王 宵
(上海勘測設計研究院,上海 200434)
土工合成材料廣泛應用于各類巖土工程當中,在我國已經有20多年發展歷史。其相應的檢測體系比較完善,檢測按流程可以劃分為:樣品委托→樣品管理→試樣準備→試樣檢測→數據整理→報告編制→余樣處理等環節。每一個檢測樣品從委托到檢測工作的完成都會產生大量的數據。由于檢測工作的特殊性,檢測實驗室數據管理必須準確、有序、便于檢索。傳統的數據管理都是人工抄寫計算、編制報告、存檔、手工翻閱檢索。對于大型的數據庫而言,這些工作非常繁瑣,費時費力,而且會產生很多人為誤差。
隨著計算機與網絡技術的飛速發展,利用新技術實現對實驗室數據科學、高效、智能化的管理,已經成為處理龐大實驗室數據最為有效的方法。根據土工合成材料檢測實驗室數據的特點,基于ASP技術開發的土工合成材料檢測實驗室數據管理系統,能夠對實驗室各種數據信息進行系統管理,對測試數據進行分析存儲、檢索查詢,實現檢測報告的自動編制。同時,根據不同訪問權限,賦予每位實驗室工作人員相應的數據操作范圍,實現實驗室規范化管理。系統的開發采用ASP+ACCESS的方案。
ASP(Active Server Pages)即“動態服務器頁面”是IIS(Internet Information Server)提供的一種動態網頁技術,它可以結合HTMI網頁、ASP指令和Active元件建立動態、交互且高效的Web服務器應用程序。它使用基于開放設計環境的ActiveX技術,通過它不僅能夠定義和制作組件,還可以利用ADO(Active Data Object)方便地訪問數據庫,并能很好地對數據庫進行處理[1]。
Microsoft Office Access是由微軟發布的關聯式數據庫管理系統。它結合了Microsoft Jet Database Engine和圖形用戶界面兩項特點,是 Microsoft Office的系統程式之一。Access操作靈活、轉移方便、運行環境簡單,對于中、小型系統的數據庫處理能力效果較好,而且可以很好地與ASP結合[2]。
ASP+ACCESS數據庫管理系統的工作模式如圖1所示:

圖1 數據管理系統的工作模式
按照實驗室人員工作內容,土工合成材料檢測實驗室數據管理系統可以劃分為樣品信息管理、任務單管理、實驗數據管理、數據綜合處理、檢測報告管理和授權管理幾個模塊。各實驗室人員根據不同的訪問權限分別對不同的實驗室數據模塊進行管理。
收樣員:樣品信息管理;
實驗人員:查詢任務單、實驗數據管理;
報告編制人員:數據綜合處理;
報告審核人員:查詢樣品信息、查詢檢測數據、審核檢測報告;
授權簽字人:下達任務單、審核檢測報告、授權檢測報告。
土工合成材料檢測實驗室數據管理系統功能結構如圖2所示:

圖2 土工合成材料檢測實驗室數據管理系統功能結構
根據以上實驗室數據管理的分析,土工合成材料檢測實驗室數據管理系統至少應包括以下幾個功能:
a.數據的輸入:需要有符合工作人員操作習慣、簡便的輸入界面;
b.數據的存儲:需要建立有唯一標識、結構簡單合理的后臺數據庫;
c.數據的查詢:根據查詢條件精確或模糊檢索相關信息;
d.數據的修改:查詢指定數據,刪除、修改或替換原數據;
e.數據的綜合分析處理:例如:測試數據是否符合設計指標的自動判別,根據需要調用指定數據,按照規定格式對檢測報告自動編制等;
f.數據的下載:客戶端可以通過瀏覽器下載數據庫指定數據;
g.各數據報表的打印:客戶端可以通過瀏覽器下載各種數據報表打印或直接在頁面調用打印機打印;
h.數據操作權限:為便于實驗室規范化管理,根據實驗室人員職責,劃分每個崗位的數據操作權限。
與傳統的實驗室數據管理相比,土工合成材料檢測實驗室數據管理系統必須更能體現數據處理快速、安全準確、智能、資源共享、信息交互的特點,同時界面設計必須滿足用戶的使用習慣,便于用戶快速地處理、查閱數據。
數據庫結構設計以降低數據冗余,保證數據完整性、一致性和提高數據并發性能力為原則。主要做到以下幾點:?數據庫各關系子模式符合第三范式(3NF),消除數據冗余;?利用事務級操作,保證數據的一致性和完整性;?通過觸發器機制保證數據引用的完整性;?各表之間通過外鍵相連,根據具體情況保留一定的冗余,以提高訪問速度[3]。
土工合成材料檢測實驗室的數據繁多,但是每個樣品都有一個唯一對應的樣品編號和報告編號,一個樣品編號和報告編號對應多個樣品信息和多個檢測項目,每個檢測項目對應唯一的測試數據和相應的判別指標。每個檢測項目根據不同的行業部門及客戶需要有多種測試依據。根據土工合成材料檢測的特點,可以將實驗室數據分為四大類:樣品信息、檢測項目信息、實驗數據、人員信息。每個類別可以歸結為一個二元關系(即二維表格形式)[4]。
根據以上分析,系統數據庫通過創建4個Access數據表實現,分別為樣品信息、檢測項目信息、實驗數據、人員信息。數據庫各表的數據關系結構如圖3所示:

