铁路局计量管理信息系统的设计与实现

马清勇，王新华

（1.昆明铁路局 信息技术所，昆明 650011；2.昆明铁路局 总工程师室，昆明 650011）

铁路局计量管理信息系统的设计与实现

马清勇1，王新华2

（1.昆明铁路局 信息技术所，昆明 650011；2.昆明铁路局 总工程师室，昆明 650011）

深入分析现场计量管理难点，阐述铁路局计量管理信息系统的整体设计、实现过程及推广应用情况。系统以计量器具基础管理为依托，规范动态过程管理，精细化量值溯源体系和计量监督管理，实现计量证书、通知书以及委托书等自动生成。

计量管理；量值溯源；计量证书

铁路计量工作是保障铁路企业安全生产的一项重要基础工作，对提高运营设备质量、保证运输安全、扩大运输能力、节约能源、降低能耗和提高经济效益等方面起着重要作用。利用信息化技术夯实铁路计量管理基础、规范管理流程、提升管理效率，实现“科技保安全、促发展”的铁路计量管理模式也就成为当前工作中努力的方向。

1 现状及需求分析

1.1 现状分析

铁路工作点多线长，计量器具遍布各个生产作业现场，器具数量繁多、种类繁杂，信息变化大，各种台账、证书、报表复杂，这给现场计量管理带来诸多困难。计量信息更新不及时、不一致、帐物不符等情况难免发生；器具超周期送检、超期使用难以杜绝，没有有效的预警及监督控制手段，相关管理责任追究、考核不能逐级落实兑现。

人工编制各种计量证书、通知书、委托书工作量巨大，目前昆明铁路局涉及的计量检定证书、检定结果通知书、校准证书就有122种样式，造成检定人员大量时间浪费在文档证书编制上。另外，计量管理信息化水平不高，其数据管理形式主要表现为纸质台账、Excel表格、单机版软件等，由此带来安全性、可靠性、实时性、可扩展、可维护以及数据共享等诸多问题。

为解决上述问题，本文设计了铁路局计量管理信息系统。

1.2 需求分析

功能需求：需要实现计量器具基础资料管理；跟踪追溯器具状态变化历程；监督控制超周期送检，超期使用的预警及问题通报考核；实现建标管理；溯源过程管理；送检及收件管理；各类证书、通知书、委托书自动提取数据生成；实现信息共享平台。

性能需求：请求响应时间（TTLB）在5 s以内；证书、通知书、委托书生成时间在1 min以内。

易用性需求：台账信息录入支持Excel批量导入；证书、通知书要求生成为.doc格式；委托书要求生成为.xls格式。

安全性需求：实现单点登录（SSO）用户身份认证体系、基于组织机构的角色权限管理。

远期需求：收发、盘点二维码识别。

2 系统功能设计

系统功能设计框图如图1所示。

图1 系统功能图

2.1 计量器具管理

计量器具管理模块包括新品登记、批量导入、器具编辑、综合查询等功能。主要实现计量器具的基础信息、认证信息、管理信息、检修信息等基础资料的建档、变更维护，经过分析归纳后，形成有效的计量器具属性字段。

（1）基础信息包括器具名称（即简称或俗称）、器具全称（官方正规完整名称用于出具证书）、出厂编号、自编号（辅助出厂编号缺失的器具）、型号、测量范围、准确度等级最大允许误差不确定度、生产厂家、出厂日期；

（2）认证信息包括铁路专业（简称：铁专）技术认证证书编号、铁专技术认证有效期；

（3）管理信息包括专业类别（长度、温度、力学等）、领域类别（通用、铁专、综合性设备等）、种类（仪表、工具、标准器等）、管理类别（A、B、C级）、溯源结果（合格、不合格、限用）、状态（备用、在用、待检、报废等）、资产单位、管理部门、使用地点、责任人、备注等；

（4）检修信息包括溯源方法（检定、校准、测试、比对）、周期、首检日期、最后一次溯源日期、最后一次溯源单位。

2.2 过程管理

过程管理模块明确规范了计量器具在使用、维护、保存、修理、更换、改造、封存及恢复使用等过程中的具体要求和流程，在系统中，我们把纷繁的过程归纳为备用、在用、待检、封存、禁用和报废6种状态，规范了各状态之间的转换规则，如图2所示，有效地避免了计量器具流转过程混乱，使得计量管理工作更加规范、数据更加准确完整并且易于追溯分析。

