試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的應(yīng)用論文(2)
試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的應(yīng)用論文
試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的應(yīng)用論文篇二
《試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)需求與設(shè)計(jì)》
摘要：產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，而目前企業(yè)對(duì)于試驗(yàn)的管理模式相對(duì)落后，試驗(yàn)數(shù)據(jù)在儲(chǔ)存和利用上都存在著大量問(wèn)題。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的需求進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)了一個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，介紹了系統(tǒng)總體技術(shù)架構(gòu)和功能模塊。利用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)產(chǎn)品試驗(yàn)信息、試驗(yàn)數(shù)據(jù)等的集中管理，提高了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的利用率。
關(guān)鍵詞：試驗(yàn)數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)管理 需求分析 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
中圖分類(lèi)號(hào)：TP315 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416(2016)06-0157-02
在軍工企業(yè)的產(chǎn)品研制過(guò)程中，需要對(duì)產(chǎn)品的功能、性能、壽命等進(jìn)行大量試驗(yàn)，以驗(yàn)證產(chǎn)品的設(shè)計(jì)符合要求。我院現(xiàn)有的試驗(yàn)管理手段和技術(shù)手段，已經(jīng)明顯不能滿足我院目前對(duì)于產(chǎn)品各研制階段的試驗(yàn)任務(wù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理需求。突出表現(xiàn)為：(1)試驗(yàn)信息和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分散管理，存在“數(shù)據(jù)孤島”。(2)試驗(yàn)任務(wù)和數(shù)據(jù)之間缺乏集成，沒(méi)有形成統(tǒng)一的視圖。(3)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的安全性難于保障。(4)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的利用率低，難于形成知識(shí)。
鑒于上述分析，企業(yè)迫切需要通過(guò)建立試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱TDM系統(tǒng))，把所有與試驗(yàn)相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，為企業(yè)提高研制水平、縮短研制周期提供有效的數(shù)據(jù)支撐。
1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理需求
利用信息化手段進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理非常重要。試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理的業(yè)務(wù)需求主要包括以下幾個(gè)方面：(1)試驗(yàn)項(xiàng)目管理：型號(hào)試驗(yàn)任務(wù)結(jié)構(gòu)化管理應(yīng)能夠按照研制階段、產(chǎn)品代號(hào)、試驗(yàn)類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)組織。應(yīng)支持試驗(yàn)項(xiàng)目過(guò)程管理，包括試驗(yàn)項(xiàng)目創(chuàng)建、相關(guān)數(shù)據(jù)檢索、試驗(yàn)任務(wù)執(zhí)行情況監(jiān)控等功能。(2)試驗(yàn)流程管理：通過(guò)流程驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)策劃、執(zhí)行和總結(jié)的全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)過(guò)程的流程化管理。系統(tǒng)應(yīng)能夠提供流程定制、流程執(zhí)行、流程監(jiān)控、歷史流程信息查詢及相關(guān)數(shù)據(jù)查詢等功能。(3)試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理：應(yīng)支持對(duì)試驗(yàn)采集到的所有數(shù)據(jù)以及手工錄入的所有數(shù)據(jù)的管理，包括試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)、過(guò)程處理數(shù)據(jù)、結(jié)果數(shù)據(jù)等內(nèi)容。支持對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)入、導(dǎo)出、檢索、瀏覽等。