新 疆 理 工 学 院 

毕业设计诚信声明 

我谨在此保证：本人所做的毕业设计，凡引用他人的研究成果均已在参考文献或注释中列出。设计说明书与图纸均由本人独立完成，没有抄袭、剽窃他人已经发表或未发表的研究成果行为。如出现以上违反知识产权的情况，本人愿意承担相应的责任。

摘  要

煤矿在我国能源产业中起着至关重要的作用，是推进我国经济发展的主要能源之一，影响着我国的经济命脉。对于煤矿而言，安全任务一直是煤矿企业面对的最重要、最值得关注的问题。因此建立一套合理、动态的、交互友好的、高效的煤矿安全管理信息系统，对增进煤炭企业安全管理的统一化，提升煤炭企业的管理水平具有重大意义。

本文通过阅读大量文献，在综合近几年来煤矿安全管理办法以及安全管理信息系统的研究成果，结合现有煤矿安全体系的特点，对安全信息管理，以及管理系统的研究现状和发展进行了梳理。论文详细地介绍了系统的开发流程、系统的需求分析、可行性分析及总体设计等。运用新技术，构建了以 Spring Boot为基础的煤矿安全信息化管理体系。以需求为基础，根据需求分析的结果进行设计，并将其划分为管理员和用户二种角色和多个主要模块：用户、区域信息、安全知识、人员培训、禁止进入人员、申请信息、安全日常、事故信息等。本项目开发的系统设计采用基于B/S的开发架构，使用Java语言以及MySQL数据库对系统进行高内聚低耦合的设计，根据软件开发流程完成了煤矿企业安全管理的主要任务，完成了系统的实现。为传统的管理形式提供了一个有效、方便、信息化的解决方案，指明了新方向。

关键词：煤矿安全管理信息系统；Spring Boot框架；Java语言

Abstract

Coal mining plays a vital role in our energy industry, it is one of the main energy sources to promote the economic development of our country, and it affects the economic lifeline. For coal mine, the safety task has always been the most important and worthy of attention for coal mine enterprises. Therefore, it is of great significance to establish a set of reasonable, dynamic, interactive and friendly, efficient coal mine safety management information system to enhance the unity of the safety management of coal enterprises and improve the management level of coal enterprises.

Through reading a large number of literature, in recent years in the coal mine safety management methods and safety management information system research results, combined with the characteristics of the existing coal mine safety system, the safety information management, as well as management system research status and development were sorted out. The paper introduces the system development process, system demand analysis, feasibility analysis and overall design in detail. Using the new technology, the mine safety information management system based on Spring Boot is constructed. Based on the demand and according to the results of demand analysis, the design is divided into two roles, administrator and user, and several main modules: user, regional information, security knowledge, personnel training, prohibited personnel, application information, security routine, accident information, etc. The system design of this project adopts the development architecture based on B/S, and uses Java language and MySQL database to design the system with high cohesion and low coupling. According to the software development process, the main task of safety management of coal mine enterprises has been completed, and the system has been realized. It provides an effective, convenient and information-based solution for traditional management and points out a new direction.

Key words: coal mine safety management information system; Spring boot framework; JAVA language

目  录

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1项目研究的背景

1.2国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3课题研究的意义

1.4 研究内容

1.5 本章小结

第2章 开发关键技术

2.1 Spring Boot框架

2.2 JAVA语言介绍

2.3 B/S架构

2.4 MySQL数据库

2.5 本章小结

第3章 系统可行性分析和需求分析

3.1 可行性分析

3.1.1 技术可行性

3.1.2 操作可行性

3.1.3 经济可行性

3.1.4 法律可行性

3.2 系统功能需求分析

3.2.1 需求概述

3.2.2 用户用例图

3.2.3 管理员用例图

3.3 系统非功能需求分析

3.4  本章小结

第4章 系统设计

4.1 系统概述

4.2系统流程设计

4.2.1 系统开发流程

4.2.2 用户登录流程

4.2.3 系统操作流程

4.2.4 添加信息流程

4.2.5 修改信息流程

4.2.6 删除信息流程

4.3 系统结构设计

4.4 数据库设计

4.4.1 数据库E-R图设计

4.4.2 数据库实体

4.3.3 数据库表设计

4.4 本章小结

第5章 界面设计与功能实现

5.1 管理员功能模块的实现

5.2用户功能模块的实现

5.3 本章小结

第6章 系统测试

6.1系统测试的方法

6.2测试目的

6.3  测试技术

6.4测试用例

6.5测试分析

6.6 本章小结

结  论

参考文献

致  谢

第1章 绪论

1.1项目研究的背景

信息管理技术的应用，不仅提高了管理效率，还提高了管理质量。[1]通过信息管理技术，管理者可以更加准确地掌握企业的运营情况，及时发现问题并进行解决。同时，信息管理技术还可以帮助煤矿企业进行数据分析，为企业的发展提供更加科学的依据。

