關(guān)鍵詞：基建鐵礦；管理系統(tǒng)；SpringBoot；前后端分離；B/S架構(gòu)

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）03-0100-05 開放科學(xué)（資源服務(wù)） 標(biāo)識碼（OSID） ：

0引言

基建鐵礦指在獲得采礦許可證后進入實質(zhì)性準備和施工階段的礦山，一般由一個或多個單項工程組成，這些單項工程屬于一次性投入并具有完整使用功能的工程實體。鐵礦建設(shè)期一般為4～6年，投資超過10億，影響因素眾多。在計算機技術(shù)普及的時代，構(gòu)建管理系統(tǒng)的必要性較大。

1） 鐵礦石作為鋼鐵生產(chǎn)的主要原材料，是制約鋼鐵行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。鐵礦石近三年的產(chǎn)量分布如圖1 所示。雖然近三年產(chǎn)量較過去有所增加，但仍處于供不應(yīng)求的狀況。例如，2023 年鐵礦石需求量約為14.52億噸。據(jù)國家統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)，2023年我國累計生產(chǎn)鐵礦石9.9億噸。每年都需要從國外進口30%以上的鐵礦石，約4億至5億噸，價格談判十分艱難。在這種情況下，我國在2022年提出了“基石計劃”，以加快國內(nèi)鐵礦建設(shè)速度，擺脫對國外鐵礦石進口的被動局面。這就需要提升基建鐵礦管理水平，縮短建設(shè)工期，基建鐵礦管理系統(tǒng)應(yīng)運而生。

2） 基建鐵礦建設(shè)涉及的工程類別多、功能系統(tǒng)復(fù)雜、施工周期長，參與方眾多，數(shù)據(jù)量龐大，業(yè)務(wù)上需要一個管理系統(tǒng)。現(xiàn)代鐵礦井型較大，在縱向上超過8～10個水平，相互工程的空間關(guān)系極為復(fù)雜，制約因素眾多，如圖2所示。工程類別上分為井巷工程、土建工程和安裝工程；工程功能上分為采礦工程、選礦工程、尾礦工程、供水系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、機修及輔助設(shè)施、行政與生活福利設(shè)施等；建設(shè)工期長達4～6年，各種不確定因素多，動態(tài)性強，規(guī)律性差，文檔數(shù)據(jù)量大；建設(shè)管理上有多個施工隊伍參與，業(yè)務(wù)流程復(fù)雜。因此，引入信息化管理系統(tǒng)，提高效率和決策準確性，已成為必然趨勢。

3） 改變傳統(tǒng)管理模式，適應(yīng)信息化建設(shè)的需要，是時代的必然。目前，大多數(shù)基建鐵礦的管理仍采用傳統(tǒng)管理模式，以Word和Excel文檔進行數(shù)據(jù)和文件管理。當(dāng)需要查找相關(guān)數(shù)據(jù)時，耗時較長、數(shù)據(jù)反饋慢，有時還會遺漏統(tǒng)計數(shù)據(jù)，不僅勞動強度大、工作效率低，而且不能適應(yīng)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的及時調(diào)整，各級管理者較難掌握工程動態(tài)，難以滿足對數(shù)據(jù)準確性和實時性的要求，對管理決策產(chǎn)生一定影響[1]。尤其當(dāng)管理者調(diào)離原崗位時，無法移交完整資料。如果將各種數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲在數(shù)據(jù)庫中，而不是個人電腦中，則不受人事變化的影響。基建鐵礦管理系統(tǒng)的開發(fā)研究不僅是信息技術(shù)的延伸，更重要的是企業(yè)管理的延伸，是礦山信息化、智慧化時代的必然。

