结构强度试验力传感器数据库改进设计

赵婵

摘  要：力传感器是结构强度试验加载的关键环节，当前试验规模的不断增大对力传感器的数量提出了更高的需求，使得力传感器的管理也存在一系列问题，针对传统力传感器数据库的数据传输接口、数据调用、数据校对等管理流程存在的弊端，提出了一种自动生成力传感器使用通知单的数据库改进设计方案，旨在为力传感器的管控提供参考。

关键词：结构强度试验;力传感器;数据管理;流程改进

中图分类号：TB492 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）22-0088-02

Abstract： Force sensor is the key link of structural strength test loading. At present， the increasing scale of test has posed a higher demand for the number of the force sensors， there are also a series of problems in the management of force sensors. In view of the disadvantage of data transmission interface， data call and data calibration management process of traditional force sensor database， an improved design of database for automatically generating the notice of force sensor using is proposed， the purpose is to provide reference for the control of force sensor.

Keywords： structure strength test; force sensor; data management; process improvement

1 概述

随着结构强度试验技术的高速发展，传统设备管理已经无法满足其需求[1]，工程中为了提高设备使用效率和管理能力引入了力传感器数据库，其主要作用是对试验所需的大量力传感器数据进行管理和存储，传统数据库在数据接口设计过程中，只考虑了人机交互的便利性，对于数据传输的可靠性存在一定的忽视[2]，导致数据从校准合格证录入数据库和试验力传感器使用通知单的调出过程中容易出现差错，虽然数据在最后的反复校对过程中可以更正，但是数据流的人工输入输出仍然存在一定的风险。所以针对数据库的改进的方案能有效降低风险，提升管理效率[3]，在数据库设计过程中可以考虑多软件协同驱动建立数据库的方法[4]，实现数据库的统一管理和存储[5]。基于以上问题，本文针对传统数据库的流程进行解析，从流程上提出了力传感器数据库的改进方案，可以实现力传感器校准数据的在线导入，数据的共享存储，以及力传感器数据调出过程中的导出功能，改进后的数据库预留了系统的二次开发功能，保证了可扩展性和可维护性，在工程中具备一定的推广应用前景。

2 力传感器数据类型

2.1 特征数据

力传感器的主要数据包括两种，一种是描述设备特征的数据，包括设备编号、有效期等，此类数据的主要作用在于设备的日常管理。其中设备编号是力传感器的唯一标识，是与设备铭牌上相对应的身份标识，用于在试验设计阶段对力传感器设备进行调配。力传感器有效期数据主要在设备健康管理过程中，根据使用规范对设备标定和维护，此类数据在数据库中应配备智能管理功能，对设备的编号对应的有效期进行自动统计和输出，以方便管理者实现设备的资源配置。

2.2 参数数据

另一种是设备的使用参数数据，包括设备量程、校准电阻值、拉/压校准值、正/负灵敏度等。此类参数是结构强度试验过程中重要的控制参数配置数据，在试验加载过程中，控制系统按照载荷谱将载荷逐一施加到各加载点，力传感器在闭环回路中主要起到对试验载荷的反馈作用，所以以上参数的配置十分关键。参数的配置对于试验的加载精度乃至试验的成败尤为重要，所以数据库设计过程中对该类数据的管理要考虑到数据的溯源，能够对数据的正确性进行反复比对，当数据出现更新时，采取一定的控制策略对一定批量的数据进行实时更新，以保证试验力传感器数据的真实性和实时性。

3 數据库改进设计

3.1 流程改进

此处主要针对数据库中数据流的传输流程进行改进。如图1所示，传统模式为标定数据人工输入数据库，存储数据自动存储，调出数据仍然是人工输出。改进流程的架构设计阶段将人工环节进行接口设计，如图2所示，数据流中加入了双校验模式，自动导入数据在线与标定数据进行迭代自检，自动调出数据在线与需求编号数据进行迭代查验，且两种模式都是数据库在线自动完成。

3.2 系统实现

数据库界面如图2所示。在数据输入的接口处采用标定数据的输出文件格式对力传感器数据的标定结果进行一次导入，并同时在线校对，支持文件的批处理。界面主要分为标定数据导入模块、配置数据导出模块、系统日志、数据查询四个模块。

其中标定数据导入模块主要记录传感器导入日期和导入数量，宏观上对力传感器数据进行统计和对比，配置数据导出模块主要记录导出日期和传感器数量，以和输入的配置文件进行匹配性查验，达到节省周期的目的。系统日志模块主要记录数据库操作的具体时间，数据查询模块支持用户在使用过程中针对某一特定力传感器进行数据查询，以力传感器编号为索引，查阅正/负有效期、使用状态、维护历史等信息，此类信息通过开发者从数据库建立初期进行输入，并在数据库维护阶段定期更新。该界面是初步设计，在后续研究过程中会不断优化和升级，满足用户在使用过程中的不同需求。

此外，在数据库资源配置过程中，标定数据文件是校准仪器自动输出的文件，其准确率有所保证，但是配置数据文件是工程师根据试验现场进行选择的结果，在数据库数据匹配过程中要求该文件一定是最终版本，如果过程有文件的输出，数据库会根据版本进行区分并记录。

4 结束语

本文所提方法从一定程度实现了力传感器数据流的无缝连接，能够覆盖力传感器数据从校准标定到入库存储，再到调出应用的关键环节，各环节采用一定格式的文件接口保证了数据的在线传输和管理。规避了人工参与可能引入的风险，能够在试验资源配置过程中对力传感器的状态进行实时查验，在一定程度上节省了试验周期，保证了试验安全，进一步研究将从力传感器数据的全生命周期管理上进行改进，达到试验资源合理分配的目标。

参考文献：

[1]王秋红.数据库软件在设备管理中的应用[J].电子技术与软件工程，2016（20）：187.

[2]赵晶晶，袁庆一，王伟.Access数据库在试验软件中的应用[J].工程与试验，2016，56（4）：63-65.

[3]柳慧超.设备管理中计算机数据库软件的应用研究[J].信息系统工程，2017（10）：63.

[4]刘思扬，韩凯.飞机结构试验异常声源数据库设计与应用[J].工程与试验，2017，57（3）：65-68.

[5]聂珊珊，王晓辉，张生贵.基于QT的XML数据库的设计与实现[J].工程与试验，2016，56（4）：66-68+71.