手持終端PDA在清潔潔凈檢驗中的應(yīng)用研究

邢秋明++++畢海忠++++金君++++姚方++++周恩東++++崔文曉

摘要：本研究開發(fā)出一套集數(shù)據(jù)輸入與無線傳輸于一體的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)分為三個層面：便攜式設(shè)備端、實驗室本地服務(wù)器端、公證檢驗服務(wù)器端。檢驗人員在檢驗過程中可以直接在便攜式設(shè)備上錄入檢驗數(shù)據(jù)，完成檢驗后可以通過便攜式設(shè)備直接上傳到實驗室本地服務(wù)器，打印相關(guān)單據(jù)，并支持與中國纖維檢驗局桑蠶干繭公證檢驗系統(tǒng)直接對接。

關(guān)鍵詞：清潔潔凈檢驗； PDA； 數(shù)據(jù)管理

在桑蠶干繭及生絲實驗室檢驗工作中，有些檢驗環(huán)節(jié)的檢驗數(shù)據(jù)管理方式相對而言較為落后。以現(xiàn)場抽樣工作為例，其工作場所是在企業(yè)或交易市場的倉庫，場所變動多，地理面積跨度大；而實驗室檢驗工作基本是物理性檢驗，檢驗人員的目光專注在檢驗樣品上，雙手不停地完成各種檢驗動作。在這種情況下，要求檢驗人員使用傳統(tǒng)電腦（臺式機或筆記本）處理數(shù)據(jù)，會增加其工作負荷，而不能產(chǎn)生正面效用。因此，現(xiàn)階段檢驗工作中便出現(xiàn)了一些問題，主要體現(xiàn)在：首先，檢驗人員在檢驗過程中，需要手工抄寫檢驗結(jié)果并計算相關(guān)指標(biāo)，工作效率較低且容易發(fā)生錯誤；其次，出證（出報告）人員需要將檢驗單上的數(shù)據(jù)錄入軟件系統(tǒng)中，這一過程也可能出現(xiàn)錯誤；第三，數(shù)據(jù)經(jīng)過前兩個環(huán)節(jié)的填寫、錄入，存在重復(fù)勞動。清潔潔凈試驗是其中最具代表性的檢驗項目，檢驗人員需要在暗室中完成所有檢驗工作，且桑蠶干繭和生絲兩個纖維品種都有這一項試驗。

本項目的研究選擇最具代表性的清潔潔凈試驗作為突破口，設(shè)計開發(fā)一套手持便攜終端PDA數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，該套系統(tǒng)能夠減少手工計算、降低數(shù)據(jù)出錯概率、避免重復(fù)勞動。在確保解決清潔潔凈試驗數(shù)據(jù)管理問題的前提下，為整個干繭生絲檢驗便攜式數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

本項目的研究目的是開發(fā)出一套集數(shù)據(jù)輸入與無線傳輸于一體的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)分為三個層面：便攜式設(shè)備端、實驗室本地服務(wù)器端、公證檢驗服務(wù)器端。檢驗人員在檢驗過程中可以直接在便攜式設(shè)備上錄入檢驗數(shù)據(jù)，完成檢驗后可以通過便攜式設(shè)備直接上傳到實驗室本地服務(wù)器，打印相關(guān)單據(jù)，并支持與中國纖維檢驗局桑蠶干繭公證檢驗系統(tǒng)直接對接。

1 系統(tǒng)架構(gòu)

總體系統(tǒng)架構(gòu)分為三個層面：便攜式設(shè)備端、實驗室本地服務(wù)器端、公證檢驗服務(wù)器端。其中，便攜式繭絲清潔潔凈檢驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)包括兩層：便攜式設(shè)備端和實驗室本地服務(wù)器端；公證檢驗服務(wù)器端是指：本系統(tǒng)提供擴展接口，實現(xiàn)本系統(tǒng)和公證檢驗信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸和共享。

總體系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示：

圖1 總體框架

本系統(tǒng)便攜設(shè)備端基于安卓平臺開發(fā)完成，實驗室本地服務(wù)器端基于J2EE架構(gòu)相關(guān)技術(shù)開發(fā)完成，通過Web Service技術(shù)實現(xiàn)便攜設(shè)備端和實驗室本地服務(wù)器端、公證檢驗服務(wù)器端的數(shù)據(jù)傳輸與共享。

