摘 要

从古至今，人类文明的发展都离不开对工具的使用，现代社会中为了满足对体积大、重量重的物体的搬运工作的需求，各种类型的起重机械逐渐走入人们的视线，并在各种场景中起到了十分重要的作用。但是伴随着起重机械的大量使用以及起重机械能够适应的工作场景越来越复杂，对起重机械的监控和管理提出了重大的挑战，以往都是起重机械使用公司或者个人专门安排起重机械监控专员来对正在工作的起重机械进行检查。但是现在的起重机械体积越来越大，高度越来越高，对监控人员的技术提出了挑战更对监管人员的人生安全造成了巨大的威胁[1]。缺乏有效的监督与管理是造成事故频发的主要原因之一。

为此如何监督与管理好这些设备,确保作业的安全可靠性,提高企业的经济效益,是现代企业管理的目标之一。国家质检总局和国家安全监管总局联合印发《大型起重机械安装安全监控管理系统实施方案》部署在“十二五”期间，以公路建设、铁路建设、船舶修造等行业领域为重点,以提高大型起重机械本质安全为目的,以使用单位和生产单位为主体,逐步实现在大型起重机械上安装安全监控管理系统的任务[2]。

本论文内容是一款基于java web 的起重机械相关信息实时查询系统，采用java语言开发和SSM（Spring Spring MVC Mybatis）后端架构编写完成。主要完成的工作可以概括为以下几个方面：

（1）对国内外有关机械安全监控系统的研究现状及动态做出回顾和展望，提出基于web技术的起重机械结构只能检测和在线查询的研究思路。

（2）对起重机械查询系统的需求进行了总体分析与设计，系统采用SSM框架、选用MySQL数据库和Tomcat服务器来实现。

（3）实现了起重机械信息查询系统人机交互的友好设计。开发完成整个系统后，对各功能进行完整的测试。

本文中所设计实现的起重机械信息查询系统在完成线上部署以后，它可以为起重机械的管理提供极大的便利，能够很好的完成对起重机械远程监控的需求。

关键词：起重机械、查询系统、java技术、SSM框架。

Abstract

With the development of the national economy, the use of cranes in port terminals, railway loading, unloading yards, construction sites, and shipyards is becoming more. Due to factors such as large weight, strong job continuity, and harsh on-site environment, lifting machinery is prone to meet various accidents during actual use, resulting in irreparable personal injury and heavy property damage. In order to guarantee the safety of lifting machinery, the National Bureau of Standards has issued Safety Regulations for Lifting Machinery. The basic requirements for the safety requirements for the design, manufacture, inspection, scrapping, use and management of lifting machinery have been made. The General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of China (AQSIQ) and the State Administration of Safety Supervision jointly issued the Implementation Plan for the Installation of Large-scale Hoisting Machinery Safety Monitoring and Management Systems, which was deployed during the “Twelfth Five-Year Plan” period and focused on road construction, railway construction, shipbuilding, and other industrial fields to increase the purpose of the intrinsic safety of large-scale lifting machines is to use units and production units as the main body, and gradually realize the task of installing safety monitoring and management systems on large-scale lifting machines. Despite this, casualties and equipment accidents caused by cranes are common. The lack of effective supervision and management is one of the major causes of accidents. Therefore, how to supervise and manage these equipment, ensure the safety and reliability of operations, and improve the economic efficiency of enterprises are one of the goals of modern enterprise management.

The content of this paper is a java-web based real-time query system for crane-related information. It is written using java language development and SSM (Spring Spring MVC Mybatis) backend architecture. The main completed work can be summarized as the following aspects:

(1) Review and prospect the research status and dynamics of mechanical safety monitoring systems at home and abroad, and propose research ideas based on web technology that crane machinery structure can only detect and on-line inquiry.

(2) Overall analysis and design of the requirements of the crane machinery query system. The system adopts the SSM framework, selects MySQL database and tomcat server.

(3) The friendly design of the human-machine interaction of the crane information inquiry system was realized. After developing a complete system, complete testing of each function.

After the crane information query system designed and implemented in this paper has been deployed on the line, it can provide great convenience for the management of hoisting machinery and can complete the need for remote monitoring of hoisting machinery.

