设备仪器数据库设计

武汉理工大学《数据库课程设计》说明书-1-实验报告题目设备仪器数据库设计学号班级姓名指导教师唐祖锴武汉理工大学《数据库课程设计》说明书-2-课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：唐祖锴工作单位：计算机学院题目：设备仪器数据库设计初始条件：实验室对设备仪器进行入库登记和维护，当报废时应办报废手续。借出时，由借用人填写借条，办理借用手续，当归还时应归还借条并办归还手续。入库单（代码、院内编号、名称、规格、型号、单价、数量、金额、生产厂、购入单位、采购员、管理员、入库日期、经费来源、批准人）报废单（代码、院内编号、名称、规格、型号、单价、数量、报废原因、批准人、管理员、报废日期）借条（代码、院内编号、名称、规格、型号、单价、数量、借用日期、拟还时间、借用人、批准人、管理员、设备状况）要求完成的主要任务：1.根据上述的初始条件，进行调查分析并设计适当的属性。设计一个设备仪器数据库，DBMS可选MsSQLServer、Access、VFP等。2.完成课程设计说明书，其格式遵守学校今年的新规定。主要内容包括：需求分析，概念设计，逻辑设计，物理实现等。3.基于该数据库，最好实现一个或多个应用程序（自己确定功能），程序设计语言（工具）任选。这一项是选作，不作硬性要求。时间安排：本学期第18周：1.消化资料、系统调查1天2.系统分析1天3.总体设计，实施计划2天4.撰写报告1天指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日武汉理工大学《数据库课程设计》说明书-3-设备仪器数据库设计1概述1.1设计题目设备仪器数据库设计。1.2数据库设计步骤数据库设计主要分为六个阶段：1.需求分析阶段2.概念结构设计阶段3.逻辑结构设计阶段4.物理设计阶段5.数据库实施阶段6.数据库运行和维护阶段2需求分析图2-1系统功能图武汉理工大学《数据库课程设计》说明书-4-在设备仪器管理中，对数据库的要求比较严格，不仅要能够对数据库中设备信息进行读取，还应该可以修改相应信息，删除报废的产品信息，并且对数据库的权限和安全性要求较高，经过分析应该设置管理员模式和普通用户模式，其中不同的用户有不同的权限，可以进行不同的操作；此外，还应该设置日志，用来记录操作数据库的相应信息，以进一步保证数据库的安全性。数据库的流程图如图所示:图2-2系统流程图图2-1、2-2描述了该数据应该具有的基本功能及各功能的结构顺序。通过图2-1及图2-2的描述可以基本了解该数据库应该包括的具体信息。2.1信息管理部分图2-3系统高层抽象图图2-3抽象的描述了系统的数据交换的过程。经过对系统功能的分析及各模块的设计分析，得出该数据库应该具有以下几个部分：1.设备信息管理部分；2.设备使用者部分；武汉理工大学《数据库课程设计》说明书-5-3.设备借还部分；4.设备报废部分；5.实验室管理员信息管理部分；6.管理员信息管理部分。2.1.1设备信息管理部分1.管理员可对设备信息库进行维护，可添加新设备信息。2.管理员可对设备类别进行维护，可添加新设备类别。3.管理员可对设备信息进行查询。4.管理员可查看设备类别。5.设备是否已经借出应存储在设备信息中，因此设备必须有一个字段来记录。2.1.2设备使用者部分1.管理员可对使用者信息进行维护，如添加，删除，修改读者信息等。2.管理员可通过ID查询使用者信息，因此使用者ID必须唯一，且为必填字段。3.使用者可以注销，即删除使用者。2.1.3设备借还部分1.管理员可对借用设备和归还设备信息进行维护，如添加，删除，修改等。2.因设备不经常外借，所以管理员应能一次性查阅所有借用记录。3.外借设备和归还记录中应包含借用者信息，如单位，姓名等。2.1.4设备报废部分1.管理员可以对报废信息进行维护，如添加，删除，修改等。2.管理员可通过ID或类别查询设备报废信息，因此设备ID必须唯一，且要有分类查询功能。2.1.5实验室管理员信息管理部分1.