郝璞玉，馮玉芬，葛衛(wèi)軍，趙光峰

（唐山師范學(xué)院 數(shù)學(xué)與信息科學(xué)系，河北 唐山 063000）

可視化管理是指利用信息技術(shù)系統(tǒng)，讓管理者有效掌握企業(yè)信息，實(shí)現(xiàn)管理的透明化與可視化，使管理效果可以滲透到企業(yè)人力資源、供應(yīng)鏈、客戶管理等各個(gè)環(huán)節(jié)[1-3]。

鋼鐵企業(yè)可視化管理是通過(guò)利用煉焦、煉鐵、煉鋼、軋鋼、冷軋、能源動(dòng)力、原料庫(kù)存、成品和半成品庫(kù)存、質(zhì)量檢驗(yàn)等生產(chǎn)過(guò)程中的相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)訂單跟蹤和對(duì)訂單外部條件的有效監(jiān)控，結(jié)合生產(chǎn)計(jì)劃對(duì)各生產(chǎn)工序中的主體設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、成品/半成品庫(kù)存數(shù)據(jù)、質(zhì)量檢驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)整合，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)結(jié)果的可視化跟蹤管理，從而實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)全過(guò)程成本的集中有效地管控，大大提升企業(yè)的整體管理水平和創(chuàng)效能力[4-5]。

本文研究了動(dòng)畫(huà)模擬功能模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，提出采用 Flash技術(shù)設(shè)計(jì)動(dòng)畫(huà)界面，可在生成調(diào)度室大屏全屏顯示，或在客戶端顯示器上顯示動(dòng)畫(huà)畫(huà)面，采用客戶端與服務(wù)器端以HTTP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換技術(shù)，數(shù)據(jù)來(lái)源可視化管理系統(tǒng)中的相關(guān)動(dòng)畫(huà)數(shù)據(jù)表，最終實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示煉鐵、煉鋼、軋鋼等生產(chǎn)主體設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，查詢顯示主體設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)；實(shí)時(shí)顯示原料車輛、成品車輛進(jìn)出廠情況；實(shí)時(shí)顯示主要物料庫(kù)存情況等功能。這種技術(shù)的使用不僅達(dá)到動(dòng)畫(huà)界面漂亮美觀，數(shù)據(jù)真實(shí)可靠的效果，更為后期設(shè)備的增添，功能的擴(kuò)充提供了便利。

1 研究背景和系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

目前，鋼鐵企業(yè)內(nèi)部現(xiàn)有系統(tǒng)多種多樣，但是它們沒(méi)有能很好地協(xié)同工作。主要的管理系統(tǒng)有 PLC（Programmable Logic Controller）生產(chǎn)控制系統(tǒng)、EDNA（Enterprise Distributed Network Architecture）能源管理系統(tǒng)、進(jìn)出廠計(jì)量系統(tǒng)、廠內(nèi)倒運(yùn)計(jì)量系統(tǒng)、火車磅計(jì)量系統(tǒng)、輥道磅計(jì)量系統(tǒng)、軋鋼線MES（Manufacturing Execution System）、ERP（Enterprise Resource Planning）系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)。可視化管理系統(tǒng)的目標(biāo)是科學(xué)地整合這些已有的系統(tǒng)資源，讓這些系統(tǒng)成為可視化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)提供者，通過(guò)數(shù)據(jù)采集的方式把數(shù)據(jù)定時(shí)采集到可視化系統(tǒng)中，供給數(shù)據(jù)表示模塊使用，其中一部分?jǐn)?shù)據(jù)提供給動(dòng)畫(huà)功能模塊。數(shù)據(jù)在各個(gè)系統(tǒng)中的流向如圖1所示。

圖1 可視化管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)流向圖

2 研究背景和系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞會(huì)直接影響管理信息系統(tǒng)的執(zhí)行效率，好的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)減少數(shù)據(jù)冗余，減少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量，提高數(shù)據(jù)的完整性和一致性，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度[6,7]?；谝陨显瓌t，動(dòng)畫(huà)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下，它主要包括為動(dòng)畫(huà)及動(dòng)作提供動(dòng)作參數(shù)的動(dòng)畫(huà)參數(shù)表（Anima_Param），為動(dòng)畫(huà)參數(shù)表提供設(shè)備分類的動(dòng)畫(huà)參數(shù)分類表（Anima_Param_class），為動(dòng)畫(huà)提供當(dāng)前動(dòng)作狀態(tài)的動(dòng)畫(huà)當(dāng)前狀態(tài)表（Anima_state）和為動(dòng)畫(huà)提供動(dòng)作參數(shù)的動(dòng)畫(huà)動(dòng)作表（Anima_actions）。

