礦井風(fēng)壓自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)12000字

1因此風(fēng)壓參數(shù)是防治煤層自燃所需掌握的重要參數(shù)，對(duì)風(fēng)壓數(shù)據(jù)的檢測(cè)也成了防但礦井風(fēng)壓具有不穩(wěn)定性和隱蔽性，對(duì)自燃區(qū)域的風(fēng)壓數(shù)據(jù)的進(jìn)行檢測(cè)如果通過(guò)人工監(jiān)測(cè)采集需要耗費(fèi)大量的人力資源且采集效果并不理想。對(duì)采集到的風(fēng)壓數(shù)據(jù)處理仍需耗費(fèi)極大的工作量，且測(cè)定值滯后不利于日常的實(shí)時(shí)管理，不能為管理和防治提供所需要的相關(guān)數(shù)據(jù)，從而影響了煤層自燃的防治和通防管理的科學(xué)本課題的研究目的便是通過(guò)eclipse開(kāi)發(fā)軟件使用java編程語(yǔ)言結(jié)合MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)出一款能夠通過(guò)接收檢測(cè)分站各測(cè)點(diǎn)的智能型傳感器傳來(lái)的風(fēng)壓數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)集中進(jìn)行處理、存儲(chǔ)并且具備報(bào)警等功能的軟件系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)具有很大的完善性并與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)登錄系統(tǒng)進(jìn)行查看目錄 3 31.2國(guó)內(nèi)外研究情況及發(fā)展前景 31.3主要研究?jī)?nèi)容 4第二章開(kāi)發(fā)技術(shù)與開(kāi)發(fā)環(huán)境 52.1系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境 5 5 522.3.1Java簡(jiǎn)介 52.3.2java的特點(diǎn) 2.3.3Java環(huán)境配置 7 8 8 8 9 2.6SpringBoot框架 2.6.1SpringBoot簡(jiǎn)介 2.6.2SpringBoot優(yōu)點(diǎn) 2.7.2優(yōu)點(diǎn) 2.8軟件設(shè)計(jì) 2.8.2需求分析 第三章系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案 3.1系統(tǒng)需求分析 第四章數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 4.1數(shù)據(jù)庫(kù) 4.2數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 第五章系統(tǒng)模塊功能實(shí)現(xiàn) 第六章總結(jié)與展望 參考文獻(xiàn) 致謝 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3第一章緒論1.1課題來(lái)源及研究意義提供連續(xù)的氧氣是實(shí)現(xiàn)煤自燃的必要條件之一[1,即煤自燃的發(fā)生需要有漏風(fēng)，故風(fēng)壓數(shù)據(jù)是監(jiān)測(cè)礦井的重要數(shù)據(jù)，及時(shí)獲得風(fēng)壓數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理是進(jìn)行能夠?qū)崿F(xiàn)防治煤層自燃重要手段。要實(shí)現(xiàn)對(duì)煤層自燃的防治，必須及時(shí)掌握相關(guān)區(qū)域的風(fēng)壓。[21但目前來(lái)說(shuō)通過(guò)人力進(jìn)行對(duì)自燃區(qū)域的風(fēng)壓數(shù)據(jù)的采集仍需要巨大的人力資源，且對(duì)風(fēng)壓數(shù)據(jù)資料的整理所需的工作量極大，測(cè)定數(shù)據(jù)管理方法落后，不能為煤層的管理和防治及時(shí)提供所需要的風(fēng)壓技術(shù)參數(shù)，在某種方面來(lái)說(shuō)極大的影響了煤層自燃的防治和通防管理的科學(xué)化2]。因此有必要開(kāi)發(fā)出一種通過(guò)獲得智能傳感器對(duì)礦井風(fēng)壓的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)從而對(duì)自燃區(qū)域?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測(cè)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)時(shí)顯示自燃區(qū)域漏風(fēng)通道兩側(cè)的風(fēng)壓值及漏風(fēng)量，并能實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。1.2國(guó)內(nèi)外研究情況及發(fā)展前景礦井監(jiān)測(cè)的合格與否是煤礦能否實(shí)現(xiàn)高效、高產(chǎn)、安全生產(chǎn)的重要因素之一，因此世界各個(gè)產(chǎn)煤國(guó)對(duì)礦井監(jiān)測(cè)技術(shù)的合格與否十分重視，為此不惜投入了大量的資金、人力進(jìn)行監(jiān)測(cè)技術(shù)的研制，進(jìn)而生產(chǎn)和推廣使用各種礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。我國(guó)現(xiàn)有的礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在保證煤礦安全生產(chǎn)、提高煤礦生產(chǎn)率和提高設(shè)備利用率等方面發(fā)揮了重要的作用，而風(fēng)壓監(jiān)測(cè)又是保證煤礦安全作業(yè)的重要手段之一[3]。煤礦井下是一個(gè)特殊的工作環(huán)境，就造成礦井的監(jiān)控系統(tǒng)一定要不同于一般的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，要比一般工業(yè)系統(tǒng)要精準(zhǔn)要求提高很多[3]。主要體現(xiàn)在電器防爆、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、監(jiān)控對(duì)象變化緩慢、遠(yuǎn)距離傳輸、抗故障能力強(qiáng)、要求對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)適應(yīng)能力強(qiáng)、設(shè)備外殼防護(hù)要求高等方面[3]。