设备管理系统，MES管理系统与工厂自动化设备对接的方式，北京天思天心助力企业信息化，智慧化，可视化，数字化

乔先生

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2023-02-24 11:37

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设备管理系统
2023-02-08 14:13·MES系统开发
第1章系统概述

1.1 设备管理系统现状
随着二十一世纪的到来，信息化技术已经深入到社会生活的各个方面，直接影响和彻底改变着人们的工作、学习、生活的方式和质量。目前人们对于计算机系统使用的自动化与互动性的需求愈来愈多，对于公共管理系统的智慧性、开放性的期望愈来愈高，人们在使用、查询和管理信息资源时，迫切需要有一种快捷、简便、先进的查询管理工具。为了顺应这一时代要求，在大中专院校实验室中研制一套实验设备的管理系统，是非常实用和必要的。 “实验室设备管理系统”，就是顺应上述需求而设计开发的。它利用数据库技术有效地组织和存储数据、获取和管理数据；可以实现实验室设备的集中和自动化管理；能够及时、完整、准确地提供实验室中仪器设备的种类和仪器设备的性能指标。让使用者能够方便、快捷地查询到需要的信息或资料，管理者也可以及时、方便地进行数据的增删及修改。系统符合简便、经济、高效的原则，具有人机交互性好、操作简单灵活等特点。可提高服务档次和服务质量，优化服务环境，为服务对象提供方便，并相对地减轻工作人员的劳动强度；同时，大量数字化信息的制作，可使信息交流轻松地走上网络化、国际化、标准化的道路，有利于提高知名度，树立现代化的形象。本系统设计的主要内容是：完成实验室设备的数据查询、数据更新、数据输出和数据安全性管理。具体方案是：建立一个实验室设备的数据库，设计可行的数据库结构；完成数据库管理系统的设计，用于数据的收集、处理、管理、更新等工作；完成数据的输出工作；生成不依赖于开发环境的可执行程序，能够正常运行，实现预定功能。软件系统：由基于高级语言版本、软件开发平台和软件运行环境等组成。

1.2 设备管理系统特点
为了使系统能够更好的为用户服务，系统应该具有以下特点：

1. 方便的操作：图形化的界面、方便的操作性，简单直观是管理系统最基本的要求之一。用户对系统的操作只需要鼠标和少量的键盘输入，加上界面和菜单显而易见，所以即使是计算机基础很差的用户经过简单的培训后，都能很快地熟练操作。其人性化设计，简单的操作步骤，交流的界面设计，符合当今社会科技以人为本的设计理念。

2. 实用与高效：实验室设备管理系统应该具有的强大适应能力和简便实现能力。系统运行的高效性是我们追求的目标之一。功能强大，该系统把分散在实验室的所有物品那信息实行统一、集中、规范的收集管理，建立分类编号管理、电脑存储查询等现代化、专业化的管理。使用中体现效率高效性，该系统的使用体现了计算机操作的高效性，用时短，内容多的特点。

3. 功能性多样化：该系统将具有强大的功能性，能满足实验室管理的基本需要，发挥计算机管理的优势。有错误识别能力，当用户操作出现错误时，系统将提出警告，并能提示正确的操作，避免系统被破坏。

4. 稳定和安全：实验室设备管理系统需要具一定的安全性。通过系统内部自设的检验来对系统登录用户实施核查，提高了整个系统的安全性，满足系统的安全性需求。其具有有一定的安全性，系统内部的权限校验保证了实验室资料的安全，保障了实验室利益。

5. 方便的维护和更新：系统使用后，维护工作将是一个长期的工作，系统将充分考虑维护工作的需求，通过相应手段降低维护工作量及难度，从而达到保证运行可靠及节省费用的目的。

