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1、1,第8章 实验室设备管理与挖掘系统,2018/10/20,2,目录,8.1 系统概述 8.2 系统需求分析 8.3 系统总体设计 8.4 数据库设计 8.5 系统详细设计 8.6 系统关键技术 小结,2018/10/20,3,学习目标,学习实验室设备管理系统需求分析与总体设计的步骤和方法 学习实验室设备管理系统数据库设计的方法 掌握C#中报表打印的实现 了解Web Service技术本章介绍了系统的需求分析、总体结构的设计、数据库的设计以及系统模块的设计。,2018/10/20,4,8.1 系统概述,8.1.1 开发目的和背景 8.1.2 开发环境和技术 本系统的开发采用了B/S开发模式，应
2、用ASP.NET(C#)，后台使用SQL Server 2000作为本系统的数据库。系统的目标是实现实验室内各种设备的运营状况的动态反映，并且利用日常维护中登记的信息预测设备的故障情况。,2018/10/20,5,8.1.1 开发目的和背景,目前各高校通过计算机对设备在使用中运营情况的监控管理很少，实验室设备经常会发生这样或那样的故障，靠值班人员登记设备故障现象，维护人员查看故障记录，进行维修，然后登记维修过程与内容，以备日后复查，用这种方式进行设备运营管理，显然是低层次的，它仅仅起到一个记录的作用，不能对大量的故障信息进行统计分析，不能动态地反映实验室内各种设备的运营状况。基于以上情况，建立
3、一个在网上可以方便操作的，既可以记录设备运营状况又可以从中提取有用信息作为决策依据的管理系统是十分必要和可行的。,2018/10/20,6,8.1.2 开发环境和技术,本系统使用Visual Studio.Net 2003作为系统的开发平台，采用ASP.NET技术，它是事件驱动编程模型，支持页面与代码的分离，代码比较有条理，容易实现系统的维护和升级。本系统利用Microsoft SQL Server 2000作为本系统的数据库，它是一个支持多用户的新型数据库，适用于大中规模的数据量需求。,2018/10/20,7,8.2 系统需求分析,系统：系统注册、登录。顶级管理员：登录；查询、添加、修改、
4、删除基本设备信息；查询、添加、修改、删除故障设备信息；查询、添加、删除顶级和一级管理员；查询、删除普通用户；打印报表；注销。,2018/10/20,8,8.2 系统需求分析,一级管理员：登录；添加、修改、删除基本设备信息；添加、修改、删除故障设备信息；浏览顶级和一级管理员；浏览、删除普通用户；打印报表；注销。普通用户：注册；登录；浏览基本设备信息；浏览故障设备信息；用户信息修改；注销。数据挖掘：预测不同品牌、型号的计算机发生故障的个数和时间。,2018/10/20,9,8.3 系统总体设计,三层结构 表现层 用于显示数据和接收用户输入的数据，为用户提供一种交互式操作的界面。业务逻辑层是用户表示
5、层和数据访问层之间的职能接口，负责处理用户输入的信息，或者是将这些信息发送给数据访问层进行保存，或者是调用数据访问层中的函数再次读出这些数据。 数据访问层数据库访问层操作采用ADO技术，通过两个封装类分别实现对数据库和记录集的操作。,2018/10/20,10,8.3 系统总体设计,系统总体功能设计图,2018/10/20,11,8.4 数据库设计,8.4.1 数据库模型 8.4.2 数据字典,2018/10/20,12,8.4.1 数据库模型,根据系统功能模块的设计，充分考虑到避免数据库信息冗余问题，用PowerDesigner设计了系统数据库物理模型。设计了9个用户表和两个视图。,2018
6、/10/20,13,8.4.1 数据库模型,2018/10/20,14,8.4.2 数据字典,用途为了使该系统的各数据表的含义更加清晰，对其作功能描述。以管理员信息表为例,2018/10/20,15,8.5 系统详细设计,8.5.1 基本设备管理模块 8.5.2 故障设备管理模块 8.5.3 用户管理 8.5.4 打印报表模块 8.5.5 数据挖掘模块,2018/10/20,16,8.5.1 基本设备管理模块,基本设备管理模块包括基本设备信息管理、厂家名称管理、实验室名称管理和设备名称管理。,2018/10/20,17,8.5.2 故障设备管理模块,故障设备管理模块包括基本设备信息管理、厂家名