Keyword: lifting machine; query system; java technology; SSM framework

目录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2研究现状 1

1.2.1国内研究现状 1

1.2.2国外研究现状 2

1.3本文主要研究内容 2

1.4论文的组织结构 3

第2章 web相关技术介绍 3

2.1 MySQL数据库介绍 3

2.2 SSM框架介绍 4

2.2.1 Spring MVC与Struts2比较 4

2.2.2 Spring框架介绍 4

2.2.3 Spring MVC框架介绍 5

2.2.4 Mybatis 框架介绍 5

2.3 MVC和SSM框架 6

2.3.1 MVC架构设计 6

2.3.2 基于SSM框架的MVC实现 7

2.4 本章小结 8

第3章 起重机械信息查询系统需求分析及设计 9

3.1基于web的起重机械信息查询系统 9

3.1.1系统信息需求分析 9

3.1.2系统功能需求分析 9

3.1.3系统性能需求分析 9

3.2基于web的起重机械信息查询系统结构设计 11

3.3基于web的起重机械查询系统功能设计 11

3.3.1 系统功能模块 12

3.3.2 系统用例分析 12

3.3.3 E-R图 13

3.4本章小结 14

第4章 起重机械信息查询系统实现 15

4.1 系统开发环境 15

4.1.1 开发语言 15

4.1.2 开发工具 15

4.2 SSM框架集成设计 15

4.3 系统代码组织结构 16

4.4 系统功能实现 17

4.4.1 系统功能实现 17

4.4.2 系统功能展示 18

4.5本章小结 18

第5章 系统测试 19

5.1 测试目的 19

5.2 测试方案 19

5.3 本章小结 20

第6章 总结与展望 21

致谢 22

参考文献 23

第1章 绪论

1.1研究背景及意义

随着当今社会科技的不断进步，经济的不断增长，人们已经逐渐从原来依赖人力劳动完成各工程建设转变到如今各式各样的工程机械顶替人力出现在工作场地，其中起重机械就占据重要的一部分。码头港口、火车货物装卸场、建筑施工现场、造船厂等，无处不见起重机械工作的身影。目前海内的起重机械制造及使用行业的发展势头十分强劲，但是由于在使用过程中起重货物严重超载、累计工作用时无法控制在合理的范围内、大风高温人工误操作对机器的不可逆损伤，起重机械在实际的操作工作中要比预期的更加容易发生各种各样的事故，容易造成极大的人员伤亡和财产损失，根据我国的特种装备信息检验网的统计，08年至今全国发生上千起特种设备事故，其中因为起重机械发生的事故占近20%，直接经济损失8亿元。

大型起重机械的多样化、复杂化而且使用数量飞速增长，相应的配套安全措施和政策明显比不上其发展趋势，所以为了督促起重机械安全管理工作也相应提升[2]。在2010年1月26号，我国国家质量监督检验检疫总局（以下文中皆简称质检总局）对外公开发布了《特种设备安全发展战略》，在该文件中着重提出了在特种设备的使用过程中应用风险评价和分级的办法实现对特种设备的科学监管，2011年3月25号，国家安全监管总局和国家质检总局联合印发了《大型起重机械安装安全监控管理系统实施方案》，该方案以提高中大型起重机械的使用安全为其根本目的，并且以该文献为主体，依靠起重机械使用操作单位和生产单位，逐渐改善全社会中大型起重机械生产和使用中的安全监督和管理体制[3]。

所以，加强目前对起重机械使用操作的实时监管，提供一个既可以免去技术人员来回奔波的查看起重机械状态的艰辛，又可以实时查询起重机械的状态的系统迫在眉睫，本文正是以此为背景编写。

1.2研究现状

1.2.1国内研究现状

目前国内有许多学者和研究机构尝试对各种类型的起重机械的相关参数进行监控，如对塔式起重机，在以塔式起重机械的起重机械结构和事故原因为基础，对塔式起重机械的最大起重重量和当前其中重量、起重小车的移动幅度、起重小车的运输速度、起重机械吊重臂的旋转角度、起重吊钩升起的高度、起重机力矩、吊臂的倾斜角度、当时的风力风速、温度湿度等参数进行检测，为塔机作业提供一个精确稳定的安全工作环境；在起重机械的在线监测系统方面，山东建筑科学研究院建设机械研究所研究了一种的测重计算方法，以此为基础结合数学模型完成了起重硬件与起重期望重量的拟合，并且结合起重机械实际测量研究结果明显显示该测量控制结果精度高、误差小；朱晓红以铁路上的救援起重吊车工作时吊臂的手里情况为基础，结合对起重车各支撑腿在起重时的受力情况以及地面坚实程度的实时监控和记录，工作人员可以从控制软件的交互界面上获取全部与当前正在工作的起重机械的作业稳定状态，对起重机械工作的安全提供了有效的监管和保障，同时进一步提高了起重机械事故救援的效率。

