面向科研機構的數字化試驗檢測管理系統的研究與設計

吳茂傳

摘 要：簡要介紹了試驗檢測管理系統的建設意義和目標，提出了數字化試驗檢測管理系統（TDM）的解決方案。通過構建試驗檢測管理系統、電子智能看板系統、試驗檢測管理系統與其他應用系統的集成及與試驗檢測設備的集成，解決了試驗檢測業務中涉及的各方面要素的一體化管理問題，有效提高試驗檢測管理的業務水平。

關鍵詞：數字化 試驗檢測管理 TDM 智能電子看板 系統集成

中圖分類號：TP315 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（a）-0176-02

近年來，隨著科研生產任務的不斷增加，試驗檢測任務也隨著急劇增加，有條件的科研院所和企業在具備科研生產的同時也建立了自己的試驗檢測中心。試驗檢測中心面臨大量的試驗數據處理、挖掘、分析，試驗業務流程的集中式控制和管理，試驗相關資源如何合理的分配等諸多問題。傳統的試驗檢測管理模式已經逐漸不適應了，試驗檢測管理信息化、數字化已經迫在眉睫。

1 系統需求

試驗檢測中心的綜合辦公室、試驗室、市場部、值班室以及中心領導能對試驗檢測過程、資源進行管理。試驗檢測中心的值班室作為遠程集中監控試驗設備的監控室，值班人員可以在值班室接收試驗檢測任務，也可以對試驗檢測設備進行遠程集中監控。試驗檢測設備的運行狀態（運行、停止、故障），運行環境各項參數指標可以通過LED顯示屏（智能電子看板系統）進行集中顯示，當設備運行發生故障時，系統能通過燈光、警笛進行報警。

其他應用部門需要對產品進行試驗檢測時，可以通過系統集成的方式，直接由科研項目管理系統、產品物資系統的試驗檢測任務推送到本系統，并能查看、追溯本部門項目的試驗檢測數據和結果。質量管理部門對試驗檢測過程中發生的質量問題或故障進行跟蹤、驗證。

2 系統結構設計

數字化試驗檢測管理系統在系統支撐平臺基礎上，由試驗項目管理、試驗實施準備、移動試驗管理、試驗數據管理、試驗資源管理、試驗數據中心等組成，所有檢測業務流程按照ISO/IEC 17025和相關質量管理體系文件的規范和要求進行設計。

2.1 系統主要功能描述

（1）試驗數據中心是存儲與試驗的數據倉庫。主要實現對合同信息、試驗項目、試驗件、試驗模板、典型試驗流程工藝、試驗數據、試驗故障、客戶資料等數據庫的管理。

（2）試驗項目管理實現以試驗項目為線索的試驗業務管理。包括試驗合同（試驗委托）、試驗任務、試驗策劃、試驗項目監控（試驗進度）、試驗項目費用、試驗項目分包等業務管理。

（3）試驗數據管理是試驗檢測管理系統的核心模塊，對所有收集到的試驗檢測數據進行加工、處理后，存儲到數據中心的試驗數據庫，形成基礎信息庫。在此數據基礎上為試驗檢測相關部門提供試驗檢測信息的查詢統計、跟蹤、回溯，領導決策輔助功能。為檢測中心提供試驗檢測數據收集、分析、處理和回放等功能，以及檢測報告的自動生成等功能。為試驗檢測值班人員提供對各檢測設備狀態實時監控。

（4）試驗實施管理是根據試驗試驗策劃的結果進行試驗檢測的執行，主要實現試驗流程工藝卡、工序卡的編制和校核，試驗值班管理等功能。試驗實施包括元器件試驗檢測、力學試驗檢測、環境氣候試驗檢測和電磁兼容試驗檢測等四種試驗的實施、執行。

（5）試驗資源管理是對試驗人員、試驗檢測設備、計量器具、受試品等資源的管理，實現的資源的有效配置，以及對資源維修、資源報廢等過程進行管理。

（6）試驗質量管理貫穿試驗檢測的整個過程，實現試驗文件評審、試驗前狀態檢查、試驗質量數據分析、試驗故障管理、試驗總結報告審查等管理功能。

（7）試驗知識管理主要是對試驗檢測標準、試驗檢測方法、數據分析處理方法和算法、故障處理方法和措施等知識的管理。

（8）輔助決策支持主要是通過對試驗檢測過程中產生的業務數據進行查詢、統計分析，為領導提供科學決策支持功能。

（9）智能電子看板是為試驗檢測實施提供對試驗檢測設備的運行狀態進行實時監視功能，為試驗檢測設備發生故障時提供報警（燈光、警笛）功能。

2.2 試驗檢測業務簡要流程

系統的簡要試驗檢測業務流程如圖1所示。

業務人員填寫試驗委托單，委托單經過評審后就可以擬制試驗任務，然后對試驗任務進行規劃，試驗室負責人為試驗任務分配任務負責人、任務操作人、試驗時間、試驗設備和試驗中的損耗品等，試驗前還需要對試驗件進行試驗前準備狀態檢查，檢查通過后方可進入試驗執行階段。試驗完成后，根據試驗項目和試驗數據自動生成試驗報告及試驗結算單。

2.3 系統總體部署

系統的總體部署如圖2所示。

數字化試驗檢測管理平臺系統服務軟件部署在企業信息中心中心機房，通過企業網作為系統的網絡運行環境，系統用戶使用能通過企業網登錄、訪問和操作系統。

2.4 系統集成方案

數字化試驗檢測管理系統涉及的系統集成主要兩部分：與現有應用系統的系統集成和與試驗檢測設備的集成。目前系統之間的接口一般存在Web Service和文本交換方式兩種形式。與試驗檢測設備的集成方式一般通過TCP/IP協議、UDP協議、USB接口、串口等一種或者多種通信方式，實現對試驗設備的數據采集或控制。

3 結語

數字化試驗檢測管理系統（TDM）是一款集試驗項目策劃管理、試驗資源智能配置、試驗數據處理、分析、試驗報告管理等功能于一體的試驗業務全過程管理應用系統。該系統的應用將優化、規范試驗檢測管理流程，有效加強試驗過程管理與控制，保證試驗數據的真實性和客觀性，促進試驗數據的實時收集、挖掘及使用，縮短試驗檢測周期，降低試驗檢測成本，提升試驗檢測水平。

參考文獻

[1] 王仲昭.使用VB對實驗室檢測信息管理系統的開發[J].上海計量測試，2012（2）.

[2] 湯立，酈偉.實驗室信息管理系統（LIMS）在環境監測系統應用探討[J].環境科學技術，2007（4）.

[3] 高德占，徐磊.論計算機在建材檢測管理中的應用[C]//土木建筑學術文庫.2008.