基于工作流的煤质管理信息系统设计

来源：SCI期刊网 分类：电子论文 时间：2022-04-06 09:41 热度：

摘 要：摘要：针对传统的煤质管理信息系统对企业内部各部门之间的业务流程控制缺乏支持的问题，设计了一种基于工作流的煤质管理信息系统;分析了煤质管理的相关业务流程;应用工作流技术对煤质

　　摘要：针对传统的煤质管理信息系统对企业内部各部门之间的业务流程控制缺乏支持的问题，设计了一种基于工作流的煤质管理信息系统;分析了煤质管理的相关业务流程;应用工作流技术对煤质管理进行了流程化设计;针对流动中的煤质数据，提出了安全的访问控制策略;并以某煤业集团的毛煤煤质管理流程为例，采用jBPM 工作流引擎辅助实现了该流程的自动化处理。实际应用表明，该系统加强了煤质管理业务流程的支持和控制管理功能。

　　关键词：煤质管理;业务流程控制;工作流技术;安全访问控制;jBPM

　　0 引言

　　煤质数据作为指导、调节生产工艺的关键因素，在企业生产管理中必须做到及时、准确。因此，各个煤炭企业利用现代计算机技术和数据库技术积极开发煤质管理信息系统[1]。煤质管理包括2个 方 面：一是与煤质相关的信息管理;二是与管理过程相关的信息管理，如工作流程等。同时煤质管理信息系统是多 用 户 系 统，需 考 虑 煤 质 数 据 的 安 全 访 问 机制[2-3]。

　　传统的煤质管理信息系统的开发技术主要从部门职能以及管理层次等方面来设计系统的功能和结构，着重于煤质信息的采集、存储和加工利用(如生成煤质报表、生成工作面素描图)，具有良好的信息处理和数据共享功能，但是它对企业内部各功能部门之间的业务流程控制缺乏支持。煤质管理业务流程是各个部门相互协调工作的结果，它以特有的顺序贯穿于各个部门。工作流技术是实现业务过程建模、优化、过程管理与集成，最终实现业务过程的自动化的核心技术[4-7]。它提供了流程自动执行、流程统计分析、实例实时监控和跟踪等功能。基于工作流技术的煤质管理信息系统不仅可以实现煤质信息的共享、流程在计算机上的自动协作处理，同时方便用户 分 析 业 务 流 程，找 出 不 足 之 处，优 化 或 重 组流程。

　　1 工作流技术

　　工作流是业务流程的一种计算机化表示模型，它由实体、参与者、流程定义、工作流引擎4个部分组成。实体是工作流的主体，是随着工作流一起流动的对象，例如在煤质管理过程中，各种煤质基础数据就是实体。参与者是各处理步骤中的责任人。流程定义是预定义的工作步骤，它规定了实体流动的路线。工作流引擎是驱动实体按流程定义从一个参与者流向下一个参与者 的机制，鉴 于jBPM(javaBusinessProcessManagement)是开源的、业务逻辑定义 使 用 类 似 UML 状 态 图 的 自 定 义 语 言jPDL(jBPM Process Definition Language)、 使 用hibernate管理数据库等特点[8]，并结合原有煤质管理信息系统系统的架构，这 里 选 用jBPM 工 作 流 引擎辅助实现煤质信息管理流程的自动化。

　　2 工作流技术在煤质管理中的应用

　　2.1 煤质管理的业务流程分析

　　某煤业集团的煤质管理分为生产过程煤质管理和商品煤煤质管理2个部分。生产过程煤质管理包括毛煤煤质管理流、原煤煤质管理流和煤层煤样煤质管理流;商品煤煤质管理包括矿商品煤煤质管理流、洗煤厂商品煤煤质管理流和收购与发出煤煤质管理流。煤质管理流程基本相似，煤质基础数据首先由采制化人员采样、制样、化验得到，经统计人员分类汇总建立各种煤质报表和图形，再由煤质技术员、煤质科科长、分管矿长、集团生产技术科层层审核。以毛煤煤质管理为例，其详细流程如图1所示。

　　从图1可看出，煤质管理业务是典型的流程性活动，而工作流技术提供业务流程建模、管理和控制功能。因此，可以设计一个基于工作流的煤质信息管理系统来实现煤质业务的流程化管理，使煤质管理业务以流程为中心而不以职能部门为中心。煤质管理业务流程化的实现有以下几个关键点：(1)如何达到煤质数据的顺 利流转、人员的实时协同;(2)煤质数据需要顺序经过多个审核环节，只 有前一节点审核通过之后下一节点才能审核;(3)煤质数据在流转过程中，必须严格控制查询、修改等操作的权限，保证煤质数据的安全性。下面针对这几点对煤质管理进行流程化设计。

　　2.2 用工作流技术实现流程自动化

　　在 煤质管理过程中，各种煤质数据的审核过程都有相应的流程与之相对应，煤质数据是在有序的流程中逐渐完备和确定下来的，是一个动态的过程。设计流程时，将原来连续的业务处理分成一个个任务节点(人工活动)，然后在业务相关处理处添加工作流的流程控制，在每个任务节点处实现相关的业务模块调用和流程切入，并通过分支来设定流程走向。在煤质管理流程中，审核环节非常重要，审核通常有2种结果：(1)通过审核，流程按照流程定义转到下一审核节点;(2)未通过审核，审核人员填写审核意见单，返回到统计人员修改环节。

