陈彦联，郑媛月

(中航工业第一飞机设计研究院，陕西西安710089)

0 引言

随着信息化技术的迅速发展和计量机构的迫切需求，越来越多的计量机构不同程度的建立了计量管理的信息系统，但现有的计量管理信息系统(计量基础信息管理、计量法规管理、计量标准管理、溯源供方管理、计量仪器设备管理、计量课题科研管理、大型试验计量管理等［1］)大多仍停留在简单的事务管理阶段，未对检定/校准业务进行流程化管理，也未对检定/校准原始记录进行科学、合理的信息化处理。计量检定/校准数据大多依靠手工计算、或者利用Excel 软件自编程序来进行数据处理，不仅工作效率低，而且人为因素强，易出错;各类检定/校准记录以纸质文档保存，不利于信息共享和统计分析。通过梳理检定/校准业务流程，开发相应的功能模块，实现数据的自动处理，结论自动判别，自动生成检定/校准证书，可提高工作效率，拓展原计量管理系统的功能，优化内部资源，实现信息共享。

1 系统需求分析

1.1 检定/校准业务分析

检定/校准业务属于计量专业的核心业务，一般包括测量设备检定/校准计划生成，任务下达，按标准开展检定/校准，数据采集、处理，结论判别，任务提交等环节。计划员将生成的周期计划任务分配给不同专业的检测室主任，检测室主任将检定/校准任务分配给相应的检测人员、核验人员。检测人员根据检测任务的类型，调用相应的原始记录模板，利用数据自动处理技术处理原始数据，并直接进行结论判别，检定/校准完毕后，将任务提交核验人员进行核验，核验人员可将原始记录调出，核准无误后提交检测室主任。如核验人员核准有误，则将检测任务退回检测人员，检测人员将问题更改后重新提交核验人员，核验人员核准无误后提交检测室主任，检测室主任核准有误，继续退回检测人员，直至各个核准环节无误后，检测室主任将检定/校准任务提交计划员，该项检定/校准任务完毕。

1.2 检定/校准数据处理分析

由于计量器具种类繁多，且每种计量器具的检定/校准项目不同，数据处理方法就不同，需针对不同计量器具编写不同的处理程序。首先需梳理现有计量标准开展的电工、无线电、温度、压力、几何量、专用测试设备等各专业的检定/校准业务。对不同专业的检定项目予以分类，如图1 所示。每个专业按照分类制定不同的原始记录模板。分析不同类别原始记录中的数据处理方法，通过对数据处理方法的研究，掌握同类型原始记录的数据计算规律，归纳结论判别方式的种类，确定检测记录中需交换和复用的数据，为系统的设计与实现奠定基础、提供依据。

图1 检定/校准项目分类表

1.3 系统功能

计量检定/校准管理系统应实现以下功能:检定/校准任务的下达、检测、核验、批准等任务流程化管理;按照检定/校准项目的不同，分类设计、调用原始记录模板;检定/校准数据自动处理、结论自动判别、证书自动生成。

2 检定/校准系统实现

2.1 系统总体设计

现有的计量管理系统一般采用三层结构的系统构架。可以将软件系统中的数据处理、数据表现、数据存储分离，使软件有很强的灵活性及一定的扩展性。系统采用B/S (Browser－Server，浏览器－服务器)结构实施方法，采用微软的浏览器作为客户端替代程序，为用户提供统一客户开发和操作平台。

服务器系统平台采用Microsoft Windows 2003 Server，应用Web 服务器采用Apache Tomcat 515，数据库服务器采用Microsoft SQLServer 2003 系统，客户端浏览器推荐使用Microsoft Internet Explorer 515 以上版本。

计量检定/校准系统基于现有计量管理系统构架设计，利用其扩展性强的特点，进行二次开发和完善。

2.2 检定/校准业务流程设计

根据对检定/校准业务的分析，进行检定/校准流程设计和功能模块设计，如图2 所示。

2.3 校准数据自动处理

数据处理是整个系统的核心环节，利用Office VBA 编程技术实现检定/校准数据的自动处理。VBA的基本架构包括对象、属性、方法、事件等，在架构以及编程方法、对象的使用等方面与VB (Visual Basic)完全相同，只是它无法像VB 程序一样独立存在［2］。根据需要定义其中的宏操作，利用各种自定义的计算函数来定义其中的类模块，通过各函数的调用来解决数据处理中加、减、乘、除、平方、开方、取绝对值等原始数据的计算。若计算较为复杂的计量器具，首先定义大量变量，其次通过相应的函数定义来实现中间结果的堆栈及调用、有效位数的取舍等，最后通过不断的程序调试来实现检定/校准数据的自动处理与结论的判别。

图2 计量器具检定、校准流程图

2.4 校准数据的交换和复用

计量检定/校准记录是测量设备控制过程的重要环节，也是量值传递和溯源过程中基础性的技术文件，一般采用Word 文档或者Excel 表格形式，这种方式保存的数据难以实现自动提取、分析和处理，复用效率低，不能满足网络化管理的需要。本系统采用XML(Extended Markup Language)可扩展的标记语言，实现仪器检定/校准数据的交换和复用。

为了利用XML 语言对仪器检定/校准数据进行描述。按照仪器检定规程和校准规范的要求制定出模式(Schema)文件——即原始记录模板，列出描述检定/校准数据的基本元素，并将元素按照隶属关系组织为树型结构;明确每个元素可能出现的个数、元素出现的次序关系等因素，编写模式文件;按照模式文件要求输入检定结果数据，得到记录检定数据的XML 文档;并利用模式文件对XML 文档进行验证，［3］如图3所示。

2.5 运行结果

以线位移传感器为例，原始记录中各种基本误差、回程误差等计算如使用手工计算最快需半小时，而调用设计好的原始记录模板，实现数据自动处理、结论自动判别、证书自动生成，最多只需5 min。经验算，计算结果完全正确，结论判别准确。原来检测人员从数据处理到打印证书，最少需要2 个小时，现在使用检定/校准系统，只需要不到10 min，极大地提高了工作效率。

图3 XML 模式在计量检定数据交换中的应用

3 结语

检定/校准系统的研究和实现对于计量管理具有非常重要的意义。本文通过对计量检定/校准业务的详细分析，对现有计量管理系统进行二次开发，在原有功能的基础上，丰富了业务流程，实现了检定校准数据的自动处理、结论自动判别、检定/校准证书的自动生成，丰富了计量管理系统结构，充实了管理内涵，提高了计量检定/校准工作效率。本系统对各计量机构的检定/校准数据自动化处理具有一定的应用参考价值。

［1］温旭，万旻，骆建彬. 航天科研企业计量管理信息系统的设计与实现［J］. 计量技术，2008 (11):66 －67.

［2］段长生. 基于VBA 开发的温度计量Excel 数据处理软件的设计［J］. 计测技术，2008，28 (S1):68 －70.

［3］张涛，魏志强，贾东宁. 基于XML 异构数据的实时转换系统的研究与设计［J］. 计算机科学，2009，36 (4B):164－166.