摘 要

随着我国工业生产的不断进步，起重机械在道路桥梁、隧道、高铁、大型土木工程等工业生产中的作用越来越重要。起重机械的平稳运行是保证工业生产的基石，而它的维修管理则是其高效运转的保障。

本论文研究的是起重机械维修管理系统，基于J2EE架构，结合软件工程的思想，在一个完整的软件系统项目流程下进行研究，并最终完成系统的设计与实现。主要完成了以下任务：

进行研究背景分析。对起重机械维修管理系统的开发背景进行研究，对国内外相关研究现状进行对比分析，在此基础上阐述信息化的起重机械维修管理系统开发的意义。

进行需求分析。从起重机械的实际维修过程中的业务流程进行分析，建立起重机械维修管理系统的业务流程图，对起重机械维修管理系统功能需求进行概述，绘制相应的用例图并对每个功能用例进行具体的描述。

进行功能和数据库的设计。在起重机械维修管理系统进行的需求分析的基础上，对其进行功能架构的设计，并对每个功能进行详细设计。对起重机械维修管理系统的数据库进行设计，画出系统相应的数据库ER图，给出逻辑设计，物理设计的描述。

进行系统实现的描述。即对其起重机械维修管理系统的实现进行描述。

基于信息化的起重机械维修管理系统将大大提高起重机械维修管理的效率，希望随着维修业务的更新和增加，能够不断完善其功能，使其更加强大。

关键字：起重机械，维修管理，数据库，信息化管理

Abstract

With the continuous progress of China's industrial production, hoisting machinery plays an increasingly important role in road, bridge, tunnel, high-speed railway, large-scale civil engineering and other industrial production. The steady operation of hoisting machinery is the cornerstone of industrial production, and its maintenance management is the guarantee of efficient operation.

This paper studies the hoisting machinery maintenance management system, based on the J2EE architecture, combined with the thought of software engineering, under a complete software system project process, and finishing the system design and implementation. Task mainly completed the following several aspects:

Conduct background analysis. Of the hoisting machinery maintenance management system development background, comparative analysis about the present situation of domestic and foreign related research, on the basis of this expound the significance of the informatization of hoisting machinery maintenance management system development.

Conduct demand analysis. From the reality of hoisting machinery maintenance in the process of business process analysis, business process diagrams of hoisting machinery maintenance management system was established, the maintenance management system functional requirements of hoisting machinery are summarized, the corresponding use case diagram and use cases are described in specific to each function.

Design functions and databases. On the basis of requirement analysis of hoisting machinery maintenance management system, the design of function structure is carried out, and each function is designed in detail. Design the database of hoisting machinery maintenance management system, draw the corresponding database ER diagram of the system, and give the description of logical design and physical design.

Description of system implementation. That is, the crane maintenance management system is described.

Hoisting machinery maintenance management system based on information technology will greatly improve the efficiency of hoisting machinery maintenance management, hope with the update, and increase of maintenance business, to constantly improve its function, make it more powerful.

Keywords: Hoisting machinery, maintenance management, database, information management.

目录

摘要 1

Abstract 1

目录 1

1绪论 1

1.1背景和研究意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3研究内容与重点 2

1.3.1研究内容 2

1.3.2研究重点 2

1.4本论文的组织结构 3

2起重机械维修管理系统需求分析 3

2.1系统用户分析 3

2.2业务流程描述 4

2.2.1起重机械维修流程 5

2.2.2起重机械配件管理流程 5

2.3系统功能性需求 6

2.3.1系统总体功能用例 7

2.3.2 起重机械维修管理需求分析 8

2.3.3起重机械配件管理需求分析 10

2.3.4系统管理需求分析 12

2.3.5信息查询需求分析 14

3 系统设计 15

3.1起重机械维修管理系统设计原则 15

3.2起重机械维修管理系统功能架构设计 15

3.3系统功能详细设计 16

3.3.1用户管理功能 16

3.3.2起重机械基本信息管理功能 17

3.3.3派工管理功能 17

3.3.4配件管理功能 18

4 数据库设计 19

4.1数据库概念设计 19

4.2数据库逻辑设计 20

4.3数据库物理设计 20

5 系统实现 25

5.1登录实现 25

5.2系统角色管理实现 26

5.3起重机械基本信息管理实现 26

5.4起重机械维修管理实现 27

5.5登录信息记录的实现 27

5.6查找功能的实现 28

6 总结与展望 29

6.1 总结 29

6.1.1本次毕业设计的意义 29

6.1.2本次毕业设计的实现 29

6.1.3本次毕业设计的难点 29

6.2展望 30

致谢 31

参考文献 32

1绪论

1.1背景和研究意义

起重机械作为一种大型的特种设备，在各行各业的生产生活中发挥着越来越重要的作用，而且极大地促进了中国工业化的进步和发展。工业化规模的进步和发展，又反过来让起重机械得到了更加广泛的应用。因此，起重机械的正常平稳运行则是工业化生产的重要基础和保障。同时，随着科学技术的不断发展，起重机械正向着智能化、大型化和精密化的方向改革，设备的性能提高就提升了企业的生产效率和竞争力。这样一来，就对起重机械的安装、运行和维护有了更加严格的要求。我国“互联网 ”战略的提出，加速了生产生活进入了信息化的时代。而基于信息化的起重机械维修管理系统，将会极大地降低起重机械的维修管理成本，并且使得起重机械维修更加及时有效，从而大大提高其运行效率。

