论文总字数：14505字

摘 要

生物质因其数量庞大且可以再生循环利用而受到社会的广泛重视，国内外相关学者就生物质进行了大量的研究，对大量生物质基本特性数据进行了研究，但这些数据分布在不同文献资料中，造成科研人员查询不便，查询标准不一等欠缺，为此本系统通过Web Service技术相结合，提出了以“数据库——数据分节点”为基本架构，应用数据和Web Service技术为基础的多层次数据的共享平台，通过对平台的主要实现流程、Web Service对服务的流程和元数据的服务流程进行系统的分析，开发了一套基于WEB的生物质基本特性数据管理系统，该平台以网站的形式提供生物质基本数据的查询，系统提供不同的用户权限，系统管理员方便对用户进行管理与维护，终端用户可以通过输入编号或是生物质名称的方式进行查询生物质的基本特性数据，并可实现对这些数据管理，系统将为相关研究人员人员提供便捷的查询途径。

关键词：生物质；Web；数据；

Abstract

Because a large number of biomass can be regenerated and recycled and widespread attention to social and domestic and foreign scholars have done a lot of biomass research, the basic characteristics of a large number of biomass data were studied, but these data are located in different literature , causing researchers to query the inconvenience, Discover different standards and so lacking, for through this system Web Service technology, put forward a "database - data packet node" as the basic architecture, application data and Web Service technology-based multi-level data sharing platform, through the platform of the main achievement of the process, Web Service service processes of service processes and metadata systematic analysis, the development of the basic characteristics of the biomass of a WEB-based data management system, the platform to biomass in the form of websites providing basic data query, the system provides different user privileges, the system administrators to easily manage and maintain the user, the end user can query the biomass way by entering the number or the name of the basic raw material characteristic data , and enables management of these data, the system will provide a convenient way to research staff personnel inquiries.

Keywords：Biomass；Web Service；Data；

目 录

摘要 1

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1国内外生物质发展情况 1

1.2 意义 1

1.2.1重要性 1

1.2.2 生物质数据管理未来展望 1

1.2.3我国生物质数据管理有待改善的问题 2

第二章 网站的构建技术 3

2.1 B/S 结构技术 3

2.1.1 B/S 结构概述 3

2.1.2 B/S 结构的优势 3

2.2 JSP 技术 4

2.2.1 JSP技术概述 4

2.3 my sql 数据库技术 4

2.3.1 my sql 数据库概述 4

2.3.2 my sql数据库的优点 4

第三章 系统设计整体框架 5

3.1开发平台 5

3.2 需求分析 5

3.3实现目标 5

3.4 功能模块设计 5

3.4.1 数据库及数据表的结构设计 6

3.4.2 前台与后台管理模块 8

3.4.3 系统主要工作流程 9

第四章 系统功能的实现 11

4.1 前台系统模块的实现 11

4.1.1 首页浏览 11

4.1.3 检索设计 12

4.2 后台管理模块的实现 13

4.2.1 后台登陆 13

4.2.2 数据管理 14

4.2.3 用户管理 15

第五章 系统测试 18

5.1 测试目的与原则 18

5.1.1 系统测试目的 18

5.1.2 测试原则 18

5.2 测试内容及结果 18

5.2.1 测试设计 18

5.2.2 该系统所做的测试内容 18

5.2.3 测试内容的分类 19

5.2.4 测试内容及测试结果 19

第六章 结论 20

展望 21

致谢 22

第一章 绪论

1.1国内外生物质发展情况

长久以来，我国生物质能的应用技术的研究，一直受到国家和政府的高度重视。生物质的应用研究早在国家的“六五计划^[1]”中提出并为此展开了热烈的讨论，主要开展的研究方向为生物质的气化、生物质的固化、生物质的热解和液化。现在我国生物质研究开发领域进行的较快的是生物质气化技术的研究。同时也可以将生物质原料热解化产生的气体，也就是煤气投入当生产生活中去，也可以为居民生活使用。上世纪五六十年代我国进行大量的研究工作,中国林科院林化所 在北京建立了一套工业化的生产装置，它生产能力为500 kg/ h 的木屑热解的热量。^[2]这些生产装置的目标全都是是为了解决当时我国的石油资源出现的紧缺问题。伴随着石油化工也的高速崛起,逐渐取代了以木材为原料的能源,更无法与石化产品在市场中竞争,这些装置纷纷减产或是停止使用。