第2章系统分析

2.1 系统功能分析
在设计实验室设备管理系统之前，首先要对系统的设计目的和应用背景进行分析。在进行设计目的分析时，应搞清楚该系统要解决一个什么样的问题、需要存储哪些数据、能够提供哪些信息、完成哪些功能等。应用背景指系统应用于一个什么样场合。对于系统的分析，可以看出本系统对实验人员管理、实验课管理、实验用品管理都可起到重要作用，与传统管理相比，避免了由于手工书写报表而造成的失误，也大大地降低了劳动强度，减少了出错的机率。利用基于B/S系统的管理系统，不仅方便简单，更重要的是可以满足学校的实际情况和具体要求，同时即使学校将来有了新的要求也可以方便的升级维护。学校实验室管理系统将进一步促进学校实验室的管理。在对本系统应用环境和需求进行收集和分析后得到此管理系统基本功能如下：

（1）人员管理功能：通过教师人员添加和实验通知中相关内容，一方面，我们可以随时查看实验教师的相关信息，便于其他学生和其他人员认识和熟悉实验教师；另一方面，利用实验室管理系统，我们可以随时统计和打印每个实验教师每周和每个学期完成的实验工作量。利用计算机管理不仅公开、透明，也可以避免手工统计的繁琐和错误。

（2）实验管理功能：通过实验通知中相关内容，我们可以使实验的管理更加规范化。系统要求每次实验必须录入实验项目，实验教师和试验日期以及使用的实验用房；实验完成后要录入实验成绩并及时统计打印才计算实验教师和实验人员的工作量。这些都进一步保证了实验课管理的规范化。利用计算机及网络管理不仅规范，同时也方便领导通过网络了解和检查实验课的开出情况及相关内容。

（3）实验用物品管理功能：通过实验仪器明细表、实验用品入库表和借用、实验物品损坏登记等相关内容，对新购买仪器建立该设备的账、卡，由专职管理人员进行管理和维护，并保证其正常使用，实验仪器使用过程中损坏、维修等也要及时登记并按学校相关规定处理。通过计算机系统管理，学校教师可以及时了解、预约大型实验仪器的使用。通过实验用品的使用情况，一方面我们可以方便及时的了解目前实验室各种实验用品的实际数量，我们也可以根据程序设计提醒我们及时购买需要的实验用品；另一方面，通过实验用品借用表，也可以方便的统计出各个实验以及不同班级同一个实验中实验用品的使用情况，这在一定程度上也可以促进实验用品的节约。

2.2 系统环境分析

2.2.1 硬件系统

设备管理系统对硬件系统要求并不是很高，只需流畅运行IIS服务器即可。但过低的配置将拖慢系统并对系统的稳定性大打折扣。综合这两点，考虑到目前市场硬件性价比，我们采用以下配置：

· 处理器：Intel P4 2.0G

· 内存：512M

· 硬盘空间：80GB

· 显卡：集成显卡

2.2.2 软件系统

设备管理系统对软件系统第一是操作系统的要求，操作系统要求稳定、安全、功能强大，性能好的操作系统可以使服务器运行流畅，减少崩溃的可能性。考虑到通用性和实用性，选择了常见的Windows XP sp2的操作系统。其次是服务器的选择，服务器要求弄满足ASP技术功能，稳定性和流畅性要较好并且方便使用。考虑到系统和实用，这里选择IIS5.0作为系统服务器，它是微软公司主推的服务器，能对ASP提供良好的支持。数据库采用桌面数据库Access 2000，利用学校现有软硬件资源，运行于机的xp下，具有对硬件要求低、容易操作、开发成本低等特点。以下为系统软件配置：

· 操作系统：Windows XP sp2

· 服务器：Internet Information Server(IIS)5.0

· 数据库：Microsoft Access 2000

2.3 系统相关技术

2.3.1 B/S架构

B/S（Browser/Server）结构即浏览器和服务器结构。它是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下，用户工作界面是通过WWW浏览器来实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，但是主要事务逻辑在服务器端（Server）实现，形成所谓三层3-tier结构。这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本（TCO）。

以目前的技术看，局域网建立B/S结构的网络应用，并通过Internet/Intranet模式下数据库应用，相对易于把握、成本也是较低的。它是一次性到位的开发，能实现不同的人员，从不同的地点，以不同的接入方式（比如LAN,WAN,Internet/Intranet等）访问和操作共同的数据库；它能有效地保护数据平台和管理访问权限，服务器数据库也很安全。特别是在JAVA这样的跨平台语言出现之后，B/S架构管理软件更是方便、快捷、高效。