我國(guó)對(duì)于煤礦生產(chǎn)的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)研究開(kāi)始相比于西方國(guó)家要晚上不少，直到20世紀(jì)80年代的時(shí)候，我國(guó)國(guó)家才對(duì)國(guó)外煤礦的安全系統(tǒng)進(jìn)行了大量的考察與研究并召集相關(guān)專家進(jìn)行開(kāi)發(fā)與研究[4],在國(guó)外引進(jìn)了諸如TF200、MINOS、DAN6400等當(dāng)時(shí)世界先進(jìn)的礦井安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，后來(lái)我國(guó)又在引進(jìn)外來(lái)技術(shù)的同時(shí)先后自主研發(fā)了KJ2、KJ4等礦井自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在這段時(shí)期我們國(guó)家4的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大多都采用了分布型作為檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，直到1990年的到來(lái)，由于計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)各主要科研單位和生產(chǎn)廠家又相繼推出來(lái)煤分可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于數(shù)據(jù)基本處理的功能，并且能夠完成對(duì)礦井的風(fēng)壓、風(fēng)量、溫度等各種參數(shù)的實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)，并對(duì)其進(jìn)行計(jì)算，但在智能控制上還有一定的發(fā)展空間，軟件開(kāi)發(fā)上還有很多可以完善的空間，在現(xiàn)有已開(kāi)發(fā)的軟件基礎(chǔ)上還可以再發(fā)展出一套足夠完整成熟的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)從而實(shí)現(xiàn)礦井的智能化管理和綜合自動(dòng)化生產(chǎn)，如今的礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已有足夠完善的體系去實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)、去支撐礦目前礦業(yè)生產(chǎn)仍是我國(guó)重要的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)在礦業(yè)生產(chǎn)中煤礦的安全問(wèn)題仍然是制約煤炭工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題，緩解煤炭安全生產(chǎn)的重要方法就是加強(qiáng)對(duì)于煤礦生產(chǎn)的安全監(jiān)控，對(duì)礦業(yè)安全的科研工作也要進(jìn)一步的研究，而礦業(yè)安全生產(chǎn)離不開(kāi)煤礦監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，同時(shí)現(xiàn)在信息化社會(huì)的提倡也注定著監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的必要性。因此，礦井風(fēng)壓自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)這個(gè)課題研究發(fā)展前景還是本課題要求通過(guò)學(xué)習(xí)了解礦井風(fēng)壓的相關(guān)知識(shí)，結(jié)合軟件開(kāi)發(fā)的相關(guān)工作能力，再以eclipse作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，采用JDK的編譯環(huán)境，結(jié)合java編程語(yǔ)言使用SpringBoot技術(shù)再結(jié)合MYSQL數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建了一個(gè)礦井風(fēng)壓自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的預(yù)警數(shù)據(jù)設(shè)置與報(bào)警等功能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控礦井風(fēng)壓數(shù)據(jù)。用戶可通過(guò)登錄此系統(tǒng)可通過(guò)查詢時(shí)間地點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)，可顯示最近一段時(shí)間的數(shù)據(jù)變化曲線，同時(shí)通過(guò)5第二章開(kāi)發(fā)技術(shù)與開(kāi)發(fā)環(huán)境2.1系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境風(fēng)壓自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)是通過(guò)使用eclipse軟件作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，采用JDK的編譯環(huán)境，采用java編程語(yǔ)言使用SpringBoot技術(shù)再結(jié)合MYSQL數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)出來(lái)的具有登錄注冊(cè)、用戶管理、菜單選擇、權(quán)限管理、數(shù)據(jù)分析、自動(dòng)監(jiān)Eclipse是一個(gè)基于Java編程語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)可擴(kuò)展開(kāi)發(fā)平臺(tái)，具有開(kāi)放源代碼性質(zhì)的集成軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境。