基于以上認識，基建鐵礦管理系統(tǒng)的開發(fā)具有時代性、緊迫性、專業(yè)性和高需求性，對促進鐵礦建設(shè)具有較大的現(xiàn)實意義。

1系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

通過對基建鐵礦需求分析，確定本系統(tǒng)包括9個功能模塊，系統(tǒng)功能如圖3、圖4所示。

概預(yù)算功能模塊是對工程項目的概算和預(yù)算進行管理，該模塊可以實現(xiàn)概預(yù)算數(shù)據(jù)的錄入、修改、查詢、匯總和導(dǎo)出，并為其他各模塊提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。它是各工程項目投資變化比對的基礎(chǔ)。工程進度管理模塊以概預(yù)算的工程明細為基礎(chǔ)，可實現(xiàn)工程進度的錄入和實時查看，同時將數(shù)據(jù)進行匯總上報，方便上級管理部門進行管理。合同管理模塊是基建鐵礦管理中必不可缺的一部分，各級部門通過該模塊實現(xiàn)合同瀏覽、查詢、合同變更、合同付款和支付進度等管理。設(shè)備訂貨和庫存管理模塊可以實現(xiàn)所有設(shè)備的錄入和查詢，并根據(jù)工程進度對各類設(shè)備訂貨進行自動提醒，形成設(shè)備訂貨采購申請和審核，通過爬蟲技術(shù)優(yōu)選供應(yīng)廠商，為設(shè)備招標(biāo)提供數(shù)據(jù)支撐。設(shè)備到貨后記錄設(shè)備初檢情況、庫存情況和使用情況。計劃管理模塊的主要功能是通過概預(yù)算庫表對年度計劃進行編制，形成Excel或報表，具有匯總、統(tǒng)計、排序和調(diào)整功能，并且具有上傳、各級領(lǐng)導(dǎo)審批和下達功能。標(biāo)準規(guī)范管理模塊將基建礦山建設(shè)相關(guān)的國家標(biāo)準、規(guī)范、規(guī)程和規(guī)定等集成于系統(tǒng)中，可實現(xiàn)即時查閱，方便工作。安全管理模塊可以實現(xiàn)對基建鐵礦安全日志、施工企業(yè)安全信息、施工設(shè)備檢測記錄、安全檢查記錄和安全例會記錄等的管理。檔案管理模塊的主要功能是對初步設(shè)計說明書、初步設(shè)計圖紙、施工圖和各種管理文件進行管理，實現(xiàn)文檔資料的電子化。系統(tǒng)設(shè)置模塊提供用戶對基本信息的維護。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

1） 采用B/S架構(gòu)和騰訊云CVM服務(wù)器。該服務(wù)器能夠根據(jù)業(yè)務(wù)需求進行彈性伸縮，可滿足不同負載下的性能需求；它提供了多層次的安全防護機制，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和數(shù)據(jù)泄露。用戶只需通過云端即可獲取所需的計算資源和服務(wù)，按需付費，避免不必要的浪費。

2） 采用MVC編程思想，在綜合考慮系統(tǒng)的可實現(xiàn)性、未來的可擴展性和系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)上，采用Java EE五層架構(gòu)對系統(tǒng)進行開發(fā)，如圖5所示。

3）采用SpringBoot簡化配置。SpringBoot”的主要作用是快速構(gòu)建龐大的Spring項目，其主要特性包括：①自動配置：能夠根據(jù)項目中的依賴自動配置相應(yīng)的組件，無須手動配置SpringBoot。在SpringBoot中，可以按照自動裝配的規(guī)定，將自動加載的bean寫在自己的jar包中的META-INF/spring.factories文件中，或者通過注解@Import導(dǎo)入時加載指定的類，這樣配置類就會被SpringBoot自動加載到容器中。同時，還支持改寫YAML和properties文件來覆蓋默認配置。例如，在本項目的META-INF下的spring-devtools.properties文件中加入：restart.include. json=/com.baliaba.fastjson2.*.jar，在重啟或重新加載應(yīng)用時，包含所有名為com.alibaba.fastjson2.*.jar的JAR文件將自動配置。②開箱即用，內(nèi)嵌服務(wù)器：無須單獨安裝和配置服務(wù)器。這使項目可以快速啟動，并且方便地進行調(diào)試。內(nèi)嵌服務(wù)器的配置通過application.yml文件進行，例如配置服務(wù)器端口、上下文路徑等。

4） 在面向接口編程思想的指導(dǎo)下，采用MyBatis 框架和MySQL數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)DAO操作，通過Redis（Re? mote Dictionary Server） 實現(xiàn)緩存操作。MyBatis是一個持久層框架，它支持自定義SQL、存儲過程以及高級映射，避免了幾乎所有的JDBC代碼和手動設(shè)置參數(shù)以及獲取結(jié)果集。它在項目中的具體作用和優(yōu)勢包括：① SQL與代碼分離；② 適用于復(fù)雜查詢和性能優(yōu)化；③ MyBatis可以輕松集成到現(xiàn)有項目中，通過@Mapper注解進行配置；④ 提供了強大的動態(tài)SQL功能，極大地簡化了復(fù)雜查詢的編寫。常用的動態(tài)SQL 標(biāo)簽有where、if、trim、choose、foreach等。

MySQL是一個流行的開源關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RDBMS） ，具有高性能、可靠性和易于使用的特點。本項目以MySQL 8作為所有數(shù)據(jù)的存儲倉庫，采用Navicat 15.0.23圖形用戶界面工具構(gòu)建數(shù)據(jù)庫表。Redis是一個開源的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，遵循BSD協(xié)議，它提供了一個高性能的鍵值（key-value） 存儲系統(tǒng)，因其性能極高、數(shù)據(jù)類型豐富和持久化能力，廣泛用于緩存、消息隊列、會話存儲等應(yīng)用場景。

2.2前后端分離技術(shù)

