胡建飛，焦振峰，張 祥，丁 靖

（1. 中海油能源發(fā)展股份有限公司管道工程分公司，天津 300452；2. 海油發(fā)展珠海管道工程有限公司，珠海 519000）

0 引言

管道涂敷是海底管道建設的一個重要組成部分，海油發(fā)展珠海管道工程有限公司是一家主要從事海底管道涂敷的企業(yè)。在涂敷過程中需要記錄大量生產檢驗數據，在沒有計算機技術支持的時代使用紙張記錄，造成報表數量繁多，數據無法查詢等缺點。

隨著計算機技術的引用，數據無法查詢慢慢得到改善，初期我們使用單機數據庫來記錄生產檢驗數據，但新的問題隨之而來：需要配備專門的數據錄入人員，查詢也只能通過一臺電腦。

隨著ASP.NET技術的長足發(fā)展，B/S模式的網站式軟件越來越受到開發(fā)者的關注，使用ASP.NET開發(fā)新一代的數據跟蹤軟件成為海油發(fā)展珠海管道工程有限公司2017年的科研項目之一。

1 海底油氣管道涂敷簡介

海洋中的油氣田通過管道把油氣輸送到陸地上，管道由鋼管建造，鋼管要在海水中能夠長期使用，必須要在鋼管表面涂一層防腐層，現在常用的工藝叫做三層結構聚乙烯防腐涂層，簡寫做3LPE。另外一種防腐的工藝是安裝犧牲陽極，即在鋼管通過導線連接一定重量的鋁塊，鋼管和鋁塊構成原電池，通過不斷腐蝕陽極鋁塊的方式來保護鋼管。

鋼管是中空的，整體比重和海水相差不大，為了能讓鋼管穩(wěn)定的沉在海底，需要在鋼管外部加一層混凝土涂層，增大鋼管的整體比重。

鋼管涂敷的第一步工序是接收鋼管，鋼管檢驗合格后可進行3LPE、安裝陽極、配重等各道涂敷工序，涂敷完成后進行發(fā)運，所有的步驟都要記錄相關數據。

如果所有步驟都使用紙張記錄數據的話，這些分布的數據要最后通過一個專門的數據錄入人員錄入電腦，需要設置專門的數據錄入人員，且抄寫紙質記錄時發(fā)生的錯誤無法及時發(fā)現，要解決這些問題最佳的方式就是開發(fā)B/S模式數據庫軟件。

2 開發(fā)工具簡介

開發(fā)B/S模式軟件有很多工具可以供選擇，當前企業(yè)開發(fā)小型的 B/S模式軟件以 ASP.NET為首選。原因如下：[1,3,4,5]

第一，ASP.NET可以使用多種語言，如 C#、VB script等，都是最常見的編程語言，掌握的人非常多。

第二，ASP.NET學習入門門檻低，上手快，企業(yè)內部交接工作時可選擇的人力資源比較廣。

本次軟件開發(fā)服務器采用了 windows server 2008，開發(fā)工具使用 ASP.NET，開發(fā)語言使用 C#語言，后臺服務器使用SQL server2008。

3 硬件系統(tǒng)設計

考慮到車間質檢員位置不固定，經常要走來走去，所以輸入設備采用無線手持設備，網絡設計主要采用了無線網絡。[2]

網絡結構如圖1所示。

服務器安裝在辦公樓機房，通過光纜連接到車間的弱電機房，由車間的弱電機房連接分布在車間內外的數個無線接入點AP。

服務器配置兩塊網卡，一塊網卡連接公司局域網，另外一塊網卡連接中海油的VPN網絡，這樣可以在任意地點通過 VPN網絡訪問服務器查詢生產數據。

圖1 網絡布線圖Fig.1 Network cabling diagram

4 軟件設計

4.1 密碼加密算法[4,8,10]

因為本系統(tǒng)要多人協同錄入數據，數據的安全性非常重要，一定要對各個操作者設置不同的權限，首先要做的就是通過登錄確定操作者的身份。

密碼對于每個人都是隱私的數據，所以一定要加密存儲，一為安全，二為操作者可以放心設置自己常用的密碼，不用擔心泄露的問題。

密碼加密算法通常是用.NET內置的MD5加密算法，雖然MD5加密算法一般無法破譯，但我們還是對MD5生成的密碼進行簡單的改造，成為我們獨有的加密算法，使其被破解變得不可能。

加密函數如下：

public string GetMD5(string strPwd)

{

string pwd = "";