使用Eclipse開(kāi)發(fā)平臺(tái)一般是對(duì)需要使用Java編程語(yǔ)現(xiàn)在隨著技術(shù)的進(jìn)步，也逐漸的支持其他編程語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)與使用，其開(kāi)發(fā)發(fā)展(1)平臺(tái)無(wú)關(guān)性Java所具有的平臺(tái)無(wú)關(guān)性是指Java可以編寫(xiě)出在不同操作平臺(tái)皆可以進(jìn)行運(yùn)6是因?yàn)槠洳煌贑語(yǔ)言等編程語(yǔ)言需要特定的環(huán)境進(jìn)行編譯而是引進(jìn)虛擬機(jī)，將程序的開(kāi)發(fā)編譯與運(yùn)行實(shí)現(xiàn)在虛擬機(jī)之中，而虛擬機(jī)是建立在操作系統(tǒng)和硬件之上，正是依托于虛擬機(jī)的特殊性，從而實(shí)現(xiàn)Java二進(jìn)制代碼的解(2)安全性(3)面向?qū)ο笃涔δ懿⒅貜?fù)利用。而編程人員只需把主要的精力應(yīng)用于對(duì)類和接口的了解與使(4)分布式(5)健壯性由于自身的簡(jiǎn)潔性方便性，使得Java在編譯過(guò)程中及時(shí)進(jìn)行對(duì)編碼的檢查與修改，降低錯(cuò)誤率。并且類的出現(xiàn)加速了這一過(guò)程，從而使得一些編譯完成可以得到錯(cuò)誤的警示和知道問(wèn)題所在，并且由于類的存在可以檢查出許多開(kāi)發(fā)早期就(6)解釋型Java不同于C語(yǔ)言或C++語(yǔ)言，不是針對(duì)電腦芯片CPU進(jìn)行編碼而是運(yùn)用虛(7)動(dòng)態(tài)一部分類是從類庫(kù)中進(jìn)行引用的，且類在裝載過(guò)程中又是屬于動(dòng)態(tài)裝載的那7一種，所以就不得不要求Java必須在分部環(huán)境中進(jìn)行動(dòng)態(tài)的維護(hù)程序和分類。常被用于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)；企業(yè)管理軟件開(kāi)發(fā)；手機(jī)游戲開(kāi)發(fā)；嵌入式開(kāi)發(fā)等項(xiàng)目之中。2.3.3Java環(huán)境配置下載JDK文件進(jìn)行安裝；安裝完畢之后在電腦控制系統(tǒng)中找到高級(jí)系統(tǒng)設(shè)置；在彈出的界面中選擇環(huán)境變量；變量名為“JAVA_HOME”;變量值為jdk軟件的安裝路徑具體情況如圖2.1所示；編輯系統(tǒng)變量編輯系統(tǒng)變量變量值(V):EProgram瀏覽目錄(D)..p:變量值為“.;%JAVA_HOME%\lib”具體效果如圖2.2所示；編輯系統(tǒng)變量編輯系統(tǒng)變量驗(yàn)證通過(guò)Windows圖標(biāo)+R輸入cmd;在命令行中分別輸入java-version和javac顯示版本信息則為環(huán)境變量控制成82.4.1Maven簡(jiǎn)介Maven是一個(gè)以Java編程語(yǔ)言為基礎(chǔ)的跨平臺(tái)管理工具，其主要目標(biāo)服務(wù)于的項(xiàng)目，作為一個(gè)進(jìn)行項(xiàng)目管理的工具，其自身是由java語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，人們依賴管理，對(duì)jar的統(tǒng)一管理，節(jié)省空間；一鍵構(gòu)建跨平臺(tái)；應(yīng)用在大型的項(xiàng)目中2.4.2Maven環(huán)境配置在系統(tǒng)變量添加M2_HOME和MAVE變量值指向Maven文件夾，如圖2.4所示；添加%M2_HOME%\bin,到PATH,如圖2.3所示；在Windows+R中輸入cmd,再輸入執(zhí)行命令mvn-version;9編輯系統(tǒng)變量變量值(V):□□?apache-maven-3.6.0G:java\workspcUserSettingsUserSettingsG:Vjava\workspace\numberone-springboot-master\apache-maven-3.6.0\conf\settings.xmlBr以以C:\Users\lenovo\.m2\seC:\Users\lenovo\.m2\seBrowse..Browse..C:\Users\lenovo\.m2\validators",關(guān)閉校驗(yàn)；2.5MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)作為一個(gè)小型的數(shù)據(jù)庫(kù)具有開(kāi)源的功能，同時(shí)MySQL不僅僅是數(shù)據(jù)庫(kù)也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。作為一個(gè)小型數(shù)據(jù)庫(kù)它與其他的大型的數(shù)據(jù)功能也相較于那些大型數(shù)據(jù)庫(kù)還是比較有限的，但是它同樣還是具有其自己的優(yōu)點(diǎn)，作為一個(gè)小型數(shù)據(jù)庫(kù)它有大型數(shù)據(jù)庫(kù)所沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)，例如：體積相比較大型數(shù)據(jù)庫(kù)略小，速度相比于大型數(shù)據(jù)庫(kù)更快、成本相較于大型數(shù)據(jù)庫(kù)低一些，雖然它能夠提供的規(guī)模不如大型數(shù)據(jù)庫(kù)大，功能不如大型數(shù)據(jù)庫(kù)多，但它目前所能實(shí)現(xiàn)的功能已經(jīng)可以滿足普通人日常對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)使用的要求并且略微復(fù)雜的功能與廣受世界上人們的喜愛(ài)與應(yīng)用，已經(jīng)成為最被人們廣泛使用的源代碼數(shù)據(jù)庫(kù)。MySQL作為一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)可以使用SQL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)對(duì)于MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)的管理[9]。2.5.2MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)搭建(2)使用NavicatforMySQL軟件進(jìn)行可視化數(shù)據(jù)編輯。SpringBoot是一款可以及時(shí)使用的框架?？梢酝ㄟ^(guò)直接使用默認(rèn)配置進(jìn)行簡(jiǎn)化工作從而使我們的Spring應(yīng)用變的更輕量化、更快的入門。在主程序執(zhí)行main函數(shù)就可以運(yùn)行。