图2.1 B/S关系示意图

2.3.2 ASP技术

Microsoft Active Server Pages 即我们所称的 ASP ，其实是一套微软开发的服务器端脚本环境， ASP 内含于 IIS 3.0 和 4.0 之中 , 通过 ASP 我们可以结合 HTML 网页、 ASP 指令和 ActiveX 元件建立动态、交互且高效的 WEB 服务器应用程序。有了 ASP 你就不必担心客户的浏览器是否能运行你所编写的代码，因为所有的程序都将在服务器端执行，包括所有嵌在普通 HTML 中的脚本程序。当程序执行完毕后，服务器仅将执行的结果返回给客户浏览器，这样也就减轻了客户端浏览器的负担，大大提高了交互的速度。

图2.2 ASP关系示意图

2.3.3 Access数据库技术

Microsoft Access是一种关系式数据库，关系式数据库由一系列表组成，表又由一系列行和列组成，每一行是一个记录，每一列是一个字段，每个字段有一个字段名，字段名在一个表中不能重复。图1是一个“产品”表的例子。“产品”表由10个记录组成，一个记录占一行，每一个记录由产品ID、产品名称、库存量、订货量、单价和折扣率6个字段组成。“产品ID”是字段名，其下面的1，2等是字段的值。表与表之间可以建立关系（或称关联，连接），以便查询相关联的信息。Access数据库以文件形式保存，文件的扩展名是MDB。

第3章系统设计

3.1 系统结构图

3.1.1 总系统结构图

总系统结构图是网站整体的布局。主页下分四个页面，一个为自连接，一个为实验记录，一个为物品记录，一个为借用记录。页面下方有管理员入口，通过验证登入后进入管理页，管理页内分五个页面。一个为前台教师用户，一个为后台管理员用户，一个为物品记录管理，一个为物品借用管理，一个为实验通知管理。

图3.1 系统结构图

3.1.2 主页功能结构图

主页是用来给用户初始登入的地方，它需要直观的给用户提供信息和方便的操作。根据要求，主页右方显示实验记录列表和用户借用列表。主页左方有实验记录查询和物品借用查询。在界面上方有前台教师用户登入入口，下方有后台管理员登入入口。

图3.2 系统结构图

3.1.3 管理页结构图

管理页面分两个部分，用户管理和信息管理。用户管理下有前台教师用户管理和后台用户管理，信息管理下有物品记录管理，物品借用管理和实验通知管理。

图3.3 系统结构图

3.2 系统模块设计

系统共有五个模块组成，它们组成了整个实验室设备管理系统。下面分别介绍本系统的五个功能模块作用：

(1)主界面

贯穿整个系统的是界面的操作。用户打开系统，首先看到的便是系统主界面，通过主界面来选择所需要的模块功能进行操作。首页布置要求简洁明了而又不失实用性，用户通过初始画面能看到最重要的信息，几个功能链接分别位于系统显眼处。主页采用绿色简明色调，系统其他功能界面也采用此风格，为此配合整个系统的美观性。

图3.4 系统首界面

(2) 用户管理

用户管理指的是可以根据不同的情况对系统的用户进行增加和修改删除等工作。其中一部分分两块，后台管理用户和前台教师用户。后台管理用户指的是传统意义上能登入后台的管理员，他的权限最大，能对所有功能进行操作，所以一般只有少数熟悉系统的可靠人员才能担任。而前台教师用户是普通教学教师，教师登入可以进行信息的查询和检索，从而能方便教学计划的安排。

图3.6 用户注册页面

(3) 物品管理

物品管理是设备管理系统的核心功能之一，它能为对设备物品进行添加、修改和删除。同时保存着物品的信息，如型号、入库日期、数量、价格、存储位置等。

图3.7 物品管理

(4) 物品借用管理

本应用模块的主要功能是提供对物品的合理使用，也是设备管理系统核心功能之一。它能实现对物品设备的借用管理工作，包括借用教师、借用日期、借用数量、是否归还等。

图3.8 物品借用管理

(5) 实验通知管理

本应用模块作为系统的辅助功能，并不如前面两个模块那么重要，但它的存在能为系统功能更加完善。实验通知模块能为教师和学生提供简明的实验信息，从而可以快速更好地对实验做好准备。

