永煤集团移动信息化综合管理系统的设计与实现
丁柳++任书民
摘 要：本文从大型煤矿企业实际出发，结合煤矿现有生产管理业务系统，设计实现了一个大型煤矿移动信息化综合应用平台。平台服务端实现了业务接口对接、数据转发、权限管理、消息推送等功能，为移动客户端提供服务支持。在移动端采用插件式框架，结合服务端的权限管理模块，实现了自由安装，按需加载的移动应用。通过本项目的实施，可以给用户提供随时随地查询以及监管煤矿生产运营情况，加强了各个矿级单位之间的联系。对大型煤矿企业的提高生产效率、加强了管理力度、降低了安全隐患方面提供了巨大的帮助。
关键词：移动设备；移动信息化；插件式框架
中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）20-0009-05
1 引言
计算机便携化是未来的发展趋势，而Android作为最受欢迎的手机、平板电脑操作之一，其发展的上升势头是势不可当的[1]。移动应用在日常生活中越来越不可缺少，移动通信和互联网组成的移动应用技术不仅可以让用户随时随地处理工作和生活中的事务，更可掌握第一手资讯，及时的调整策略应对未来。
在当前的移动互联网时代，出行有滴滴快车、摩拜单车；吃饭有美团外卖、饿了吗；交水电煤气，逛超市购物，可以通过支付宝、；医院看病有医院挂号APP；等个公交也有城市公交APP。各行各业都开发了自己的移动应用，方便了人们的生活，也提高了本行业的生产活力。
煤炭行业作为一个传统行业，具有人员多，地域广，管理难得特点。随着互联网技术的发展，也逐渐的开发应用了许多业务系统为日常的生产、经营和管理提供了巨大的帮助。但是放到如今移动互联网是代，很多原本的业务系统已经不能满足当前这个信息快速传播的需求，利用移动终端进行业务处理，已经成为了煤炭行业迫切需要的工作方式。
2 煤炭企业信息化现存问题
对于传统的煤炭行业，随着信息技术的发展，为了适应市场行情，煤矿企业都陆陆续续的开发安装了一些业务管理系统，但是煤炭企业信息化建设中存在缺乏顶层规划、煤矿信息化标准建设滞后、缺乏能有效利用煤矿大数据的智能软件等问题[2]，具体原因分析如下：
（1）由于开发安装的时期不同，开发的厂家不同，系统相对独立，没有统一的设计，系统功能类似，但不能进行数据互通。（2）对厂商的依赖性过大，对新的业务需求无法得到及时的更新和升级，只能不停地安装新的系统用以满足新的业务需求。（3）系统上线运行后时间间隔太久，源代码丢失，无法更新维护。（4）无法随时随地的获取系统数据，需要安排值班人员实时监控系统，信息传递不及时。（5）开发新的业务系统，相关人员对业务需求不明确，当系统上线后对业务系统频繁更新维护，造成系统运行不稳定，易出错。
基于以上研究背景，本论文主要研究如何为大型煤矿构建一个移动信息化综合应用平台，平台兼顾传统应用、云应用的开发和运维模式，支持对接原有的传统业务系统，将原有的傳统业务系统移动化，同时针对先如今的发展需要，开发新的移动应用，为各业务条线提供全面的移动信息化支撑，满足行业发展需要。
3 国内外信息化发展趋势
随着移动通信技术的发展和智能移动设备的普及，移动信息化正在逐渐的改变人们的生活习惯和企业的运营方式。在国外，移动信息化发展相对国内比较迅速，在政府、交通、医疗、教育、银行、制造、销售等行业，充分利用移动设备的移动性、实时性、交互性、易管理性等特点，开发了大量的移动应用，实现生产效率和管理水平的全面提升。移动信息化已从辅助发展提升为核心关键的技术手段，为企业的生产力和行业的影响力提供了巨大的帮助。
对于国内，移动应用的涉及领域也越来越广泛，人们的出行、工作、生活已离不开移动应用，不可否认，移动应用正在改变我们的生活。而相对于企业来说，目前的移动应用主要基于访问其所依赖的现有企业应用与数据，并与之互动，提高响应的工作效率。
对于煤矿企，通过移动互联网应用，及时的掌握第一手行业资讯，对接瓦斯检测，关注生产安全；引入生产经营调度系统数据，实时掌握生产情况；增设云会议，视频监控等，实现便捷管理，统一调控。使煤矿企业由原本的传统管理转变为移动化信息化管理体制，更加适应当代发展需要。
4 移动信息化综合平台需求分析
4.1 矿山现有系统应用现状
目前，整个集团下属有大大小小不同的矿山企业组成，随着信息化发展，每个矿都使用了不同的安全生产业务软件，这些软件由于使用的时期不同，厂家不同，虽然功能类似，但是在数据上相对独立，无法互通。
4.2 平台移动应用业务需求
平台系统的开发前提是为了提高矿山生产效率同时降低事故发生率，方便领导层的统一管理。
4.2.1 安全生产
随时随地的获取生产安全信息，关注万斯含量，通过人员定位，了解采面人员分布情况，实时掌握危险源，及时采取措施避免事故发生。
4.2.2 经营调度
对矿山的生产、装运、销售等信息进行调控，及时掌握市场动态，调整生产效率，扩大经营利润，通过系统更好的适应市场需求，提高企业竞争力。
4.2.3 决策管理
由于矿山分布广，会议决策发布不及时等问题实际存在，所以通过移动互联网发布会议决策势在必行。