20世纪70年代开始,全世界各个国家已经开始对生物质能的开发利用研究产生了浓厚的兴趣，也渐渐发现了生物质将来有可能对世界造成的影响，因此，许多国家也投入大量人力物力，用来研究、制定和实施生物质的开发计划。报道称,全世界生物质利用最好的国家是美国，他们建立多做使用生物质发电的发电站 ,这些发电站主要位于纸类产品的加工厂内，它们一般都远离市区。发电量高达700mw^[3]，为美国众多的失业人员提供了工作岗位。

1.2 意义

1.2.1重要性

生物质是大自然中存在的基本的原材料，因为生物质量大而可再生，因此，生物质能源化利用成为一个最新的研究热点。对于不同生物质的基本物理与化学性质的特性都有相关报道，开发一套基于WEB的数据库系统，实现对这些海量数据管理与维护，将为研究员人员提供便捷的途径。

生物质是世界上第四大能源，通常情况下可以从作物残渣，林业和木材的废料、工业废物和藻类中获得。但是实际上，这些生物质资源所能提供的实际潜力并没有被准确的计量出来，大多数潜在的能量并没有被开发利用。每年数以亿吨的各种生物质能源被大自然分解而浪费掉，这不仅造成了的潜在能量的巨大损失，而且也在一定程度上影响到了生态环境的平衡。生物质能源一直以清洁能源而著称，生物质能源的最大优点是使用燃烧过后不造成环境污染和废气排放，对生态平衡起到了积极作用，因此，本文对众多的生物质能源的基本数据进行了分类规划，希望对这一课题的研究提供帮助。

1.2.2 生物质数据管理未来展望

生物质一旦利用起来将会成为一种高效的、清洁的能源，将会减轻全世界范围内的能源短缺问题，同时在降低环境污染方面也会做出卓越贡献，尤其是中国最为农业大国，举例说明，例如秸秆可以转化为电能，一公斤的秸秆都有五亿千瓦时的转换成电力的潜能，如果将秸秆作为肥料的话，可以提供两亿吨左右^[4]的饲料，农业生物质的量肯定远超其它国家，如果能将这些农业生物质有效力的集合利用起来可利用的生物质其潜力应该是非常巨大的，商业前景也十分乐观。因此，对生物质数据的管理将会对生物质未来研究造成极大的影响，本系统作为本类系统的先驱，提供了生物质基本数据的查询与修改，将来，会有更多更完善的系统被开发出来用于生物质数据研究的完善，更多具有说服性、大众性、可视性的更加完善的系统将会作为未来生物质数据研究的主要开发方向。

1.2.3我国生物质数据管理有待改善的问题

（1）资源总量不清，中国每年到底产生多少农业废弃物, 这些废弃物的分布形态是怎样的, 有多少程度的利用价值, 还缺乏大量的数据证明这些生物质利用起来将会对环境造成怎样的影响, 而只是是根据作物和养殖的规模进行的大致估计。因为统计人员和部门的不同，还有统计人员对生物质能源的了解程度的不同，造成统计结果不具有可信度。真假难辨; 农业废弃物的处理流程究竟是怎样的,可利用的生物质及其可利用的比例究竟是多少, 缺乏具体的明确的数据,同事也缺乏衡量标准。

（2）重视程度低，中国有着几十亿的农业废弃物，利用不好则可能成为最大污染源，如果处理得好，将有可能成为最大的生物资源库。各种畜禽粪便的化学耗氧量的排放量已经超过了9118万t^[5],远远超过中国生活用废水和工业用废水的排放量总和。如果这些废弃物不能转化成可利用的高效清洁的资源, 也许会成为最大的污染源。目前,人们对农业废弃物的 这种双重性意识不足,重视程度还不够。

（3）硬件落后，技术落后，虽然我国自古以来就有将农业废弃物转化成可再利用的有效资源，但是在这方面总体来说，中国的创新意识薄弱^[6], 缺乏有自己独立的知识产权的应用技术和具有高适应性能并且具有推广价值的技术则少之又少。

