產品測試數據管理系統的開發與應用

孫海東 王詩賀 鞠曉輝

摘? 要：針對鐵路信號設備在測試過程中會產生大批測試數據，記錄和分析這些數據，有助于發現和解決鐵路信號設備存在的問題，進一步提升鐵路信號設備的安全性和可靠性，開發了一種測試數據管理系統。系統的應用實現測試數據保存、查詢、分析、統計，平臺統一化，為最大化的發揮測試數據的價值提供了有效的技術手段。

關鍵詞：測試數據;安全性;可靠性;數據存儲;測試數據管理系統

中圖分類號：TP315 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）09-0186-03

Abstract： In view of the fact that railway signal equipment will produce a large number of test data in the process of testing， recording and analyzing these data is helpful to find and solve the problems existing in railway signal equipment and further improve the safety and reliability of railway signal equipment. A test data management system is developed. The application of the system realizes the preservation， query， analysis and statistics of the test data， unifies the platform， and maximizes the value of the test data， which provides an effective technical means.

Keywords： test data; security; reliability; data storage; test data management system

隨著高鐵技術的發展，鐵路信號設備的生產數量越來越多，產品種類越來越多樣化，車間生產情況的復雜成度也越來越高。其設計、制造和測試成為信號產品的三大關鍵環節。目前對信號產品的設計與制造環節投入較大，基本上實現了信息化管理，而對于產品測試環節投入則相對較少。目前本企業擁有自制和外購的測試設備大約40余種，100多臺，測試設備種類繁雜，形制不一，無統一標準，軟件操作，數據存儲方式等都存在較大差異，不方便統一管理，測試數據缺乏可應用性。而且很多手動、半自動測試設備都不具備數據存儲功能，部分自動測試設備也無數據存儲功能。如何將測試數據也納入到企業統一的信息化管理中，已成為企業日益關心的話題。提供一款實現產品測試數據查詢、分析便利化，平臺統一化，最大化發揮測試數據價值的工具，顯得及其必要，將有助于生產制造及設計單位找出變化趨勢，從而在設計或制造中采取一定的設計或工藝改進。

1 系統簡介

產品測試數據管理系統目前已經與安全型繼電器接點電阻測試臺、CXG型自動過分相測試臺、50Hz相敏軌道電路測試臺、JYJXC-160/260二啟動繼電器試驗臺、電纜測試臺等相關測試工裝連接，測試數據已經上傳至該系統，并能對已上傳的測試數據進行數據處理和可視化操作。數據采集、數據分析具有數據量大、精度高、處理復雜等特點，該系統平臺采用B/S架構，該系統的核心程序運行在連接網絡的Web服務器上。該服務器擁有各種必要的軟、硬件配置，配備專門的應用服務器和數據庫服務器。系統運行時，系統用戶應用瀏覽器登錄測試數據管理系統，系統將根據用戶登錄的用戶名判別該用戶的權限。在權限許可的情況下，Oracle數據庫接收用戶的訪問請求，并建立Oracle數據庫連接，從數據庫中讀取用戶訪問的數據，將其返回到用戶，訪問結果在瀏覽器上顯示出來。系統的體系結構如圖1所示。

整個測試數據管理系統的用戶涵蓋了企業管理決策人員、車間測試人員、車間管理人員、生產檢驗人員，技術開發人員，支持多用戶操作。各級用戶根據自己的需求在企業內任何連入網絡的計算機或測試設備上登錄該系統然后進行相應的查詢操作，共同完成系統操作任務。這樣就加強了企業內部的協同工作能力，加速測試結果的傳遞，降低企業的生產成本，提高了測試效率，彌補了以往管理系統的各種缺陷。

2 應用架構

產品測試數據管理系統基于Visual Studio平臺進行開發，系統設計采用數據訪問層，業務邏輯層和用戶交互層的三層應用架構，如圖2所示。

數據訪問層：負責對測試數據、用戶信息等數據進行增、刪、改、查操作，其中產品測試數據盡可進行增、查操作。數據的來源可允許是access或sql server，甚至是其他可解析文件。該層將不同測試工裝上傳的測試數據數據根據數據協議進行解析，生成條碼列名稱和測試日期名稱相同的數據，提供給業務邏輯層調用。

業務邏輯層：業務邏輯層是連接用戶和產品測試數據的橋梁，該層接收用戶對數據訪問的請求，執行查詢、統計、分析任務并從數據庫提取數據，然后將查詢到的數據反饋給用戶。業務邏輯層主要執行系統的核心操作，如產品測試數據的處理。