MD5 md5 = MD5.Create();//實例化一個md5對象

byte[] s = md5.ComputeHash(System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(strPwd)); // 加密后是一個字節(jié)類型的數組

s.Reverse();//翻轉生成的MD5碼

for (int i = 3; i < s.Length - 1; i++)//通過使用循環(huán)，將字節(jié)類型的數組轉換為字符串，只取MD5碼的一部分，這樣惡意訪問者無法知道取的是哪幾位

{

pwd = pwd + (s[i] < 198 ? s[i] + 28 :s[i]).ToString("X");

//將得到的字符串使用十六進制類型格式。格式后的字符是小寫的字母，如果使用大寫（X）則格式后的字符是大寫字符

}

return pwd;

}

通過以上算法，用戶設置的密碼被轉化為一串大寫字母存放在數據庫中，除了設置者本人，任何人無法得知用戶設置的密碼。

用戶登錄時，用戶輸入的密碼通過相同的算法生成一串大寫字母，和數據庫存儲的進行比對，如果相同，則認為輸入了正確的密碼，服務器建立一個以用戶名稱為ID的session對象，用戶對數據庫進行操作時，服務器通過這個session對象辨別用戶身份。

4.2 驗證碼技術[6,7]

企業(yè)的服務器雖然不會有黑客來攻擊，但企業(yè)內別有用心之人卻不得不防，如果登錄僅僅輸入一個用戶名和密碼，那在網絡上下載一個暴力密碼破解器就可以破解密碼，而且會對服務器造成比較大的負擔，為解決這一問題，同大多網站一樣，本系統(tǒng)使用了驗證碼技術。

首先用函數生成一個四位的隨機數，轉化為字符串validateNum，通過下面的函數轉化為略不清晰圖片，在登錄框的驗證碼輸入框后顯示這個圖片，因隨機數函數每次生成的字符串都不一樣，可以保證每次驗證碼都是隨機的，驗證碼圖片生成函數如下：

private void CreateImage(string validateNum)

{

if (validateNum == null || validateNum.Trim() ==

String.Empty) return;

System.Drawing.Bitmap image = new System.Drawing.

Bitmap(validateNum.Length * 12 + 10, 22); //生成Bitmap圖像

Graphics g = Graphics.FromImage(image);

{

Random random = new Random();

g.Clear(Color.White); //清空圖片背景色

for (int i = 0; i < 25; i++)//畫圖片的背景噪音線

{

int x1 = random.Next(image.Width);

int x2 = random.Next(image.Width);

int y1 = random.Next(image.Height);

int y2 = random.Next(image.Height);

g.DrawLine(new Pen(Color.Silver), x1, y1,x2, y2);

}

Font font = new System.Drawing.Font("Arial", 12,(System.Drawing.FontStyle.Bold |

System.Drawing.FontStyle.Italic));

System.Drawing.Drawing2D.LinearGradientBrush

brush = new System.Drawing.Drawing2D.LinearGrad

ientBrush(new Rectangle(0, 0, image.Width, image.

Height), Color.Blue, Color.DarkRed, 1.2f, true);

g.DrawString(validateNum, font, brush, 2, 2);

//畫圖片的前景噪音點

for (int i = 0; i < 100; i++)

{

int x = random.Next(image.Width);

int y = random.Next(image.Height);

image.SetPixel(x, y,

Color.FromArgb(random.Next()));

}

g.DrawRectangle(new Pen(Color.Silver), 0, 0, image.

Width - 1, image.Height - 1); //畫圖片的邊框線

System.IO.MemoryStream ms = new

System.IO.MemoryStream();

image.Save(ms,

System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Gif); //將圖像保存到指定的流

Response.ClearContent();

Response.ContentType = "image/Gif";Response.BinaryWrite(ms.ToArray());

}

用戶提交賬戶密碼時，必須先正確輸入這個驗證碼，系統(tǒng)才會去驗證賬戶密碼。

4.3 各工序軟件實現舉例--鋼管垛位圖軟件實現方式

鋼管的存儲是以鋼管垛的方式進行的，如圖 2所示。

圖2 鋼管垛Fig.2 Steel pipe stacking

每垛鋼管數量不固定，少則幾十根，多則幾百根，如果用軟件直觀的顯示出來，控件數組是最好的選擇，下面我們使用 Textbox控件數組按鋼管堆垛的樣式去顯示，代碼如下[6,9]：

pp.Attributes.Add("style","white-space:nowrap");

pp.Controls.Clear();