因?yàn)樽裱瓋?yōu)先配置只需要使用很少的操作就可以實(shí)現(xiàn)功能系統(tǒng)SpringBoot一般具有以下四個(gè)優(yōu)點(diǎn)：首先是可以通過(guò)推薦使用注解使編碼過(guò)程變得簡(jiǎn)單和更容易理解；其次可以通過(guò)自動(dòng)配置進(jìn)行快速搭建項(xiàng)目，同時(shí)因?yàn)榫哂锌焖偌杉夹g(shù)導(dǎo)致減少生產(chǎn)的冗余代碼和簡(jiǎn)化配置要求從而是配置變得簡(jiǎn)單。再然后是因?yàn)镾pringBoot之中內(nèi)嵌Jetty、Tomcat、Undertow等web容器，使我們部署時(shí)可以直接進(jìn)行web部署無(wú)需再借助war包進(jìn)行部署從而使部署變得簡(jiǎn)單；最后因?yàn)镾pringBoot具有項(xiàng)目監(jiān)控的功能可以對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)控。2.7.1ApacheShiro安全控制簡(jiǎn)介ApacheShiro是一個(gè)安全框架應(yīng)用于Java。它作為一個(gè)安全框架可以通過(guò)使用可以幫助我們?cè)陂_(kāi)發(fā)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)用戶認(rèn)證、管理授權(quán)、數(shù)據(jù)加密、進(jìn)行會(huì)話管理、與Web實(shí)現(xiàn)集成等功能。而且其應(yīng)用范圍廣泛不管是JavaSE環(huán)境還是JavaEE環(huán)境都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其功能的應(yīng)用。ApacheShiro是作為一個(gè)安全框架擁有以下優(yōu)點(diǎn)：具備使我能能可以易于理解的JavaSecurityAPI可以通過(guò)這個(gè)完成用戶認(rèn)證功能；同時(shí)具有簡(jiǎn)單的身份認(rèn)證，可以支持多種數(shù)據(jù)源，使數(shù)據(jù)來(lái)源變得廣泛與便捷；因?yàn)橹С旨?xì)粒度的授權(quán)，可以通過(guò)其功能特性實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶接受進(jìn)行簡(jiǎn)單的授權(quán)；ApacheShiro可以不跟任何的框架進(jìn)行捆綁，能夠?qū)崿F(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行，縮減了其他同類型的捆綁框架的下載與開(kāi)發(fā)，使其運(yùn)行與使用變得便捷；具有Authentication特性，可以通過(guò)其特性實(shí)現(xiàn)登錄身2.7自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(1)首先要能實(shí)現(xiàn)所要求的功能與技術(shù)指標(biāo)；(2)要滿足系統(tǒng)的可靠性、可維護(hù)性，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化、模塊化；(3)方便用戶操作方便，提供良好的人機(jī)界面；(4)降低成本，提高系統(tǒng)的性價(jià)比。(1)自頂向下的設(shè)計(jì)方法自頂向下的設(shè)計(jì)顧名思義先確定總體的布局與設(shè)計(jì)，再根據(jù)整體布局的設(shè)計(jì)結(jié)合具體情況把總體的布局與設(shè)計(jì)進(jìn)行拆分，將總體任務(wù)轉(zhuǎn)換為一個(gè)個(gè)待完成的子任務(wù)子功能，通過(guò)對(duì)各個(gè)子任務(wù)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，再開(kāi)發(fā)完畢之后通過(guò)子任務(wù)之間的聯(lián)系將各個(gè)完成的子任務(wù)結(jié)合形成一個(gè)完整的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)從整體—部分—整(2)硬件軟化相比于軟件開(kāi)發(fā)，硬件設(shè)施占據(jù)不少的開(kāi)發(fā)成本，為減少系統(tǒng)中硬件設(shè)備的成本，可以將某些硬件設(shè)備所具有的功能通過(guò)軟件系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)，但相比于成本來(lái)說(shuō)，軟件開(kāi)發(fā)的更具有優(yōu)勢(shì)一些，不少硬件設(shè)備所具有的功能可以經(jīng)過(guò)軟(1)首先需要完成的是確定具體的開(kāi)發(fā)任務(wù)、通過(guò)確定的開(kāi)發(fā)任務(wù)擬定所需要的設(shè)計(jì)方案，再根據(jù)設(shè)計(jì)方案確定實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)所需要的任務(wù)、功能與指標(biāo)，進(jìn)而確定系統(tǒng)需要完成的測(cè)量任務(wù)，通過(guò)獲得所有所需的相關(guān)資料例如：所需實(shí)現(xiàn)功能、系統(tǒng)的特點(diǎn)、數(shù)據(jù)的來(lái)源、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式等初步提出系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需的方(2)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)通過(guò)第一步根據(jù)系統(tǒng)所需實(shí)現(xiàn)功能提出的初步設(shè)計(jì)方案，再通過(guò)調(diào)研等方式完善初步設(shè)計(jì)方案，并得出一個(gè)完善的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。再根據(jù)自頂而下的設(shè)計(jì)思路，通過(guò)從整體—部分—整體的設(shè)計(jì)思路再完成系統(tǒng)方案的總設(shè)計(jì)之后，將總設(shè)計(jì)進(jìn)行分解拆分，形成具有不同功能設(shè)計(jì)要求的子任務(wù)，再分批次或人手將各個(gè)子任務(wù)完成開(kāi)發(fā)得到完成各個(gè)功能的子系統(tǒng)，最后再將各個(gè)子系統(tǒng)通過(guò)任務(wù)之間(3)系統(tǒng)總調(diào)、性能測(cè)試在系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)完成之后，進(jìn)行測(cè)試，確定系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)相對(duì)應(yīng)的功能與能不軟件設(shè)計(jì)的本質(zhì)需求就是針對(duì)軟件的開(kāi)發(fā)功能開(kāi)發(fā)出軟件系統(tǒng)本身功能的需求，大部分軟件設(shè)計(jì)都是通過(guò)建立功能模型，然后將功能模型映射為軟件功能，最終通過(guò)開(kāi)發(fā)出軟件系統(tǒng)所需開(kāi)發(fā)的軟件功能實(shí)現(xiàn)軟件的設(shè)計(jì)。