图3.9 实验通知管理

3.3 数据库设计

3.3.1 总体设计：

数据库是ASP系统中的根本，它储存了管理系统中的所有信息。在此设备管理系统中，设立数据库用来存储用户、物品器材、实验记录等信息。考虑到系统并不是大型数据系统，所以采用单个数据库即可，然后再分为各个详细的数据表。

在此系统中，管理模块设计了两个表admin和teacher，分别用来存放用户管理中的后台管理用户和前台教师用户信息。在物品仪器管理部分，我设计了两个表来存放，haopin和hpname。haopin存放的是物品详细信息，如入库日期、个数、价格等等，hpname是物品的名称信息，两个表分别存放各自信息，这样可以使数据简洁直观，两表之间用数据库连接关联。在物品借用模块，我用了一个jljieyong表来存放，里面放有借用教师、借用日期、借用数量等信息。实验通知部分我用的是yanshishiyan这个表，里面存放了实验名称，实验的年级学部等信息。整个系统数据库大致如此，各表之间功能明确，关系清楚，对系统实现具有很大帮助。

3.3.2 访问数据库

ASP访问数据库首先是根据ASP内置的ADO对象新建所需数据库对象，然后按照建立数据库连接，当需要存取数据库时，必要要做的前期工作就是使用ADO中的connection对象与要操作的数据库建立连接。

Set conn = Server.CreateObject("ADODB.Connection")

这条语句使用server对象createobject方法，建了一个名为conn的connection对象。

connstr="Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;DataSource="&Server.MapPath(""&mysys.mdb"")

conn.Open connstr

这条语句用来打开连接链接数据库。注意使用server对象的mappath方法取得说要连接的数据库路径，这里路径为mysys.mdb这个数据库。

3.3.3 数据对象的操作

Recordset对象是ADO最为重要的子对象，也是存取数据库内容最不可或缺的对象。通常用connection对象的excute方法对所连接的数据库执行SQL命令，然后将结果放入指定Recordset对象变量中。以下为操作方法：

Set Recordset=Conn.Execute(SqlStr)

这里创建并打开对象Recordset，其中Conn是开始创建的连接对象，SqlStr是一个标准的SQL语句。如：SqlStr=“Select * From admin”

Set Recordset=Conn.Execute(SqlStr)

这条语句执行后，对象Recordset中就选定了表admin中的所有记录。

3.4 数据表设计
数据表是数据库中的详细项目，如何合理有效设计数据库表对系统稳定高效运行起着至关重要影响。根据系统总体分析，在这个系统中共设置了七个表，分别如下：