采⽤先进的信息技术对煤矿企业进⾏改进管理已成为主导趋势。煤矿企业信息系统的应用是在当前形势下进行的新常态煤矿信息系统不仅可以提高自身的管理水平和生产技术能力，利用信息化技术对传统行业进行技术改造，而管理信息系统采用先进的管理思想，可以实现煤矿的管理，环境、人员完全配合，实现煤矿安全无事故的目标。信息的传递在管理系统中是一个十分关键的环节。及时、准确的信息传输可以帮助各行业及时发现、处理和解决问题。使信息管理系统达到一个良性的循环。同时煤矿安全管理信息系统要想实现长久的发展，就必须要利用现代的信息技术和网络通讯技术，来构建一个信息化、一体化管理的煤矿安全管理体系[2]。

传统的管理方式必须进行信息化改造，这是一个不可避免的过程。这样既可以使各行业内部资源得到合理的配置，又可以通过信息化管理平台，通过这个平台，管理员和用户可以共享每个环节和相关资源。因此，研究和开发一个基于Spring Boot框架的煤矿安全管理信息系统具有重要的意义。

1.2国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

国外的发达国家自60年代起就开始了煤矿管理信息系统的研究，经历了由低级到高级循环渐进的发展进程。伴随着发达国家的管理技术和通信技术不断进步，信息管理技术在其它领域也得到了广泛的应用。特别是近几年来在互联网的疾速发展中，各国也开始趋于全球化的企业管理信息系统，并获得了光鲜明显的经济效益和社会效益。

美国：1990年初，美国发生了许多煤矿安全事故，为了改变当时的情况，美国建立了国家煤矿安全协会，制定了一系列的安全标准和规定，对煤矿的安全生产进行监督和检查。以此同时，美国的信息管理技术走在了世界前列，使得煤矿的安全生产管理更加智能化和高效化。

德国：德国煤矿企业安全体系更加成熟，管理方面更注重培训和教育，确保员工具备必要的安全意识和技能。他们会定期进行安全演习，以检验安全应急预案的有效性。同时，德国政府也会制定相应的法规和标准，对煤矿企业进行监管和检查，确保其符合安全要求。总体来说，德国煤矿企业的安全管理体系非常完善，为保障员工生命安全和企业可持续发展提供了坚实的保障。

煤矿管理方面，外国企业注重制定和执行严格的安全规章制度，加强安全教育和培训，建立完善的安全管理体系，引进先进的安全技术和设备，实现对煤矿生产全过程的安全监控和预警。在生产监控应用方面，外国企业采用了先进的数字化技术，实现了对煤矿生产过程的全面监控和精细化管理。通过实时采集、分析和处理煤矿生产数据，提高了生产效率和质量，降低了生产成本和安全风险，实现了可持续发展。总之，外国煤矿企业在煤矿安全管理和生产监控应用方面积极探索和实践，取得了显著的成效，为我国煤矿安全和生产管理提供了宝贵的借鉴和启示。

1.2.2 国内研究现状

随着时间推移，我国煤矿安全管理信息系统得到了不断的完善和发展，在线上管理领域的发展也日益受到重视。目前，我国的大型煤矿企业都依据企业自身的条件，创建了安全生产信息管理系统，主要实行企业员工的信息、安全培训等管理。大型煤矿企业已根据自身情况建立了安全生产信息管理系统，主要开展员工信息管理、安全作业日常、事故防患防治、事故分析管理、事故救援管理，监控信息的处理和分析，员工安全教育和安全技术相关培训。据统计，自二零零七年起，煤矿企业安全生产管理信息系统被列为煤炭企业的建立重点。同时，我国大部分地区相继建立了安全监管网站，负责在互联网上发布安全生产信息，成为煤炭企业的综合性电子信息网络平台。安全在煤炭生产中尤为重要，因为很多大型煤炭公司和企业都非常重视煤炭安全的信息化建设。

我国煤矿安全管理信息系统更加侧重于区域、安全、教育等方面的内容。通过对煤矿生产区域的管理，可以精准、快速了解各区域的具体地址、范围、负责人电话等信息。同时，安全管理模块可以对煤矿的各项安全措施进行细致的管理和跟踪，确保措施的有效性和可行性。

总的来说，煤炭行业的安全生产信息化建设和监管工作，为工人的安全和健康提供了重要保障。未来，随着科技的不断发展，煤炭企业将会更加注重信息化建设，采用更加先进的技术手段，提高煤矿安全生产的效率和水平，为实现煤炭行业的可持续发展做出更大的贡献。

1.3课题研究的意义

煤矿安全信息管理系统的建立和应用为煤炭企业的安全生产提供了有力的保障。对煤炭企业的安全生产和管理水平具有促进作用。[16]

煤矿安全生产管理信息系统的施行，是增进煤炭企业安全生产和治理水平提高的主要方法，也是完成煤炭行业信息化和智能化开展的必定趋向。煤矿安全管理信息系统的建立可以促进煤矿安全生产治理水平，将事故发生的概率降到最低，保证煤矿生产的安全和稳定，对煤炭的安全生产和煤炭行业的转型具有重要作用。同时，也可以为煤矿企业提供更加科学、精准的管理决策依据，提高企业的竞争力和发展潜力。各煤炭企业应积极推进系统建设和应用，不断完善和优化管理机制和技术手段，为实现煤炭生产的安全、高效和可持续发展做出积极贡献。

