產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的開發(fā)與應用

孫海東 王詩賀 鞠曉輝

摘? 要：針對鐵路信號設備在測試過程中會產(chǎn)生大批測試數(shù)據(jù)，記錄和分析這些數(shù)據(jù)，有助于發(fā)現(xiàn)和解決鐵路信號設備存在的問題，進一步提升鐵路信號設備的安全性和可靠性，開發(fā)了一種測試數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。系統(tǒng)的應用實現(xiàn)測試數(shù)據(jù)保存、查詢、分析、統(tǒng)計，平臺統(tǒng)一化，為最大化的發(fā)揮測試數(shù)據(jù)的價值提供了有效的技術手段。

關鍵詞：測試數(shù)據(jù);安全性;可靠性;數(shù)據(jù)存儲;測試數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

中圖分類號：TP315 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）09-0186-03

Abstract： In view of the fact that railway signal equipment will produce a large number of test data in the process of testing， recording and analyzing these data is helpful to find and solve the problems existing in railway signal equipment and further improve the safety and reliability of railway signal equipment. A test data management system is developed. The application of the system realizes the preservation， query， analysis and statistics of the test data， unifies the platform， and maximizes the value of the test data， which provides an effective technical means.

Keywords： test data; security; reliability; data storage; test data management system

隨著高鐵技術的發(fā)展，鐵路信號設備的生產(chǎn)數(shù)量越來越多，產(chǎn)品種類越來越多樣化，車間生產(chǎn)情況的復雜成度也越來越高。其設計、制造和測試成為信號產(chǎn)品的三大關鍵環(huán)節(jié)。目前對信號產(chǎn)品的設計與制造環(huán)節(jié)投入較大，基本上實現(xiàn)了信息化管理，而對于產(chǎn)品測試環(huán)節(jié)投入則相對較少。目前本企業(yè)擁有自制和外購的測試設備大約40余種，100多臺，測試設備種類繁雜，形制不一，無統(tǒng)一標準，軟件操作，數(shù)據(jù)存儲方式等都存在較大差異，不方便統(tǒng)一管理，測試數(shù)據(jù)缺乏可應用性。而且很多手動、半自動測試設備都不具備數(shù)據(jù)存儲功能，部分自動測試設備也無數(shù)據(jù)存儲功能。如何將測試數(shù)據(jù)也納入到企業(yè)統(tǒng)一的信息化管理中，已成為企業(yè)日益關心的話題。提供一款實現(xiàn)產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)查詢、分析便利化，平臺統(tǒng)一化，最大化發(fā)揮測試數(shù)據(jù)價值的工具，顯得及其必要，將有助于生產(chǎn)制造及設計單位找出變化趨勢，從而在設計或制造中采取一定的設計或工藝改進。

1 系統(tǒng)簡介

產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)目前已經(jīng)與安全型繼電器接點電阻測試臺、CXG型自動過分相測試臺、50Hz相敏軌道電路測試臺、JYJXC-160/260二啟動繼電器試驗臺、電纜測試臺等相關測試工裝連接，測試數(shù)據(jù)已經(jīng)上傳至該系統(tǒng)，并能對已上傳的測試數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理和可視化操作。數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析具有數(shù)據(jù)量大、精度高、處理復雜等特點，該系統(tǒng)平臺采用B/S架構，該系統(tǒng)的核心程序運行在連接網(wǎng)絡的Web服務器上。該服務器擁有各種必要的軟、硬件配置，配備專門的應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器。系統(tǒng)運行時，系統(tǒng)用戶應用瀏覽器登錄測試數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，系統(tǒng)將根據(jù)用戶登錄的用戶名判別該用戶的權限。在權限許可的情況下，Oracle數(shù)據(jù)庫接收用戶的訪問請求，并建立Oracle數(shù)據(jù)庫連接，從數(shù)據(jù)庫中讀取用戶訪問的數(shù)據(jù)，將其返回到用戶，訪問結果在瀏覽器上顯示出來。系統(tǒng)的體系結構如圖1所示。

整個測試數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的用戶涵蓋了企業(yè)管理決策人員、車間測試人員、車間管理人員、生產(chǎn)檢驗人員，技術開發(fā)人員，支持多用戶操作。各級用戶根據(jù)自己的需求在企業(yè)內任何連入網(wǎng)絡的計算機或測試設備上登錄該系統(tǒng)然后進行相應的查詢操作，共同完成系統(tǒng)操作任務。這樣就加強了企業(yè)內部的協(xié)同工作能力，加速測試結果的傳遞，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高了測試效率，彌補了以往管理系統(tǒng)的各種缺陷。

