[摘要]针对计量测试工作的专业特性,充分利用数据库语言的特长和先进的微机管理技术,把计量测试的众多管理工作集成于一体,提出了一种新的计量管理模式。
关键词：计量管理 周期检定 检定计划
[Abstract]In accordance with the special characteristics of metering, this paper makes an integration of metering and testing management processes based on theharacteristics of database language and advanced character computer managementtechniqies.Therefore,a new management model of metering is presented.
Keywords: metering management periodic verification verification plan
计量工作既有专业性极强的检定测试技术工作，又有工作量相当大的检定计划管理，还有仪器档案与测试记录管理工作，尤其是后者，繁琐、重复性强，严重影响了计量技术人员的技术专注性，使之在紧张的技术工作的同时，还要进行记录、档案的管理。另外，检定计划与检定技术工作长期分立相互脱节，不能形成良好的反馈循环，也对计管工作不利。因此，采用微机管理技术，将众多计管工作集于一体，形成本文介绍的集成计量管理微机系统（以下简称为“系统”），对提高计管工作水平具有显著意义。
1 计管工作的内容和流程
计管工作是质量管理的一个重要分支，是完成计量仪器的周期检定计划的有力保障。它的执行部门是国家专门计量机构和企业的计量部门，其工作流程见图1。
图1 计管工作流程图
从图1中可以看出，计管工作共有4个大环节，工作内容如下：
①计划：计划人员根据仪器库中仪器的使用状态，定期形成周期检定计划下发给计量技术部门和仪器使用单位。使用单位按照计划，按时送检仪器给计量技术部门。
②检定：计量技术部门收到送检仪器后，按照国家或行业检定规程对仪器进行检定，并详细记录测试数据，认真进行数据处理，存档保存。
③反馈：一台仪器检定完成后，检定人员及时填写计划表中的有关反馈信息。一个周检计划完成后，计划表应及时反馈给计划人员。
④修正：计划人员依据反馈信息，及时修正仪器库中相应仪器的使用状态，以准备下一周期。
上述4个环节按照工作性质可分成计划和检定两大块。4个环节中的计划、反馈、修改涉及计划人员的工作，检定则是计量技术工作人员的内容。
2 系统主体结构
针对计量工作的内容和特征，设计系统主体功能框图如图2。
图2 系统主体功能框图
系统采用模块化结构设计，各模块功能明确，层次分明，总体结构清晰合理。主驱动程序下一级子功能模块4个，除“退出系统”外，其余3个是计量管理功能模块，它们包容了计量管理工作的全部，也涉及了计量技术性较强的数据处理过程。现将它们实现的功能分述如下：
①仪器检定模块：实现检定过程的动态跟踪，实现仪器检定规程库的智能管理，完成检定记录的适时打印。本模块涉及“检定”环节。
②计划操作模块：实现仪器周期检定计划的自动形成、打印、汇总、更新；完成对仪器库的动态维护。本模块涉及“计划”、“反馈”、“修正”3个环节。
③计算接口模块：是系统与外部计算程序的调主驱动程序用接口，实现了计量计算方法的分类管理。这里更侧重于对计算程序库的管理维护。
3 开发平台的选择
从计量管理工作的内容及其系统功能特征，可以得出计量管理工作具有类似于计划管理工作的专业性质，它的3个模块均涉及了“集”的操作，也就是数据库的操作。因此选择数据库语言作为系统设计平台就是第一选择。同时考虑计量计算的特点，数据库语言提供的数学运算能力完全可以满足要求，并且它还有比一般程序语言更好的界面驱动命令，更容易实现人性化设计。从设计过程中解决问题和设计完成后一段时间的试用效果证明，最终选择数据库语言作为开发平台是符合应用实际的。
具体到是选择FOXbase语言，还是选择FOXPRO语言，或者是其它的数据库语言，完全取决于设计者本人。但是要注意选择的开发平台本身的技术限制。这从后面的库结构设计分析中可以看出。
4 库结构设计
从图2可以看出，系统涉及了记录库、规程库、仪器库、计算程序库的维护功能，由于记录库和计算程序库较简单，仪器库又广泛使用，故在此仅以本系统中较难设计的规程库为例，讨论它的建库方式。为了说明问题的方便，请先看表1,这是高精度测角仪检定规程中的检定要求，这是计量检定工作的主要依据，自然也是本系统建立库结构的主要参考对象。
表1 高精度测角仪检定规程中的检定要求
注：“+”表示该项目应检定，“—”表示可不检定
最简单也最容易想到的是一个规程建立一个库，库结构和表1的结构基本一致。但此方式下，由于有众多的规程，就需要建立众多的规程库，设计就成为“建库”设计，是一种笨重的设计方案，不可取。
第二种方案是一个规程作为一条记录，建立如表2所示的库结构。
