鐵路局計量管理信息系統的設計與實現

馬清勇，王新華

（1.昆明鐵路局 信息技術所，昆明 650011；2.昆明鐵路局 總工程師室，昆明 650011）

鐵路局計量管理信息系統的設計與實現

馬清勇1，王新華2

（1.昆明鐵路局 信息技術所，昆明 650011；2.昆明鐵路局 總工程師室，昆明 650011）

深入分析現場計量管理難點，闡述鐵路局計量管理信息系統的整體設計、實現過程及推廣應用情況。系統以計量器具基礎管理為依托，規范動態過程管理，精細化量值溯源體系和計量監督管理，實現計量證書、通知書以及委托書等自動生成。

計量管理；量值溯源；計量證書

鐵路計量工作是保障鐵路企業安全生產的一項重要基礎工作，對提高運營設備質量、保證運輸安全、擴大運輸能力、節約能源、降低能耗和提高經濟效益等方面起著重要作用。利用信息化技術夯實鐵路計量管理基礎、規范管理流程、提升管理效率，實現“科技保安全、促發展”的鐵路計量管理模式也就成為當前工作中努力的方向。

1 現狀及需求分析

1.1 現狀分析

鐵路工作點多線長，計量器具遍布各個生產作業現場，器具數量繁多、種類繁雜，信息變化大，各種臺賬、證書、報表復雜，這給現場計量管理帶來諸多困難。計量信息更新不及時、不一致、帳物不符等情況難免發生；器具超周期送檢、超期使用難以杜絕，沒有有效的預警及監督控制手段，相關管理責任追究、考核不能逐級落實兌現。

人工編制各種計量證書、通知書、委托書工作量巨大，目前昆明鐵路局涉及的計量檢定證書、檢定結果通知書、校準證書就有122種樣式，造成檢定人員大量時間浪費在文檔證書編制上。另外，計量管理信息化水平不高，其數據管理形式主要表現為紙質臺賬、Excel表格、單機版軟件等，由此帶來安全性、可靠性、實時性、可擴展、可維護以及數據共享等諸多問題。

為解決上述問題，本文設計了鐵路局計量管理信息系統。

1.2 需求分析

功能需求：需要實現計量器具基礎資料管理；跟蹤追溯器具狀態變化歷程；監督控制超周期送檢，超期使用的預警及問題通報考核；實現建標管理；溯源過程管理；送檢及收件管理；各類證書、通知書、委托書自動提取數據生成；實現信息共享平臺。

性能需求：請求響應時間（TTLB）在5 s以內；證書、通知書、委托書生成時間在1 min以內。

易用性需求：臺賬信息錄入支持Excel批量導入；證書、通知書要求生成為.doc格式；委托書要求生成為.xls格式。

安全性需求：實現單點登錄（SSO）用戶身份認證體系、基于組織機構的角色權限管理。

遠期需求：收發、盤點二維碼識別。

2 系統功能設計

系統功能設計框圖如圖1所示。

圖1 系統功能圖

2.1 計量器具管理

計量器具管理模塊包括新品登記、批量導入、器具編輯、綜合查詢等功能。主要實現計量器具的基礎信息、認證信息、管理信息、檢修信息等基礎資料的建檔、變更維護，經過分析歸納后，形成有效的計量器具屬性字段。

（1）基礎信息包括器具名稱（即簡稱或俗稱）、器具全稱（官方正規完整名稱用于出具證書）、出廠編號、自編號（輔助出廠編號缺失的器具）、型號、測量范圍、準確度等級最大允許誤差不確定度、生產廠家、出廠日期；

（2）認證信息包括鐵路專業（簡稱：鐵專）技術認證證書編號、鐵專技術認證有效期；

（3）管理信息包括專業類別（長度、溫度、力學等）、領域類別（通用、鐵專、綜合性設備等）、種類（儀表、工具、標準器等）、管理類別（A、B、C級）、溯源結果（合格、不合格、限用）、狀態（備用、在用、待檢、報廢等）、資產單位、管理部門、使用地點、責任人、備注等；

（4）檢修信息包括溯源方法（檢定、校準、測試、比對）、周期、首檢日期、最后一次溯源日期、最后一次溯源單位。

2.2 過程管理

過程管理模塊明確規范了計量器具在使用、維護、保存、修理、更換、改造、封存及恢復使用等過程中的具體要求和流程，在系統中，我們把紛繁的過程歸納為備用、在用、待檢、封存、禁用和報廢6種狀態，規范了各狀態之間的轉換規則，如圖2所示，有效地避免了計量器具流轉過程混亂，使得計量管理工作更加規范、數據更加準確完整并且易于追溯分析。

2.3 量值溯源體系管理

建標管理模塊實現了建標單位《計量標準考核證書》的有效管理，收錄了證書編號、建標單位、計量標準名稱、測量范圍、不確定度、發證日期、有效期、計量標準器明細、主要配套設備明細、可開展的檢定或校準項目等信息。

溯源管理模塊中溯源過程管理子模塊實現了計量器具歷次溯源信息的軌跡記錄，建標單位可以針對每次溯源記錄生成相應的計量《檢定證書》、《檢定結果通知書》、《校準證書》，證書編號由系統自動生成，保證并發情況下，編號唯一。系統內實現了計量器具的送檢和收件功能，可以方便地生成《量值溯源委托書》。

