基于J2EE框架的放射源实时在线监测系统的设计与实现

２０１３年第４期，２９￣３３　舰船防化　ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＤＥＦＥＮＣＥ　ＯＮ　ＳＨＩＰＳ　Ｊ　４．２９－３３　

基于Ｊ２ＥＥ框架的放射源实时在线监测系统的　

设计与实现　

段敬彬，沙婷，蔡晓波，吕海泉，程静　

（中国船舶重工集团公司第七一八研究所，河北邯郸０５６０２７）　

摘要：放射源实时在线监测系统，通过与硬件通信，实现辐射剂量检测管理、视频管理、无线定　

位、ＲＦＩＤ管理、用户管理、信息管理等主要功能。应用Ｊ２ＥＥ框架技术（Ｓｔｒｕｔｓ＋Ｓｐｒｉｎｇ＋Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ），　采用Ｂ／Ｓ开发模式的多层体系方法，实现放射源监测管理。　

关键词：Ｊ２ＥＥ；ＪＡＶＡ；Ｂ／Ｓ；放射源管理　

中图分类号：ＴＰ３１１．１　文献标识码：Ａ　

Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｒａｄｉａｔｉｏｎ　Ｓｏｕｒｃｅ　Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　Ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ　Ｏｎｌｉｎｅ　

Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｊ２ＥＥ　Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ　

Ｄｕａｎ　Ｊｉｎｇ－ｂｉｎ，Ｓｈａ　Ｔｉｎｇ，Ｃａｉ　Ｘｉａｏ—ｂｏ，Ｌｖ　Ｈａｉ－ｑｕａｎ，Ｃｈｅｎｇ　Ｊｉｎｇ　

（Ｔｈｅ　７　１　８ｔｈ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　ＣＳＩＣ，Ｈａｎｄａｎ　０５６０２７，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅ　ｓｏｕｒｃｅ　ｒｅａｌ・ｔｉｍｅ　ｏｎｌｉｎｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃｏｕｌｄ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　

ｔｈｅ　ｄｏｓｅ　ｏｆ　ｒａｄｉａｔｉｏｎ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｖｉｄｅｏ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｌｏｃａｔｉｏｎ，ＲＦＩＤ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，　

ｕｓｅｒ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｂｙ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｈａｒｄｗａｒｅ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｊ２ＥＥ　ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ　ｒＳｔｒｕｔｓ＋Ｓｐｒｉｎｇ＋Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ）ｕｓｅｓ　ａ　ｍｕｌｔｉ－ｌａｙｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｂ／Ｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｍｏｄｅｌ　ｔｏ　ａｃｃｏｍｐｌｉｓｈ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅ　ｓｏｕｒｃｅｓ．　

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｊ２ＥＥ，Ｊａｖａ，Ｂ／Ｓ，Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅ　ｓｏｕｒｃｅｓ　

０引言　

近年来，放射源和含源设备广泛使用在工业生产、　

卫生医疗等行业，因管理不善等因素造成放射源丢失、　

被盗的事件时有发生，导致多起放射性污染事故，严　重威胁人民群众的生命健康。随着放射源国家监管体　

制的严格，网络信息化的需要，以及互联网技术的飞　

速发展，使实现对放射源生命周期的自动化、无人值　

守、实时监测成为可能。　放射源实时在线监测系统是以Ｉｎｔｅｒｎｅｔ为基础的　基于Ｂ／Ｓ结构的管理平台，通过软一硬件配接，实现　

了对放射源实时在线监测，实现了放射源的定位追踪，　实现了管理信息化和监管网络化。该系统应用Ｊ２ＥＥ　

框架技术（Ｓｔｒｕｔｓ＋Ｓｐｒｉｎｇ＋Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ）实现软件系统的　

构建与设计。　

１软件整体架构　

从整体架构来讲，本软件系统是一个开放的体系　

架构，是一个平台化、组件化的可扩展平台，具有其　他架构不可比拟的优势。

　２０１３年第４期　基于Ｊ２ＥＥ框架的放射源实时在线监测系统的设计与实现　・３１・　

１．３　ＭＶＣ设计模式　

该软件系统采用ＭＶＣ（Ｍｏｄｅｌ　Ｖｉｅｗ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）设　计模式，该模式可强制性地使应用程序的输入、处理　