因此進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)的第一步就是要建立功能模型，只有建立起一個(gè)適合本軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)得到功能模型就能根據(jù)模型實(shí)現(xiàn)軟件所需求的功能最終使能夠開(kāi)發(fā)出滿足功能需求的軟件產(chǎn)品，一般來(lái)說(shuō)，大部分完善的軟件都應(yīng)該具備以下特性：可理解性、靈活性、常規(guī)的軟件設(shè)計(jì)并沒(méi)有一套可以適應(yīng)于所有情況能夠?qū)崿F(xiàn)所有功能的模板，所以當(dāng)我們?cè)谶M(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)時(shí)首先要根據(jù)軟件開(kāi)發(fā)所需實(shí)現(xiàn)的功能和待開(kāi)發(fā)軟件所具有的特點(diǎn)進(jìn)行有效的理解，根據(jù)對(duì)系統(tǒng)軟件的理解整理出一套可以實(shí)現(xiàn)本軟同時(shí)我們可以依照軟件項(xiàng)目的實(shí)際情況和功能需求進(jìn)行設(shè)計(jì)文檔的設(shè)計(jì)，并且要根據(jù)項(xiàng)目需求的復(fù)雜程度和緊張程度可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整設(shè)計(jì)文檔，但調(diào)整設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)文檔的設(shè)計(jì)結(jié)果不是一蹴而就的而是我們?cè)谶M(jìn)行軟件設(shè)計(jì)和軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中慢慢成型的，一般用來(lái)記錄設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)軟件和軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程，軟件設(shè)計(jì)文檔要記錄在開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中的各類開(kāi)發(fā)過(guò)程所需的了解的知識(shí)、整體設(shè)計(jì)方案的思路、以及各種功能成果和錯(cuò)誤分析，并且我們還可以通過(guò)設(shè)計(jì)文檔內(nèi)容的記錄需求分析是我們需要了解在進(jìn)行一個(gè)軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)所需要實(shí)現(xiàn)的功能要求分析。所謂需求分析，顧名思義就是對(duì)于軟件設(shè)計(jì)所需具有功能的理解與分析，只有真正理解了軟件系統(tǒng)所需要的功能才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行針對(duì)性的開(kāi)發(fā)，可以優(yōu)化資源，減少資源的浪費(fèi)。需求分析的結(jié)果我們通?？梢酝ㄟ^(guò)使用文檔來(lái)進(jìn)行收錄，其主要目標(biāo)就是通過(guò)描述所開(kāi)發(fā)的軟件系統(tǒng)的使用場(chǎng)景和其系統(tǒng)所需要的功能。系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)是軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中不可或缺的設(shè)計(jì)過(guò)程。它需要我們根據(jù)軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目所特定要求的特定功能需求和未特定要求的非特定的功能性需求進(jìn)行對(duì)比，最后提交出一個(gè)符合功能需求且足夠完善的合適系統(tǒng)架構(gòu)。設(shè)計(jì)出不同的系統(tǒng)架構(gòu)，所對(duì)應(yīng)的軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目也會(huì)有所不同，哪怕同一個(gè)功能需求不同的架構(gòu)設(shè)計(jì)也會(huì)有不一樣的結(jié)果。在系統(tǒng)架構(gòu)確定的前提下，進(jìn)行模塊或子系統(tǒng)的概要設(shè)計(jì)，在功能需求明確的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)下，通過(guò)完成對(duì)各個(gè)模塊功能實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)工作進(jìn)行子系統(tǒng)的劃分，使其開(kāi)發(fā)效率更快。我們?cè)谶M(jìn)行模塊設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合概要設(shè)計(jì)優(yōu)先完成重點(diǎn)難點(diǎn)的設(shè)計(jì)。第三章系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案本次系統(tǒng)為風(fēng)壓自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，本系統(tǒng)的主體功能需求應(yīng)為實(shí)現(xiàn)風(fēng)壓數(shù)據(jù)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和報(bào)警功能的實(shí)現(xiàn)，另外實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，不能只依靠這兩個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)，接下來(lái)，將從各個(gè)功能進(jìn)行需求分析：自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能：本次系統(tǒng)的功能需求就是能夠通過(guò)獲取礦井下的風(fēng)壓智能傳感器內(nèi)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)可視化分析。