1.2国内外研究现状

国内研究现状

目前，国内许多高等院校，科研系所，企业和事业单位都对起重机械的管理系统进行了研究，并得到了较大的成果。

东南大学成立的设备监控与故障诊断研究所，其研究的 MFD 系列的产品有设备工作情况监控和故障的自我诊断功能。产品利用传感器进行信息的采集和分析。用采集的信息判断设备的运行是否正常，异常时可自动报警，有“黑匣子”功能。

浙江大学和长江挖掘机厂共同设计研制的智能式监控系统，可以收集16通道信号检测，监测内容包括水压、动力、电力和其他所属系统，系统实时采集到的数据以文本的形式显示在液晶屏上， 同时建立一个非法的历史参数数据库，该系统可以对起重机械进行随时随地的监控，同时，还拥有自我诊断功能，并且在发现问题时及时报警。

成都新泰起重机械有限公司研发的起重机械安保系统，能够适用于市面上大部分的起重机械。它采用了特殊的传感器、微处理器以及液晶显示屏，用来采集运行信号，在经过处理后进行显示，通过可视化的手段来及时告知操作人员起重机械当前的状态信息，进而来预防危险的产生。

国外研究现状

国外在对起重机械设备研究开始得比较早，因而对其信息化管理的研究所产生的技术也相应的更加先进。在行业中，国外的起重机械拥有的份额较大，像 LIEBHER、3KONIG、POTAIN、WOFF、PEKAZETT 等公司设计制造的起重机械，基本上占有了80%以上的份额，它们的市场占有量，基本上可以显示出起重机械的信息化管理发展的方向。

德国的 LITBHERR 公司，把激光和超声波技术应用到起重机械上，用它们来找到重物的中心点，进而准确地进行抓吊。此外该公司有 LIKAS 系列起重机械，它们全都配备着包含了若干功能的管理系统，采用了力矩限制器来进行力矩保护，可以来采集并记录起重机械的运行参数，同时还拥有起重机械之间的碰撞防护功能。

英国的起重机械生产公司，为了防止起重机械在工作时发生碰撞，给每台起重机械都安装了相应的参数传感器，并且设计了相应的监控系统，该监控系统能显示实时状态，并且可以故障自诊断，比如绳缆的磨损状况、起重量、减速装置油温、结构应力等情况。

法国 的起重机械设计生产公司，POTAIN 公司所配套开发的起重机械管理系统，有预警和大容量监测的特性，能够同时对 60 多台起重设备进行监控，实时记录起重机械的运行参数，比如起跨度、速度、重量、高度等，当起重机械遇到故障的时候，系统会向操作人员发出警告。

美国 Wylie Systems 系列的起重机械，能够在显示屏上以实时图像的形式来呈现出起重机械的起重量、回转角、幅度等参数，让操作人员及时了解到起重机械的当前情况。

1.3研究内容与重点

1.3.1研究内容

本论文的研究对象是起重机械维修管理系统，按照软件工程的思想，在其流程下，进行需求分析，系统设计，数据库设计，最后逐步完成它的设计和实现。本系统拟采用B/S架构，基于J2EE平台，使用java语言在Eclipse J2EE环境中来开发，数据库使用开源的MySQL，以Tomcat7.0作为服务器。使用SpringMVC作为基础框架，将用户界面和数据模型分离开来；用Spring Data JPA来提供持久化，将实体对象持久化进入数据库；Spring来对SpringMVC、事物、日志、Spring Data JPA、安全 进行统一的管理；登录和权限模块使用Shiro框架来提供安全管理。前端使用了H5 CSS3 jQury，在浏览器端进行页面渲染以及生成。