2.3 量值溯源体系管理

建标管理模块实现了建标单位《计量标准考核证书》的有效管理，收录了证书编号、建标单位、计量标准名称、测量范围、不确定度、发证日期、有效期、计量标准器明细、主要配套设备明细、可开展的检定或校准项目等信息。

溯源管理模块中溯源过程管理子模块实现了计量器具历次溯源信息的轨迹记录，建标单位可以针对每次溯源记录生成相应的计量《检定证书》、《检定结果通知书》、《校准证书》，证书编号由系统自动生成，保证并发情况下，编号唯一。系统内实现了计量器具的送检和收件功能，可以方便地生成《量值溯源委托书》。

2.4 计量监督管理

图2 管理过程流转图

为严格杜绝计量器具超周期送检和超期使用的情况，超期预警模块对在用、备用和待检状态下的计量器具进行预警，已超期器具用红色预警，10天内到期器具用橙色提醒，10～30天后到期器具用白色关注。

计量管理问题通报模块，实现了计量问题的发现记录、整改落实、信息公开功能，搭建了计量监督部门与被监督部门之间的信息桥梁，进一步提高了计量管理工作质量。

2.5 信息共享平台建设

信息共享平台建设主要实现各种信息的电子化、网络化和共享化，目前建设有工作动态、专业知识、法律法规和资料下载等栏目。

3 系统架构与实现

3.1 系统架构

系统实现采用B/S结构，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，主要事务逻辑在服务器端（Server）实现，大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本（TCO）。

3.2 系统实现

系统采用MVC三层（3-tier）架构模式，实现Web系统的职能分工。 Model层实现系统中的业务逻辑，View层用于与用户的交互，Controller层是Model与View之间沟通的桥梁。具体实现采用基于MVC架构自主研发的TADSUITE程序框架。它采用拦截器的机制来处理用户的请求，这样的设计使得业务逻辑控制器能够与Servlet API完全脱离开，在View层只支持Freemarker引擎或自定义模式，在Controller和Modal层增加了JDBC数据源和登录会话AuthClient的支持。

浏览器端采用的技术有：jQuery、AJAX、Freemarker、CSS、HTML、JavaScript、Flash。

服务器端采用Java EE（Java Platform，Enterprise Edition）平台架构，实现可移植、健壮、可伸缩且安全的服务器端 Java 应用程序。数据库采用Oracle Database。

3.3 证书生成

基于计量器具种类繁多，技术检定项点各异，手工生成计量证书工作量大的特点，系统采用Aspose.Words技术实现文档对象模板的自定义设计，支持灵活的文档格式转换和电子邮件合并，具有平台独立性。证书生成流程如图3所示。

图3 证书生成流程

3.4 统计分析

统计分析模块基于商业级数据图表Enterprise Charts实现，它是一个底层依赖轻量级Canvas类库ZRender的纯Javascript图表库，可以流畅地运行在PC和移动设备上，兼容当前绝大部分浏览器，可实现直观、生动、可交互并且可高度个性化定制的数据可视化图表。

4 推广应用

经过反复的系统测试和修正，目前该系统已在昆明铁路局13个建标单位和7个非建标单位推广使用，实现了管理标准和管理流程的统一，提升了管理效率，减少了现场班组的维护工作量，使用方便、实用。

同时，为了更好地促进计量管理信息化工作，重新修订了《昆明铁路局计量管理办法》（昆铁总〔2015〕124号），公布了《昆明铁路局计量管理信息系统运维管理办法》（昆铁总〔2015〕125号）。

5 结束语

本文根据昆明铁路局在铁路计量管理信息化建设方面的情况，对提升铁路局及站段计量管理水平、规范计量器具超周期预警管理、证书自动生成等方面进行了深入研究，提出了铁路局计量管理信息系统，希望以此提供相应的参考，并相互交流学习。

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责任编辑 杨琍明

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

昆明铁路局科技研究开发计划（K13Z63）。

马清勇，工程师；王新华，工程师。