(4)數(shù)據(jù)處理分析：具有數(shù)據(jù)分析繪圖功能，支持常用的餅型圖、柱型圖、曲線圖等的繪圖;能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)回放、數(shù)據(jù)截取/裁剪、圖形縮放等各種專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)處理方法;具備算法集成的功能，能夠?qū)⒌谌剿惴ê妥匝兴惴ㄔ谙到y(tǒng)中集成實(shí)用。(5)安全性管理：應(yīng)能夠建立合理的用戶及權(quán)限管理機(jī)制，并具備系統(tǒng)日志管理功能，滿足安全保密管理要求。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)特點(diǎn)包括：(1)數(shù)據(jù)量超大：?jiǎn)卧~試驗(yàn)數(shù)據(jù)可達(dá)GB級(jí)別，且每年均需進(jìn)行數(shù)十次試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)需要長(zhǎng)期保存。(2)數(shù)據(jù)類(lèi)型多：試驗(yàn)類(lèi)型眾多，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)格式各異，包括二級(jí)制文件、文本文件、光測(cè)數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)、圖片、視頻等類(lèi)型。(3)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理程序關(guān)系緊密。
數(shù)據(jù)分析出來(lái)需求特點(diǎn)包括：(1)部分?jǐn)?shù)據(jù)需要較復(fù)雜的格式轉(zhuǎn)換和處理，有些需要增加若干標(biāo)簽。(2)復(fù)雜的運(yùn)算有時(shí)需要提取不同數(shù)據(jù)文件的參數(shù)完成。(3)需要對(duì)不同數(shù)據(jù)文件的同一屬性、多個(gè)屬性或者多個(gè)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行分析、對(duì)比、數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)。
2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
TDM系統(tǒng)采用基于C/S和B/S的三層體系架構(gòu)(如圖1所示)，包括：數(shù)據(jù)庫(kù)層、服務(wù)器層和客戶端層。主要的業(yè)務(wù)邏輯和業(yè)務(wù)流程都在服務(wù)器端執(zhí)行，而客戶端主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的展示，數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理。
數(shù)據(jù)庫(kù)層采用Oracle 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。
服務(wù)器層包括多個(gè)模塊：試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理應(yīng)用服務(wù)器、系統(tǒng)流程應(yīng)用服務(wù)器、Microsoft IIS服務(wù)，另外還包括系統(tǒng)集成接口用于和第三方工具集成。
客戶端層提供了可視化工具和操作界面便于用戶交互。B /S 架構(gòu)的Web 客戶端主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢編輯和數(shù)據(jù)處理，而C /S架構(gòu)的Windows 客戶端主要包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)管理工具，流程設(shè)計(jì)器和數(shù)據(jù)導(dǎo)入工具。
3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)建模
TDM系統(tǒng)提供了具有動(dòng)態(tài)建庫(kù)功能的設(shè)計(jì)工具Design Studio，允許數(shù)據(jù)庫(kù)模型的動(dòng)態(tài)建立和維護(hù)。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型以試驗(yàn)項(xiàng)目為中心，把試驗(yàn)任務(wù)、試驗(yàn)產(chǎn)品、試驗(yàn)條件和試驗(yàn)數(shù)據(jù)聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)在可通過(guò)關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行試驗(yàn)信息和數(shù)據(jù)的查詢和瀏覽，圖2為試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型圖。系統(tǒng)模型按照統(tǒng)一的試驗(yàn)管理結(jié)構(gòu)，遵循“型號(hào)--階段―試驗(yàn)項(xiàng)目―試驗(yàn)信息/數(shù)據(jù)”建立數(shù)據(jù)分類(lèi)查詢結(jié)構(gòu)樹(shù)，定義各個(gè)節(jié)點(diǎn)的屬性信息。
3.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理
產(chǎn)品各類(lèi)型試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一集中管理，包括各個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的類(lèi)別、屬性、數(shù)據(jù)量級(jí)、格式、數(shù)據(jù)說(shuō)明和分析處理方法等。系統(tǒng)建立了結(jié)構(gòu)化管理和非結(jié)構(gòu)化管理兩種管理方式：
