鐵路局計量管理信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

馬清勇，王新華

（1.昆明鐵路局 信息技術(shù)所，昆明 650011；2.昆明鐵路局 總工程師室，昆明 650011）

鐵路局計量管理信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

馬清勇1，王新華2

（1.昆明鐵路局 信息技術(shù)所，昆明 650011；2.昆明鐵路局 總工程師室，昆明 650011）

深入分析現(xiàn)場計量管理難點，闡述鐵路局計量管理信息系統(tǒng)的整體設(shè)計、實現(xiàn)過程及推廣應(yīng)用情況。系統(tǒng)以計量器具基礎(chǔ)管理為依托，規(guī)范動態(tài)過程管理，精細(xì)化量值溯源體系和計量監(jiān)督管理，實現(xiàn)計量證書、通知書以及委托書等自動生成。

計量管理；量值溯源；計量證書

鐵路計量工作是保障鐵路企業(yè)安全生產(chǎn)的一項重要基礎(chǔ)工作，對提高運營設(shè)備質(zhì)量、保證運輸安全、擴大運輸能力、節(jié)約能源、降低能耗和提高經(jīng)濟效益等方面起著重要作用。利用信息化技術(shù)夯實鐵路計量管理基礎(chǔ)、規(guī)范管理流程、提升管理效率，實現(xiàn)“科技保安全、促發(fā)展”的鐵路計量管理模式也就成為當(dāng)前工作中努力的方向。

1 現(xiàn)狀及需求分析

1.1 現(xiàn)狀分析

鐵路工作點多線長，計量器具遍布各個生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場，器具數(shù)量繁多、種類繁雜，信息變化大，各種臺賬、證書、報表復(fù)雜，這給現(xiàn)場計量管理帶來諸多困難。計量信息更新不及時、不一致、帳物不符等情況難免發(fā)生；器具超周期送檢、超期使用難以杜絕，沒有有效的預(yù)警及監(jiān)督控制手段，相關(guān)管理責(zé)任追究、考核不能逐級落實兌現(xiàn)。

人工編制各種計量證書、通知書、委托書工作量巨大，目前昆明鐵路局涉及的計量檢定證書、檢定結(jié)果通知書、校準(zhǔn)證書就有122種樣式，造成檢定人員大量時間浪費在文檔證書編制上。另外，計量管理信息化水平不高，其數(shù)據(jù)管理形式主要表現(xiàn)為紙質(zhì)臺賬、Excel表格、單機版軟件等，由此帶來安全性、可靠性、實時性、可擴展、可維護以及數(shù)據(jù)共享等諸多問題。

為解決上述問題，本文設(shè)計了鐵路局計量管理信息系統(tǒng)。

1.2 需求分析

功能需求：需要實現(xiàn)計量器具基礎(chǔ)資料管理；跟蹤追溯器具狀態(tài)變化歷程；監(jiān)督控制超周期送檢，超期使用的預(yù)警及問題通報考核；實現(xiàn)建標(biāo)管理；溯源過程管理；送檢及收件管理；各類證書、通知書、委托書自動提取數(shù)據(jù)生成；實現(xiàn)信息共享平臺。

性能需求：請求響應(yīng)時間（TTLB）在5 s以內(nèi)；證書、通知書、委托書生成時間在1 min以內(nèi)。

易用性需求：臺賬信息錄入支持Excel批量導(dǎo)入；證書、通知書要求生成為.doc格式；委托書要求生成為.xls格式。

安全性需求：實現(xiàn)單點登錄（SSO）用戶身份認(rèn)證體系、基于組織機構(gòu)的角色權(quán)限管理。

遠(yuǎn)期需求：收發(fā)、盤點二維碼識別。

2 系統(tǒng)功能設(shè)計

系統(tǒng)功能設(shè)計框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能圖

2.1 計量器具管理

計量器具管理模塊包括新品登記、批量導(dǎo)入、器具編輯、綜合查詢等功能。主要實現(xiàn)計量器具的基礎(chǔ)信息、認(rèn)證信息、管理信息、檢修信息等基礎(chǔ)資料的建檔、變更維護，經(jīng)過分析歸納后，形成有效的計量器具屬性字段。

（1）基礎(chǔ)信息包括器具名稱（即簡稱或俗稱）、器具全稱（官方正規(guī)完整名稱用于出具證書）、出廠編號、自編號（輔助出廠編號缺失的器具）、型號、測量范圍、準(zhǔn)確度等級最大允許誤差不確定度、生產(chǎn)廠家、出廠日期；