煤矿安全管理信息系统的研究还具有以下优点：

①提高安全管理的效率和准确性：通过建立信息系统，可以实现对煤矿生产各个环节的实时监控和数据分析，从而及时发现隐患和问题，并采取相应措施，加快安全管理的作用和精确性。

②降低危险事故的发生和损失：通过信息系统对煤矿进行全面、系统的管理和监控，可以及时发现并处理各种安全隐患，有效降低安全事故的发生率和损失。

③提高煤矿生产的可持续性：通过信息系统对煤矿生产进行全面的管理和监控，可以有效提高生产效率和有效利用率，进而实现煤矿生产的可持续性。

④提高煤矿企业的竞争力：通过信息系统对煤矿生产实行监控和管理，可以提高生产效率和资源利用率，从而增强煤矿企业的竞争力。

煤矿安全管理信息系统综合了共享信息、电子化、智能化等多种技术，对煤矿安全管理信息系统的多个流程实现了整合。煤矿安全管理信息系统是由多个分布式子系统组成的，各分布式子系统既可以完全独立运作，又有一定的联系。只有提高煤矿安全管理信息系统的各环节、各子系统的信息化水平，才能提高整个煤矿安全管理信息系统的运行效率[3]。该具有多方面的优点：首先，让先进的管理理念深化到煤矿生产的各个环节中，在过程中对事故实行预防机制也是有益的。同时，可以利用数据分析技术对生产过程中的安全问题进行监测和预测，及时发现潜在的安全隐患，采取有效的措施进行预防和控制。此外，还可以通过培训和教育，提高员工的安全意识和技能，增加他们对危险因素的识别和应对能力，从而促进企业安全生产的全面发展。

使用数据分析技术后，可以实时的获取区域信息或用户需求等数据，对海量的数据进行过滤和分析，就能得到有价值的信息。这样，管理员和用户之间可以有更好的交互，同时，在一定条件下，可以实现部分数据的共享，从而提升服务质量和用户体验[4]。

1.4 研究内容

在科学技术的不断开展中，通讯技术和电子技术的出现极大的提高了管理技术的水平，使得安全管理技术不断进步，尤其是在煤矿行业，为了保证工人的安全，提高工人的安全意识及管理者的操作水平，更加需要一个安全、科学的安全管理信息系统。本设计的主要任务是从煤矿安全信息化的角度出发，参考国内外煤矿安全管理信息系统的开发流程以及研究成果，设计出一个适合我国煤矿企业现阶段安全管理信息的应用程序，对煤矿企业的各类信息进行统一管理，设计科学合理的信息流程，保证数据的高效和完整性，使煤矿企业的生产效率大大提高，进而降低安全事故的发生频率。

本文的主要研究内容如下：

本文首先介绍了课题的研究背景、研究意义等，结合煤矿企业安全管理的实际情况，提出了基于Spring Boot的煤矿安全管理信息系统。

其次，在分析我国的煤矿安全管理信息系统的基础上，对系统进行了需求分析和可行性分析，分析系统的可行性。详细描述系统设计和详细设计，绘制每个模块的流程图。依据系统的设计原则，讲述系统开发的阶段和过程，完成总体设计，同时将系统划分的每个功能模块进行设计，并简要介绍数据库的设计过程，以及每个数据库表的结构。

最后，展示系统的具体功能，对系统进行测试，并编写相关测试的用例表。

1.5 本章小结

本章主要介绍了煤矿安全信息管理的背景，研究的目的及意义，分析系统的开发为煤炭企业带来哪些好处以及发展的意义。通过目前的研究现状总结该系统存在的问题，以及开发系统的必要性。

第2章 开发关键技术

2.1 Spring Boot框架

Spring Boot是一个帮助开发人员快速构建可独立运行的、生产级别的应用程序。它提供了丰富的插件和工具，可以帮助开发人员快速集成其他常用的技术和框架，如数据库、消息队列、安全认证等，让开发者能够专注于业务逻辑的实现，而不必关注具体的技术实现细节。另外，Spring Boot还具有自动配置的特性，它会根据应用程序的依赖关系和配置信息，自动配置应用程序所需要的各种组件和功能，方便开发人员快速上手和使用。

总之，Spring Boot是一个强大的开发框架，它能够帮助开发人员快速搭建和开发高质量的应用程序，同时提高开发效率和代码质量

Spring boot有以下几个特点：

② 低嵌入式设计，代码污染性低；

②不是只局限于Spring，开发者可以根据自己的需求选择Spring框架的任意几个部分；

③ 使程序的测试变得更加简单与方便；

④没有独立的Web服务器需要，所以不再需要启动Tomcat，Glass Fish。

2.2 JAVA语言介绍

Java语言作为现在主流编程语言之一，就是因为它有很多自己的特点和优势。

Java语言具有以下几个特点：

（1）跨平台性

平时所说的一次编译，到处执行，指的就是这个跨平台性。Java的源代码在经过编译后会生成字节码文件，这些文件可以被Java虚拟机执行，最终得到想要的结果。在设备上安装对应的虚拟机之后，这些字节码文件就可以正常运行。

（2）面向对象

Java作为一种面向对象的编程语言，具有非常好的封装、继承和多态特性，可以帮助开发人员更加高效地开发程序。面向对象是指把属性和方法进行封装，通过创建的对象调用里面的方法，实现一些功能。