2 系統(tǒng)裝置

2.1 便攜端設(shè)備選型

考慮到界面設(shè)計排版和操作便捷性等因素，在智能手機和平板電腦之間，我們更傾向于選擇10.1英寸的平板電腦，便攜端設(shè)備參數(shù)如下：

操作系統(tǒng)：安卓（Android4.0以上）；

尺寸：建議10.1英寸；

CPU：雙核1.5GHz以上；

內(nèi)存：1GB以上；

存儲：16GB以上；

網(wǎng)絡(luò)：支持WiFi且支持3G；

其他：電容式觸屏。

系統(tǒng)也支持安裝在5英寸的智能手機上。

2.2 實驗室本地服務(wù)器端電腦選型

實驗室本地服務(wù)器選用配置較高的PC機即可滿足要求，配置不低于如下標(biāo)準(zhǔn)：

操作系統(tǒng)：Windows 7；

瀏覽器：IE8/IE9，或其他主流瀏覽器；

CPU：雙核2.5GHz以上；

內(nèi)存：2GB以上；

硬盤：160GB以上（實際本系統(tǒng)對硬盤空間要求沒那么高，滿足了CPU和內(nèi)存要求的PC機，肯定能滿足硬盤的要求）；

網(wǎng)絡(luò)：支持WiFi；

打印機：需要配置打印機（打印紙張類型：A4）；

其他：無具體要求。

2.3 系統(tǒng)性能

（1）便攜設(shè)備端：本系統(tǒng)設(shè)計在便攜設(shè)備端只保留最近60批次的檢驗數(shù)據(jù)，達到上限時會自動刪除。這樣規(guī)避了系統(tǒng)在響應(yīng)速度、數(shù)據(jù)處理方面可能遇到的性能瓶頸。關(guān)于批次上限設(shè)定，是根據(jù)每個實驗室每天檢驗上限綜合考慮設(shè)定的，原則上要求檢驗數(shù)據(jù)當(dāng)天上傳到實驗室本地服務(wù)器端。

（2）實驗室本地服務(wù)器端：系統(tǒng)設(shè)計支持處理萬行級數(shù)據(jù)。

3 系統(tǒng)設(shè)計

本項目的研究是國內(nèi)首次嘗試將手持終端PDA技術(shù)融入桑蠶干繭生絲清潔潔凈檢驗中，這不僅是技術(shù)上的領(lǐng)先，更是理念上的創(chuàng)新，本項目的研究不僅是清潔潔凈檢驗數(shù)據(jù)管理技術(shù)的提升，更為整個干繭生絲檢驗便攜式數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的建立奠定堅實的基礎(chǔ)。

本項目另一創(chuàng)新點是清潔潔凈試驗數(shù)據(jù)錄入界面的設(shè)計，在有限的屏幕界面上，通過三方面的設(shè)計技巧覆蓋了全項檢驗數(shù)據(jù)錄入，且做到了方便快捷。

3.1 便攜式設(shè)備端功能簡介

（1）檢驗數(shù)據(jù)的錄入

檢驗人員在清潔潔凈檢驗過程中，直接手持便攜式智能設(shè)備，進入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，如圖2所示。

圖2 新增界面 圖3 檢驗界面

錄入每一批次的檢驗編號、檢驗日期、檢驗人員工號、設(shè)備編號，選擇纖維類別（干繭或生絲），然后可以開始檢驗，如圖3所示。

錄入每一塊黑板、每一片絲片的清潔、潔凈分?jǐn)?shù)，錄入均勻二度變化、三度變化的數(shù)量。完成全部10塊黑板檢驗后，系統(tǒng)根據(jù)干繭、生絲檢驗標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)計算對應(yīng)的檢驗指標(biāo)值。根據(jù)相關(guān)規(guī)程，完成全部10塊黑板檢驗前，不能提交保存，強制退出系統(tǒng)則意味著放棄已完成的檢驗數(shù)據(jù)。

潔凈成績的錄入，是本系統(tǒng)設(shè)計的一個亮點，充分考慮了潔凈成績的特點（100、95、90、85…60、55…）是5的等差數(shù)列，且每片絲片的潔凈成績一般分布在60～100分之間，極少出現(xiàn)60分以下的成績，因此設(shè)計了如圖4上半部分（潔凈）所示的錄入界面。

