施工企業(yè)成本數(shù)據(jù)庫建設(shè)研究

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摘要:為了實現(xiàn)對功率傳感器自動校準系統(tǒng)中校準數(shù)據(jù)的存儲、查詢等功能，設(shè)計并實現(xiàn)了一套嵌入在功率傳感器自動校準系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計思想，具有占用系統(tǒng)資源少、運行速度快等優(yōu)點。經(jīng)過測試，所設(shè)計的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)能夠滿足功率傳感器自動校準系統(tǒng)工作的需要。

關(guān)鍵詞:功率傳感器;自動校準;數(shù)據(jù)庫;Access;模糊查詢

引言

功率是無線電計量中的一個重要參數(shù)，功率傳感器作為微波功率測量的主要設(shè)備，在射頻、微波信號測量中廣泛采用。我院基于現(xiàn)有測量設(shè)備，研發(fā)了一套功率傳感器自動校準系統(tǒng)，實現(xiàn)功率傳感器的自動校準、數(shù)據(jù)存儲、生成證書。該校準系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲功能使用MicrosoftAccess作為數(shù)據(jù)存儲的底層數(shù)據(jù)庫，以VisualStudio2010為開發(fā)平臺，形成集數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢等管理功能為一體的軟件系統(tǒng)，［1］本文主要介紹校準系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與實現(xiàn)。

1數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

1.1功率傳感器自動校準系統(tǒng)

功率傳感器自動校準系統(tǒng)通過GPIB總線控制信號發(fā)生器(SMF100A)、功率傳遞標準(NRPC18)和功率計(NRP2、N1911A等)等設(shè)備，實現(xiàn)對功率傳感器的自動校準。該系統(tǒng)具有自動化測試、數(shù)據(jù)存儲、計算分析和生成記錄文件等功能。

1.2數(shù)據(jù)庫需求分析和功能設(shè)計

功率傳感器自動校準系統(tǒng)對數(shù)據(jù)庫的需求主要分為兩個方面:一是管理功率傳感器校準信息和校準數(shù)據(jù);二是管理功率傳感器的型號信息。功率傳感器校準信息數(shù)據(jù)庫，主要分為目錄表和數(shù)據(jù)表兩種表格。目錄表中每一條信息對應(yīng)一個數(shù)據(jù)表，包含所有被檢功率傳感器的送檢單位、型號、出廠編號、生產(chǎn)廠家等基本信息，以及校準環(huán)境、校準時間、校準證書號等校準信息，是進行數(shù)據(jù)查詢的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)表以被檢儀器證書號命名，每一次校準操作對應(yīng)一個數(shù)據(jù)表，主要用來保存校準數(shù)據(jù)和和操作記錄。功率傳感器的型號信息，主要是為自動校準系統(tǒng)提供功率傳感器的頻率測量范圍。在系統(tǒng)設(shè)計中選擇數(shù)據(jù)庫進行信息管理，相較于將型號信息直接加到程序中，可以有效避免占用較大內(nèi)存，拖慢系統(tǒng)運行速度的問題。作為單獨的數(shù)據(jù)庫進行界面操作，根據(jù)需要完成查詢、添加功能，而不需要重新進行編譯。在進行自動校準時，系統(tǒng)根據(jù)自動讀取的被檢功率傳感器型號，從數(shù)據(jù)庫中檢索該型號的測量范圍，為頻率校準點的設(shè)置提供依據(jù)，避免出現(xiàn)校準頻率點超出被校功率傳感器測量范圍的情況。檢測中出現(xiàn)新型號時，通過操作界面的添加功能，將型號信息保存到數(shù)據(jù)庫中，完善型號庫。

2數(shù)據(jù)庫的功能與實現(xiàn)

2.1開發(fā)平臺

功率傳感器自動校準系統(tǒng)采用VisualC++2010作為開發(fā)工具，數(shù)據(jù)庫功能的開發(fā)也使用該開發(fā)工具，與整個系統(tǒng)保持良好的兼容性。

2.1.1數(shù)據(jù)庫的選擇與設(shè)計功率傳感器自動校準系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理，主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和訪問。Oracle數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)庫開發(fā)領(lǐng)域一直處于領(lǐng)先地位，系統(tǒng)可移植性好，效率高，適用于大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的開發(fā)，成本較高。綜合考慮數(shù)據(jù)庫的成本和兼容性，本系統(tǒng)選擇微軟公司的Access數(shù)據(jù)庫。Access是關(guān)聯(lián)式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，相比微軟的另一款關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)SQLServer，Access具有強大的數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析能力，同時結(jié)合了數(shù)據(jù)庫引擎和圖形用戶界面的特點，部署簡單方便、成本低，適用于小型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的開發(fā)和使用。［2］根據(jù)數(shù)據(jù)管理需求，本系統(tǒng)建立兩個數(shù)據(jù)庫:型號信息數(shù)據(jù)庫與校準信息數(shù)據(jù)庫。其中，型號信息數(shù)據(jù)庫主要功能是為自動校準工作提供被檢儀器的測量范圍，對其要求能夠?qū)崿F(xiàn)查詢、修改以及新型號信息的添加。校準信息數(shù)據(jù)庫主要用于存儲被檢儀器的校準信息，對其管理只需實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲與查詢顯示即可。