動(dòng)畫(huà)參數(shù)分類是根據(jù)鋼鐵企業(yè)的整個(gè)工作流程劃分了多個(gè)分類，例如對(duì)于原料進(jìn)廠和原料倒運(yùn)、燒結(jié)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，成品庫(kù)和銷售；根據(jù)對(duì)動(dòng)畫(huà)畫(huà)面的控制功能又可把動(dòng)畫(huà)參數(shù)分為兩類，即動(dòng)作控制參數(shù)類和狀態(tài)參數(shù)類。狀態(tài)參數(shù)就是指這些數(shù)據(jù)是動(dòng)畫(huà)畫(huà)面上需要顯示數(shù)據(jù)，比如顯示當(dāng)前庫(kù)存狀態(tài)，包括顯示成品庫(kù)板材鋼質(zhì)、庫(kù)存板材鋼質(zhì)塊數(shù)、庫(kù)存板材鋼質(zhì)重量、庫(kù)存板材總塊數(shù)、庫(kù)存總重量?？刂茀?shù)是用來(lái)控制動(dòng)畫(huà)實(shí)例的動(dòng)作。如果當(dāng)前在出廠磅上有成品車輛出廠，則動(dòng)畫(huà)畫(huà)面發(fā)貨車輛就會(huì)有出廠動(dòng)作，如果當(dāng)前有鋼板在冷床上加工，那么動(dòng)畫(huà)頁(yè)面上就能顯示鋼板進(jìn)冷床的畫(huà)面，這些動(dòng)畫(huà)的動(dòng)作就由動(dòng)作控制參數(shù)類來(lái)控制的。但是如果想在發(fā)貨車輛上能顯示該車的車牌號(hào)、鋼材種類、鋼材規(guī)格、鋼板塊數(shù)、貨品凈量、貨品合同號(hào)和客戶名稱等信息，在進(jìn)入冷床的鋼板上顯示，這塊鋼板是為哪個(gè)客戶生產(chǎn)的，該產(chǎn)品的合同號(hào)是多少，顯然這些數(shù)據(jù)又是狀態(tài)參數(shù)。因此，動(dòng)畫(huà)頁(yè)面需要通過(guò)動(dòng)畫(huà)數(shù)據(jù)庫(kù)中幾個(gè)數(shù)據(jù)表結(jié)合共同實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)模擬效果。

圖2為動(dòng)畫(huà)數(shù)據(jù)模型的E-R圖，反應(yīng)了動(dòng)畫(huà)數(shù)據(jù)表之間的關(guān)系。

圖2 動(dòng)畫(huà)數(shù)據(jù)表E-R圖

3 在Asp.Net運(yùn)行環(huán)境下Flash動(dòng)畫(huà)與數(shù)據(jù)庫(kù)的通信

3.1 Flash動(dòng)畫(huà)與數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)通信原理

在ActionScript中Loadvars類用于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序和服務(wù)器之間傳輸變量，它的load方法是從指定的URL地址載入變量，send方法是從一個(gè)Loadvars對(duì)象中提交變量到指定的URL，那么sendAndload方法則是從一個(gè)LoadVars對(duì)象提交變量到指定的URL，并且下載服務(wù)器端應(yīng)答到指定對(duì)象[8,9]。

本動(dòng)畫(huà)環(huán)境中設(shè)備動(dòng)作數(shù)據(jù)需要從動(dòng)畫(huà)數(shù)據(jù)表取得，故應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)去訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)頁(yè)面，組織動(dòng)畫(huà)動(dòng)作所需的一些數(shù)據(jù)作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)畫(huà)的變量，然后動(dòng)畫(huà)顯示頁(yè)面去該頁(yè)面載入這些變量。顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，也同樣需要去訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)頁(yè)面加載變量，從而讓設(shè)備狀態(tài)信息顯示在動(dòng)畫(huà)頁(yè)面上，這個(gè)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的頁(yè)面是動(dòng)畫(huà)控制頁(yè)面。圖3為動(dòng)畫(huà)顯示頁(yè)面、數(shù)據(jù)處理頁(yè)面和數(shù)據(jù)庫(kù)三者之間的數(shù)據(jù)通信原理圖。

圖3 Flash頁(yè)面與數(shù)據(jù)庫(kù)通信原理圖

3.2 動(dòng)作控制和設(shè)備運(yùn)行參數(shù)協(xié)議

服務(wù)器端返回一個(gè)采用UTF-8格式的字符串。字符串的形式類似網(wǎng)頁(yè)請(qǐng)求參數(shù)的形式：即以&符隔開(kāi)的“變量名=值”的形式。

每一行數(shù)據(jù)為用制表符（ ）分隔的三項(xiàng)內(nèi)容。第一項(xiàng)是動(dòng)畫(huà)對(duì)象的名稱，第二項(xiàng)是對(duì)動(dòng)畫(huà)對(duì)象的控制方式，第三項(xiàng)是控制參數(shù)。

當(dāng)用戶單擊某個(gè)主體設(shè)備時(shí) Flash動(dòng)畫(huà)以如下形式向服務(wù)器請(qǐng)求設(shè)備運(yùn)行參數(shù)：

AnimaControl.Aspx?qCode=aaa&p1=bbb...&p99=zzz。

圖4 動(dòng)畫(huà)控制數(shù)據(jù)處理算法流程圖

圖5 動(dòng)畫(huà)頁(yè)面

3.3 Flash動(dòng)畫(huà)中腳本的實(shí)現(xiàn)

Flash動(dòng)畫(huà)通過(guò)每3秒鐘訪問(wèn)一次AnimaControl.Aspx以獲取設(shè)備動(dòng)作數(shù)據(jù)。Flash動(dòng)畫(huà)載入 AnimaControl.aspx頁(yè)面產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，然后用ActionScrip進(jìn)行解析，根據(jù)主體設(shè)備名、動(dòng)作編號(hào)、設(shè)備動(dòng)作、屬性值或開(kāi)始播放或停止播放幀來(lái)控制畫(huà)面的動(dòng)態(tài)效果。圖4為數(shù)據(jù)處理流程圖，圖5為動(dòng)畫(huà)頁(yè)面效果。

4 結(jié)論

研究了鋼鐵企業(yè)可視化管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式中的一種數(shù)據(jù)展示方式——?jiǎng)赢?huà)模擬。研究成果在實(shí)際應(yīng)用中的驗(yàn)證結(jié)果表明，系統(tǒng)穩(wěn)定、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、運(yùn)行速度快，真正實(shí)現(xiàn)了鋼鐵企業(yè)內(nèi)部信息的可視化管理。

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