和输出分开。使用ＭＶＣ应用程序被分成三个核心部　

件：模型、视图、控制器。它们各自处理自己的任务。　

ＭＶＣ设计模式流程如图３所示。　

图３　ＭＶＣ设计模式　Ｆｉｇ．３　ＭＶＣ　ｄｅｓｉｇｎ　ｐａｔｔｅｒｎ　

２软件系统环境构建　

２．１操作系统　该软件平台选用Ｗｉｎｄｏｗｓ　Ｓｅｒｖｅｒ２００３作为服务　器操作系统，Ｗｉｎｄｏｗｓ　Ｓｅｒｖｅｒ２００３版本是一个强大的　

多用户、多任务操作系统，支持多种处理器架构。经　

过长期的发展和完善，目前已成长为一种主流的操作　

系统技术和基于这种技术的产品大家族。由于　Ｗｉｎｄｏｗｓ　Ｓｅｒｖｅｒ版具有技术成熟、可靠性高、网络和　

数据库功能强、伸缩性突出和开放性好等特色，可满　

足软件平台的实际需要，已经成为主要的工作站平台　和重要的企业操作平台。　

２．２数据库服务器　

数据库管理系统（ＤＢＭＳ）是支持整个管理信息　系统运行的重要组成部分，它的选择直接关系到系统　

的开发、运行与维护。本系统选用ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　

２０００（ＳＰ３）数据库平台。　２．３语言平台　本系统采用ＪＤＫ１．６作为Ｊａｖａ语言的开发平台。　

ＪＤＫ是整个Ｊａｖａ的核心，包括了Ｊａｖａ运行环境，Ｊａｖａ　

工具和Ｊａｖａ基础的类库。Ｊａｖａ开放标准，所以供应　

商众多。市面上有许多的应用服务器、工具与构件可　以选择，从高端的ＢＥＡ　ＷｅｂＬｏｇｉｃ、ＩＢＭ　ＷｅｂＳｐｈｅｒｅ　

等商业软件，到Ｔｏｍｃａｔ、ＪＢｏｓｓ等开源的免费工具，　

一应俱全。　

２．４应用服务器　本软件系统采用Ｔｏｍｃａｔ作为应用服务器。Ｔｏｍｃａｔ　

是一个轻量级应用服务器，运行时占用的系统资源小，　

扩展性好，技术先进、性能稳定，支持负载平衡与邮　件服务等开发应用系统常用的功能，成为目前比较流　

行的Ｗｅｂ应用服务器。在各种类型系统中被广泛使用。　

３软件开发设计　

３．１模块结构设计　

放射源实时在线监测系统，具有辐射剂量监测、　

视频监控、射频管理、ＧＩＳ地图定位、ＧＰＳ无线定位、　远程控制、信息管理、用户管理等主要功能。该软件　

平台实现在线全方位放射源监测。建立对指定区域和　

范围内的放射源实时在线的统一管理和监测。其中短　

信报警功能可以在ｌｍｉｎ￣２ｍｉｎ内发出放射源异常报　警，短信通知到负责人和管理人手机上，可控视频监　

控能实时记录。软件平台实现硬件设备指令上位机操　

作及处理。放射源实时在线监测系统功能模块如图４　

所示。　３．２需求分析　（１　）数据接收：ＴＣＰ数据接收、数据处理、数　据入库；　

（２）数据查询：实时／均值／历史数据查询；　

（３）统计分析：检测变化趋势、监测数据分析；　（４）辐射剂量率：查询及统计，曲线图直观实现；　

（５）监测报警：超阈报警、门禁报警、丢失报　

警、报警短信发送；　

（６）视频接入：支持视频数据接入显示；

　・　３２　・　舰船防化　２０１３年第４期　

（７）基础信息：被监测区域信息、监测设备信　息等；　（８）系统设置：用户管理个人信息、权限、密　

码设定、访问统计等；　（９）定位追踪：对绑定源体移动路径进行；　（１０）射频管理：出入库管理，报警信息处理；　（１１）远程监控：外网登陆查看，实时监视；　（１　２）其他功能：优化功能界面，简单易操作。　

图４系统功能模块　Ｆｉｇ．４　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｍｏｄｕｌｅ　

４系统实现　

４．１系统源代码实现　

系统使川Ｈ　ＦＭＬ、Ｊａｖａ、Ｓｔｒｕｔｓ、Ｓｐｒｉｎｇ、Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ　等编程语占，使用ＭｙＥｃｌｉｐｓｅ作为软件开发工具，编　