圖4 潔凈界面 圖5 清潔界面

左側(cè)依次分布了100～55的成績按鈕，右側(cè)是1～10絲片對應(yīng)的潔凈成績。系統(tǒng)默認錄入第一片絲片潔凈分?jǐn)?shù)，點擊左側(cè)“100”按鈕即可錄入，隨后系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換焦點到第二片絲片的潔凈分?jǐn)?shù)，隨后是第3、第4……直到第10。復(fù)核時如要修改第5片絲片的潔凈為90，則點擊第5片絲片的潔凈分?jǐn)?shù)，然后點擊“90”按鈕即可完成修改。如果出現(xiàn)低分?jǐn)?shù)絲片，則通過切換，選中向上箭頭↑時為正常錄入，選中向下箭頭↓時錄入的分?jǐn)?shù)為點擊按鈕的分?jǐn)?shù)除以2。舉例：要求將第9片絲片潔凈分?jǐn)?shù)改為30分，則先選中向下箭頭↓，然后點擊第9片絲片分?jǐn)?shù)，然后點擊“60”按鈕即可。

清潔檢驗是找出所有絲片上的疵點，疵點分：主要疵點、次要疵點和普通疵點，具體細分為10類（如圖5）。疵點在檢驗時是計數(shù)的，即每發(fā)現(xiàn)一個疵點都在對應(yīng)類別上加1，因此清潔檢驗對數(shù)據(jù)錄入的要求是計數(shù)式，系統(tǒng)要能夠自動計算清潔成績。我們的設(shè)計如下：

1）每個疵點對應(yīng)1個按鈕，且按鈕同時肩負計數(shù)顯示的任務(wù)。每類疵點默認為0，每點擊一次按鈕，對應(yīng)類型的疵點加1或減1。

2）加1或減1的切換，通過切換，選中向上箭頭↑時為加1，選中向下箭頭↓時為減1。

3）均勻二度和三度檢驗成績錄入和清潔檢驗成績錄入相同。

（2）檢驗數(shù)據(jù)的檢索

便攜式智能設(shè)備支持60批次的檢驗數(shù)據(jù)緩存，可以在便攜式設(shè)備上進行數(shù)據(jù)檢索瀏覽，如圖6所示。

圖6 數(shù)據(jù)檢索

點選對應(yīng)批次可以打開該批次的詳細信息頁面，查看相關(guān)的試驗指標(biāo)數(shù)據(jù)。

（3）檢驗數(shù)據(jù)上傳

通過WiFi聯(lián)網(wǎng)上傳檢驗數(shù)據(jù)至本地實驗室數(shù)據(jù)庫，涉及到的技術(shù)有串口數(shù)據(jù)的讀取，數(shù)據(jù)的解析。

3.2 實驗室本地服務(wù)器端功能簡介

（1）接收檢驗數(shù)據(jù)

當(dāng)便攜式設(shè)備端通過WiFi上傳數(shù)據(jù)后，本地服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫就會自動接收并保存數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)上傳后不得修改（圖7）。

圖7 本地服務(wù)器數(shù)據(jù)庫

（2）檢驗數(shù)據(jù)的計算及打印

當(dāng)數(shù)據(jù)庫中接收到上傳的檢驗數(shù)據(jù)后，直接生成檢驗原始單據(jù)（如圖8），且支持批量打印，可以在結(jié)束一天的檢驗工作后一起打印檢驗原始單據(jù)。

圖8 打印界面

4 結(jié)束語

隨著近年來信息技術(shù)的發(fā)展，特別是智能手機等便攜式智能設(shè)備的普及，為干繭生絲檢驗事業(yè)的信息化提供了很好的契機。便攜式數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是依據(jù)清潔潔凈檢驗試驗的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，結(jié)合當(dāng)前清潔潔凈試驗的實際工作情況，利用J2EE和安卓架構(gòu)相關(guān)技術(shù)，設(shè)計開發(fā)一套便攜式數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)用于安卓平臺的平板電腦或智能手機，可減少手工計算、降低數(shù)據(jù)出錯概率、避免重復(fù)勞動、提高檢驗效率。檢驗人員在檢驗過程中可以直接在便攜式設(shè)備上錄入檢驗數(shù)據(jù)，完成檢驗后可以通過便攜式設(shè)備直接上傳到實驗室本地服務(wù)器，打印相關(guān)單據(jù)，并支持與中國纖維檢驗局繭絲公證檢驗系統(tǒng)直接對接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與共享。

（作者單位：邢秋明、金君、姚方、周恩東，湖州市纖維檢驗所；畢海忠，中國纖維檢驗局；崔文曉，濟南江泉科技有限公司）