5 移动信息化综合平台功能设计
5.1 平台服务端设计
作为一个企业级移动信息化综合应用平台，负责移动客户端的身份验证和数据交换服务，是移动设备和服务端应用的一个桥梁，需要具有对接转换外部系统数据的能力、分级多层次的权限控制、移动应用版本控制等功能。主要设计一下几个模块：
数据转发模块：对接原有的系统数据接口，转换为移动端可识别的数据类型发送给移动端进行数据展示。endprint
数据同步模块：当移动端发送请求时，根据请求进行数据更新，保持移动数据和服务端数据库数据的一致性。可同步的数据包含数据实体、图片、表单、权限应用等。
版本控制模块：为系统提供移动项目的应用发布、下载、版本控制等功能，保证移动客户端更新时，及时的提醒用户下载新的客户端。
消息推送模块：发送新的消息及时的推送到移动客户端。
权限控制：对移动客户端登陆用户进行身份认证，考虑到一个企业分为不同的单位，人员所关注的角度不同，需要提供多级多层次的权限控制。
5.2 移动客户端设计
考虑到大型煤矿企业用户量比较大，每个用户关注点因工作性质的不同而有差异，所以移动端设计采用插件式移动框架。
所谓插件式开发框架是指将一个程序划分为不同部分为一个插件，再由宿主程序动态加载每个插件构成整个应用程序[3]。所以插件式应用框架一般由宿主程序和插件两部分组成：
宿主程序：主界面程序，主要包含各种通用工具、设置、菜单等；插件引擎用于搜索插件程序集合；通信协议，用于和插件程序之间的通信。
插件：可独立完成某一个或一系列功能的模块，由宿主程序加载运行。
5.3 平台插件式设计
对于移动端用户来说，需要根据不同的用户权限加载不同的插件来查看不同的应用数据，具体实现流程如图1所示。
当移动端用户下载新的插件或者卸载应用时，需要通知服务端更新插件列表，确保服务端和移动端插件的一致性。如图2所示。
5.4 服务器推送方式
Android Cloud to Device Messaging（C2DM）是一个用来帮助开发者从服务器向Android应用程序发送数据的服务。该服务提供了一个简单的、轻量级的机制，允许服务器可以通知移动应用程序直接与服务器进行通信，以便于从服务器获取应用程序更新和用户数据。C2DM服务负责处理诸如消息排队等事务并向运行于目标设备上的应用程序分发这些消息。如图3所示。
5.5 平台框架主要接口定义
5.5.1 登陆权限接口
本接口用于用户的登录鉴权操作，方法名：login；
接口及参数：
用户名 name
用户加密密码 pwd
手机串号 imei
验证关键字 appcode（应用特定APP url字段，用于区分url）
注：框架登陆 appcode：固定值 system；验证全部按小写
返回Json数据如表1。
5.5.2 应用列表接口
本接口用于显示应用LIST列表，更新应用权限组，只返回有权限的list列表接口及参数如表2。
5.6 平台安全设计
5.6.1 网络安全设计方案
本系统由App应用服务器、数据服务器和数据转发服务器三部分构成，通过端口映射的方式，通过防火墙过滤后再连接到互联网为App提供数据服务。如图4所示。
5.6.2 软件安全设计方案
移动设备串号绑定，根据移动设备入网的唯一串号标识和登录的账号进行绑定，即使登录账号泄露，也无法在其他移动设备上登录；數据在网络上传输，采用数据加密方式，保证数据在网络传输中的安全性；应用功能采用插件管理方式，把每个模块做成一个功能插件，针对不同的业务需求及用户权限，安装不同的功能模块，降低了数据泄露的危险系数。
5.6.3 软件使用安全设计方案
对不同用户业务需求，设置不同的权限，根据用户权限划分，访问不同的功能模块。密码定期三个月强制修改，不允许连续使用相同密码，密码定长11位且必须符合一定的复杂度，例如字母，数字，符号等组合。
对系统数据配置定时备份策略。
6 平台详细设计与实现
6.1 服务端功能设计与实现
基础管理包括：组织机构管理、权限对象管理、角色设置、用户管理、移动端注册用户审批流程管理、特定指定应用权限。
组织机构管理：提供对组织架构和用户信息的管理功能，包括组织机构的设置、维护功能。
权限对象模块：对窗体、控件、功能等多个层面对权限对象进行管理，支持包括角色设置，系统模块的设置和权限的设置，下载权限分配，根据下载权限修改用户登陆接口反馈参数。
角色设置：对系统中所有具有相同操作的人员定义为一组角色，将各维度配合使用，形成具有共性特征的角色，并分配角色权限。
用户管理：根据对应的组织机构树，分配用户下载权限，用户登录等功能。对用户登录密码进行修改，可添加多个用户，用户信息变更，更改相应的控制字段给移动端。
移动端注册用户审批流程管理：对通过移动端注册用户的审核，处理，分配权限进行管理。
特定指定应用权限：对一些特殊用户拥有特殊应用权限的特别指定。
应用的发布提供框架和各个子项目的发布管理，包括：应用管理、应用上传、应用下载、版本控制、新版本发布消息。
应用管理：对应用的增删改查操作，应用分组，相关应用说明等。
应用上传：上传应用安装包。
应用下载：生成下载地址，记录下载用户。