（3）多线程

Java提供了多个类和接口来支持多线程编程，它允许在一个程序中同时开启多个线程，多个线程可以同时执行，这样可以提高它的效率。

Java语言对于开发工具要求不高，有专业的编程工具Eclipse会更顺利编程，但

是，没有专业的编程软件，用记事本也能进行编辑。

2.3 B/S架构

B/S是一种架构模式，属于WEB发展后的所出现的一种网络构造，而WEB又是主要的浏览器应用商品软件。B/S架构模式不仅将系统的重新开发、维修及利用等简单化，更将其重点放到了服务器上。它使客户端得到了统一，服务器上集中了系统功能的最关键部分。

B/S架构的工作模式是浏览器发出请求后服务器进行相应的响应。WEB服务器能够接收来自用户浏览器的HTTP请求，然后返回相应的HTML页面、图片、视频、音频等资源。在Web服务器上下载程序的过程中，如果遇到某些与数据库相关的指令，可以将这些指令交给数据库服务器来解释、进行执行。

B/S模式具有以下优点:

① B/S模式开发简单，有较强的开放性。外部的用户也可以通过通用的浏览器进行访问。

② B/S 模式的结构易于扩展。由于WEB的平台无关性，B/S 模式可以从一台服务器、几个用户扩展成为成千上万用户的大系统。.

③ B/S模式有很强的信息系统集成性。可以解决零散单一功 能的多系统模,提高工作效率。

④ B/S架构系统的维护和升级方式简单。如今，软件系统的升级比较频繁,B/S模式的软件只需要管理服务器就可以了，所有客户端都是浏览器，不需要做任何维护。

2.4 MySQL数据库

MySQL是一种关系型数据库，它以表文件的形式在磁盘中进行存储，主要作用就是以表结构的方式存储数据信息，并且MySQL数据库提供对数据的管理功能，如数据备份，表关联等。

MySQL的存储引擎有：

1.MyISAM：节约空间，速度较快，但没有事务处理的机制。

2.InnoDB：安全性和可靠性高，支持事务的处理，可以保证数据的完整性和一致性，同时还支持多表多用户操作，可以同时处理多个事务。

MySQL 数据库具有以下优点:

① MySQL 是开放源代码的数据库。任何人都可以获取到数据库代码语句。

② MySQL 跨平台。MySQL可以在Windows的操作系统上运行的同时，还可以在 Linux 和苹果等操作系统上运行。微软公司开发的SQL Server数据库是一款很棒的数据库，但是只可以在Windows这样的操作系统上运行，所以，MySQL的选择优势是很大的。

③ MySQL在价格方面具有很大优势。它与常用的数据库SQL Server、Oracle、Sybase相比，最大的特点就是免费，每个人都可以免费下载，MySQL社区版本也是免费试用的，有些需要付费才可以使用的，价格也非常便宜。而SQL Server、Oracle、Sybase它们是一些昂贵的商业应用软件，所以对比之下MySQL 具有很大的价格优点。

④ 功能强大，使用方便。MySQL主要能力是能够快速，有效率并且安全的去处理很多数据，自身也相当健壮，易于使用， 同时MySQL 的操作方式也特别简单。

2.5 本章小结

本章主要介绍了系统的开发环境，以及开发过程中用到的工具和关键技术以及它们的优点。为系统的开发提供了保证和技术支持。

 

第3章 系统可行性分析和需求分析

所谓系统分析，就是将自己对某一系统的构思以书面形式体现出来，并以此为基础，进行后续的软件设计和开发。在软件开发初期，人们对系统分析还不够重视，导致最终系统验收时，需要进行较大修改，这会耗费大量的人力和物力。造成这种现象的原因，是由于对用户或市场实际需求没有进行充分调研和详细的分析。这也是为什么近年来，关于系统分析的研究受到了越来越多的关注[9]。

3.1 可行性分析

煤矿安全管理信息系统的首要目的是实现用户查看区域信息、安全知识、人员培训、禁止进入人员、申请信息等功能完成的整个查询过程的信息化管理。在进行系统的设计和实现前，需要先对该系统进行相关的可行性分析，如从技术、操作、经济、法律等方面判断系统在现有条件下是不是能够真正实现的[10]。

3.1.1 技术可行性

系统在技术层面使用Eclipse作为Java开发环境，后台管理系统使用了Spring boot等开源框架，本系统选择MySQL数据库系统来开发完成本煤矿安全管理信息系统。作为软件工程专业的学生，在大学开设的相关专业课程中都包含了这些技术，所以在系统开发技术及应用上都没有太大困难，因此系统开发在技术层面是完全可行的[11]。

3.1.2 操作可行性

   煤矿安全管理信息系统旨在为用户提供一个简单方便快捷的煤矿安全管理信息系统。系统的界面简洁，操作方便，即使是不具备很强的网络技术知识的用户也可以轻松使用。在管理员管理模块中，各项内容的管理操作界面也都简洁易懂的，实际操作也十分的简单，能满足基本的信息管理系统需要。因此该系统具有可操作性。