2 應用架構

產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)基于Visual Studio平臺進行開發(fā)，系統(tǒng)設計采用數(shù)據(jù)訪問層，業(yè)務邏輯層和用戶交互層的三層應用架構，如圖2所示。

數(shù)據(jù)訪問層：負責對測試數(shù)據(jù)、用戶信息等數(shù)據(jù)進行增、刪、改、查操作，其中產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)盡可進行增、查操作。數(shù)據(jù)的來源可允許是access或sql server，甚至是其他可解析文件。該層將不同測試工裝上傳的測試數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)根據(jù)數(shù)據(jù)協(xié)議進行解析，生成條碼列名稱和測試日期名稱相同的數(shù)據(jù)，提供給業(yè)務邏輯層調用。

業(yè)務邏輯層：業(yè)務邏輯層是連接用戶和產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)的橋梁，該層接收用戶對數(shù)據(jù)訪問的請求，執(zhí)行查詢、統(tǒng)計、分析任務并從數(shù)據(jù)庫提取數(shù)據(jù)，然后將查詢到的數(shù)據(jù)反饋給用戶。業(yè)務邏輯層主要執(zhí)行系統(tǒng)的核心操作，如產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)的處理。

用戶交互層：用戶交互層向使用人員提供簡單直觀的人機交互界面。使用人員可以通過用戶交互層下達各類操作命令，實時查詢、統(tǒng)計、分析相關數(shù)據(jù)。

2.1 數(shù)據(jù)訪問層

數(shù)據(jù)訪問層負責整個產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的交互，直接對Oracle進行操作，例如管理Oracle數(shù)據(jù)庫連接、保存數(shù)據(jù)、查詢數(shù)據(jù)、封裝查詢結果等。

2.2 業(yè)務邏輯層

業(yè)務邏輯層是產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的核心功能，主要負責對不同產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析。這一層由測試數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)通信兩部分組成。

2.2.1 測試數(shù)據(jù)管理

測試數(shù)據(jù)管理是業(yè)務邏輯層最核心的功能，主要包含權限管理、配置管理和數(shù)據(jù)處理三部分。

（1）權限管理

根據(jù)系統(tǒng)用戶所屬部門及職務分配用戶權限，相應部門只能查看所屬部門加工產(chǎn)品的測試數(shù)據(jù)。

（2）配置管理

根據(jù)不同測試臺的測試數(shù)據(jù)需求，每臺測試臺所使用的數(shù)據(jù)上傳模塊配置文件都會不同，因此在開始上傳數(shù)據(jù)之前，首先要對上傳軟件進行配置，包括數(shù)據(jù)庫類型，數(shù)據(jù)庫存放路徑，需要上傳的數(shù)據(jù)表名稱，產(chǎn)品條碼代號，測試時間名稱，目標數(shù)據(jù)庫地址，目標數(shù)據(jù)庫表名稱等生成配置文件，或者在原有配置文件的基礎上稍作修改后開始上傳，減少了數(shù)據(jù)上傳準備工作，提高了工作效率。

（3）數(shù)據(jù)處理

在數(shù)據(jù)上傳過程中，對接收的測試數(shù)據(jù)進行去重復操作，然后篩選不同類型的產(chǎn)品，按產(chǎn)品進行統(tǒng)計，統(tǒng)計結果保存到相應產(chǎn)品的統(tǒng)計報表中。

2.2.2 數(shù)據(jù)通信

數(shù)據(jù)通信包括系統(tǒng)與測試工裝通信、系統(tǒng)內部數(shù)據(jù)與查詢客戶端之間的通信兩部分。其中與測試工裝通訊是核心，基于以太網(wǎng)實現(xiàn)依照設定的指令集控制測試設備，以及接收測試設備上傳的測試數(shù)據(jù)。系統(tǒng)內部數(shù)據(jù)與查詢客戶端通過TCP協(xié)議，實現(xiàn)了測試數(shù)據(jù)的同步訪問。

2.3 用戶交互層

用戶交互層為用戶提供良好的人機交互界面，響應用戶操作命令，以測試值或柱狀圖、折線圖的方式顯示查詢結果。圖形用戶界面GUI基于RDLC制作，對界面顯示風格進行統(tǒng)一設計。