圖3 土工合成材料檢測實驗室數據管理系統數據結構
通過ASP內嵌的VBScript和JavaScript,可以方便地編寫應用程序以及調用Active X控件,控制在瀏覽端顯示的HTML頁面的動態生成。
系統用戶分為:收樣員、實驗人員、報告編制人員、報告審核人員、授權簽字人五類。系統通過登陸程序區分不同的用戶進入不同的ASP頁面,完成不同的操作。同時采用Session對象進行注冊驗證,保證系統的安全性。部分源代碼摘錄如下:



用戶登陸后,可根據需要選擇操作。根據土工合成材料檢測實驗室數據管理系統功能結構和流程,可將數據管理系統劃分為人員信息管理、樣品信息管理、任務單管理、實驗數據管理、檢測標準管理、檢測報告管理6個功能模塊。每個功能模塊都通過調用一系列ASP或JS頁面中的函數來實現。
人員信息管理模塊:人員信息管理主要由人員目錄及編輯、個人信息修改兩個頁面完成。人員目錄及編輯頁面由管理員負責維護,包括添加、修改,刪除實驗室工作人員信息(姓名、權限、登錄初始密碼等)。個人信息修改頁面由各實驗室工作人員自行設置登錄密碼等信息。
樣品信息管理模塊:主要通過樣品委托單及樣品臺賬兩個頁面,實現對樣品信息數據的存儲、修改、刪除、查詢等操作。
任務單管理模塊:實驗室負責人根據樣品委托單所委托的樣品種類、檢測項目、檢測依據下達檢測任務單。檢測人員根據檢測任務單領取樣品,按照任務單上的檢測項目及檢測依據,制作檢測試樣,按標準進行檢測。
實驗數據管理模塊:負責檢測項目、檢測標準、設計指標、計量單位、檢測值、變異系數等實驗數據的輸入、修改、刪除、查詢等。程序設置了檢測項目、設計指標、數據錄入三個頁面完成這一功能。
檢測標準管理模塊:檢測標準管理是實驗室數據管理的基礎性工作,包括各類標準的收集整理和及時更新確認等。系統設置了項目列表頁面,圍繞每個檢測項目,進行檢測標準及計量單位的查詢、瀏覽、輸入、修改等操作。
檢測報告管理模塊:系統專門設置了report.asp獨立頁面來控制檢測報告的數據調用及顯示,根據樣品編號或報告編號,調用數據庫內相關數據以報告形式顯示頁面,自動判斷是否符合設計指標,統計不合格項目及未完成檢測參數。將報告轉換成Excel文件提供下載。
基于Asp的土工合成材料檢測實驗室數據管理系統,基本覆蓋了土工合成材料樣品檢測的全部過程,能夠對實驗室不同種類的數據信息進行分析處理、檢索查詢,并自動編制檢測報告,程序通過一個簡單的Web瀏覽器就可以查詢瀏覽各種數據信息,進行數據的管理和操作,大大提高了實驗室數據管理效率,減少了錯誤發生,同時,根據實驗室人員不同的工作內容,程序設置了不同的訪問權限,提高了實驗室的規范化管理。
[1]馬麗紅.用ASP開發基于B/S模式的科技管理信息系統[J].計算機技術與發展,2008,18(1).
[2]徐曉輝.基于B/S模式學生成績查詢管理系統的設計[J].現代電子技術,2008(8).
[3]許寧.采用ASP技術開發管理信息系統的實現原理和優越性[J].科技創新導報,2008(27).
[4]黃劉生,唐策善.數據結構[M].第二版.合肥:中國科技大學出版社,2002.