(1)結(jié)構(gòu)化管理：對(duì)于能夠進(jìn)行解析的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以結(jié)構(gòu)化的方式存儲(chǔ)，便于基于系統(tǒng)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，包括數(shù)據(jù)查詢、篩選、標(biāo)注、繪圖、計(jì)算、對(duì)比和導(dǎo)出等。
(2)非結(jié)構(gòu)化管理：對(duì)于圖片、聲音、錄像、試驗(yàn)過(guò)程的技術(shù)文件(任務(wù)書(shū)、試驗(yàn)大綱、試驗(yàn)報(bào)告等)以及試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)等不需要分解的文件，以非結(jié)構(gòu)化的方式存儲(chǔ)。
3.3 數(shù)據(jù)導(dǎo)入和導(dǎo)出
本系統(tǒng)在數(shù)據(jù)導(dǎo)入過(guò)程中，系統(tǒng)提供了兩個(gè)操作選擇項(xiàng)：“選擇導(dǎo)入腳本”和“生成導(dǎo)入腳本”。設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)“生成導(dǎo)入腳本”把常用的數(shù)據(jù)(例如：文本文件、二進(jìn)制文件、XML文件、DAT文件等)導(dǎo)入過(guò)程形成腳本記錄下來(lái)。設(shè)計(jì)人員可以在之后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入時(shí)選擇已保存的導(dǎo)入腳本，該腳本能夠自動(dòng)解析數(shù)據(jù)并完成導(dǎo)入。本系統(tǒng)在數(shù)據(jù)導(dǎo)入過(guò)程中提供了數(shù)據(jù)校驗(yàn)功能進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)操作，以確保數(shù)據(jù)的正確性、完整性和合法性。數(shù)據(jù)導(dǎo)入也可以通過(guò)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)解析工具(VPG)或自行編程開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器來(lái)實(shí)現(xiàn)，需采用C#開(kāi)發(fā)，在Newtera TDM框架上實(shí)現(xiàn)。
系統(tǒng)支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出成EXCEL文件和TXT文件，若需要其他分析處理工具可利用的格式，需要通過(guò)開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)導(dǎo)出轉(zhuǎn)換器。
3.4 數(shù)據(jù)分析處理
試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析繪圖：數(shù)據(jù)分析繪圖功能分在線分析和離線繪圖分析。在線分析功能指設(shè)計(jì)人員在Web頁(yè)面上可以利用系統(tǒng)本身自帶的數(shù)據(jù)分析功能。離線繪圖分析功能則是利用系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能把結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)以XML文件、CSV文件等格式導(dǎo)出成分析繪圖軟件能夠識(shí)別的文件，以離線的方式實(shí)現(xiàn)與分析繪圖工具的集成，使這些軟件打開(kāi)導(dǎo)出數(shù)據(jù)進(jìn)行分析繪圖。
算法集成：試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)提供了通用的算法集成接口，可以集成第三方算法和設(shè)計(jì)人員的自研算法。通過(guò)這種擴(kuò)展機(jī)制，設(shè)計(jì)人員可以不斷把所需的算法豐富到平臺(tái)中，滿足實(shí)際工作的需要。
3.5 數(shù)據(jù)處理軟件管理
建立專(zhuān)用數(shù)據(jù)處理軟件管理庫(kù)，按照產(chǎn)品類(lèi)型、數(shù)據(jù)處理類(lèi)型等條件進(jìn)行組織分類(lèi)，并按軟件版本進(jìn)行管理，支持在試驗(yàn)數(shù)據(jù)創(chuàng)建過(guò)程中對(duì)具體數(shù)據(jù)處理軟件的選擇。
3.6 試驗(yàn)流程管理
本系統(tǒng)提供了流程設(shè)計(jì)客戶端工具(Workflow Studio)，允許設(shè)計(jì)人員以圖形化方式快速建立所需的所有工作流程，包括流程節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)流轉(zhuǎn)路徑、創(chuàng)建任務(wù)、指派任務(wù)責(zé)任人、綁定流程中需要的數(shù)據(jù)等。
4 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)設(shè)計(jì)并建設(shè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，對(duì)型號(hào)研制過(guò)程中相關(guān)試驗(yàn)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理，實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)過(guò)程受控，確保了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的完整性、唯一性和安全性，提高了試驗(yàn)效率和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的利用率，位產(chǎn)品設(shè)計(jì)驗(yàn)證提供了數(shù)據(jù)支撐。
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