数字化网络在计量管理中的应用

李昕，田煜，刘纳

(中国飞行试验研究院 (中航工业试飞中心)，陕西西安710089)

0 引言

计量管理是协调计量技术管理、计量经济管理、计量行政管理和计量法制管理之间关系的总称。现行计量管理方法可分为以下几类:法规管理方法、行政管理方法、技术管理方法、成本管理方法、企业文化管理方法等，都是以命令－支配模式为主，而现代化的管理方式主要着重于加强各专业、各人员之间的协作，所以计量管理网络模式随着21世纪数字化、网络化与信息化的推行应运而生。具体来说就是构建一个计量管理网络，它包含技术管理、成本管理、行政管理、法制管理、企业文化管理在内的数字化网络，旨在实现计量管理的自动化、智能化、数字化建设。

目前同行业计量部门采用的计量管理系统多种多样，大多主要针对专门的技术业务，涵盖要素较为单一，网络化程度较低，业务流程没有全面纳入到管理系统中;同时，网络上运行的信息没有进行数字化加工，未建立统一的数字化模型，未实现智能化管理。

试飞院计量中心以往采用两层C/S结构计量业务管理系统，作为计量部门内部使用。首先选定一台稳定的计算机作为服务器，安装数据库软件;另外30余台计算机作为客户机，安装计量业务软件作为人机操作界面，其中使用了Delphi开发系统客户软件和SQL server 2000数据库服务器。运行时由数据库服务器支持计量业务程序，并用来存储和管理数据，用户需在客户机上进行操作，客户机可从服务器获取数据并向用户显示数据，同时把用户的要求如修改设备台帐信息或生成检定/校准证书提交给服务器处理，该系统在运行初期可基本满足计量业务的需求。近年来，试飞任务量在原有的基础上翻了一番，人员数量增加了约20%，同时人员结构也发生了变化，本科以上学历的人员占到了50%以上，原来的计量管理系统从外部任务需求和内部管理需求来看，已远远不能满足当前需求，在数字化、智能化等方面迫切需要提升。

1 计量数字化管理系统总体设计思路

通过将计量管理中的法规管理、行政管理、技术管理、成本管理和文化管理分别整理并建立管理模型，同时根据各管理要素之间关联关系，特别是法规管理、行政管理、技术管理、成本管理这四个要素之间的关系，建立总体的计量管理数字化模型。总体框图如图1所示。

图1 计量数字化管理系统总体框图

1.1 数字模型的建立

法规管理模型主要是对法规条款的数字化加工，将法规按几何量计量、热力学计量、电学计量等不同的业务种类，不同的设备种类，不同的计量方法，用三级目录进行划分，建立判定准则和门限，通过扫描送检设备的条形码信息，即可实现相关准则和判定门限的自动套用，并增加人工审核环节，在提高工作效率的同时，保证数据的可靠性。

行政管理主要分计划、指令、反馈、考核等环节。行政管理模型主要包含年度计划的制定、工作结构的分解 (WBS)、工作指令的生成、工作指令的反馈、年度工作的考核，其过程是通过顶层管理者制定的年度工作目标，自动分发给各级人员分解工作结构(WBS)，再依据WBS自动生成工作指令，各级工作人员要根据工作指令开展工作，然后形成反馈，年终根据工作指令的反馈形成人员的考核信息。

技术管理主要包含技术成果信息的生成、归档、自动调用等环节。技术管理模型主要是根据成果管理的要求，实现成果要素分类，完成各要素录入后，自动生成技术成果文件，按照不同领域和专业自动归档，根据新的任务需要，可自动提取和快速链接。

成本管理主要包含年度预算、实际成本、挣值分析等环节。是根据年度计划和指令集的对应关系，依据科研经费管理规定，从设计、材料、外协、试验、人员等方面形成年度预算集合，根据当月的进展情况，自动生成实际的经费支出，根据实际的支出 (AC)和预算支出 (PV)进行挣值 (EV)分析，分析成本的支出情况和计划的完成情况。

文化管理主要包含质量文化、计量文化的管理，其中包括企业文化的宣贯，重要质量月、计量日等活动的自动提醒等。

1.2 网络化运行

考虑到试飞院计量管理业务的实际需要，计量管理系统采用B/S的网络结构，即分布式三层模式，结构图如图2所示。编程语言采用JSP，JAVA，HTML混合编程，JSP文件首先在服务器端生成中间的JAVA文件，再生成Class，然后以HTML的形式返回到客户端。JSP文件首先执行其中的JAVA代码，然后生成HTML文件，在客户端的浏览器上展示出来。数据结构采用三级，如图3所示。

图2 B/S网络结构

图3 数据结构框图

采用B/S结构的计量管理系统主要优点如下:

1)从网页访问数据库服务器，实现对计量信息资料的网上传输、共享和有效控制;

2)客户端只需要安装浏览器软件，简化了客户端的工作，系统业务变化时避免客户端应用程序一一升级的困难，另外当用户数量或在线使用量增加时，能够保持系统性能没有明显的衰退;

3)增加Web服务器、应用服务器、数据库服务器担负更多的工作，对数据库的访问和应用程序的执行将在服务器上完成，从而使得计量管理系统试运行期间所用调试时间和精力大大减少。

2 计量管理数字化系统功能

1)实现计量管理的数字化和智能化

此功能实现了送检设备的条形码信息的生成和扫描，相关准则和判定门限的智能化;实现了年度计划的编制，工作指令集的编制和执行反馈，年度考核的自动化;实现了技术成果信息的生成、归档、自动调用;实现了年度预算、实际成本和挣值分析;实现了计量的文化管理。