1.2.2国外研究现状

日本的安川株式会社的起重机械监控系统是以微波信号传输为基础将互联网通讯技术与以大数据为基础的传感监控相结合，将工作一线采集的信息传输至监控室内部，通过起重机械监控系统将传输的信息展示出来，实现对起重机械工作状态的实时掌控[4]。

马来西亚的J港使用MySQL数据库软件和服务器存储技术实现数据共享，利用互联网通讯技术将集装箱、船舶、装卸机械等工作状态信息传送至监控平台，将数字软件技术与传统起重机械监控相结合，大大简化了对港口集装箱装卸的监管难度[5]。

荷兰鹿特丹港的依赖互联网通讯协议和地理信息系统的起重机设备查询系统，其中它的地理位置管理系统。采用5G微波频段扩频技术为系统和监控硬件提供信息交换通道[6]。

1.3本文主要研究内容

本文是依靠SSM框架为系统的底层架构，根据对起重机械信息查询系统的调研分析，完成了一个可以对起重机械信息进行动态查询的系统。本文主要研究内容如下：
（1）首先是对起重机械信息查询系统的当前使用现状以及目前起重机械市场供应情况进行调研。

（2）在前期调研的基础上对起重机械信息查询系统进行系统的性能、信息、功能分析，并从系统实用性和技术可行性两个方面论证系统的可行性。在系统的功能模块分析部分，结合各个起重机械生产商和使用者的实际需求对系统进行分析。在系统非功能需求分析阶段，从系统实用性、可维护性以及可扩展性等多个角度对起重机械查询系统提出了要求。

（3）在系统功能分析确定的基础之上，结合软件开发标准业务流程以及系统功能流程的设计，基于SSM框架实现起重机械查询系统的三层架构体系，同时对起重机械查询系统的底层数据库进行设计。基于SSM的起重机械查询系统采用Java编程语言进行开发，并以此为基础加上针对企业级开发的应用框架Spring Spring MVC Mybatis框架。 在整个查询系统的开发过程中，为高效发挥各框架的最大性能，首先进行了Spring、Spring MVC以及Mybatis的技术整合。

1.4论文的组织结构

第1章 绪论。介绍了本文研究内容的研究背景，对目前国内外信息查询系统进行了比对分析，分析出论文研究内容的应用意义；总结国内外起重机械信息查询系统的技术和使用现状；简要阐述了本文的主要研究内容和论文结构的概要。

第2章 起重机械信息查询系统需求分析及设计。在这一章节中对系统从信息、功能、性能等方面进行一个整体的分析，在根据前三节的分析结果对系统的结构有了一个整体的规划和设计，确定系统的实现架构之后也确定了系统的功能需求。

第3章 web相关技术介绍。本章是对系统实现中所需技术进行介绍，包括MySQL数据库技术、SSM框架技术以及Spring MVC与Struts2的对比。

第4章 起重机械信息查询系统实现。本章介绍的是系统目前已经实现的功能，主要是对当前正在工作的起重机械的工作状态信息查询。

第5章 系统测试。对系统实现后的测试方式和测试步骤进行说明，对系统是否完成测试，系统是否通过进行描述。

第6章 总结与展望。对本文在信息查询系统方面所做研究进行总结，并且总结文中提出的设计思路中不好的地方。

第2章 web相关技术介绍

2.1 MySQL数据库介绍

MySQL数据库虽然是开发数据库产品，但是在广发MySQL使用者的共同维护下，MySQL本身的性能并不差。MySQL作为传统的关系数据库，与其它传统的关系数据库并无大的差别，在MySQL数据库中，数据根据数据库使用者的定义被存储于不同的数据库表中，而且用户可以定于不同的数据库来存放不同的数据表，这和目前新兴的非关系数据库数据存储方式有着很大的不同。MySQL数据库中数据的分表分库存储方式能够最大程度的避免数据同步代码的性能损耗，使得数据库的存取速度有了很大提升，而且同时保持了很大的灵活性[14]。

2.2 SSM框架介绍

2.2.1 Spring MVC与Struts2比较

Spring MVC关键是Servlet，Struts2主要是Filter。下面为对比表2.1。

表2.1 性能对比

2.2.2 Spring框架介绍

Spring框架在目前的java企业级开发中的使用依然是占有很高的比例，开发人员通过在程序设计中包含如Spring的框架设计思维，会对很大程度上提升代码的可读性和可维护性。如图2.1：

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