管理员可对实验室管理员信息进行维护，如添加，删除设备管理员信息等。2.管理员可通过ID查询实验室管理员信息，因此设备管理员ID必须唯一，且为必填字段。2.1.6管理员信息管理部分1.管理员有权限划分，每个管理员ID必须对应一个管理员权限类型（系统管理员，高级管理员，普通管理员）。武汉理工大学《数据库课程设计》说明书-6-2.管理员ID必须唯一。3.系统管理员可以维护管理员信息，如添加，删除管理员。4.系统管理员可以查询管理员信息，因此可查询字段（ID）必须设置为必填。2.2数据字典根据课程设计的要求知道本次课设应该具有以下的基本的信息：㈠入库单（代码、院内编号、名称、规格、型号、单价、数量、金额、生产厂、购入单位、采购员、管理员、入库日起、经费来源、批准人）㈡报废单（代码、院内编号、名称、规格、型号、单价、数量、报废原因、批准人、管理员、报废日期）㈢借条（代码、院内编号、名称、规格、型号、单价、数量、借用日期、拟换时间、借用人、批准人、管理员、设备状况）其中入库单用来保存新设备的入库记录，报废单用来保存报废的产品的信息，借条用来保存使用者借出设备的相关信息。在进行数据库的设计时，考虑到数据的复杂性，额外增添了一些功能，但是，在与应用程序的结合的过程中，由于时间的限制及掌握知识的局限性，只实现了上述要求的功能（数据库设计的部分功能：登录、入库、报废及借条的处理和增、删、改用户信息）。通过对实际实验室设备管理进行考察，发现至少应该需要应该需要以下几张表方能满足一个实验室设备仪器的管理功能。1.实验室信息表2.管理员信息表3.实验室管理员信息表4.使用者信息表5.设备信息表6.报废信息表7.借出信息表另外，为了控制用户权限及使用者注册、记录操作日志等信息，还应该外增加一些表用来记录这些信息。武汉理工大学《数据库课程设计》说明书-7-现在画出主要的数据字典，需求分析结果的描述的一个工具是数据字典，数据字典通常包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程5个部分，现将需求分析的结果用数据字典描述如下：3概念结构设计名字：LabAD_ID别名：实验室管理员编号描述：唯一标志管理员的关键域位置：实验室信息表(Lab_Info)管理员信息表(LabAD_Info）设备信息表(Equip_Info)报废信息表(Broke_Info)名字：Lab_ID别名：实验室编号描述：唯一标志管理员的关键域位置：实验室信息表(Lab_Info)设备信息表(Equip_Info)报废信息表(Broke_Info)借出信息表（Lend_Info）名字：Equip_ID别名：设备编号描述：唯一标志一个特定设备的关键域位置：实验室信息表(Lab_Info)设备信息表(Equip_Info)报废信息表(Broke_Info)名字：User_ID别名：使用者编号描述：唯一标志使用者的关键域位置：使用者信息表(User_Info)借还信息表（Lend_Info）名字：Type_ID别名：类型编号描述：唯一标志设备类型的关键域位置：类型信息表(EquType_Info)设备信息表(Equip_Info）借还信息表(Lend_Info)名字：Orter_ID别名：供应商者编号描述：唯一标志供应商的关键域位置：供应商信息表(Order_Info)设备信息表(Equip_Info）武汉理工大学《数据库课程设计》说明书-8-将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程。数据库设计主要是进行数据库的逻辑设计，即将数据按一定的分类、分组系统和逻辑层次组织起来，是面向用户的。数据库设计时需要综合用户之间的存档数据和数据需求，分析各个数据之间的关系，按照DBMS提供的功能和描述工具，设计出规模适当、正确反映数据关系、数据冗余少、存取效率高、能满足多种查询要求的数据模型，数据库是一种存储数据并对数据进行操作的工具。数据库的作用在于组织和表达信息，简而言之，数据库就是信息的集合。关系数据库中包含了多个数据表的信息。