admin ——管理员

haopin ——物品

hpname ——物品名

jljieyong ——借用记录

sytongzhi ——实验通知

teacher ——教师用户

yanssy ——实验记录

各表作用

表名

admin

haopin

hpname

jljieyong

sytongzhi

teacher

yanssy

作用

存放管理员信息

存放物品信息记录

存放物品名称记录

存放借用记录

存放实验通知记录

存放前台教师信息

存放实验记录

七个数据表分别对应各个功能模块，每个表又划分为各个字段，用来存放实验室管理系统的各个信息，下列为详细列表：

字段名

admin

userpassword

数据类型

自动编号

文本

注释

管理员编号

管理员姓名

管理员密码

表3.1 admin

字段名

adddata

jhsl

数据类型

自动编号

日期

数字

文本

数字

货币

数字

注释

物品编号

入库日期

进货数量

单位

借用数量

单价

存放教室

物品型号

表3.2 haopin

字段名

hpid

hpname

数据类型

自动编号

数字

文本

注释

记录编号

物品编号

物品名称

表3.3 hpname

字段名

hpid

teid

jydata

jysl

ghdata

ghsl

ghteid

类型

自动编号

数字

日期

数字

日期

数字

注释

借用记录编号

物品编号

借用教师编号

借用日期

借用数量

归还日期

归还数量

归还教师编号

表3.4 jljieyong

字段名

teid

nameid

data

xbid

yjid

数据类型

自动编号

数字

日期

数字

注释

通知编号

发布教师编号

试验编号

发布日期

学部编号

年级编号

是否完成

表3.5 sytongzhi

字段名

username

name

数据类型

自动编号

文本

注释

教师id

教师登入名

教师名字

教师登入密码

表3.6 teacher

字段名

name

xbid

yjid

数据类型

自动编号

文本

数字

注释

实验编号

实验名称

学部编号

年级编号

表3.7 yanssy

第4章系统实现
4.1 用户登入
用户登入模块是实验室设备管理系统最基本也是任何系统最根本的模块。该模块用来检测用户的合法性，为系统设一道门，防止非法用户未经授权便直接登入管理页面。登入页面不直接显示在主页，需要熟悉系统的人才能进入。只用熟悉系统并通过登入验证的用户才能合法登入，否则则显示错误并返回登入状态。

完整的登入模块分为两个部分，一个是登入主页面，它用来接收用户输入的数据，如用户名和密码；另一个是在后台检测的页面，它对用户输入的用户名和密码与数据库中管理员信息对比，若符合则进入管理页面，否则返回登入页面并提示错误。检测页面在数据库核对管理员信息时使用循环查询直到最后一条记录，若有则返回并通过验证，若直到最后条记录还未找到符合信息，则退出返回登入页面。下面是该系统登入模块检验模块部分代码：

dim admin,UserPassword,passcode

admin=FormatSQL(replace(trim(request.form("admin")),"'",""))

UserPassword=FormatSQL(replace(trim(request.Form("UserPassword")),"'",""))

set rs=server.CreateObject("adodb.recordset")

rs.Open "select * from admin where UserPassword='"&UserPassword&"' and admin='"&admin&"' " ,conn,1,1

if UserPassword=rs("UserPassword") and admin=rs("admin") then

session("admin")=trim(rs("admin"))

session.Timeout=100

response.Cookies("timesshop")("admin")=trim(request.form("admin"))

rs.Close

set rs=nothing

conn.Close

set conn=nothing

response.Redirect "index.asp"

else

response.write "<script LANGUAGE='javascript'>alert('你的密码错误，登入失败！') </script>"

rs.Close

set rs=nothing

end if

4.2 用户管理
用户管理模块是对用户信息管理的部分，它属于系统安全的范畴，通过合理的用户权限定义，能防止无关人员进入系统并且能对系统提供最大限度的安全。用户管理模块分为两个部分，前台教师用户管理和后台管理用户管理。前台教师用户管理能够对教师用户名、密码、所在学部进行管理，可以添加、删除、修改用户。后台管理用户能够对管理员姓名、密码进行操作。能够进行添加、修改和删除。

两个部分设计思路一致，可以用同样方法实现。分别采用显示页面进行数据显示输入和后台操作页面对输入数据进行处理，根据输入数据的差别将功能分类。实现方式如下：

set rs=server.CreateObject("adodb.recordset")

rs.open "select * from admin",conn,1,3

rs.addnew

rs("admin")=trim(request.form("admin2"))

rs("UserPassword")=trim(request.form("UserPassword2"))

rs.update

rs.close

set rs=nothing

response.Write "<script language=javascript>alert('添加成功！');history.go(-1);</script>"

response.End

4.3 物品记录
物品记录模块作用是在管理中添加新的设备物品，修改物品信息以及删除无用设备，是实验室设备管理系统中重要组成部分。在添加部分中，可填写物品名称、型号、数量、单价、存放位置和入库日期，完全详细地表示物品状态。