3.1.3 经济可行性

本项目所有功能的开发都是由本人独立完成，而且开发中使用的所有技术及工具也都开源的，易于学习和掌握的，所有省去了请专家开发指导的大笔费用，本系统的开发对计算机的软硬件的要求较低，因此这个系统在经济方面是完全可行的[12]。

3.1.4 法律可行性

煤矿安全管理信息系统属于自己设计的管理系统，因为这个系统在数据管理方面以及软件方面都是应用自己开发的开源代码，不存在模仿或盗用其他人的软件问题，是非常合法的。

从上面给大家讲解的过程不难看出，煤矿安全管理信息系统是一个全面优质的系统，我们开发的这个程序也是存在合法和必然性的，而且在技术方面也是过硬的，还节约了成本，难度不大，很适合用户进行操作[13]。

3.2 系统功能需求分析

3.2.1 需求概述

煤矿安全管理信息系统的总目标是:利用先进的计算机网络，关系型数据库以及开发平台上，通过现有软件，开发一个具有开放体系结构、易扩充、易维护、具有良好人机交互界面的煤矿安全管理信息系统，实现煤矿企业安全管理流程的信息化，为煤矿企业安全决策提供准确、精细的安全信息。根据可行性研究的结果和系统流程的要求，分析现有情况，采用B/S结构，将煤矿安全管理信息系统划分为浏览器端子系统和服务器端子系统。煤矿安全管理流程图如图3-2所示:

3.2.2 用户用例图

用户通过注册登录煤矿安全管理信息系统就可以修改个人信息、区域信息管理、安全知识管理、人员培训管理、禁止进入人员管理、申请信息管理、安全日常管理、事故信息管理、风险预处理管理、考勤信息管理进行查看详情等。用户用例如图3-7所示。

3.2.3 管理员用例图

煤矿安全管理信息系统的最大权限用户是管理员，通过管理员菜单中的用户管理、部门管理、区域信息管理、知识分类管理、安全知识管理、人员培训管理、禁止进入人员管理、申请信息管理、安全日常管理、事故信息管理、风险预处理管理、考勤信息管理进行管理。管理员用例如图3-8所示。

3.3 系统非功能需求分析

系统的非功能性需求，指的是为满足企业或个人用户的需求而开发的软件产品除了需要具备功能用户需求以外的特性还应该具备的特性，非功能性需求的定义更多地关注于产品的性能和质量，对功能性需求也存在着一定的影响。在软件产品开发之前，制定出一套与系统需求相匹配的非功能需求定义，这样可以对软件产品的非功能功能需求进行完善，从而提高功能性需求给用户所带来的功能及价值。因此，在对系统进行分析的时候，首先应该考虑系统的安全、可靠、可扩展等属性，这些属性与系统的成功与否有着直接的关系，同时也具有非常重要的研究意义。

（1）系统安全性

系统有完整的企业安全体系结构模型，以此为基础，保证系统的合理性、完备性。以此满足系统各方面以及各个层次的安全需求。这个系统的安全要求是权限控制，身份验证。

（2）可扩展性

因为企业所处的业务环境会发生改变，系统的应用需求也在发生着改变。因此，为了支撑企业的可持续发展，在企业的总体信息处理系统中，必须要为其提供一个开放式的信息化平台

（3）开放性和动态性

主要表现为系统间的信息交互，系统均为用户提供良好的接口，以满足系统各个方面对实时、周期性处理的要求。

3.4  本章小结

本章介绍了煤矿安全管理信息系统的需求分析，通过可行性分析，功能需求分析和非功能需求分析，分析了系统是否可行。通过用例图描述了用户、管理员所具备的操作功能，更清晰的表达系统所需，同时通过非功能需求分析描述系统的安全性，可拓展性能以及开放性和动态性，为下面的设计打好了一定的基础，证明本管理系统的实施是可实现的，大大减少了系统实施的实验管理人员的工作量并更好的实践。

本章考虑到了系统的可扩展性和可维护性，通过模块化设计和接口规范，方便后期的功能扩展和维护工作。在总体结构设计中，还考虑了系统的安全性和用户友好性，通过用户权限控制和界面设计，保障了系统的安全性和易用性，为系统模型的开发提供了一个有利的条件。

第4章 系统设计

4.1 系统概述

煤矿安全管理信息系统的设计与开发是指对该系统的各个功能模块进行详细设计，力求每个模块都能够满足用户的要求，系统开发完成后还需对系统进行单元测试和系统测试，发现系统中存在的问题并解决，确保系统正常稳定的运行。煤矿安全管理信息系统工作原理图如图4-1所示：

4.2系统流程设计

4.2.1 系统开发流程

煤矿安全管理信息系统的设计与实现，首先要对用户的实际使用需求和具体情况进行细致的分析，分析出系统要完成的全部功能，然后再针对整个系统的工作流程和功能进行设计，力求每个模块都能够达到用户的要求，最后通过测试来解决问题，保证系统的稳定和正常的运转，本系统的开发流程如图3-1所示。

4.2.2 用户登录流程

登录流程实现了管理员和其他用户的登录，在登录页面需要用户填写自己的信息，前端页面会将信息传递给后端接口，然后查询数据库，若身份有效则登录成功，否则登录失败，需要重新输入信息登录，再次进行验证，如图3-2所示。

