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砝碼檢測自動化系統(tǒng)的研究：

砝碼檢定及校準工作是質(zhì)量計量的*項重要內(nèi)容，目前大多數(shù)實驗室的砝碼檢測工作仍以人工操作方式為主，工作效率低且容易出錯。*已有少數(shù)研究者進行了砝碼檢測自動化的相關(guān)工作［1－3］，但在很多方面仍有待完善。開發(fā)*個功能完備的砝碼檢測自動化系統(tǒng)，可以把工作人員從繁重的檢定記錄填寫、計算工作中解脫出來，可以集中更多*力*注在砝碼檢定工作的整體控制上來，從而讓工作簡化且*成為可能。鑒于此種情況，我們以現(xiàn)有設(shè)備為基礎(chǔ)，結(jié)合計量工作的實際經(jīng)驗，采用相關(guān)的計算機技術(shù)和通訊技術(shù)開發(fā)了*套通用性強，功能完備的砝碼檢測自動化系統(tǒng)。

1技術(shù)路線

1)系統(tǒng)符合*現(xiàn)行有效的砝碼檢定規(guī)程規(guī)定的檢定方法及數(shù)據(jù)處理的數(shù)學(xué)模型。

2)采用*的串口服務(wù)器設(shè)備，利用串行通訊技術(shù)和以太網(wǎng)把多臺測試設(shè)備和計算機連接起來，構(gòu)建*個砝碼檢測平臺，可在多臺設(shè)備和多臺計算機之間實現(xiàn)點對點通信。

3)采用SQLServer2008服務(wù)器數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)測試數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫管理，構(gòu)建*個可信任的、*的、智能的數(shù)據(jù)平臺。

4)采用面向?qū)ο蟮?/span>C#語言在.NET環(huán)境下進行軟件開發(fā)，采用ADO.NET技術(shù)實現(xiàn)C#與SQLServer2008數(shù)據(jù)庫的交互。

5)采用Syncfusion*的EssentialXlsIO控件和EssentialDocIO控件實現(xiàn)完備的報表功能，可輸出Excel格式和Word格式的報表。

2系統(tǒng)構(gòu)成

本系統(tǒng)主要由作為檢測設(shè)備的電子天平和質(zhì)量比較儀、串口服務(wù)器、計算機和自主開發(fā)的軟件系統(tǒng)構(gòu)成。采用MOXANPort5610ＲS－232機架式串口設(shè)備服務(wù)器，將實驗室現(xiàn)有的多臺測試設(shè)備(電子天平或質(zhì)量比較儀)連入以太網(wǎng)，再將多臺計算機及外圍設(shè)備連入以太網(wǎng)，即可實現(xiàn)多臺設(shè)備和多臺計算機之間的點對點通訊。3軟件設(shè)計

3.1開發(fā)工具

C#是*種簡單、現(xiàn)代、面向?qū)ο?、類型非常安全、派生?/span>C和C++的編程語言，其設(shè)計與現(xiàn)代開發(fā)工具的適應(yīng)性要比其他語言更*，它同時具有VisualBasic的易用性、*性能以及C++的低級內(nèi)存訪問性。C#是使用.NET的*種面向?qū)ο蟮男抡Z言。VisualStudio2010是*個全面集成的開發(fā)環(huán)境，用于編寫、調(diào)試代碼，把代碼編譯為程序集進行發(fā)布?；?佳考慮，本文采用C#語言作為軟件開發(fā)工具，以基于.NETFramework4.0的VisualStudio2010作為開發(fā)環(huán)境進行軟件開發(fā)。