（2）認(rèn)證信息包括鐵路專業(yè)（簡稱：鐵專）技術(shù)認(rèn)證證書編號、鐵專技術(shù)認(rèn)證有效期；

（3）管理信息包括專業(yè)類別（長度、溫度、力學(xué)等）、領(lǐng)域類別（通用、鐵專、綜合性設(shè)備等）、種類（儀表、工具、標(biāo)準(zhǔn)器等）、管理類別（A、B、C級）、溯源結(jié)果（合格、不合格、限用）、狀態(tài)（備用、在用、待檢、報廢等）、資產(chǎn)單位、管理部門、使用地點、責(zé)任人、備注等；

（4）檢修信息包括溯源方法（檢定、校準(zhǔn)、測試、比對）、周期、首檢日期、最后一次溯源日期、最后一次溯源單位。

2.2 過程管理

過程管理模塊明確規(guī)范了計量器具在使用、維護、保存、修理、更換、改造、封存及恢復(fù)使用等過程中的具體要求和流程，在系統(tǒng)中，我們把紛繁的過程歸納為備用、在用、待檢、封存、禁用和報廢6種狀態(tài)，規(guī)范了各狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換規(guī)則，如圖2所示，有效地避免了計量器具流轉(zhuǎn)過程混亂，使得計量管理工作更加規(guī)范、數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確完整并且易于追溯分析。

2.3 量值溯源體系管理

建標(biāo)管理模塊實現(xiàn)了建標(biāo)單位《計量標(biāo)準(zhǔn)考核證書》的有效管理，收錄了證書編號、建標(biāo)單位、計量標(biāo)準(zhǔn)名稱、測量范圍、不確定度、發(fā)證日期、有效期、計量標(biāo)準(zhǔn)器明細(xì)、主要配套設(shè)備明細(xì)、可開展的檢定或校準(zhǔn)項目等信息。

溯源管理模塊中溯源過程管理子模塊實現(xiàn)了計量器具歷次溯源信息的軌跡記錄，建標(biāo)單位可以針對每次溯源記錄生成相應(yīng)的計量《檢定證書》、《檢定結(jié)果通知書》、《校準(zhǔn)證書》，證書編號由系統(tǒng)自動生成，保證并發(fā)情況下，編號唯一。系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)了計量器具的送檢和收件功能，可以方便地生成《量值溯源委托書》。

2.4 計量監(jiān)督管理

圖2 管理過程流轉(zhuǎn)圖

為嚴(yán)格杜絕計量器具超周期送檢和超期使用的情況，超期預(yù)警模塊對在用、備用和待檢狀態(tài)下的計量器具進(jìn)行預(yù)警，已超期器具用紅色預(yù)警，10天內(nèi)到期器具用橙色提醒，10～30天后到期器具用白色關(guān)注。

計量管理問題通報模塊，實現(xiàn)了計量問題的發(fā)現(xiàn)記錄、整改落實、信息公開功能，搭建了計量監(jiān)督部門與被監(jiān)督部門之間的信息橋梁，進(jìn)一步提高了計量管理工作質(zhì)量。

2.5 信息共享平臺建設(shè)

信息共享平臺建設(shè)主要實現(xiàn)各種信息的電子化、網(wǎng)絡(luò)化和共享化，目前建設(shè)有工作動態(tài)、專業(yè)知識、法律法規(guī)和資料下載等欄目。

3 系統(tǒng)架構(gòu)與實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)實現(xiàn)采用B/S結(jié)構(gòu)，極少部分事務(wù)邏輯在前端（Browser）實現(xiàn)，主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端（Server）實現(xiàn)，大大簡化了客戶端電腦載荷，減輕了系統(tǒng)維護與升級的成本和工作量，降低了用戶的總體成本（TCO）。

3.2 系統(tǒng)實現(xiàn)

系統(tǒng)采用MVC三層（3-tier）架構(gòu)模式，實現(xiàn)Web系統(tǒng)的職能分工。 Model層實現(xiàn)系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)邏輯，View層用于與用戶的交互，Controller層是Model與View之間溝通的橋梁。具體實現(xiàn)采用基于MVC架構(gòu)自主研發(fā)的TADSUITE程序框架。它采用攔截器的機制來處理用戶的請求，這樣的設(shè)計使得業(yè)務(wù)邏輯控制器能夠與Servlet API完全脫離開，在View層只支持Freemarker引擎或自定義模式，在Controller和Modal層增加了JDBC數(shù)據(jù)源和登錄會話AuthClient的支持。

