司癸卯，师 毓，刘 乐，宋星亮，赵 明，李圆圆

(长安大学 道路施工技术与装备教育部重点实验室，陕西 西安710064)

摘要:现有液压系统中液压阀种类多样、选型过程复杂且尚未实现数据流通和信息共享，阐述了基于数据库技术的液压阀信息管理系统的设计与实现过程。采用B/S架构模式、微软.NET平台、ASP. NET技术和SQL Server 2005数据库对系统体系结构和功能模块进行设计。通过数据录入与系统调试，完成了机电装备液压阀信息管理系统的构建，实现了液压阀信息的采集、存储、检索和维护等功能。该系统的开发有效地解决了液压阀选型繁琐的难题，对机电装备的信息化建设具有积极的推动作用。

关键词:机电装备;液压阀;信息管理系统;设计与实现

引言

在信息化社会的今天，能够充分有效地应用和管理各类信息资源，是进行决策管理和科学研究的先决条件。当下我国信息化建设有了大幅度的提高，逐渐形成了机械化和信息化相融合、贯通的数据资源融合体系，实现了我国机电装备“一体化”的跨越式发展。但在液压领域，各企业间产品信息较为封闭，尚未建成完善的、共享的信息管理体系，一定程度上阻碍了数据的流通。机电装备液压阀信息管理系统的建立，不仅能够帮助企业对液压阀信息进行科学、高效的管理，更能够为目前机电装备中液压系统设备的需求和今后数据积累及可靠性提升提供了数据资料支撑。

1 系统分析

1.1 液压元件分类

液压阀按功用分为压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀;按操纵方式分为手动控制阀、机械控制阀、液压控制阀、气动控制阀、电动控制阀、电液控制阀;按控制信号形式分为开关定值控制阀、模拟量控制阀、数字量控制阀;按阀芯结构分为滑阀、座阀、射流管阀、喷嘴挡板阀等。

通过对机电装备液压系统中液压阀的使用状况的调查，以及翻阅并查找国内外机械设计手册中与液压阀分类标准，并对国内外液压阀件的生产厂家(力士乐、伊顿、威格士、华德、榆次等)的生产样本进行调查，最终将液压阀按实际需求分为压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀和特殊阀四大种类，以此建立数据结构，如表1所示。

表1 液压阀分类

1.2 需求分析

根据对用户的需求调查和分析，机电装备液压阀信息管理系统主要实现目标是对液压阀元件信息和液压阀元件生产厂家信息的存储和查询。故系统需具备以下功能:

（1)系统对液压阀的数据信息进行新增、修改、删除等功能性操作，需保证每一个型号液压阀信息的完整性和唯一性;

(2)系统能够存储液压阀生产厂家的邮箱、地址、联系电话等详细信息，且确保信息的准确性，用户在需求某种类型的液压阀时，能及时联系到生产该类型液压阀的生产厂家;

(3)系统要实现多种查询功能。系统通过用户设定的过滤筛选条件，能进行精确查询、快速查询以及模糊查询，迅速地筛选出所需要的液压阀型号和生产厂家信息;

(4)系统需具有一定的安全性等功能。系统管理员要定期对系统进行数据维护、数据备份和数据更新等操作，以防系统发生故障时信息的丢失;

(5)机电装备液压阀信息管理系统的开发、部署和使用过程需满足工程体制规范要求，同时应具有良好的重组能力，数据功能可按需灵活配置。所开发的系统应支持包括电脑、手机、PDA等在内的多种终端，用户通过使用这些终端并连接到Internet就可操作本系统所提供的各种功能，并使用所需的数据信息。

2 系统方案与结构

2.1 系统构架

由于B/S模式只需对服务器进行维护，客户端无需维护，一定程度上可实现系统维护的便捷性，故该系统选取了B/S模式作为系统的开发架构，通过ASP.NET技术与SQL Server 2005关系数据库系统的结合，对应用系统进行架构。ASP. NET着重处理系统动态网页的开发和Web数据库的开发。SQL Server 2005系统架构在逻辑上分为:表示层、应用层、数据访问层。系统总体结构如图1所示。

图1 系统框架

(1)表示层:即浏览器。位于架构的最上层。用户通过Web浏览器向网络上的Web服务器提出服务请求，Web服务器将应答内容以HTML为载体下载到客户端浏览器，经浏览器解释得到最终形式的用户界面;

(2)应用层:具有应用程序扩展功能的Web服务器或应用服务器，是系统架构中体现核心价值的部分。它处于表示层和数据访问层中间，对于数据访问层而言，它是调用者，对于表示层而言，它是被调用者;

(3)数据访问层:即数据库服务器，其功能主要是负责数据库的访问。可以访问数据库系统、二进制文件、文本文档，或是XML文件。即实现对数据表的检索、插入、更新、删除等操作。

该框架要求系统服务器上安装Windows Server2008服务器操作系统，并且安装IIS 6. 0以上的信息服务管理器，客户端只需安装浏览器即可。用户可以通过Web浏览器进入系统，Web浏览器通过HTTP协议，向应用层的Web服务器或应用服务器提出请求;应用层中的各种组件可以相互集成或重组生成新的应用，提高系统的伸缩性，同时应用层可通过SQL等方式对数据访问层提出数据处理申请，对数据访问层里的SQL数据库或数据库文件进行访问;最终Web服务器将查询结果以HTML为载体下载到表示层上，用户通过浏览器浏览查询结果。

2.2 系统开发工具的选用

系统采用ASP. NET技术作为系统前端的开发工具。在ASP. NET结构中，所有的Web客户端都必须通过Microsoft Internet信息服务(IIS)与ASP. NET应用程序通信，IIS根据需要对请求对象进行身份验证，然后找到相应的资源。系统ASP. NET结构如图2所示。

图2  ASP. NET结构图

2.3 系统功能结构

根据需求分析，将液压阀信息管理系统的总体构架划分为五大功能模块:液压阀信息维护模块、公司信息维护模块、查询统计模块、系统管理模块、权限管理模块。液压阀信息管理系统总体功能结构如图3所示。

图3 系统功能结构图

根据用户需求，将液压阀信息维护模块进一步划分为溢流阀信息维护模块、减压阀信息维护模块、顺序阀信息维护模块、压力继电器信息维护模块、节流阀信息维护模块、调速阀信息维护模块、分流集流阀信息维护模块、多路换向阀信息维护模块、比例阀信息维护模块、数字阀信息维护模块、电液伺服阀信息维护模块、叠加阀信息维护模块和插装阀信息维护模共16个子模块。

2.4 数据库设计

该系统的结构并不复杂，但是数据量将会非常大且查询频率较高。为提供较佳的存储性能，本系统选用了SQL Server 2005作为存储数据库。

由于数据库中的实体数量较多，需要建立大量的数据库表，通过E-R关系图，可以进一步分析各表之间的关系，得出一幅数据库的关系图。液压阀信息管理系统的E-R关系如图4所示，由于液压阀的数量较多，图中只列出部分液压阀实体之间的关系，其他实体之间的关系与之相类似。