写源代码，实现可视化界面，并实现后台管理和数据　

库交互。ＭｙＥｃｌｉｐｓｅ是一个开放源代码的、基于Ｊａｖａ　

的可扩展开发平台，就其本身而言，它只是一个框架　

和　组服务，用于通过插件组件构建开发环境。　４．２系统逻辑架构实现　该系统软件语言平台逻辑构架使用　

Ｓｔｒｕｔｓ＋Ｓｐｒｉｎｇ＋Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ技术，完成用户指令服务交　

互，最后存储数据库，完成数据库功能解析。软件逻　

辑构架实现流程如图５所示。　

Ｗｅｂ层是进行人一机界面交互，根据用户的请求。　

对用户的请求做出相应的响应。并向用户显示响应结　

果。通过内部Ｓｔｒｕｔｓ技术将业务数据、页面展示和动　

作处理进行分离，可以对用户的请求进行处理，有控　

制器可以调用下层业务逻辑，可以对异常进行处理。　

以及对用户的输入进行验证【　。　

逻辑层使用Ｓｐｒｉｎｇ框架在业务逻辑层可以处理　

应用程序的业务逻辑和业务校验，对事务进行管理，　

可以管理业务层中各个对的依赖关系。执行相应的业　

务程序来实现业务服务。在业务逻辑层，Ｓｐｒｉｎｇ的反　

转控制机制降低了整个系统耦合。Ｓｐｒｉｎｇ提供的　

ＨｉｂｅｍａｔｅＴｅｍｐｌａｔｅ大大简化了Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ的开发过程。　

同时利用Ｓｐｒｉｎｇ来管理Ｓｔｒｕｔｓ的Ａｃｔｉｏｎ对象，避免了　

在程序中直接编写组件的依赖关系建立，提高了　

Ａｃｔｉｏｎ的性能　。　

ＪＳＰ／ｔａｇｌｉｂ　∞　ｗ。ｂ层　ｆ　厂　Ｉ¨　Ａｃｔｉｏｎ　Ａｃｔｉｏｎ　Ａｃｔｉｏｎ　Ａｃｔｉｏｎ　｝　

业务逻辑　业务逻辑　业务逻辑　业务逻辑　∽　逻辑层　…　＿＿　一＿＿■　ｌ＿　＿＿一　Ｈｉｂｅｍ　ｅ会话管理　∞　

数据对象　数据对象　数据刑象　数据列象　吾　付　ｌｌ…　…　＿＿＿＿＿…　一　ｉ　数据库连接池　§　

图５软件逻辑构架实现流程图　

Ｆｉｇ．５　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｏｇｉｃａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｄｉａｇｒａｍ　持久层用来负责存储从应用到数据库的数据，以　

及数据的检索、更新和删除。Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ框架实现了对　

象关系映射。在持久层为Ｊａｖａ提供了面向对象的持　

久化机制和查询服务　。持久层的对象与数据库的操　作是通过ＤＡＯ（Ｄａｔａ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｏｂｊｅｃｔ／数据访问对象）　

模式来实现的，即每个持久层对象都有自己的ＤＡＯ。

　２０１３年第４期　基于Ｊ２ＥＥ框架的放射源实时在线监测系统的设计与实现　・３３・　

５结语　

放射源实时在线监测系统是一个完整的、统一的　

基于Ｊ２ＥＥ的应用软件平台，实现了放射源实时在线的　

上位机管理及信息处理。该系统软件利用计算机网络、　

数据库，与硬件设备实现通信及管理。方便监管部门　及时、直观、形象地了解辖区内放射源基本信息，实　

现视频监控、自动报警等功能。有效提高了环保部门　

的放射源科学监管水平和效率。　

参考文献　

［１］孙卫琴．基于ＭＶＣ的ＪＡＶＡ　ＷＥＢ设计与开发［Ｍ］．电子工业　

出版社，２００５．３　【２】赵红．基于Ｂ／Ｓ的网络虚拟实验室系统构建与实现［Ｊ］．实验　

技术与管理，２０１１，２８（９）：８６￣８８　

［３］吴彦国．基于Ｊ２ＥＥ电子政务基础应用软件平台设计［Ｊ］．郑　

州轻工业学院学报，２００８，２３（３）：１６～１９　［４］张烨．基于Ｓｔｒｕｔｓ＋Ｓｐｒｉｎｇ＋Ｈｉｂｅｍ￣ｅ的高校学生管理系统　

的设计与实现［Ｊ］．电子设计工程，２０１１，１８（１１）：１２５￣１２７　

作者简介：段敬彬（１９８４～）　测仪器软件开发工作。　

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