報(bào)警功能：通過(guò)設(shè)置風(fēng)壓閾值，當(dāng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)達(dá)到或突破了閾值的范圍就轉(zhuǎn)到報(bào)警功能，進(jìn)行警報(bào)處理，提醒人們風(fēng)壓數(shù)據(jù)的變化；登錄功能：結(jié)合注冊(cè)功能或者是數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行登錄賬號(hào)的設(shè)置，使人們可以通過(guò)賬號(hào)密碼進(jìn)行登錄系統(tǒng)，進(jìn)行風(fēng)壓數(shù)據(jù)的查看。同時(shí)添加驗(yàn)證碼和記住賬號(hào)密碼功能，實(shí)現(xiàn)登錄功能；權(quán)限功能：通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置管理員賬號(hào)和普通用戶賬號(hào)，不同的賬號(hào)擁有不同的權(quán)限，普通用戶只能進(jìn)行部分地區(qū)風(fēng)壓數(shù)據(jù)的查看，同時(shí)不能擁有其他權(quán)限管理員擁有查看所有風(fēng)壓數(shù)據(jù)的權(quán)限，同時(shí)也有用戶管理、系統(tǒng)換膚、報(bào)警閾值設(shè)主頁(yè)面：登錄系統(tǒng)后進(jìn)行進(jìn)入的主界面，第一顯示的是自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能顯示的數(shù)據(jù)可視化的效果圖，旁邊是用戶菜單，通過(guò)菜單可查找自己想要的功能；換膚功能：可實(shí)現(xiàn)給系統(tǒng)主界面更換顏色的功能；個(gè)人中心：可進(jìn)行個(gè)人信息的設(shè)置和修改；下載管理：可將部分時(shí)間段風(fēng)壓數(shù)據(jù)下載下來(lái)僅限“xls'"xlsx"功能。3.2系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)系統(tǒng)系統(tǒng)管理員權(quán)限圖3.1系統(tǒng)功能框架第四章數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)4.1數(shù)據(jù)庫(kù)MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)作為一個(gè)小型的數(shù)據(jù)庫(kù)具有開(kāi)源的功MySQL規(guī)模小，功能有限，但是它也有其自己的大型數(shù)據(jù)庫(kù)所沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)，例如：體積比大型數(shù)據(jù)庫(kù)小、速度比大型數(shù)據(jù)庫(kù)快、成本比大型數(shù)據(jù)低，雖然它的規(guī)模與功能不如大型數(shù)據(jù)庫(kù)，但它提供的功能對(duì)略微復(fù)雜的應(yīng)用已經(jīng)夠用，足夠滿足普通人的使用需求，正是因?yàn)檫@些原因使得MySQL成為世界上最受人們喜愛(ài)和使用的開(kāi)放式源代碼數(shù)據(jù)庫(kù)。MySQL不僅僅是數(shù)據(jù)庫(kù)也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)而且更是一種具有開(kāi)放源代碼的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言(SQL語(yǔ)言)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理。我們對(duì)于MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行處理通常使用NavicatforMySQL軟件一般服務(wù)于MySQL和MariaDB,隨時(shí)可以連接到自己本機(jī)甚至一些偏遠(yuǎn)程的MySQL和MariaDB服務(wù)器。此軟件具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理開(kāi)發(fā)能力并且可以支持大部分的新功能進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，類似于表格、視圖顯示、函數(shù)建工具或者向人們提供數(shù)據(jù)編輯器實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的編輯，使用數(shù)據(jù)模型工具構(gòu)建數(shù)據(jù)模型，同時(shí)也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸、進(jìn)行數(shù)據(jù)或者結(jié)構(gòu)同步、生成報(bào)表等處理能力。NavicatforMy能具有讓人實(shí)時(shí)訪問(wèn)的功能，它是通過(guò)同步連接設(shè)置虛擬組云功能從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)查詢功能；(2)對(duì)象設(shè)計(jì)器：可以通過(guò)利用Navicat軟件專業(yè)的對(duì)象設(shè)計(jì)器進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象設(shè)計(jì)修改，不需要再通過(guò)編寫(xiě)SQL進(jìn)行設(shè)計(jì)；(3)安全連接：因?yàn)镹avicat軟件具有的一項(xiàng)功能是可以通過(guò)使用SSH通道匙等加密方式來(lái)連接兩臺(tái)主機(jī)，保護(hù)主機(jī)的安全連接避免病毒的侵入或信息的泄(5)SQL創(chuàng)建工具或編輯器：通過(guò)SQL工具實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)里的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化等功能的實(shí)現(xiàn)，可通過(guò)工具進(jìn)行直接的創(chuàng)建，因?yàn)橹苯觿?chuàng)建所以會(huì)直接生成代(6)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)器：利用Navicat軟件數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)器可以使用正向工程或逆向工程的相關(guān)功能：既可以從一個(gè)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)模型，可以直接可視化其數(shù)據(jù)庫(kù)，而且可以通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的編輯和修改可再生成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，又可以像正向工程一樣將數(shù)據(jù)同步到數(shù)據(jù)庫(kù)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的充分了解，且可以生(7)數(shù)據(jù)處理工具：可以實(shí)現(xiàn)將不同格式的文件導(dǎo)入、導(dǎo)出到數(shù)據(jù)表之中實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳遞的快捷化，同時(shí)使用其數(shù)據(jù)處理工具可實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)之間信息的數(shù)據(jù)庫(kù)采用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，利用NavicatforMySQL軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)表單編輯與處理，本次數(shù)據(jù)庫(kù)分別創(chuàng)立了用戶信息表、風(fēng)壓數(shù)據(jù)表、人員安排表、串口分類表、菜單等相關(guān)數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的菜單、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)(1)用戶登錄表：MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)中編輯不同的登錄用戶數(shù)據(jù)，通過(guò)設(shè)置系統(tǒng)管理員和普通用戶兩種用戶數(shù)據(jù)使其在登錄系統(tǒng)之后進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)入總界面和簡(jiǎn)化版界面，具有不同的菜單界面和相關(guān)功能，同時(shí)擁有對(duì)系統(tǒng)的不同操作權(quán)限，用戶信息表具體如圖4.1所示：1管理員1002普通用戶220012(2)菜單：在MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)中編輯菜單詳情表，使系統(tǒng)的界面更完善，且方便人們使用系統(tǒng)時(shí)快捷找到系統(tǒng)所具有的功能特點(diǎn)。具體數(shù)據(jù)設(shè)置如圖4.2所10#20#30#4崗位管理5#237#料:(3)崗位安排表：在數(shù)據(jù)庫(kù)中編輯崗位安排表數(shù)據(jù)進(jìn)行串口管理崗位的安排。料:7張三0串口A8李四0串口B90串口C0串口D陳思明0串口E建國(guó)0(4)時(shí)間單元的設(shè)置：通過(guò)設(shè)置時(shí)間單元表格，插入的系統(tǒng)界面中，實(shí)現(xiàn)時(shí)間顯示在系統(tǒng)界面中。具體如表4.1所示：類型空導(dǎo)出到Excel中的名字空日期格式，如：yyyy-MM-dd空G導(dǎo)出類型(0數(shù)字1字符串)導(dǎo)出時(shí)在excel中每個(gè)列的寬單位為字符空空當(dāng)值為空時(shí)，字段的默認(rèn)值空提示信息設(shè)置只能選擇不能輸入的列內(nèi)容空另一個(gè)類中的屬性名稱，支持多級(jí)獲取，以小備注日期格式0一周從哪一天開(kāi)始0(星期日)到6(星期六)無(wú)開(kāi)始時(shí)間早日期無(wú)結(jié)束時(shí)間可以選擇的最晚日期，所有較遲的日期都將被禁用當(dāng)選擇一個(gè)日期之后是否立即關(guān)閉此日期時(shí)間選擇器。2日期時(shí)間選擇器打開(kāi)之后首先顯示的視圖04日期時(shí)間選擇器最高能展示的選擇范圍視圖是否顯示當(dāng)前日期(今天)按鈕是否高亮當(dāng)前日期n是否啟用鍵盤(pán)方向鍵選擇改變?nèi)掌谡Z(yǔ)言zh-cn中文en英文強(qiáng)制解析當(dāng)選擇器關(guān)閉的時(shí)候，是否強(qiáng)制解析5分鐘選擇視圖，每5分鐘看到bottom-時(shí)間選擇器窗口的位置bottom-left左下bottom-right右下top-left左上top-的值本軟件系統(tǒng)具有登錄模塊、管理員模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、權(quán)限管理模塊等多個(gè)模塊進(jìn)行支撐整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。具體系統(tǒng)模塊如表5.1所示.21.numberone-qua//系統(tǒng)代碼(1)系統(tǒng)啟動(dòng)：首先實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的啟動(dòng)功能，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)代碼的運(yùn)行，連接HTTP,實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)再通過(guò)網(wǎng)頁(yè)登錄進(jìn)入登錄界面具體代碼與效果圖如圖5.1230importorg.springframework.boot.SpringApplic4importorg.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;5importorg.