表2 库结构
对表2的库结构形式，有4点说明：
①这里用“类型代号”取代表1中的检定类别，是因为检定类别有3种，若照搬表1的设1置，则每个检定项目需设置5个字段，库中字段就，太多。这里按3种检定类别进行组合编码形成类型代号，共有8个码号，分别以0～7代表。程序设计中加以示别即可。
②表2中设有182个字段，一个规程名称字段，60×3=180个检定项目字段，一个标示字段。因为所有规程中检定项目最多不超过60个，故而设计60个检定项目字段。标示字段位置在项目N处，是库中第（3N+2）个字段。标示值为“-”用以标示一个规程的结束。
③当选用FOXbase等技术允许字段个数较少的语言作为开发平台时，应注意表2的库结构受限制。例如FOXbase的允许最大字段个数128个，此时可以把检定项目和检定标准值，甚至检定类型分别建立库，均以规程名称为关键字，程序设计时采用多库联合操作方式工作。
④库中“项目01”的宽度与众不同。因为所有规程中第一个项目均是“外观及各部分相互作用”的检定，是文字描述，故在设计时要充分考虑其宽度。系统设计为100个字符，即50个汉字，这是和工作实际相符合的。
5 程序设计分析
5.1 主驱动程序
主程序是进入各功能模块的界面，也是进行各个操作的准备阶段。其流程如图3。
图3 主程序流程图
主菜单采用下拉菜单设计，完整的菜单界面如图4。
图4 主菜单界面
依据主菜单的各选项，系统有3种工作方式：
①库维护操作：针对各个库的不同操作；
②文件操作：主要是检定过程中结果的保存，检定证书的查阅和打印；
③数学运算操作：计量计算程序的调用；
5.2 仪器检定模块
本模块含有2个库维护子模块和一个文件操作模块，即记录库、规程库的维护和检定过程。检定过程完成原始数据的录入，保存归档；记录库维护实现检定记录的查询和打印；规程库维护实现规程的追加、修改、查阅、删除。其中检定过程是计量工作所特有的工作内容，专业性极强，它的设计流程见图5。
图5 仪器检定流程图
仪器检定就是计量人员按照检定规程对仪器进行技术合格性的判断过程。过程中要详细记录原始数据，认真进行数据处理，检定结束后要把结果归档保存。从图5中可以看出：系统完全按照计量检定工作的实际过程进行设计。选定检定规程后，系统依规程中的检定项目顺序逐项进行提示，全部数据输入完成后，保存在记录文件中。这里“资产编号”是记录文件的默认文件名，它也是记录库的关键字。如没有资产编号，程序提示输入文件名。
5.3 计划操作模块
周期检定是按照仪器各自的使用状态和使用周期，根据计划形成的时间单位（可以是月、季度、年）对一个单位/部门内所有的计量仪器进行检定工作的安排。它具有以下3个特征：
①计划内容对时间敏感，具有周期性和重复性；
②计划的操作对象—仪器库必须及时调整，进行修正；
③在一个检定周期完成后，计划要定期汇总，形成报表。
针对以上特征，系统设计要求对时间敏感。本模块有4个子模块，其中形成计划子模块是程序主体，关键是时间的形成。本系统中设计计划可提前5天下发，完全采用自动方式，克服了形成计划中人为改变时间段的随意性，使计划管理更严格、更科学。设计计划的形成有两种：一种是正常的周检计划，另一种是抽检计划。后者是根据设定的抽检时间段，由随机程序控制形成的。计划更新是根据周期检定计划完成的反馈信息，对仪器库中有关仪器的状态进行调整和修正。这是下一周期开始的必备工作。系统设计有自动和手动两种更新方式。
计划汇总是一个工作阶断后，计划人员对所有仪器的状态进行适时统计的必备功能。汇总时以使用单位为关键字自动进行。系统设计有专用的输出格式。
5.4 计算程序模块
这里的计算程序模块包含一个计量计算程序的调用接口和一个计算程序库，调用接口负责计算的进行，程序库则是负责计算程序的管理。一个计算程序必须在计算程序库中登记后才可以被使用进行计算。计算程序的编制可以是数据库语言，也可以是其它语言编制的可执行程序。系统把计算程序分成不同的类别，方便使用的选择。计算程序库的库结构如表3。
表3 计算程序库的库结构
表中“方法”是对计算方法的简称，例如“平晶测直线度”表示使用平晶进行直线度测量的数学计算方法。“程序名称”是实际计算方法的可执行程序的名称。“类型”指方法的计量属性，如长度、角度等。“性质”指程序是否是数据库语言编制而成，因为系统对两者调用方式不同。“使用说明”是对计算方法使用的简单描述。
6 设计总结
系统设计有3个特点：
①计量专业性：设计密切结合计量工作实际，系统工作流程和功能框图的设计完全符合计量工作的实际；
②实用方便性：充分利用微机管理技术，把计划、检定、数据处理等分立的工作集于一体，将检定过程和记录档案管理合二为一，给计量管理工作带来极大方便；
③适用广泛性：系统采用开放式操作方式，库结构设计完全依据国家检定规程的格式，适用专业广泛。
总之，本系统把专业特征与微机管理技术密切联系，集分立于一体，给计量管理工作提供了一个新的更有效的管理模式。同时由于其开放的广泛适用性，本系统具有重要的使用意义和极具潜力的推广价值。本系统设计成功后试用的效果也极佳。