4.2.3 系统操作流程

系统操作流程分析是软件开发过程中的一个关键环节，它是整个系统整体的运行过程，必须保证其中的每一个步骤都是确定的，这样一个规范的流程图可以使开发者易于理解，快速的投入到接口开发中，从而提升系统开发效率。

同时，流程图还能减少开发者对系统操作流程产生歧义和降低沟通的成本，系统操作流程如图3-3所示。

4.2.4 添加信息流程

系统的正常运行离不开数据的支撑，因此，在本系统中添加了数据插入功能，数据库中数据的缺失，会直接影响到数据的查询结果，查询结果错误又会导致逻辑处理出现偏差，最终导致系统性错误或故障，所以在对系统进行数据添加操作时，必须要对数据进行合法性校验，确定此条数据是否有惟一的主关键字和字段是否允许为空等等，若数据库表中不允许某字段为空，而程序没有进行该字段非空逻辑校验，那么就会出现数据存储失败，可能因此造成严重系统后果。添加信息流程如图3-4所示。

4.2.5 修改信息流程

因为使系统的使用者是人，所以难免会有疏忽，从而造成系统输入的信息有误。或者由于其他原因导致数据发生改变，使得必须对系统内的数据进行相应的调整，所以在程序运行中，数据的修改操作是不可缺少的重要环节。

在进行数据更新时，必须要有一个惟一的主关键字，以便数据库能够查询到相应的数据；另外，还必须遵守数据插入过程的操作规范，以确保数据的正确性。修改信息流程图如图3-5所示。

4.2.6 删除信息流程

删除操作在系统中并非是必须的，可根据用户及系统的需要来决定是否添加删除功能，删除操作就是使用delete语句将数据库中的某一匹配数据删除，因为此操作会导致用户数据丢失，所以为了避免使用者误按删除键，应在用户点击删除按钮时添加一个提示确认弹窗，当用户确定要删除时，再进行数据库的操作，并且在删除操作完成后要对用户进行反馈。删除信息流程图如图3-6所示。

4.3 系统结构设计

系统结构设计必须要满足用户的业务需求，系统结构设计完成后要形成系统结构设计文档，开发人员就可根据模块接口说明进行接口开发，接口开发完需进行功能测试，目的是发现并解决系统漏洞，同时还得保证系统的可扩展性和稳定性，满足用户对系统的要求。系统设计需满足以下要求：

安全性

易用性

扩展性

煤矿安全管理信息系统的整体结构设计。整体结构设计如图4-2所示。

4.4 数据库设计

本系统依赖于MySQL数据库来储存信息，系统完成后，所有需要的数据都要从数据库中读取，这也意味着无论是插入、更新还是删除操作，只要对数据有改动的操作都需要与数据库交互，因此，系统的全部数据都要储存在数据库，必须保证数据库在未经授权情况下不得进行删除表结构等危险操作，而且要保证表中字段的准确性。

4.4.1 数据库E-R图设计

4.4.2 数据库实体

E-R图，即实体-联系图，它是一种通过对实例进行抽象，以可视化的方式来描述现实世界的概念模型。根据需求分析绘制出数据库的E-R图，能够直观地映射出各个表之间的关系。

用户信息包括：用户ID、用户名、密码、角色等信息，实体图如图4-3所示。

人员培训信息包括：培训ID、用户账号、用户名称、部门、培训地点、培训内容等属性，实体图如图4-4所示。

安全知识信息包括：知识ID、知识标题、知识简介、知识内容等信息，实体图如图4-5所示。

事故信息包括：区域编号、区域名称、区域地点、发生时间等属性，实体图如图4-6所示。

风险预警信息包括：区域编号、区域名称、区域地点、处理情况等属性，实体图如图4-7所示。

角色信息包括：角色ID、角色名称等属性，实体图如图4-8所示。

分类信息包括：分类ID及分类名称属性，实体图如图4-9所示。

4.3.3 数据库表设计

数据库的主要作用是储存和管理整个系统的数据。数据库中的数据在保证一定的独立性和安全性的前提下，也要有某种程度的共享，在一定条件范围内可以共享某些数据。必须保证数据库中每张表里存储的数据是安全的，如果没有经过身份认证，就无法查阅及使用。在进行数据库设计时，应根据具体情况，进行有针对性的数据库开发和设计。下面列举主要数据库表结构。

（1）用户表，其中用户表的表名在数据库中用yonghu表示，更加直观的表明这是用户表，所以当我们设置表的名称以及属性名称的时候需要注意它的意义，否则，我们会很难分辨出来我们需要看到的表，用户表存放了用户的ID(主键)，类型是bigint，用户名我们通过username表示，长度为100，varchar类型，同理，用户表的其他属性设计都通过类型长度等表示，详细信

表格无法复制，以下表格省略。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

 4.4 本章小结

本章主要介绍了对煤矿安全管理信息系统的数据库设计，我们对数据库做了合理的设计规划，主要从数据库E-R图的设计，逻辑结构设计方面进行了详细设计。数据库是煤矿安全管理信息系统的核心与基础，让数据库能够有效的对数据进行存储和整理。