（4）政策法规不完善，目前我国由国家环保总局出台的已建立了许多条关于将废弃物转换成资源的环境政策,但是目前出台的政策全面性差，统一程度差，针对性小，只是针对了治理性和限制性 , 有些标准的要求过高, 缺乏监督管理的可实用性,只有惩罚制度没有奖励制度,实际的可操作性不强, 运行的成本也超过责任人的最大负荷,导致执法人员执行难度大, 政策落实十分困难^[7]。而且我国目前也缺乏一套完善的针对农业废弃物及其利用相关的法律法规,而且没有针对因地区不同造成的农业废弃物的不同的管理办法和不同类型的农业废弃物的不同的管理办法,所以更加无法完成系统的检测、提示、预警^[8]等功能。目前，中国有必要出台相关的法律法规来治理这一乱象。

第二章 网站的构建技术

2.1 B/S 结构技术

2.1.1 B/S 结构概述

Browser/Server 结构简称B/S 结构,他一共具有三层结构，也称之为浏览器/服务器结构。它实质上就是B/S的升级版。在此结构中,用户主要是通过浏览器来对系统进行浏览、增加、更改、删除等操作。一共分为表示层、数据层和应用层。

图1.2 B/S 系统结构图

第一层实际上就是浏览器，专业术语称为表示层。在系统的显示逻辑就在显示层中,表示层在用户端上。

第二层是一个web服务器，其中包括事务处理逻辑，具有应用程序扩展功能。

第三层是数据库服务器,也就是是数据层。在这一层中的数据库服务器端上包含系统的数据处理逻辑。

这三层结构相互独立,互不影响。是目前市场上主流网络软件系统结构,逐渐成为众多网络软件开发商的首选。在现在社会中,B/S已经在日常的生活中逐渐取代了C/S结构，不仅大量的降低了用户端的负担，同时，也使得系统维护的费用降低，也促使总成本降低。它一次开发之后不用再改写，可以多次利用 ,能实现不限制使用人员,工作地点及接口方式的(比如LAN, WAN等)访问同一个数据库;因此,它也就具备了安全可靠且能够保护系统平台的功能

2.1.2 B/S 结构的优势

B/S结构的又是显而易见的，如果你有一台能够联网的电脑，那么，不需要安装任何有关的软件，没有时间、地点的限制，只要申请一个账号和密码就可以上网了（在管理员同意的情况下，不需要其他的人为处理,系统提供一个账号给客户，这个账号是由系统自动生成的。C/S分为两层，分别是用户层和服务器，同时用户还具备基本的数据的出入及增加、删除、修改、删除等基本处理功能,如果能够合理的将计算功能和数据功能平衡的分布在用户机和服务器的两端,就可以大量的减少服务器的运算量和减少网络之间通信的次数,因为服务器数据的通信量和连接的个数的限制,这种软件只能在连接数量不多的局域网中使用。B/S(浏览器/服务器模式)其实C/S的改进版本。网上生物质基本信息数据管理系统的特点就是;利用Browser/Server(B/S)结构,实现生物质基本数据的查找、基本数据的提供以及生物质基本信息的修改、删除、增加等功能。生物质基本数据信息管理系统优势在于操作简单、系统易读、界面友好,功能强大,扩展功能强大以及跨地区操作方便。

2.2 JSP 技术

2.2.1 JSP技术概述

JSP是一种动态网页制作技术， 以Servlet技术为基础。简单来讲，JSP其实是一个简化的Servlet，一般情况下，大型Web应用程序需要Java servlet和JSP共同协作来完成。一般来说，一个动态网页中应该包含JSP和JAVA 程序段，JSP 是一个衔接技术，并且能够成功地连接到用户所需要的其他技术。可以跨平台使用。JSP技术是使用Java编写X ML的tags和scriptlets，来封装能够产生动态网页的处理逻辑，在web服务器访问时，先执行JAVA程序段，然后返回。在返回给客户的这个执行结果中出去本身的执行结果外还包含JSP文件中的HTML代码。^[10]

(1)JSP文件访问至Bean或其他能将生成的动态内容发送到浏览器的组件。

(2)发送给servlet的请求能够生成动态内容，调用JSP来发送，使得内容能够成功的到达浏览器。这样就使得从内容现实中分离内容变得更加方便。

JSP最大优点在于其与平台无关性,具有"一次便携,处处运行"的特点.