2)实现计量中心实验室管理

实验室管理主要由测量设备周期管理、计量检定/校准业务管理、实验室综合管理、临时任务管理和统计查询组成，其中测量设备管理可以完成全院几万台测量设备信息台帐的建立、每月/年周检计划的管理、对标准装置作重复性和稳定性分析，具体功能如下:

a.建立客户基本信息登记，如图4所示。

b.采用分级结构对客户信息进行维护，相关分类来自于试飞院门户系统。

c.可查询客户历史检定记录及其器具信息。

d.可进行计量中心标准器管理，如图5所示。

e.可提前1个月进行超期告警。

f.可针对每一个设备提供相关检定标准装置、检定标准和证书附页模版。

g.可以查询客户的相关缴费记录。

h.可对客户的意见进行记录管理。

i.可对试飞院内部非计量中心的员工 (如仪管员和计量负责人)访问计量中心实验室管理系统进行授权管理。

j.可与试飞院门户系统中的用户信息进行联动。

k.在建立测量设备台帐时，可以手工录入各种信息并集中保存到服务器数据库中，使用时可提取需要的数据。在建立总台帐时，自动分类建立各个部门分类台帐，包括全院测量设备总台帐 (分通用和专用)、计量标准设备总台帐、在用测量设备总台帐、封存测量设备台帐、报废测量设备台帐、禁用测量设备台帐、自检测量设备台帐、外送测量设备台帐，各台帐之间数据能够自动转换。在工作台帐中可联动查看测量设备的历史状态变化信息、历史检定信息等内容，能够动态刷新测量设备的状态信息等。

l.可以进行测量设备任意组合条件的查询和浏览;可以查看测量设备最新状态，并对测量设备状态进行管理;可以记录每一个测量设备在它的使用生命周期中的历史状态变化信息、历史检定信息，可以下载电子版的历史检定证书;能够实现自动按月生成各部门校准检定计划，可以自由调整检定计划，均衡分配计量工作时间，自动生成测量设备周检计划。各部门可直接通过网络查看相关信息，如图6所示。

图4 客户信息界面

图5 计量标准器管理界面

图6 周检计划管理界面

计量中心业务管理可以完成被检定/校准设备的收发、证书编辑生成、证书复核、证书批准和证书返工这些流程，如图7所示的证书编辑界面，具体可以实现以下功能:

图7 证书编辑界面

a.根据科室 (专业组)权限领取和处理自己的检定、校准业务。当领取错误或其他特殊情况发生时，也可以由检定员自己退回已领取的任务。

b.可以将器具送维修部门处理，对于维修完成的器具可以查看维修记录。

c.可手动上传原始记录，检定员可在校准/检定中导入各种格式的原始记录或证书扫描文件，如excel，word，gif，pdf，jpg等格式文件，存入服务器中进行网络共享和调用。

d.根据检定数据以及证书模板能自动生成证书正面。

e.针对台帐中存在的设备，通过设备台帐导入模板，自动生成对应的附页。针对台帐中不存在的设备(即新受理的设备)，操作员通过附页模版库导入模版。

f.按已超期、将超期、待完成、已完成等进行分类列表查询。

g.证书编号可根据设定的规则自动生成，并在生成之后能够手动修改，但要检查证书编号的唯一性。

h.输入检定日期后，根据缺省有效期生成有效日期，选择不同的检定周期会自动生成有效日期。

i.可以手工选择检定任务所使用的主要标准装置信息。

j.可以手工登记检定过程中产生的其他费用，如差旅费等。

k.可以通过条形码扫描方式定位任务。

l.证书校核人和批准人可以查看但不能修改证书。

m.可自动添加对应操作人员的电子签名。

n.对于每步操作都由系统进行日志记录，包含操作人信息和操作时间，如果发现证书有问题可以退回。可退回到之前任意流程，并要求输入退回原因。

实验室综合管理要完成人员信息台帐的建立、计量相关文件的集中管理;临时任务管理主要针对型号任务统计或培训学习等临时任务进行管理;不同权限的人员可以对权限范围内不同状态的计量任务信息进行查询和统计。

3)实现测量设备查询与告警系统

计量中心作为全院所有受控测量设备的管理者，致力于测量设备全过程的动态监控，确保全院设备周检计划的正常进行及计量器具量值传递的准确性、可靠性和统一性。以往存在的信息孤岛现象阻碍了计量部门与其它单位的信息互动，测量设备查询与告警系统可以帮助测量设备使用单位和人员对本单位设备信息进行查询，适时看到测量设备的状态，采用醒目的方式提醒相关人员进行处理，并及时更新告警状态。其中仪器管理员作为使用单位与计量中心的协调者，可以部分修改设备的信息，工作台帐界面如图8所示。

图8 仪器管理员工作台帐界面

3 结束语

计量数字化管理系统的优点在于能将法规管理方法、行政管理方法、技术管理方法、成本管理方法、企业文化管理和系统维护全面集成，既能经济有效地利用现有计算机的资源，又能保证计量管理信息数据的安全性，既能实现大数据量的存储和处理，又能满足院内其他单位对仪器设备查询、预警的要求，很大程度上节省了人力资源，提高了工作效率，促进了计量管理数字化和智能化建设。

［1］叶川.基于三层结构的计量管理系统设计 ［D］.成都:西南交通大学，2008.

［2］安垒.实现数字化档案管理的必要性 ［J］.科学之友，2008(9):97－98.

［3］潘爱莲.浅析计量工作在企业管理中的作用 ［J］.科技情报开发与经济，2010，20(36):173－174.

［4］刘羿彤，李丽，张明.计量管理软件系统建设及其安全性分析 ［J］.中国计量，2011(3):103－104.

［5］杨蔚，杜立涛.企业计量管理系统在计量器具管理中的应用 ［J］.计测技术，2013，33(S1):169－170.