瀏覽器端采用的技術(shù)有：jQuery、AJAX、Freemarker、CSS、HTML、JavaScript、Flash。

服務(wù)器端采用Java EE（Java Platform，Enterprise Edition）平臺架構(gòu)，實現(xiàn)可移植、健壯、可伸縮且安全的服務(wù)器端 Java 應(yīng)用程序。數(shù)據(jù)庫采用Oracle Database。

3.3 證書生成

基于計量器具種類繁多，技術(shù)檢定項點各異，手工生成計量證書工作量大的特點，系統(tǒng)采用Aspose.Words技術(shù)實現(xiàn)文檔對象模板的自定義設(shè)計，支持靈活的文檔格式轉(zhuǎn)換和電子郵件合并，具有平臺獨立性。證書生成流程如圖3所示。

圖3 證書生成流程

3.4 統(tǒng)計分析

統(tǒng)計分析模塊基于商業(yè)級數(shù)據(jù)圖表Enterprise Charts實現(xiàn)，它是一個底層依賴輕量級Canvas類庫ZRender的純Javascript圖表庫，可以流暢地運行在PC和移動設(shè)備上，兼容當(dāng)前絕大部分瀏覽器，可實現(xiàn)直觀、生動、可交互并且可高度個性化定制的數(shù)據(jù)可視化圖表。

4 推廣應(yīng)用

經(jīng)過反復(fù)的系統(tǒng)測試和修正，目前該系統(tǒng)已在昆明鐵路局13個建標(biāo)單位和7個非建標(biāo)單位推廣使用，實現(xiàn)了管理標(biāo)準(zhǔn)和管理流程的統(tǒng)一，提升了管理效率，減少了現(xiàn)場班組的維護工作量，使用方便、實用。

同時，為了更好地促進(jìn)計量管理信息化工作，重新修訂了《昆明鐵路局計量管理辦法》（昆鐵總〔2015〕124號），公布了《昆明鐵路局計量管理信息系統(tǒng)運維管理辦法》（昆鐵總〔2015〕125號）。

5 結(jié)束語

本文根據(jù)昆明鐵路局在鐵路計量管理信息化建設(shè)方面的情況，對提升鐵路局及站段計量管理水平、規(guī)范計量器具超周期預(yù)警管理、證書自動生成等方面進(jìn)行了深入研究，提出了鐵路局計量管理信息系統(tǒng)，希望以此提供相應(yīng)的參考，并相互交流學(xué)習(xí)。

[1]洪生偉.計量管理[M].北京：中國質(zhì)檢出版社， 2012.

[2]苗 喻.企業(yè)計量管理與監(jiān)督[M].北京：中國質(zhì)檢出版社，2011.

[3]Nicholas C.Zakas.JavaScript.高級程序設(shè)計[M].北京：人民郵電出版社，2012.

[4]陶國榮.jQuery權(quán)威指南[M].北京：機械工業(yè)出版社,2013.

[5]（美）CayS.Horstmann,Gary Cornell.JAVA核心技術(shù)卷I：基礎(chǔ)知識[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008.

[6]（美）CayS.Horstmann,Gary Cornell.JAVA核心技術(shù)卷II：高級特性[M].北京：機械工業(yè)出版社,2008.

[7]（英）Jonathan Lewis.Oracle核心技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社,2013.

[8]（美）KarenMorton,KerryOsborne,RobynSands.Oracle SQL高級編程[M].北京：人民郵電出版社，2011.

責(zé)任編輯 楊琍明

Measurement Management Information System for railway administration

MA Qingyong1,WANG Xinhua2
(1.Institute of Information Technology,Kunming Railway Administration,Kunming 650011,China;2.Chief Engineer Offce,Kunming Railway Administration,Kunming 650011,China)

In depth analysis of the diffculties in the measurement management of the feld,this article expounded the overall design and implementation process of the Measurement Management Information System for the railway administration and the application of the System.The System was based on the basic management of measuring instruments,used to standardize dynamic process management such as fner measurement traceability system and the supervision management of measurement,implement the automatic generation of measurement certificate,notice,proxy.

measurement management;measurement traceability;measurement certifcate

U29：TP39

A

1005-8451（2016）04-0038-04

2015-10-09

昆明鐵路局科技研究開發(fā)計劃（K13Z63）。

馬清勇，工程師；王新華，工程師。