　　设计流程时，通过设定流程节点责任人来控制流程信息的流向，从而达到煤质数据在不同级别的人员之间有序审核，此时仅指定各个节点责任人的角色，并将角色与功能权限相关联。因为在实际工作中，人事变动是经常发生的，但是煤质管理的相关部门是不变的。流程执行过程中，利用流程变量为任务提供数据的读取和更新，完成人机交互中数据的维护。在实际应用中，电子邮件往往比流程任务列表更能引起人们的注意，可以为任务的分配者提供一个电子邮件提醒，使他们及时完成任务，提高运转效率。

　　2.3 流动中煤质数据的访问机制

　　在煤质管理过程中，为了保证煤质数据的正确性，统计员录入之后需要经过多个部门领导的审核，这些审核环节是串行的，只有前一节点通过审核之后下一审 核 节 点 才 能 进 行。流 程 一 旦 进 入 审 核 环节，煤质数据则不允许被统计员修改，除非审核未通过，由审核人员重新赋予统计员修改的权利。为了方便查看流程实例的状态和控制煤质人员对流动中煤质数据的访问，在相关煤质业务表中添加一个状态字段state来表示煤质数据的状态，字段值表示的含义如表1所示。

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　　统计人员选择待审核的煤质数据，点击提交审核，启动相关审核流程，将煤质数据送审，不同的人员完成审核之后，系统自动设置相关煤质数据的状态，通过煤质数据状态值的判断，达到下一审核节点的人员只能审核上一节点审核通过的煤质数据。如果某一审核节 点 审 核 未 通 过，则 设 置 状 态 位 为01，统计员获得修改权限，此时煤质数据会出现多个版本，但各个版本之间只有少量数据不一样。这里采用差值存储方法，只存储修改的数据和审核人员的审核意见，这样既可减少存储时数据的冗余，同时又利于修改操作有据可查。

　　3 应用实现

　　3.1 流程定义

　　使用jBPM 自定义的jPDL语言完成煤质管理的流程定义。以过程煤质管理中的毛煤煤质管理为例，使用Eclipse中的可视化流程设计器设计的流程模型如图2所示，它的本质是.jpdl.xml文件。运行时，当统计员将待审核的掘进煤样数据和回采煤样数据录入系统后，点击提交审核，工作流引擎解释执行流程定义文件，生成流程实例，流程开始运转。

　　在这个流程模型中，一 个 个 的 人 工 活 动 用jBPM 内置的task来表示，如“科长审核”、“矿 长 审核”和“统计员修改”，同时设置任务的分配者。流程定义中，适时地加入java活动完成煤质数据状态值的设置，java活动的本质是调用JavaBean的某一特定方法，该方法的参数来自于流程实例变量(启动流程实例时设置的)。在各审核节点设置一个判断分支，根据前端传来的yes/no(通过与不通过)来确定分支的走向。

　　3.2 实现框架

　　在原有煤质管理信息系统层次架构的基础上，将流程逻辑从业务逻辑中抽离出来，形成了相互分离的流程逻辑层和业务逻辑层，其框架如图3所示。该分层结构从程序实现角度上降低了系统内部的耦合性[9]，从现实应用角度上更有利于业务过程的快速重组。

　　流程逻辑层调用业务逻辑层的功能模块实现相关业务功能，调用jBPM 工作流引擎实现流程的流转控制。WorkFlowService类 实 现 流 程 部 署、删 除流程 等 功 能。ApproveService类 实 现 添 加 审 核 数据、查看待审核数据、查看数据的审批历史、填写审核 意 见 单 等 功 能。JbpmFacadeService 类 调 用jBPM 的 API函数实 现 部 署 流 程 定 义、添 加 流 程 实例、触发流程流转等功能。

　　4 结语

　　随着煤业集团的扩大发展，煤质管理业务越来越多，流程也 越 来 越 复 杂，流 程 管 理 的 自 动 化 成 为一个亟待解决的问题。工作流技术的应用实现了企业的规范化管理，提高了工作效率，防止了越权行为的发生并保证了数据的安全性。针对某煤业集团煤质科的需求，对工作流技术在毛煤煤质管理中的实现进行了有益的尝试，同时对煤质数据 在 审 核 流 动 中 的 安 全 性 访 问 进 行 了 探讨。虽然实现了煤质管理流程在计算机上的自动协作处理，但在很多方面还有待进一步的研究，如流程运转的实时监控、通过流程分析来优化流程、通过工作流系统的实施支持快速的经营过程重组等。——论文作者：张小艳， 张玉娜

　　参考文献：

　　[1] 赵仕华，王英，王文超.基于工作流技术和结构化流程设计的 煤 质 MIS 的 研 究 [J].煤 质 技 术，2009(2)：18-20.

　　[2] 蔡孝武，韩永国，蓝科.一种轻量级工作流引擎的研究与设计[J].计算机工程，2010，36(20)：78-79.

　　[3] 胡杭琴，赵雯.一 种 MIS对象和数据访问控制的解决方案[J].工业控制计算机，2006，19(4)：56-58.

　　[4] 朱富利.基于工作流技术的管理信息系统的研究与实现[D].武汉：武汉理工大学，2006.

　　[5] WILVANDER A，KEESVAN H.工 作 流 管 理———模型、方法和系统[M].王建明，闻立杰，译.北京：清华大学出版社，2004.

　　[6] 韩景敏，韩作振，李志 远.基于工作流的煤炭资源管理报表系统 的 设 计 [J].工 矿 自 动 化，2008，34(6)：103-105.

　　[7] 罗海滨，范玉顺，吴澄.工作流技术综述[J].软件学报，2000，11(7)：899-907.

　　[8] 胡奇.jBPM4工作流应 用 开 发 指 南[M].北 京：电 子 工业出版社，2010.

　　[9] 张晓敬.工作流技术在企业内部控 制中的应用研究[D].北京：北京交通大学，2010.

文章名称：基于工作流的煤质管理信息系统设计

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