2.4 計量監督管理

圖2 管理過程流轉圖

為嚴格杜絕計量器具超周期送檢和超期使用的情況，超期預警模塊對在用、備用和待檢狀態下的計量器具進行預警，已超期器具用紅色預警，10天內到期器具用橙色提醒，10～30天后到期器具用白色關注。

計量管理問題通報模塊，實現了計量問題的發現記錄、整改落實、信息公開功能，搭建了計量監督部門與被監督部門之間的信息橋梁，進一步提高了計量管理工作質量。

2.5 信息共享平臺建設

信息共享平臺建設主要實現各種信息的電子化、網絡化和共享化，目前建設有工作動態、專業知識、法律法規和資料下載等欄目。

3 系統架構與實現

3.1 系統架構

系統實現采用B/S結構，極少部分事務邏輯在前端（Browser）實現，主要事務邏輯在服務器端（Server）實現，大大簡化了客戶端電腦載荷，減輕了系統維護與升級的成本和工作量，降低了用戶的總體成本（TCO）。

3.2 系統實現

系統采用MVC三層（3-tier）架構模式，實現Web系統的職能分工。 Model層實現系統中的業務邏輯，View層用于與用戶的交互，Controller層是Model與View之間溝通的橋梁。具體實現采用基于MVC架構自主研發的TADSUITE程序框架。它采用攔截器的機制來處理用戶的請求，這樣的設計使得業務邏輯控制器能夠與Servlet API完全脫離開，在View層只支持Freemarker引擎或自定義模式，在Controller和Modal層增加了JDBC數據源和登錄會話AuthClient的支持。

瀏覽器端采用的技術有：jQuery、AJAX、Freemarker、CSS、HTML、JavaScript、Flash。

服務器端采用Java EE（Java Platform，Enterprise Edition）平臺架構，實現可移植、健壯、可伸縮且安全的服務器端 Java 應用程序。數據庫采用Oracle Database。

3.3 證書生成

基于計量器具種類繁多，技術檢定項點各異，手工生成計量證書工作量大的特點，系統采用Aspose.Words技術實現文檔對象模板的自定義設計，支持靈活的文檔格式轉換和電子郵件合并，具有平臺獨立性。證書生成流程如圖3所示。

圖3 證書生成流程

3.4 統計分析

統計分析模塊基于商業級數據圖表Enterprise Charts實現，它是一個底層依賴輕量級Canvas類庫ZRender的純Javascript圖表庫，可以流暢地運行在PC和移動設備上，兼容當前絕大部分瀏覽器，可實現直觀、生動、可交互并且可高度個性化定制的數據可視化圖表。

4 推廣應用

經過反復的系統測試和修正，目前該系統已在昆明鐵路局13個建標單位和7個非建標單位推廣使用，實現了管理標準和管理流程的統一，提升了管理效率，減少了現場班組的維護工作量，使用方便、實用。

同時，為了更好地促進計量管理信息化工作，重新修訂了《昆明鐵路局計量管理辦法》（昆鐵總〔2015〕124號），公布了《昆明鐵路局計量管理信息系統運維管理辦法》（昆鐵總〔2015〕125號）。

5 結束語

本文根據昆明鐵路局在鐵路計量管理信息化建設方面的情況，對提升鐵路局及站段計量管理水平、規范計量器具超周期預警管理、證書自動生成等方面進行了深入研究，提出了鐵路局計量管理信息系統，希望以此提供相應的參考，并相互交流學習。

[1]洪生偉.計量管理[M].北京：中國質檢出版社， 2012.

[2]苗 喻.企業計量管理與監督[M].北京：中國質檢出版社，2011.

[3]Nicholas C.Zakas.JavaScript.高級程序設計[M].北京：人民郵電出版社，2012.

[4]陶國榮.jQuery權威指南[M].北京：機械工業出版社,2013.

[5]（美）CayS.Horstmann,Gary Cornell.JAVA核心技術卷I：基礎知識[M].北京：機械工業出版社，2008.

[6]（美）CayS.Horstmann,Gary Cornell.JAVA核心技術卷II：高級特性[M].北京：機械工業出版社,2008.

[7]（英）Jonathan Lewis.Oracle核心技術[M].北京：人民郵電出版社,2013.

[8]（美）KarenMorton,KerryOsborne,RobynSands.Oracle SQL高級編程[M].北京：人民郵電出版社，2011.

責任編輯 楊琍明

Measurement Management Information System for railway administration

MA Qingyong1,WANG Xinhua2
(1.Institute of Information Technology,Kunming Railway Administration,Kunming 650011,China;2.Chief Engineer Offce,Kunming Railway Administration,Kunming 650011,China)

In depth analysis of the diffculties in the measurement management of the feld,this article expounded the overall design and implementation process of the Measurement Management Information System for the railway administration and the application of the System.The System was based on the basic management of measuring instruments,used to standardize dynamic process management such as fner measurement traceability system and the supervision management of measurement,implement the automatic generation of measurement certificate,notice,proxy.

measurement management;measurement traceability;measurement certifcate

U29：TP39

A

1005-8451（2016）04-0038-04

2015-10-09

昆明鐵路局科技研究開發計劃（K13Z63）。

馬清勇，工程師；王新華，工程師。