引入進(jìn)程監(jiān)控機制的實驗室儀器開放管理模型

羅劍文， 許佳玲， 何炎明， 張以順

(中山大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 廣東 廣州 510275)

開放實驗教學(xué)是深化實驗教學(xué)改革、提高實驗教學(xué)質(zhì)量的一項創(chuàng)新工作，建立和規(guī)范開放實驗管理制度是確保開放式研究性實驗教學(xué)能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵[1-2]。實驗室儀器開放管理中，接口技術(shù)的應(yīng)用[3]控制了用戶在預(yù)約時間段內(nèi)的儀器使用權(quán)限,提高了管理效率。

實驗人員經(jīng)常會觸及開、關(guān)機的問題，許多人認(rèn)為非常簡單的開機關(guān)機，也有值得我們探討的地方。如何令日常儀器管理中的開、關(guān)機操作規(guī)范化[4]，減少因此對儀器造成的損害，發(fā)揮設(shè)備的科學(xué)和經(jīng)濟效益,延長設(shè)備的有效壽命是一個重要的科學(xué)管理問題[5]。

1 實驗室儀器開放管理系統(tǒng)

實驗室儀器開放管理系統(tǒng)由預(yù)約管理系統(tǒng)和刷卡控制系統(tǒng)組成(見圖1)，從軟件上實現(xiàn)了實驗室與儀器的預(yù)約，通過接口從硬件上實現(xiàn)了控制實驗室與儀器的使用，是一個基于Web平臺的網(wǎng)絡(luò)管理模型[6]。其中，刷卡系統(tǒng)又分為服務(wù)器端和客戶端?？蛻舳耸褂镁W(wǎng)絡(luò)接口[7-8]與服務(wù)器端連接，它可通過普通交換機拓展，也可以使用無線網(wǎng)絡(luò)方式通信[9]，易用且拓展性好。

圖1 實驗室儀器開放管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在儀器開放管理中，軟件預(yù)約系統(tǒng)與刷卡控制系統(tǒng)緊密結(jié)合，使預(yù)約記錄與使用記錄相對一致，但缺乏監(jiān)督用戶正常關(guān)機的機制，需靠用戶熟練掌握操作流程，并自覺按標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行[10]。在開放管理中，特別是儀器使用經(jīng)驗不多的新用戶，有時難免出現(xiàn)差錯。儀器在運行狀態(tài)下斷電輕則影響使用壽命，重則損壞儀器。所以在大型設(shè)備共享平臺的儀器開放管理系統(tǒng)中[11]，可引入儀器操作監(jiān)控機制[12-13]，將軟件預(yù)約系統(tǒng)與控制接口的刷卡系統(tǒng)有機地結(jié)合在一起，合理地控制流程。其中，進(jìn)程管理模式比較適合大型儀器PC機控制端的操作監(jiān)控，可有效地引導(dǎo)用戶合法關(guān)機。

2 進(jìn)程管理模式

在配置PC機的大型儀器中，外圍配套設(shè)施必須經(jīng)過接口與PC機連接，并通過PC機的主程序去控制儀器執(zhí)行各項操作指令。在儀器控制主程序運行過程中，會在PC機的操作系統(tǒng)里生成一個進(jìn)程，從任務(wù)管理器中，可以查看到這個主程序進(jìn)程的存在；同理，當(dāng)程序完全退出的時候，這個進(jìn)程也會隨之關(guān)閉。

早期曾經(jīng)設(shè)想過用正在運行的“應(yīng)用程序”作為刷卡系統(tǒng)的判斷依據(jù)，但這個對話框里的內(nèi)容很容易被隱藏，影響系統(tǒng)對儀器運行狀態(tài)的判斷。進(jìn)程對話框里的內(nèi)容相對來說更能體現(xiàn)正在運行的程序，向系統(tǒng)反饋用戶操作信息。