用戶交互層：用戶交互層向使用人員提供簡單直觀的人機交互界面。使用人員可以通過用戶交互層下達各類操作命令，實時查詢、統計、分析相關數據。

2.1 數據訪問層

數據訪問層負責整個產品測試數據管理系統數據的交互，直接對Oracle進行操作，例如管理Oracle數據庫連接、保存數據、查詢數據、封裝查詢結果等。

2.2 業務邏輯層

業務邏輯層是產品測試數據管理系統的核心功能，主要負責對不同產品測試數據進行統計、分析。這一層由測試數據管理和數據通信兩部分組成。

2.2.1 測試數據管理

測試數據管理是業務邏輯層最核心的功能，主要包含權限管理、配置管理和數據處理三部分。

（1）權限管理

根據系統用戶所屬部門及職務分配用戶權限，相應部門只能查看所屬部門加工產品的測試數據。

（2）配置管理

根據不同測試臺的測試數據需求，每臺測試臺所使用的數據上傳模塊配置文件都會不同，因此在開始上傳數據之前，首先要對上傳軟件進行配置，包括數據庫類型，數據庫存放路徑，需要上傳的數據表名稱，產品條碼代號，測試時間名稱，目標數據庫地址，目標數據庫表名稱等生成配置文件，或者在原有配置文件的基礎上稍作修改后開始上傳，減少了數據上傳準備工作，提高了工作效率。

（3）數據處理

在數據上傳過程中，對接收的測試數據進行去重復操作，然后篩選不同類型的產品，按產品進行統計，統計結果保存到相應產品的統計報表中。

2.2.2 數據通信

數據通信包括系統與測試工裝通信、系統內部數據與查詢客戶端之間的通信兩部分。其中與測試工裝通訊是核心，基于以太網實現依照設定的指令集控制測試設備，以及接收測試設備上傳的測試數據。系統內部數據與查詢客戶端通過TCP協議，實現了測試數據的同步訪問。

2.3 用戶交互層

用戶交互層為用戶提供良好的人機交互界面，響應用戶操作命令，以測試值或柱狀圖、折線圖的方式顯示查詢結果。圖形用戶界面GUI基于RDLC制作，對界面顯示風格進行統一設計。

2.4 業務邏輯組成

用戶可按權限的不同實現不同產品的數據查詢、數據統計、報表輸出等多種需求，以繼電器用戶為例，重點介紹一下模塊。

2.4.1 數據上傳模塊

在測試設備第一次上傳測試數據之前應首先對數據上傳程序進行數據配置，選擇本地數據庫類型，然后設置本地數據庫存儲地址或數據庫連接字符串，然后選擇需要上傳的數據表名稱，隨后設置目標數據庫鏈接字符串、目標數據庫名稱、目標表名稱，以及其他一些信息保存。上傳軟件讀取本地測試數據報表中的未上傳數據，然后逐條上傳至目標數據庫，根據返回數據判斷上傳是否成功，如果上傳成功則修改該條數據的上傳狀態，然后進行下一條測試記錄的上傳。

2.4.2 數據查詢模塊

用戶登錄系統后，選擇需要查詢的產品名稱，然后輸入產品條碼或測試日期，點擊查詢按鈕即可得到符合查詢條件的測試數據。

2.4.3 數據統計模塊

系統讀取數據庫中的產品測試數據表信息，然后循環讀取每個測試表中的數據，對每條數據進行分析，首先從中分析提取出產品名稱，然后解析檢驗結果列，根據檢驗結果判斷該條數據是否合格，最后提取測試時間，然后根據產品名稱和測試時間查找統計表中是否有對應信息，如果沒有則插入該條數據，如果已存在相應數據，則更新相應的數據記錄。

2.4.4 測試臺接入模塊

系統留有新測試臺接入接口，用戶只要在測試設備上安裝數據上傳軟件，并進行相應的配置，同時數據分析模塊也需進行相應的配置。

3 系統工作流程

在測試設備開機時，自動啟動數據上傳軟件，數據上傳軟件自動檢測已設置的本地數據庫表中是否有未上傳的測試數據，發現未上傳數據則立即上傳至數據庫服務器，數據庫服務器收到數據后，首先進行查重處理，如發現重復數據則馬上刪除，如果不是重復數據則進行數據分析，分析結果會自動更新到統計表。用戶登錄系統后，數據統計頁面即可看到最近一周產品的相應數據。進入查詢頁面按照搜索條件查詢測試數據，即可得到對應的數據記錄，用戶還可根據權限進行其他的操作。

4 結束語

基于C#.NET平臺開發了產品測試數據管理系統，目前開始應用于安全型繼電器接點電阻測試臺、JYJXC-160/260二啟動繼電器試驗臺、CXG型自動過分相測試臺、機車信號測試臺、50Hz相敏軌道電路測試臺、電纜測試臺。系統采用數據訪問層、業務邏輯層和用戶交互層的三層架構模式，解決了無法對測試工裝的測試數據進行實時監控，無法實現對各類測試數據統一管理的問題。系統的應用為用戶提供了良好的人機交互界面。為測試數據的有效利用提供了解決辦法。測試數據管理系統實現了各型號產品的測試記錄的統計、分析，為以后的改進提供了依據。提高測試數據利用率，實現了數據共享與傳遞。

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