3.2數(shù)據(jù)庫管理

以數(shù)據(jù)庫為中心，以數(shù)據(jù)管理為重點構(gòu)建的基于數(shù)據(jù)庫管理的自動化檢測系統(tǒng)是現(xiàn)代測試系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。在基于數(shù)據(jù)庫的自動化測量測試系統(tǒng)中，很重要的*部分工作是對實時采集的數(shù)據(jù)進行顯示、查詢、統(tǒng)計、生成報表分析等。這其中涉及的*主要的任務(wù)就是對數(shù)據(jù)的讀取和寫入，即與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行交互。數(shù)據(jù)庫可保存在本地服務(wù)器上，也可保存在遠程服務(wù)器上，為其它計算機提供數(shù)據(jù)服務(wù)和文件服務(wù)。本系統(tǒng)在開發(fā)之初即定位于開發(fā)*個界面友好、功能完善、通用性強、可擴展的商業(yè)軟件，為了滿足不同用戶的需求，本系統(tǒng)同時兼容了MicrosoftAccess(桌面型數(shù)據(jù)庫)和MicrosoftSQLServer2008(服務(wù)器型數(shù)據(jù)庫)兩類數(shù)據(jù)庫，為用戶提供單機版和網(wǎng)絡(luò)版兩種選擇。我們采用ADO.NET組件，可以很容易地實現(xiàn)C#語言與數(shù)據(jù)庫的交互。

3.3通訊技術(shù)

本實驗室現(xiàn)有的幾臺測試儀器均帶有ＲS232串口，采用串行通訊技術(shù)即可實現(xiàn)計算機與檢測儀器的通訊，從而可實現(xiàn)在計算機上對測試設(shè)備進行控制。NETFramework4.0類庫包含了SerialPort類，可以方便地實現(xiàn)*需要串口通訊的多種功能，本系統(tǒng)通過C#的串行通訊類實現(xiàn)了計算機與測試設(shè)備的通訊。

3.4軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計，主要由五大部分組成:主程序、操作模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、設(shè)置模塊和幫助模塊，軟性結(jié)構(gòu)模型框圖如圖2*示。砝碼檢定軟件可以自動保存實驗數(shù)據(jù)，將實驗結(jié)果保存的本地或遠程服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫上。

4系統(tǒng)主要特點

1)自動化程度*。當(dāng)基本信息輸入后，系統(tǒng)可自動進行砝碼自動*大允許誤差、標(biāo)準砝碼折算質(zhì)量修正值的查詢;在數(shù)據(jù)采集完畢后，系統(tǒng)可自動完成相關(guān)計算，自動判斷結(jié)果合格與否，自動生成原始記錄，自動生成檢定證書或結(jié)果通知書。

2)強大的數(shù)據(jù)庫管理功能。用戶可根據(jù)不同的條件和需要，選擇合適的數(shù)據(jù)庫(Access或SQLServe)?？煞奖愕膶?shù)據(jù)進行保存、瀏覽、查詢、備份、輸出等操作。

3)系統(tǒng)安全性。本系統(tǒng)設(shè)有完善的安全保密機制，對各種數(shù)據(jù)的操作均設(shè)有*定的權(quán)限，實現(xiàn)多級安全控制，非法使用者不能操作。針對不同級別人員采用嚴格的權(quán)限、口令設(shè)置，權(quán)限控制到按鈕級，保障統(tǒng)*;將電子簽名技術(shù)運用到證書簽名部分，保證了證書的真實性。

4. 強大的報表功能?？杀４婧洼敵鰳?biāo)準格式的原始記錄和檢定證書。

5)容錯能力強。設(shè)有自動檢錯功能，對輸入數(shù)據(jù)的合理性進行檢查，防止輸入錯誤，具備完備的提示功能。*大地提*了用戶操作的安全性和可靠性。

5結(jié)束語

設(shè)計并開發(fā)了*套砝碼自動化檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)了砝碼檢測工作的自動化、信息化和數(shù)字化，*大簡化了工作流程，提*了工作效率和技術(shù)水平。該軟件系統(tǒng)界面友好、容易操作，可實現(xiàn)實驗儀器控制、數(shù)據(jù)采集、處理和計算、數(shù)據(jù)庫管理和報表輸出等功能，具有廣闊的應(yīng)用前景。