2.1 利用進(jìn)程監(jiān)控獲取儀器操作信息

引入進(jìn)程監(jiān)控機制的儀器開放管理系統(tǒng)，就是利用關(guān)鍵進(jìn)程存在與否，判斷用戶是否已退出主程序，繼而判斷用戶是否合法關(guān)機，是否有權(quán)限退出管理系統(tǒng)。當(dāng)用戶退出時，讀卡器將用戶的刷卡信息通過USB接口傳遞到PC機上[12-13]，發(fā)出“下機”命令；如果用戶尚未退出主程序，接口控制程序會檢測到相應(yīng)的進(jìn)程未退出，提示用戶關(guān)閉儀器控制主程序后，再刷卡退出登錄狀態(tài)，按規(guī)定順序開、關(guān)機[14]，以防止儀器外圍設(shè)施在未復(fù)位的狀態(tài)下，被強行關(guān)機。

當(dāng)用戶正常關(guān)閉主程序時，接口控制程序則檢測到儀器使用程序不在任務(wù)管理器的進(jìn)程列表中，允許用戶刷卡退出登錄狀態(tài)，終止計費。如果涉及多個主程序，還可以通過設(shè)定程序關(guān)閉的順序，更加有效地引導(dǎo)用戶用規(guī)范的方式退出系統(tǒng)。

2.2 系統(tǒng)初始化

在刷卡程序的客戶端，設(shè)計一個系統(tǒng)管理員初始化客戶端系統(tǒng)的對話框。在程序初始化的時候，設(shè)定服務(wù)器端與訪客戶端的通信IP地址，并抓取一個儀器維持使用所必須運行的主程序(關(guān)鍵進(jìn)程)作為刷卡系統(tǒng)判斷儀器運行狀態(tài)是否已退出的依據(jù)。

2.3 工作流程

(1) 開機。開機流程見圖2。

圖2 開機流程圖

//上機消息處理

{

if (WindowsMessage.MY_SAS_TYPE_LOGON == sasType)//判斷是否刷卡登錄系統(tǒng)

{

//開始儀器使用的處理過程

if (!_authenticationView.TryLogin())

{

_authenticationView.ShowWaitLoginView();//授權(quán)驗證不成功，返回等待登錄界面

return;

}

}

//授權(quán)驗證成功，進(jìn)入登錄前處理

if (WindowsMessage.MY_SAS_TYPE_LOGON == sasType)

{

_authenticationView.OnLoggedOn();

_authenticationView.HiddenDialog();

}

}

(2) 關(guān)機。關(guān)機流程見圖3。

圖3 關(guān)機流程圖

進(jìn)程監(jiān)控管理的相關(guān)代碼：

//判斷進(jìn)程是否存在

{

string name = ″AuthenticationClient″;//程序進(jìn)程名稱

int ProgressCount = 1;//判斷進(jìn)程是否運行的標(biāo)識

Process[] prc = Process.GetProcesses();

foreach(Process pr in prc)//遍歷整個進(jìn)程

{

if (name == pr.ProcessName)//如果進(jìn)程存在

{

ProgressCount = 0;//計數(shù)器清空

return;

}

}

if (ProgressCount != 0)//如果計數(shù)器不為0，說明所指定程序沒有運行

{

switch(type)

{

case WindowsMessage.WM_USER_ON://下機消息

_winLogon.wlxSasNotify(WindowsMessage.MY_SAS_TYPE_LOGON);//通知程序處理登錄退出流程，向服務(wù)器返回刷卡記錄并終止計費

break;

case WindowsMessage.WM_USER_SHUTDOWN://關(guān)機消息

_winLogon.wlxSasNotify(WindowsMessage.MY_SAS_TYPE_SHUNTOWN);//通知程序處理登錄登出流程，向服務(wù)器返回刷卡記錄并終止計費

break;

default:

return;

}

}

else

{

MessageBox.Show(″請關(guān)閉儀器控制主程序后，再刷卡退出！″);

return;

}

}

3 結(jié)束語

這個模型引入了用戶操作的反饋機制，并利用操作系統(tǒng)自帶的任務(wù)管理器的進(jìn)程監(jiān)控功能來實現(xiàn)，工作流程簡單可行。在大型儀器的關(guān)機操作中，有效地提示用戶按流程關(guān)機，減少了儀器在未復(fù)位狀態(tài)下關(guān)機帶來的損壞。本文研究的課題是實驗技術(shù)人員長期接觸各種儀器體會到的儀器使用的共性問題，所述的解決方法是專業(yè)技術(shù)和管理方法的完美結(jié)合。

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