第5章 界面设计与功能实现

5.1 管理员功能模块的实现

管理员打开煤矿安全管理信息系统后，首先要填写本人的登录信息，后端会查询数据库信息，若用户名、密码、角色，如果信息全部正确，系统会自动跳到主页面，否则需要重新输入登录信息，界面如图5-1所示。

核心代码如下：

管理员登录煤矿安全管理信息系统可以新增、修改或者删除首页、个人中心、用户管理、部门管理、区域信息管理、知识分类管理、安全知识管理、人员培训管理、禁止进入人员管理、申请信息管理、安全日常管理、事故信息管理、风险预处理管理、考勤信息管理等。其界面如图5-2所示。

管理员点击用户管理；在用户管理页面通过对用户账号、用户姓名、性别、联系方式、部门、头像等信息，进行查询、新增或删除用户信息等操作；其界面如图5-3所示。

核心代码如下：

管理员点击部门管理；在部门管理页面通过对部门信息等内容，进行查询或新增、删除部门信息等操作；其界面如图5-4所示。

核心代码如下：

管理员点击区域信息管理；在区域信息管理页面通过对区域编号、区域名称、负责人、联系电话、区域地点、区域范围等信息，进行查询或新增、删除区域信息等操作；如图5-5所示。

核心代码如下：

 

管理员点击安全知识管理；在安全知识管理页面通过对知识标题、知识分类、发布日期等信息，进行查询或新增、删除安全知识等操作；如图5-6所示。

核心代码如下：

管理员点击人员培训管理；在人员培训管理页面通过对标题、用户账号、用户姓名、部门、培训地点、培训时间、结束时间等信息，进行查询或删除人员培训等操作；如图5-7所示。

 核心代码如下：

管理员点击禁止进入人员管理；在禁止进入人员管理页面通过对标题、区域编号、姓名、性别、部门、禁止时间等信息，进行查询或删除禁止进入人员等操作；如图5-8所示。

核心代码如下：

 

管理员点击申请信息管理；在申请信息管理页面通过对申请编号、区域编号、区域名称、区域地点、申请时间、用户账号、用户姓名、部门、审核回复、审核状态、审核等信息，进行查询或删除申请信息等操作；如图5-9所示。

核心代码如下：

管理员点击事故信息管理；在事故信息管理页面通过对标题、区域编号、区域名称、区域地点、用户账号、用户姓名、部门、发生时间等信息，进行查询或删除事故信息等操作；如图5-10所示。

核心代码如下：

内容较多，以下省略..............................

 第6章 系统测试

由于互联网和现代科学技术的发展，目前很多行业都尝试使用网络技术进行信息管理。一个系统软件的安全品质是要严格管控的，一定要做到最好，最大限度的减少系统运行问题，让更多的用户能够接受并使用它，从而获得更多的宣传和推广。因此，在完成系统开发后，必须对系统进行大量的单元测试和系统测试，以保证其稳定性和可用性，以及是否能够满足用户的要求[14]。

软件测试是软件开发过程中必不可少的一部分，它不仅包括代码结构检查，而且还必须按照规定的标准原则，系统地、严谨地验证和确认软件的各个方面和各种情况。系统测试的目的是通过实际生产运行环境，检验在完整的系统配置下各个功能模块是否达到设计说明书中的要求，及时发现问题，并交由开发人员进行修正，保证系统安全稳定的运行。

6.1系统测试的方法

系统测试是保证系统质量和可靠性的关键步骤，是系统开发过程中的重要环节，最后回顾分析系统的设计与实现。

黑盒测试主要测试整个功能模块，检验该功能是否正确、前后端接口调用有没有错误、输入输出的格式正确与否、连接MySQL进行增删改查操作数据是否错误等[15]。

白盒测试主要是通过语句覆盖、条件覆盖等测试方法对代码语句和逻辑进行检验。通过该方法可以找到黑盒测试无法覆盖的错误，使生成的测试用例能够很好的覆盖测试需求，达到及时发现问题并解决的测试目的。

对于煤矿安全管理信息系统来说，首先需要采用白盒测试检查代码的所有逻辑的准确性，同时也需要使用黑盒测试对系统整体功能的实现进行用户体验测试。

6.2测试目的

测试的目的是:

(1)软件、硬件应用测试；

(2)检测系统运行过程中是否发生软硬件冲突；

(3)对检测过程中发现的问题提出改进建议，并对检测结果和情况进行总结和分析；

(4)分析测试质量，是否满足系统要求。

6.3  测试技术

此课题使用集成测试技术来测试功能和非功能需求： 

功能测试。它主要测试该系统中测试的模块的接口，规格和描述。测试中使用黑盒测试技术。 

非功能测试。主要表现在对非功能模块的性能要求、系统稳定性、安全性、可扩展性测试。 

集成测试可用于连接单独工作的模块，通常单独工作的测试模块反映不出问题，只有在互相连接后才可能在整体上显示出问题。影响功能的实现。

实现该系统中使用的测试工具是黑盒测试。包括功能和性能测试工具。应用这个一种测试工具，可减轻测试黑盒的工作量，并在迭代开发期间进行回归测试。黑盒测试也可以称为功能测试、数据驱动测试或基于规格说明的测试，黑盒测试尝试从用户的角度，将传入数据和新出现的数据关系作为测试的起点，此测试测试方法更注重软件功能测试，以试图发现诸如功能错误、接口不正确、故障等错误。