1.3.2研究重点

需求分析阶段的研究重点如下：

1.起重机械维修管理系统的实际需求，在维修过程中的具体流程。

2.相关需求是否合理，以及不同需求之间的平衡，如系统的方便性需求与安全性需求之间的平衡，以及简洁易用的需求与功能齐全的需求之间的平衡。

3.在相应需求的约束下，是否会让实现阶段的工作变得复杂。

系统和数据库设计阶段的研究重点如下：

1.系统的整体设计该采用何种架构，才能使开发起来方便快捷而且符合需求；

2.基于需求分析，该设计哪些功能，让每一个功能模块尽可能多地实现更多的需求。

3.数据库的整体设计，以及如何设计内部各个表中字段，让数据库效率比较高而且易于实现。

系统实现阶段的研究重点如下：

1.开发工具的选择，以及开发工具的搭建。这也是具体实现过程中的一大难点。

2.相应框架的选择。选择合适的框架会节约不少开发时间，但倘若不合适，在后期的其它功能实现时，将会带来很大的麻烦。

1.4本论文的组织结构

第1章是本论文的绪论部分，阐述起重机械维修管理系统的研究背景，国内外的研究现状以及系统拟采取的开发技术。

第2章对起重机械维修的业务流程进行了分析，获取起重机械维修管理系统的功能需求，在获取了功能需求的基础上，对起重机械维修管理系统的系统用例来进行详细的说明和描绘。

第3章是起重机械维修管理系统的系统设计的部分，对各个功能模块进行设计和详细说明。

第4章是起重机械维修管理系统的数据库设计，将对本系统数据库的概念设计和逻辑设计，以及相应的物理设计。介绍各个模块数据库的设计理念，依据需求来设计出相应的E-R图和表单字段。

第5章是起重机械维修管理系统的实现部分，展示系统所实现的功能。

最后，是对本次的毕业设计进行总结，提出系统存在的问题，进行展望。

2起重机械维修管理系统需求分析

2.1系统用户分析

根据起重机械管理的特点，起重机械维修管理系统需要有多层次、多种需求的用户设计。为了满足各种类型用户的需求，同时也为了使管理具有层次性和系统有安全性，不同的用户使用的时候需要规定不同的权限。本系统的用户有：系统管理员、操作员、调度员、维修人员、配件管理员以及收费员。下面是对这些系统用户角色的简要分析。

1.系统管理员。作为系统管理员，他是起重机械维修管理系统的管理和维护人员，拥有本系统的超级权限，具有制定规则、维护系统、分配权限等职能，同时，还可以作为其他角色参与系统任务，并且监控其他角色在系统中的任务情况和记录。他是系统最高等级的管理者和监控者。

2.操作员。操作员能够登录系统，查看自己所操作的起重机械的相关信息和记录，包括起重机械的基础档案信息，即起重机械的保养、维修记录、工作记录等数据。操作员可以申请起重机械进行维修。

3.调度员。调度员是在大型的工地项目中，对起重机械的使用进行调度的人员，也是本系统的主要使用人员。他拥有建立起重机械档案，操作员档案，分配起重机械的使用，调度起重机械，对起重机械进行维修保养的权限。能够查询到起重机械的基本信息、维修情况、操作状态、使用状态、维修配件的库存与供应，以及操作员的档案信息，而且可以查询所有的业务记录。

4.维修人员。维修人员是负责起重机械维修的技术人员。他可以登录系统，查阅起重机械的档案信息，掌握维修需求的计划 和维修配件的库存情况，并对起重机械的维修、保养记录进行记录、查询，进而进行统计分析。

5.配件管理员。配件管理员能够查询到起重机械的维修需求和配件需求，对库存、出入库、配件使用、采购进行记录、查询，进而进行统计分析。

6.收费员。主要对于起重机械的维修进行计价，向用户收取费用。

2.2业务流程描述

业务流程图是用来描述在实际过程中，起重机械维修的流程情况，是日常工作流程的体现。

2.2.1起重机械维修流程

起重机械的维修流程是在整个维修管理周期中最重要的部分，更是让起重机械处于良好的状态、提高工作效率、保障能平稳运行的手段。起重机械的维修流程是指其进入维修中心之后的过程，根据过程的实际，提炼出的业务流程如图2-1。

图2.1 起重机械维修流程图

1.在公司有新购的起重机械时，首先要建立起重机械的基本档案信息，并录入系统，作为其管理的基础档案；

2.已经建立基本信息档案的起重机械，应当按要求进行使用，遵守相应的保养要求，并且提供其维修计划和安排的工作任务；

3.按照维修计划，或者当起重机械发生故障时，要及时送往维修中心进行维修；

4.所维修的起重机械，在经过检查确认合格以后，进行结算，然后出厂回归项目部门继续使用。

2.2.2起重机械配件管理流程

由于起重机械作为特种设备，零部件繁多，所出故障也大多是部件的损坏引起的，因此维修中心需要建立一个配件中心管理处，方便在起重机械需要更换零部件时进行更换。同时，配件中心应与维修中心保持相对独立，这样便于进行业务往来。由公司统一进行配件的采购，交由配件中心保管。当维修部门需要配件时，则向其提出申请。起重机械配件管理流程如图2.2。

图2.2 起重机械配件管理流程图

2.3系统功能性需求

结合起重机械的使用情况和项目分析，以及信息化管理的需求，本系统应该具有以下的功能：

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