2.3 my sql 数据库技术

2.3.1 my sql 数据库概述

数据库发展到今天已经从最简单的数据文件的集合发展到了现在的大型的数据库管理系统,已经成为我们日常生活的重要组成部分。有了数据库的帮助,使得许多原本复杂的,机械化的工作变得清晰易懂,尤其是银行、图书馆这样的大型组织则需要依靠数据裤才能实现正常运作。互联网几乎所有的应用都涉及到了数据库。

目前,市面上的数据库产品多种多样,可以满足各种规模的企业的不同需求，my sql因为其运行速度快而倍受青睐，而且它还实现了免费试用，可以直接下载，不用额外付费。

2.3.2 my sql数据库的优点

总体来说,MySQL数据库具有以下主要有点:

(1)多个用户可同时访问该数据库;

(2)可以保存超过多条记录;

(3)运行速度快;

(4)用户权限的设置方便简单^[11]

第三章 系统设计整体框架

3.1开发平台

表3-1系统开发平台

3.2 需求分析

要进行系统的需求分析，首先要知道系统的分析的目的。做这个系统所需解决的问题是什么？首先要进行系统的可行性分析，在此步骤完成过后，然后应用分析。在计划建立一个生物质基本数据管理系统的开始,首先要了解生物质究竟是什么?生物质的研究即将涉及到哪些领域,充分了解生物质的种类及这类数据所面对的需求群体,并对各种需求群体做出明确的需求分析。只有这样,网上生物质基本数据管理系统才能够根据用户的要求提供最新 的生物质基本特性数据信息,为用户提供贴心的数据服务,才能为该生物质基本信息数据管理系统成为一个真正的有用功能型的数据管理网站做好前期铺垫。再设计生物质基本数据信息管理系统的一开始，应当了解要设计的网站的类型，有哪些结构体系,所涉及到什么技术，这些技术有哪些特点，本文主要是针对生物质的基本数据,还有就是对数据的进行的修改和增加。以科研需要等查询形式进行使用,可以充分将生物质基本数据这类数据的独特性凸显出来^[12]。

3.3实现目标

作为一个以生物质基本数据管理为对象的 Web 网站来说，应该满足以下几方面功能：

(1)生物质基本数据管理查询功能。

(2)在该系统可以实现对每种生物质基本信息的增加，删除，修改，查找。

(3)生物质基本数据显示功能。当用户查询这一数据时，这个生物质的详细数据就会显示出来，也就是数据名称、灰烬、碳、氢、氧、氮素等内容。

(4)该系统可以看作是一个前台网页，可以为用户提供web服务。

3.4 功能模块设计

网上生物质基本数据管理系统是一个适应性的数据管理系统,采用 B/S 结构,三层运行模式。第一层系统的应用界面,也就是浏览器;第二层是应用逻辑层;数据链接为第三层,用来实现系统的存取。系统总体框架图如图3.1

图3-1系统总体框架图

在这个系统中分成普通用户和管理员两个类型。。

普通会员，可以对系统中的生物质基本数据进行查找、修改,但是没有后台管理的功能。

管理员可以在普通用户的基础上，查询普通用户的基本信息，还可以在后台对生物质数据进行管理。

本系统主要功能做如下介绍：

(1)分权限发布多用户管理、生物质基本数据管理信息管理；

(2)生物质基本数据管理三种分类、无限制添加生物质基本数据管理资料；

(3)信息删除、分类、增加等管理功能；

(4)用户管理功能；

(6)搜索功能，可以按生物质种类名称、相应编号进行搜索。

3.4.1 数据库及数据表的结构设计

图3.1系统E-R图

本数据管理系统将my sql作为后台数据库。一共包含以下数据表，

3.3生物质编号信息表data_detailed

3.4会员信息表tb_user

3.4.2 前台与后台管理模块

对于整个系统来说，可以分为两大模块，分别是生物质基本数据管理库前台功能模块和生物质基本数据管理库后台功能模块。

(1)前台管理模块

前台功能模块见图3.2 ,分为用户查看模块和用户管理模块,用户查看模块对所有用户开放 ,其中包括浏览网站常用生物质数据、数据的分类、以及数据搜索等功能。而用户管理模块部分是对本网上生物质基本数据,数据库系统的会员开放,注册用户可以成为会员,并可以对个人资料、生物质烧特性等数据进行分享、修改和删除。

3.5前台管理模块

(2)后台管理模块

后台管理模块如图3.3 ,只有管理员可以登录。它一共包含两个模块，第一个是数据管理模块。管理员在数据管理模块中可以对生物质燃特性数据进行增加、删除、修改等管理;还可以对生物质基本数据管理分类的类别进行增加、删除、修改、不同类别的转移。第二个是管理用户模块在用户管理模块中可以对管理员与用户(会员以及游客)进行管理。

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