7、称 管理、实验室名称管理和设备类型管理。,2018/10/20,18,8.5.3 用户管理,管理员可以浏览已有管理员信息，修改自己的个人密码，添加 新的下一级管理员，查看用户信息，并且可以删除用户信息， 但管理员不能直接添加用户。用户可以修改个人信息，若数据库中没有此用户，则会提示注 册，注册时需要输入大于六位的密码，注册成功后，可以以用 户身份登录系统，但是用户只有浏览和查询的功能。,2018/10/20,19,8.5.4 打印报表模块,打印报表模块可以打印基本信息报表和维护信息报表，并可以 将报表保存至本地。,2018/10/20,20,8.5.5 数据挖掘模块,数据挖掘模块使用了决策树算
8、法、时间序列算法和设备寿命预 测算法，可以统计某设备类别在某时间段内的故障率，可以预 测出某类别本月和下月的故障个数，可以预某种类型设备的寿 命。,2018/10/20,21,8.6 系统关键技术,8.6.1 数据挖掘 8.6.2 Web Service技术介绍,2018/10/20,22,8.6.1 数据挖掘,决策树算法 在此项功能中，通过选择设备类别和起止时间，用决策树算法可以挖掘出某种设备品牌的故障率，最后的结果用可视化界面饼图显示。时间序列算法 在此项功能中，通过选择设备类别，用时间序列算法则可以预测出这种类别本月和下月的故障个数。最后的结果用可视化界面折线图显示。,2018/10/2
9、0,23,8.6.1 数据挖掘,设备寿命预测算法 通过此项功能，选择厂家名称，设备名称和设备编号，通过预测算法，可以预测出设备的平均故障时间和设备间发生故障的时间。,2018/10/20,24,8.6.2 Web service技术介绍,Web Service 的基本理念是：把软件做成服务, 并且遵从相应的标准，让不同的系统可以跨越平台，彼此相互兼容，具有进行无缝通信和数据共享的能力。,2018/10/20,25,8.6.2 数据库连接技术,Web Service实现 在VS2003的WebService项目中建立一个.asmx 文件 在方法前面加System.Web.Services.Web
10、MethodAttribute属性 在VS2003中运行 wsdl.exe 工具，生成一个可以调用这个 Web Service 的代理类 此后的编码中只需实例化一个service的代理对象，再调用它的WebMethod方法 ，即可以使用 web service。,2018/10/20,26,小结,本章讨论的案例是一个实验室设备管理与数据挖掘系统的开发步骤和方法，该系统可用于高校等单位进行实验室设备管理与故障分析处理。本系统根据高校对实验室设备管理的需要进行了系统需求分析，按照需求对系统进行概要设计，并运用Visio工具得到了功能模块设计详图，包括各模块之间的关系及模块中具体的功能条目。根据功能
11、模块的概要设计，充分考虑到避免数据库信息冗余问题，用PowerDesigner设计了系统数据库的概念数据模型和物理数据模型。在功能模块和数据库均设计好后，在Visual Studio 2003平台上进行编码和测试。通过本章重点学习用数据挖掘技术进行故障分析与预测的方法以及在C#中进行Web Service开发的步骤和方法。 本系统是用ASP.NET开发的B/S模式的应用系统，它支持页面与代码的分离，所以代码与界面可以分开实现，分工清晰，相互影响较小。,2018/10/20,27,小结,系统的主要特点有： （1）系统中应用了大量方便的控件，比较重要的有：SqlDataSource控件，让数据库连接更简单，GridView控件，使普通数据库的预览、更改、删除操作变得简单，ActiveReport控件，以图形化的形式显示数据挖掘结果。 （2）将数据库连接信息写到xml中，使系统通用性更强、当数据库信息有变化时，只要更改xml文件即可，使系统的可维护性在数据库要求上降低要求。 （3）介绍了Web Service技术，并讲解了使用.NET 平台进行 Web Service 开发的详细步骤，同时结合系统实例进行了说明。 （4）介绍了本系统中决策树和时间序列预测等数据挖掘算法的用途和类的详细实现，对开发类似应用系统具有一定的参考价值。,