版本控制：对单独应用模块进行版本控制。
新版本发布消息：发布新版本后，对独立的子项目进行单独的消息推送。
新闻发布针对框架首页轮播图的进行新闻添加修改发布。
新闻发布：包括新闻添加修改删除、新闻图片、新闻连接地址、新闻审批。
消息推送，包括新增消息，修改消息，删除消息，消息回退。endprint
新增消息：增加新的推送消息。
修改消息：修改推送消息。
删除消息：删除推送消息。
消息回退：对发送错误的消息进行回退操作，及时的弥补错误。
流量统计对用户使用流量进行统计，用户安装应用模块流量进行统计。
流量统计接口：用户使用流量上传接收接口。
流量查看：对用户使用流量进行查看。
6.2 移动客户端的设计与实现
移动客户端采用插件加载方式，根据用户的需求安装不同的子项目。根据插件之间的约定，由宿主程序查找加载插件。
配置文件manifest
在manifest下增加和主框架相同的共享ID如下
android：sharedUserId="com.pmcc.android.pluginframe.work "
com.pmcc.android.pluginframe.work 为主框架ID
修改启动页面中
intent-filter 的启动文件为子项目主页面Activity 删除 “android.intent.action.MAIN”
配额制启动方式为隐式启动
例如启动文件为：LinkerTabHost 位置为com.midong.comlinker 配置如下
android：name="com.midong.comlinker.LinkerTabHost"
android：label="@string/app_name">
增加beans文件GenDescript.java
GenDescript.java 定义子项目传递给主框架的参数，主要包括：
子项目ICON iconResId；
子项目名称subTitle；
子项目描述信息description；
代码如下：
package com.pmcc.android.pluginframe；
public class GenDescript
{
protected int iconResId；
protected String subTitle；
protected String description；
public int getIconResId（）
{
return this.iconResId；
}
public String getSubTitle（）
{
return this.subTitle；
}
public String getDescription（）
{
return this.description；
}
}
增加PlugDescription.java文件
代码如下：
package com.pmcc.android.pluginframe；
import com.pmcc.android.pluginframe.GenDescript；
import android.util.Log；
public class PlugDescription extends GenDescript{
public PlugDescription（） {
Log.i（"org.igeek.android-plugin"， "插件1实例化1"）； //传递名称
iconResId=R.drawable.a1_00； //传递图标
subTitle="插件1--窗口演示2"； //传递标题
description="这个插件将弹出对话框3"； //传递说明
}
}
在子项目的assets 下增加 plugin.xml文件
代码如下：
<？xml version="1.0" encoding="UTF-8"？>
<！-- 插件提供的功能（类） -->
<！-- 描述类，这个是自定义的 -->
<！—启动子项目文件-->
<！-- 这是一个功能（类） 调用子项目的方法-->
<！-- 这是一个方法 -->
<！-- name 方法名 -->
<！-- 这是一个功能（类） 调用子项目的方法-->
7 结语
本文主要介绍了大型煤矿移动信息化综合平台的整体设计和实现，平台主要针对大型煤炭企业信息化现状，本着增强各个矿级之间的联系，增加工作效率的目的，实现了人员定位，生产调度，经营管理等系统的整合对接。
通过该平台的使用，用户可以随时随地的通过移动应用获取相关信息，提高集团领导对煤矿工作人员的管理及经营状况的了解，实现了管理部門精细化控制，对提高企业管理效能，降低矿山事故发生率起到了积极的作用。
参考文献
[1]李刚.疯狂Android讲义[M].北京：电子工业出版社，2013：25-42.
[2]谭章禄，陈晓.煤炭企业信息化建设现状及发展对策探讨[J].北京：工矿自动化，2016，42（7）：63-65.
[3]孙剑.Android系统上应用程序按需加载机制的设计与实现[M].北京大学，2011：99-110.endprint