前后端分離技術(shù)是通過Nginx+Tomcat的方式（也可以中間加一個Node.js） 對前后端進行有效的解耦，前端和后端通過接口進行通信。前端服務(wù)器使用Nginx，負責(zé)控制頁面引用和跳轉(zhuǎn)，前端頁面通過axios異步調(diào)用后端的接口；后端服務(wù)器使用Tomcat，加快整體響應(yīng)速度。其優(yōu)勢包括：提高開發(fā)效率、優(yōu)化用戶體驗、降低維護成本和增強系統(tǒng)可擴展性。其開發(fā)模式如圖6所示。

2.2.1技術(shù)選型

前端技術(shù)：常用的前端技術(shù)包括HTML、CSS、JavaS? cript、React、Vue等。這些技術(shù)用于構(gòu)建用戶界面和交互邏輯。通過Axios等技術(shù)調(diào)用后端API獲取數(shù)據(jù)。

后端技術(shù)：后端選擇Java技術(shù)來構(gòu)建后端應(yīng)用，由其處理業(yè)務(wù)邏輯、訪問數(shù)據(jù)庫并返回數(shù)據(jù)給前端。

接口技術(shù)：前后端通過RESTful API接口技術(shù)進行通信。

2.2.2接口設(shè)計

在該SpringBoot項目中，后端用@RestController定義一個控制類，它結(jié)合了@Controller 和@Response? Body，省去了在每個方法上單獨添加@ResponseBody，并將返回對象自動轉(zhuǎn)換成JSON或XML格式的響應(yīng)體，具體API 接口搭配@GetMapping、@PostMapping、@PutMapping、@DeleteMapping使用。API接口的返回結(jié)果數(shù)據(jù)類型采用自定義AjaxResult響應(yīng)類來封裝響應(yīng)狀態(tài)碼、消息內(nèi)容和數(shù)據(jù)對象。前端導(dǎo)入axios包，調(diào)用axios.create創(chuàng)建Axios實例，設(shè)置基礎(chǔ)URL，可以通過該實例發(fā)送各種HTTP請求。下面是一個具體的接口實例。

3系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1功能導(dǎo)航

用戶在登錄成功后進入主頁，左側(cè)導(dǎo)航欄對應(yīng)顯示本系統(tǒng)的功能模塊，用戶可根據(jù)自己的需求選擇相應(yīng)的模塊。如圖7所示，紅框標(biāo)示為重要模塊。左側(cè)導(dǎo)航更容易瀏覽，用戶一般習(xí)慣使用“F”式瀏覽路徑，能夠直接被用戶的視線所捕捉，用戶會下意識地注意到它們。

3.2概算管理—查詢

以概算管理為例，用戶在選擇概算模塊后，進入工程概算頁面，如圖8所示。用戶可以對各項工程概算進行錄入、修改、查詢、刪除等操作。下面以查詢功能為例說明其實現(xiàn)過程：在前端通過樹形下拉框展示后端傳來的數(shù)據(jù)集合，查詢方式分為全部查詢和多條件查詢。設(shè)置function接口獲取后端API的URL，并在前端代碼中調(diào)用，在組件中通過配置tree-props屬性來完成頁面對數(shù)據(jù)集合的樹形結(jié)構(gòu)展示。為了正確展示樹結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，需要在JavaScript 代碼部分對集合數(shù)據(jù)進行處理，通過調(diào)用handleTree方法來生成每個父節(jié)點的子節(jié)點集合。

4結(jié)論

本系統(tǒng)在MVC和面向接口編程思想的指導(dǎo)下，在騰訊云服務(wù)器、B/S架構(gòu)和前后端分離技術(shù)的支撐下，前端采用Vue 3、Element-UI、ECharts、Axios框架，后端采用SpringBoot、MyBatis框架，完成了基建鐵礦管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了概預(yù)算管理、計劃管理、進度管理、設(shè)備訂貨及庫存管理、安全管理、標(biāo)準規(guī)范管理、檔案管理等主要功能?；ǖV山的各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和應(yīng)用數(shù)據(jù)能夠及時存儲在數(shù)據(jù)庫表中，并可進行實時查詢；避免了因個人原因而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失情況；工程項目名稱一次輸入反復(fù)使用，保證了工程項目名稱的規(guī)范性；工程進度和合同執(zhí)行情況一目了然；設(shè)備訂貨基礎(chǔ)表和相關(guān)廠家自動生成，為招標(biāo)工作奠定了基礎(chǔ)。

該系統(tǒng)的使用將大大提升基建鐵礦管理水平和工作效率，減輕技術(shù)人員的勞動強度，對實現(xiàn)“投資、工期、質(zhì)量、安全”四大控制具有較大的促進作用。下一步將完成移動端和基于微信小程序的應(yīng)用開發(fā)，使用戶能夠更加靈活方便地使用該系統(tǒng)。