3.1局部视图的设计图3-1实体属性图通过需求分析，知道需要7个实体来描述该数据库：设备、设备类别、使用武汉理工大学《数据库课程设计》说明书-9-者、实验室管理员、管理员、供应商、实验室。这几个实体的属性图描述见图3-1所示。圆角矩形内表示该实体的属性。3.2实体联系图的设计数据库的设计中不仅要设计数据库中实体的属性图，还应该设计数据库的实体的关系图。实体的关系图描述了两个实体之间的对应的关系，这些关系包括：一对一关系、一对多关系和多对多关系。本数据库的实体关系图描述如图所示：其中，方框内表示实体的名字，三角形表示其两端的实体之间的对应的关系，而三角形两边的数字表示两个实体是一对一、一对多还是多对多的关系。图3-2实体联系图在整个数据库中，主要体现各个实体之间的关系，经过分析，可以得出数据库E-R图。3.3视图的集成在设计好各个实体的属性图后，还应该对实体属性图进行视图的集成。视图的集武汉理工大学《数据库课程设计》说明书-10-成分为两个步骤：1.合并分E-R图，生成初步E-R图。2.消除不必要的冗余，设计基本E-R图。按上述步骤将本系统的分E-R进行视图的集成后，其结果如图3-3所示：图3-3集成的E-R图3.4数据流图数据流图包括数据的源点/终点、交换数据的处理、数据存储、数据流。数武汉理工大学《数据库课程设计》说明书-11-据流描述了数据的流向，经过对本系统的分析，画出本系统的数据流图如图3-4数据流图所示，该图描述了本系统的数据的具体流向。图3-4数据流图4逻辑结构设计4.1E-R图向关系模型的转换关系模型的逻辑结构是一组关系模式的集合。E-R图是由实体型、实体的属性武汉理工大学《数据库课程设计》说明书-12-和实体型之间的联系3个要素组成的。所以将E-R图转换为关系模型实际上就是要将实体型、实体的属性和实体型之间的联系转换为关系模式。这种转换遵循如下的原则：一个实体型转换为一个关系模式。实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码。根据以上原则，可以将这些E-R图转换为关系模型，其中关系模型描述如下所示：设备：设备编号+设备名称+设备类别+单价+数量+生产厂+入库日期+使用人管理员+所属实验室+备注+是否已外借设备报废记录：记录号+设备编号+设备类型+报废意见+报废日期+所属实验室+报废设备仓库设备借还记录：记录号+设备编号+类型+所属实验室+单价+借用单位(个人)+联系电话+借用日期+归还日期设备类别：类别编号+类别名称使用者：使用者编号+姓名+联系电话实验室管理员：编号+密码+姓名+性别+住址+电话管理员：管理员编号+管理员名称+管理员密码+权限类型+备注实验室：实验室编号+实验室名称+管理员编号供应商：供应商编号+名称+电话+供货类型日志信息表：操作员+操作日期+操作时间+操作模块+操作+备注4.2数据表的设计在将E-R图转换为关系模型之后，就可以根据关系模型进行数据表的设计了。在本数据库的数据表中，除了上述要求的基本的数据表外，为了保证数据库的安全性，还应该增加记录日志的表及权限控制表等。这些表的具体描述如下表所示：表4-1设备信息表（Equip_Info）列名数据类型字段大小必填字段默认值说明Equip_IDchar15是主键，设备编号Type_IDint4是设备类型武汉理工大学《数据库课程设计》说明书-13-Orter_IDint4是设备供应商Equip_Datedatetime8是购置日期Equip_Pricemoney8是设备金额Users_IDchar16null设备使用者Lab_IDint4是null所属实验室Equip_Elsevarchar200null备注Equip_Lendchar4是否是否已外借Equip_Statechar4是否是否报废表4-2设备报废信息表（Broke_Info）列名数据类型字段大小必填字段默认值说明B_IDchar16是主键Equip_IDchar16是设备编号Broke_Typeint4是设备类型Broke_Reasontext16报废原因Broke_Datedatetime8报