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceAutoConfigurati7|@SpringBootApplication(exclude={DatasourceAutoConfiguration.class8publicclassNumberOneA10epublicstatic12//System.setProperty("spring.devtools.restart.enabled","false"13SpringApplication.run(Numbe14System.out.print1n("風(fēng)壓自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)啟動(dòng)成功\n");圖5.1系統(tǒng)啟動(dòng)代碼NumberOneApplicationJavaApplication]CVProgramFlesVava\jdk1.8.060\binJjavawexe(2021年6月6日下午5:18:14)17:20:16.75LeatartednanERORca.d.t.a.Statrter-[ntenslAaterstatementExecte,4781-slewsau17:20:25.342Leatartedyatn]THres.d..PropetysouredReacesthapingHandlemoping-tintHanalehethds,s9]-HMapedULpath17:20:29.075[restartedHain]INFOs.d.s.w.p.DocunentationPluginsBootstrapper-[start,17:20:29.430[restartedlan]INEOs.d.s.W,p.DocumentationPluginsootstraper-[start,1631-FoundIcustem17:20:29.760[restartedHain]INFOs.d.5,.s,ApiListingRefereneeScanmer-[scan,411-Scanm17:20:30.876[reatartedHain]INFOc.a.,h.Http11NioProtocol-[Log,1731-Starting17:20:31.541[restartedHain]INFOc.at,u.n,HioSelectorPool-[log,1731-Usingasharedselectorfor7:29:31.023.Lean]THFee.n.uberoneAapAcatiaom-1ostared,ss]-SearedHhaberconeAplicationin17:20:32.352TouartzSehedulerFRoyscheduler]NFO.c.Quartzsheauler-Tstart,547]-SehedlerR圖5.1系統(tǒng)啟動(dòng)效果(2)登錄模塊：因?yàn)楸鞠到y(tǒng)引入了管理員、普通用戶，在系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理中就必須要能夠?qū)Φ卿浵到y(tǒng)不同進(jìn)行身份驗(yàn)證，使不同的賬戶信息擁有不同的權(quán)限和功能。這個(gè)模塊的功能就是主要是通過(guò)將賬戶存入數(shù)據(jù)庫(kù)的信息在登錄過(guò)程的中歡迎使用風(fēng)壓白動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)還沒(méi)有賬號(hào)?立即注冊(cè)a驗(yàn)證碼10=■記住賬號(hào)(2)管理員模塊：本系統(tǒng)在登錄值，具有管理員賬號(hào)的用戶在登錄完成后可進(jìn)入完整的主界面，并可以進(jìn)行對(duì)可登錄用戶的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行查看與管理，還應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同的用戶進(jìn)行不同的權(quán)限設(shè)置例如：多人同時(shí)登錄、數(shù)據(jù)查看、報(bào)警閾值的設(shè)置等。(3)數(shù)據(jù)分析模塊：此模塊所實(shí)現(xiàn)的功能是通過(guò)接受MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù)例如風(fēng)壓信息的數(shù)據(jù)、串口管理崗位的安排等，進(jìn)行分析處理與可視化的操作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的圖表顯示和相關(guān)數(shù)據(jù)匯總顯示，使風(fēng)壓數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行保存與處理，具體實(shí)現(xiàn)的代碼與效果圖如圖5.4圖5.5所示：0州新監(jiān)0監(jiān)政據(jù)因7明明12月1523④import99publicclassDemoReportC{returnprefix+"/echa}之之}}{1packageject.demo.controll23④importorg.springframework.stereotype.Controll679:0O@GetMapping圖5.6數(shù)據(jù)顯示部分代碼(4)權(quán)限管理模塊：因?yàn)榫哂胁煌馁~號(hào)登錄所以，且有管理員權(quán)限的存在，所以通過(guò)設(shè)置不同的權(quán)限使賬號(hào)獲得不一樣的登錄系統(tǒng)界面，且賦予管理員具有管理賬號(hào)的權(quán)限。具有代碼如圖5.7所示：12355l6718packagemon.conpublicclass{publicstaticfinalpublicstaticfinalStringVIEW(5)數(shù)據(jù)查詢模塊：通過(guò)代碼編譯實(shí)現(xiàn)結(jié)合MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)里面關(guān)于風(fēng)壓數(shù)據(jù)顯示的表單，通過(guò)提取關(guān)鍵詞的方式提取數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)相關(guān)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于風(fēng)壓數(shù)據(jù)的查詢，具體實(shí)現(xiàn)代碼如圖5.8所示：publicTableDataInfolist(UserOperateModelus(TableDataInforspDataLiat<UserOperateModel>userList=newArrayList<UserOperateModel>(users//查詢條件過(guò)濾if(StringUtils.iaNotEmpty(userModel.getSearchV(for(Map.Entry<Integer,UserOperateModel>eif(entry.getValue()·getUserName().equals(userModel.getSearch{userList.add(entry.getValue(上上elseif(StringUtils.isNotEmpty(userMode1.getUserName()){for(Map.Entry<Integer,UserOpe