作為插件安裝在Eclipse上，構(gòu)成安卓開發(fā)環(huán)境[3]。

3 系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)

本次的系統(tǒng)是由Android客戶端結(jié)合免費(fèi)開源的Tomcat服務(wù)器、MySQL數(shù)據(jù)庫、jdbc、Servlet技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

Android客戶端采用“MVC”架構(gòu)實(shí)現(xiàn)。M（Model）模型層：處理業(yè)務(wù)邏輯層，諸如對(duì)數(shù)據(jù)庫的操作，對(duì)網(wǎng)絡(luò)等的操作都放在該層處理。V（View）視圖層：用來顯示與用戶交互的界面，這是整個(gè)架構(gòu)唯一可以讓用戶可以看到的部分，接受用戶的輸入，顯示用戶的處理結(jié)果，用XML文件描述。C（Controller）控制層：根據(jù)用戶的輸入，控制界面的數(shù)據(jù)顯示并及時(shí)更新model層對(duì)象的狀態(tài)[4]。Android的控制層大部分由activity實(shí)現(xiàn)，但是本次的系統(tǒng)大部分是采用Fragment實(shí)現(xiàn)。一個(gè)Activity可以擁有多個(gè)Fragment，可以把Fragment想象成Activity中的模塊，看成輕量級(jí)的Activity，不需要在AndroidManifest（配置清單文件）中配置[5,6]。

系統(tǒng)Web服務(wù)器采用Tomcat服務(wù)器，通過HTTP協(xié)議向Web服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求，相應(yīng)的Servlet響應(yīng)Web服務(wù)器的請(qǐng)求并進(jìn)行業(yè)務(wù)處理，然后Servlet通過jdbc訪問遠(yuǎn)程的MySQL數(shù)據(jù)庫，在以json數(shù)據(jù)格式返回給Android客戶端，Android客戶端在對(duì)json數(shù)據(jù)格式解析[7]。具體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

該系統(tǒng)有且僅只由監(jiān)管員統(tǒng)一管理，當(dāng)監(jiān)管員第一次登錄的時(shí)候，必須先設(shè)置好用戶名和密碼，然后才可以登錄客戶端。在成功登錄系統(tǒng)后，監(jiān)管員就可以隨時(shí)查看當(dāng)天的溫度、生產(chǎn)計(jì)劃等。如圖3所示為登錄界面。

系統(tǒng)各個(gè)功能是基于Android4.2模擬器平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的。監(jiān)管員登錄后顯示主界面，手指向右滑動(dòng)，出現(xiàn)左側(cè)邊欄，可看到生產(chǎn)計(jì)劃管理、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)情況管理、員工安全出勤管理、工廠生產(chǎn)情況實(shí)時(shí)拍照上傳管理、查看工廠溫度、安全規(guī)章管理各個(gè)模塊。點(diǎn)擊各模塊可以隨時(shí)查看工廠近期的生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)用的機(jī)器是否安全良好、員工近期是否安全出勤、有關(guān)人員拍照上傳的工廠近期的圖片、當(dāng)天的車間溫度、工廠的安全生產(chǎn)規(guī)章，如圖5所示為安全規(guī)章。

圖3 系統(tǒng)登錄界面

圖4 系統(tǒng)功能界面

圖5 安全規(guī)章界面

5 結(jié)束語

在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)的各個(gè)方面提出了更多更高的要求。借助智能手機(jī)方便、快捷的特點(diǎn)，提出了基于C/S架構(gòu)的橋式起重機(jī)安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)，通過HTTP與服務(wù)器交互，設(shè)計(jì)了基于Android平臺(tái)的橋式起重機(jī)安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)管橋式起重機(jī)的安全生產(chǎn)，很好地?cái)U(kuò)展了Android智能手機(jī)應(yīng)用的領(lǐng)域，同時(shí)提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，為傳統(tǒng)制造業(yè)的發(fā)展提供了一定的參考。

[1] 孟亞輝.淺談軟件項(xiàng)目開發(fā)過程中的需求分析[J].科技信息,2009(11):43-44.

[2] 馮阿芳,石研.軟件需求分析的思考[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品精選,2010(16):45-45.

[3] 蘇年樂,王曉雙,李群,王維平.基于Eclipse平臺(tái)的導(dǎo)航仿真系統(tǒng)集成[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2008,28(3):780-781.

[4] 邊霞,趙奎,胡曉勤,趙輝.基于MVC的文件備份后臺(tái)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2011,32(9):3196-3197.

[5] 任玉剛.Android開發(fā)藝術(shù)探索[M].北京:電子工業(yè)出版社，2015.

[6] 郭霖.第一行代碼[M].北京:人民郵電出版社,2014.

[7] 陳銳,李永忠,彭栩.Android平臺(tái)下的物業(yè)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子設(shè)計(jì)工程,2016,24(23):39-41.

Design of safety production management system for bridge crane based on Android platform

DAI Bang, SHA Ling

TH215

：B

1009-0134(2017)07-0029-02

2017-04-04

戴邦（1992 -），男，湖北人，碩士研究生，研究方向?yàn)镃AD/CAM、智能制造。