物品记录模块的实现是通过两个部分，一个页面显示物品记录与操作者进行人机对话，另一个在后台进行处理。在人机对话页面中，考虑到安全性，对用户填写数据利用if进行检测。添加修改删除采用连接数据库，对数据库中相应表进行操作，添加则直接用addnew添加记录。修改先定位到当前记录，再对记录进行重新写入。删除则定位到相应记录进行删除操作即可。下面为部分实例代码：

set rs=server.CreateObject("adodb.recordset")

rs.open "select * from haoping",conn,1,3

rs.addnew

rs("hpid")=int(request.form("hpid1"))

rs("jhsl")=int(request.form("jhsl"))

rs("jy")=int(request.form("jhsl"))

rs("fj")=int(request.form("fj"))

rs("adddate")=trim(request.form("adddate"))

rs.update

rs.close

set rs=nothing

response.End

4.4 物品借用
物品借用模块是实验室设备管理系统的核心部分，是必不可少的部分，它的设计好坏直接影响到系统使用的效率。在这部分中，采用两个页面来进行处理。jyjl.asp用来接收用户数据并且显示已有数据，savejyjl.asp用来进行后台处理，将前者接收的数据添加或修改。

对物品借用模块的设计思路是管理员可将教师借用物品、型号、数量、借用日期一一记录，在借用过程中可显示剩余物品个数，防止物品借用数为负。添加记录后，管理员也可对记录进行修改操作，等教师将物品还回，可对记录进行标记并且记录还回时间。还回分为全部还回和部分还回，部分还回是在还回数量小于借用数量时自动发生，当物品全部还回则不存在这种情况。若物品损坏也可对其记录，系统自动在物品总数中减除这部分物品数量。在对物品借用模块实现过程中，考虑到系统稳定性，需要对用户输入数据进行检测，若出错则对用户进行提示。savejyjl.asp根据jyjl.asp传送的信息进行判断是修改还是添加还是删除，分别用case来进行处理。下面是部分实现代码：

set rs=server.CreateObject("adodb.recordset")

rs.Open "select * from jljieyong where id="&id,conn,1,3

ghsl=int(request.form("ghsl"))

jysl=rs("jysl")

shsl=jysl-ghsl

if rs("ghsl")<int(request.form("ghsl")) or trim(request.form("selectid"))<>"" then

rs("ghdate")=date()

end if

if int(request.form("zx"))=1 then

rs("zx")=int(request.form("zx"))

set rs1=server.CreateObject("adodb.recordset")

rs1.Open "select * from jlsunhao",conn,1,3

rs1.addnew

rs1("qh")=int(request.form("qhh"))

rs1("idhp")=int(request.form("idhp"))

rs1("jyid")=id

rs1("qcid")=int(request.form("qcid"))

rs1.Update

rs1.Close

end if

rs.Update

rs.Close

response.Write "<script language=javascript>alert('修改成功！');history.go(-1);</script>"

response.Redirect "jyjl.asp"

4.5 实验通知管理
实验通知管理模块是实验室设备管理系统的辅助模块，虽然没有物品记录和物品借用模块那么重要，但它具有重要的信息发布功能，能帮助教师直观了解最新的实验记录，对系统的高效性有着明显的提升作用。它的设计思想是，能在显示已经存在的实验记录基础上，在下方可进行实验记录的添加。能够对教师、年级、实验类别、试验日期等进行添加。这些能直观反映出实验的状态，帮助教师快速了解实验。它的实现方法同样是采用两个页面，一个在前台接收用户输入的数据，另一个在后台进行数据处理，此模块基本功能有添加修改删除记录。下面是部分实现代码：

第5章系统测试

5.1 测试环境
硬件环境

· CPU:Intel P4 1.6G

· RAM:512M

· HD:120GB

· Graphic Card:ATI9550 128M

软件环境

· OS：Windows XP sp2

· SERVER：Internet Information Server(IIS)5.0

· DB：Microsoft Access 2000

5.2 测试过程与结果
安装好IIS，在管理工具里打开Internet信息服务。网站主目录定位到系统文件夹。

打开IE浏览器，输入http://loacalhost。测试设备管理系统主页面是否能正常显示，主页数据是否显示正常。点击主页各个链接进行测试，实验记录、物品目录、物品借用记录能否正常显示。