2.4 業(yè)務邏輯組成

用戶可按權限的不同實現(xiàn)不同產(chǎn)品的數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、報表輸出等多種需求，以繼電器用戶為例，重點介紹一下模塊。

2.4.1 數(shù)據(jù)上傳模塊

在測試設備第一次上傳測試數(shù)據(jù)之前應首先對數(shù)據(jù)上傳程序進行數(shù)據(jù)配置，選擇本地數(shù)據(jù)庫類型，然后設置本地數(shù)據(jù)庫存儲地址或數(shù)據(jù)庫連接字符串，然后選擇需要上傳的數(shù)據(jù)表名稱，隨后設置目標數(shù)據(jù)庫鏈接字符串、目標數(shù)據(jù)庫名稱、目標表名稱，以及其他一些信息保存。上傳軟件讀取本地測試數(shù)據(jù)報表中的未上傳數(shù)據(jù)，然后逐條上傳至目標數(shù)據(jù)庫，根據(jù)返回數(shù)據(jù)判斷上傳是否成功，如果上傳成功則修改該條數(shù)據(jù)的上傳狀態(tài)，然后進行下一條測試記錄的上傳。

2.4.2 數(shù)據(jù)查詢模塊

用戶登錄系統(tǒng)后，選擇需要查詢的產(chǎn)品名稱，然后輸入產(chǎn)品條碼或測試日期，點擊查詢按鈕即可得到符合查詢條件的測試數(shù)據(jù)。

2.4.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊

系統(tǒng)讀取數(shù)據(jù)庫中的產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)表信息，然后循環(huán)讀取每個測試表中的數(shù)據(jù)，對每條數(shù)據(jù)進行分析，首先從中分析提取出產(chǎn)品名稱，然后解析檢驗結果列，根據(jù)檢驗結果判斷該條數(shù)據(jù)是否合格，最后提取測試時間，然后根據(jù)產(chǎn)品名稱和測試時間查找統(tǒng)計表中是否有對應信息，如果沒有則插入該條數(shù)據(jù)，如果已存在相應數(shù)據(jù)，則更新相應的數(shù)據(jù)記錄。

2.4.4 測試臺接入模塊

系統(tǒng)留有新測試臺接入接口，用戶只要在測試設備上安裝數(shù)據(jù)上傳軟件，并進行相應的配置，同時數(shù)據(jù)分析模塊也需進行相應的配置。

3 系統(tǒng)工作流程

在測試設備開機時，自動啟動數(shù)據(jù)上傳軟件，數(shù)據(jù)上傳軟件自動檢測已設置的本地數(shù)據(jù)庫表中是否有未上傳的測試數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)未上傳數(shù)據(jù)則立即上傳至數(shù)據(jù)庫服務器，數(shù)據(jù)庫服務器收到數(shù)據(jù)后，首先進行查重處理，如發(fā)現(xiàn)重復數(shù)據(jù)則馬上刪除，如果不是重復數(shù)據(jù)則進行數(shù)據(jù)分析，分析結果會自動更新到統(tǒng)計表。用戶登錄系統(tǒng)后，數(shù)據(jù)統(tǒng)計頁面即可看到最近一周產(chǎn)品的相應數(shù)據(jù)。進入查詢頁面按照搜索條件查詢測試數(shù)據(jù)，即可得到對應的數(shù)據(jù)記錄，用戶還可根據(jù)權限進行其他的操作。

4 結束語

基于C#.NET平臺開發(fā)了產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，目前開始應用于安全型繼電器接點電阻測試臺、JYJXC-160/260二啟動繼電器試驗臺、CXG型自動過分相測試臺、機車信號測試臺、50Hz相敏軌道電路測試臺、電纜測試臺。系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務邏輯層和用戶交互層的三層架構模式，解決了無法對測試工裝的測試數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控，無法實現(xiàn)對各類測試數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理的問題。系統(tǒng)的應用為用戶提供了良好的人機交互界面。為測試數(shù)據(jù)的有效利用提供了解決辦法。測試數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)實現(xiàn)了各型號產(chǎn)品的測試記錄的統(tǒng)計、分析，為以后的改進提供了依據(jù)。提高測試數(shù)據(jù)利用率，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享與傳遞。

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