2.1.2主要功能模塊(1)數(shù)據(jù)庫訪問自動校準系統(tǒng)使用ADO(ActiveXDataObject)作為Access數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序開發(fā)的接口，在數(shù)據(jù)庫操作和VC程序間架起一座橋梁，同時與結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL結(jié)合使用，實現(xiàn)用戶對數(shù)據(jù)庫的各種操作。使用ADO作為接口對數(shù)據(jù)庫的訪問主要是通過四步實現(xiàn):①初始化COM庫，引入ADO庫文件，為數(shù)據(jù)庫連接建立初始化環(huán)境;②使用Connection對象與數(shù)據(jù)庫建立連接，利用指針通過Connection對象的Open方法打開數(shù)據(jù)庫;③使用Recordset對象指針，結(jié)合SQL的SELECT語句，打開相應(yīng)數(shù)據(jù)表格，實現(xiàn)對表格的訪問;④訪問結(jié)束后，通過Close函數(shù)關(guān)閉兩個指針，退出連接，釋放資源。(2)數(shù)據(jù)存儲模塊數(shù)據(jù)存儲是自動校準系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的主要功能，實現(xiàn)對被校儀器基本信息和校準結(jié)果的存儲。完成自動校準后，點擊工作界面菜單“保存數(shù)據(jù)”命令，數(shù)據(jù)庫中目錄表自動添加一行，保存儀器基本信息;并創(chuàng)建一個以證書編號命名的數(shù)據(jù)表，用于存儲校準數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的存儲流程如圖2所示。數(shù)據(jù)存儲功能通過ADO對象的AddNew、Put-Collect函數(shù)，結(jié)合SQL命令實現(xiàn)。AddNew函數(shù)具有添加功能，在數(shù)據(jù)表中添加空白行;PutCollect函數(shù)根據(jù)語句中的主鍵信息，將數(shù)據(jù)寫入到空白行中，實現(xiàn)一組校準數(shù)據(jù)的寫入。系統(tǒng)通過循環(huán)寫入實現(xiàn)對所有校準結(jié)果的保存。(3)數(shù)據(jù)查詢模塊數(shù)據(jù)查詢主模塊要完成對數(shù)據(jù)庫的訪問，根據(jù)需求查詢符合一個或者多個條件的某個或某些儀器的信息，并顯示校準結(jié)果。查詢模塊主要包括兩個界面:①操作界面，用于輸入查詢條件，根據(jù)查詢條件在數(shù)據(jù)庫中檢索目標信息;②顯示界面，用于將查詢到的結(jié)果顯示到工作界面，通過MFC列表控件實現(xiàn)。查詢功能的工作界面如圖3所示。在操作界面未輸入查詢信息時，顯示目錄表中所有信息，選中某條信息，則在下方列表控件中顯示對應(yīng)數(shù)據(jù)表中的校準結(jié)果。

使用條件查詢時，在數(shù)據(jù)庫中檢索所有符合條件的結(jié)果并顯示儀器基本信息，選中目標儀器則顯示校準結(jié)果。設(shè)計流程如圖4所示。為使查詢功能更便捷有效，數(shù)據(jù)查詢模塊要求能夠通過輸入關(guān)鍵字實現(xiàn)模糊查詢。SQL語言常用的模糊查詢語句:like語句和instr函數(shù)。［3－4］like關(guān)鍵字查詢?yōu)橥ㄅ浞樵兎椒?，使用?”和“_”等通配符結(jié)合關(guān)鍵字實現(xiàn)查詢;instr函數(shù)是一個字符串處理函數(shù)，它在Oracle/PLSQL中是返回子字符串在源字符串中的位置。通常情況下，兩種方式查詢的結(jié)果相同。但由于檢索條件通過對話框輸入，需要進行變量傳遞，like語句查詢以‘%’開頭，在語句拼接時就會出現(xiàn)檢索條件無效的問題;而instr是一個函數(shù)，可以建立函數(shù)索引，且在數(shù)據(jù)量較大時，通過函數(shù)檢索效率較高。［5］因此，在本系統(tǒng)設(shè)計時選擇使用instr函數(shù)實現(xiàn)模糊查詢。(4)數(shù)據(jù)添加與修改模塊數(shù)據(jù)添加與修改功能適用于型號信息數(shù)據(jù)庫，在出現(xiàn)新型號或者型號信息需要修改時，使用該功能對數(shù)據(jù)庫進行修改，以便完善型號信息數(shù)據(jù)庫。操作界面如圖5所示，在相應(yīng)編輯框輸入型號、起始頻率和結(jié)束頻率，選擇修改或者添加按鈕，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的更改。通過“添加”按鈕增加型號信息時，系統(tǒng)首先通過SELECT語句根據(jù)型號查詢數(shù)據(jù)庫中是否含有該型號信息，若已存在，則彈出對話框提醒，避免重復添加;若不存在則通過AddNew、PutCollect函數(shù)組合將型號信息添加到數(shù)據(jù)庫中。在修改型號信息時，同樣根據(jù)型號查詢數(shù)據(jù)庫中是否存在該條信息，若已存在直接通過PutCollect函數(shù)將新的信息覆蓋數(shù)據(jù)庫中已有信息，實現(xiàn)修改功能。

3結(jié)束

功率傳感器自動校準系統(tǒng)的開發(fā)實現(xiàn)了儀器的自動化測量，提高了工作效率。MicrosoftAccess數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，作為系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)存儲模塊，操作簡單，為原始數(shù)據(jù)的長期保存提供了方便。通過實驗室試用，本系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性，能夠滿足自動校準系統(tǒng)對數(shù)據(jù)管理功能的要求。

參考文獻

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作者：鄭喜艷 張燕 趙熙 鄭開放 石佳 單位：河南省計量科學研究院