6.4测试用例

用户登录功能测试主要是验证用户登录时输入正确的信息后是否能够跳转至正确的页面，以及输入错误信息时是否能够识别并给出错误提示信息的功能。

用户注册功能测试主要是对添加的每一条注册信息进行合法性校验，校验通过后是否能够正确地插入数据库表中，并且该注册用户是否能正常使用。例如如用户注册填入的用户名已被注册，需要提示用户该用户名已存在；第一次和第二次输入的密码不一致，提示用户密码填写不一致，然后强制用户重新输入密码；还有一些用户会忽略或忘记输入一些带星号必须要填写的数据，这时如果点击提交按钮，系统要能够识别出来，并且给出提示，并且此提交操作不能成功等等。具体测试用例如表6-1所示。

表6-1 用户登录及注册测试用例表

序号

测试内容

测试方法

预期结果

测试结果

1

登录

1.用户输入个人账号及密码点击‘登录’。

2.账号输入错误。

3.密码输入错误。

4.账号及密码对应且输入正确。

1.登录成功，页面显示个人中心。

2.系统提示登录失败。

3.系统提示登录失败。

4.登陆成功，页面显示个人中心。

符合

2

注册

1.用户点击‘注册’。

2.填写的用户名已经存在。

3.密码和确认密码不一致。

4.任意一项必填为空。

5.联系电话格式错误。

6.填写的各项表单字段均正确。

 

1.页面显示注册表单信息。

2.系统提示用户名已存在。

3.系统提示密码输入错误。

4.系统提示必填项没有填写。

5.系统提示联系电话填写错误。

6.系统提示注册成功。

符合

6.5测试分析

经过对煤矿安全管理信息系统的测试后，证明该系统在技术实现层面是可行的，系统设计是合理的。而且经过对市场上煤矿安全管理信息系统现状的分析和用户需求调研后，设计的系统能够满足用户的需求。系统的测试结果显示各个功能都是符合设计要求的，可以安全稳定的运行，所以这是一个值得被推广和广泛使用的一款煤矿安全管理信息系统。

 

6.6 本章小结

结  论

本文设计实现了一个基于Spring Boot框架的煤矿安全管理信息系统，该系统以Eclipse作为Java项目开发工具，系统开发基于B/S设计架构模式，使用Spring Boot后端框架，MySQL为数据库。本系统主要分为多个功能模块：用户管理、部门管理、区域信息管理、知识分类管理、安全知识管理等功能。因开发时间和本人知识储备及能力等因素的限制，使得系统可能存在一定的缺陷，我们需要对系统进行反复地测试，改进不足之处，不断的进行更新迭代，使其能够拥有更大的市场。

 

 

 

 

参考文献

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致  谢

行文至此，到了致谢的时候，此刻我的思绪逆着时光向后倒退,退回流逝的岁月，退回到19年的夏天，退回到那些灼热的日子。我知道这意味这大学即将结束，我常常在备忘录中幻想可以抓住时间，每次当我意识到要珍惜的时候，就意味着我将要失去。在本科的学习过程虽然是艰苦的，但我在学习的同时也交往了许多朋友，收获了同学真挚的友谊，大家相互鼓励、相互帮助，一起度过了难忘的大学生活。

幸遇恩师，指引迷津，论文最终得以定稿,要感谢我的指导教师田纪亚师，田老师从我的论文选题，开题报告的拟写到提交，再论文初稿到中期检查，最终到定稿，每一步张老师都耐心与我沟通，每一次都打电话一字一句教我修改，对于我在论文中犯的错误从未责备，即使错了很多次依然悉心指导。其次感谢大学四年遇到的每一位老师，得到各位老师的慷慨相授，学生不胜感激。

同窗四载，不负相遇。感谢2019级计算机1班的全体同学，感谢我身边的每一位朋友，我们一起见证了蜕变和成长，理想主义的花最终会开在浪漫的土壤里，我们的热情永远不会熄灭在现实的平凡中。最美是遇见，最难是离别，愿我们都能保持炽热的心去放飞梦想，奔赴山海，顶峰相见！

十月胎恩重，三生报答轻。首先感谢我的父母对于我21年的养育之恩。谢谢你们对我学习与生活无微不至的照顾；感谢你们对我所有的鼓励和帮助，见证了我的成长，教会我正直、真诚的对待别人，谢谢你们一路以来默默的陪伴，在我最困难的时候给我温暖。每当我想起你们时，内心就会充满力量，会感受到温暖，从而拥有克服苦难的勇气和能力，获得我人生真正的乐趣和自由。无论是上学、参军，还是考研时的紧张疲惫都有你们的默默支持；感谢那些陪我聊到深夜的电话，苦口婆心的叮咛嘱咐、提醒我喝水吃饭，为我点赞......你们是我前进路上最大的底气。

以梦为马，不负韶华。最后，我要感谢一直努力的自己，感谢自己慢慢成长，一点一点变得勇敢。希望自己未来继续努力，开创更美好的明天!

人间山水迢迢，路遥马急，借此，祝愿所有相遇，天高海阔，万事盛意，山水有来路，早晚复相逢！