//頁面中建立一個名為 pp的 panel控件，下面所建立的所有控件數組都加入到這個 pp中，用 pp指定我們的垛位圖要顯示在網頁中的位置

ppp = new Panel[Convert.ToInt16(ViewState["y"])];

//根據垛位圖的行數y建立panel數組，每行用一個panel

TT = new TextBox[Convert.ToInt16(ViewState["x"]),Convert.ToInt16(ViewState["y"])];

//根據垛位圖的行數y和列數x建立textbox二維數組if (ViewState["x"] != null) //從頁面別的函數傳遞過來的垛位列x值

{

for (int i = Convert.ToInt16(ViewState["y"]) - 1; i>= 0; i--)

{//每循壞一次，寫一行

ppp[i] = new Panel();

pp.Controls.Add(ppp[i]); //加入當前行的panel控件

if (i % 2 == 0)

{

TextBox tempt = new TextBox();

tempt.Width = 50;

tempt.Height = 20;

tempt.BorderWidth = 0;

ppp[i].Controls.Add(tempt);

tempt.Enabled = false;

// 偶數行建立一個長度為 50且不可使用的textbox控件用來調整本行控件位置，以達到鋼管兩層之間互相交叉的效果

}

for (int j = 0; j < Convert.ToInt16(ViewState["x"]); j++)

{

TT[j, i] = new TextBox();

ppp[i].Controls.Add(BB[j, i]);

ppp[i].Controls.Add(TT[j, i]);

TT[j, i].BorderWidth = 1;

TT[j, i].Width = 98;

TT[j, i].Height = 18;

//將這一行所有的textbox控件加入到這一行的pannel控件ppp。

TT[j, i].TextChanged += new EventHandler(TextBox1_TextChanged);

//為每一個textbox控件添加相應方法

TT[j, i].Text = "";

TT[j, i].ID = "T_" + j.ToString() + "_" +i.ToString();}}}

//初始化textbox控件顯示的內容和ID

圖3是代碼運行并寫入管號后的樣式，數據庫記錄下每個管號的行y和列x值，在需要的時候可以將鋼管垛位圖顯示在網頁上，通過數據庫查詢可以精確知道任意一個鋼管的位置。建立新的垛位時，我們可以通過調整行數y和列數x調整鋼管垛的大小。

需要注意的是，控件數組在網頁每次刷新時都需要重新加載一次，就是說我們上面顯示控件數組的代碼每次頁面加載都要運行一次，這和我們大多數人的認識不同，重新加載這些控件數組，控件顯示的內容并不會丟失，服務器使用viewstate對象記錄每個控件的信息。

圖3 鋼管垛Fig.3 Steel pipe stacking

5 結語

海油發(fā)展珠海管道工程有限公司使用ASP.NET自主研發(fā)的數據跟蹤系統(tǒng)軟件將鋼管涂敷數據記錄實現了網絡化多人協同錄入，每個用戶可以設置不同的權限，保證了數據的安全性，同時取消了紙質報表的記錄，減輕了數據記錄的工作量。批量減少紙質報表的數量，為后期完工文件的整理節(jié)省大量人力物力。數據共享在服務器上，可通過網絡在服務器上查詢生產檢驗數據，信息流轉加快，初步實現了這一工作的信息化。

[1] 龐婭娟, 房大偉, 呂雙. ASP.NET從入門到精通, 清華大學出版社.

[2] JavaScript從入門到精通, 清華大學出版社.

[3] 蔣順業(yè). ASP.NET應用程序開發(fā)軟件設計與應用研究[J].軟件, 2017, 37(10): 95-97.

[4] 蘭洋, 蔣順業(yè). 基于asp.net的FMS生產管理系統(tǒng)[J]. 軟件,2013, 34(5): 76-78.

[5] 余翠蘭. 基于ASP.NET的學生住宿管理系統(tǒng)的設計與實現[J]. 軟件, 2014, 35(4): 37-41.

[6] 賈志先. 袁芳. 基于ASP.NET數據分頁導航的設計與應用[J]. 軟件, 2015, 36(12): 60-62.

[7] 周瑞. 從零開始學JavaScript, 電子工業(yè)出版社.

[8] VB.NET 2005程序設計從入門到精通, 人民郵電出版社.

[9] Java從入門到精通, 清華大學出版社.

[10] 袁芳. 教學做一體化ASP.NET課程教學改革與實踐[J]. 軟件, 2014, 35(11): 126-128.