基于VB的實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境設(shè)施參數(shù)快速計(jì)算器開發(fā)與應(yīng)用初探*

劉 巍 趙明海 侯豐田 張 瀟 劉志國 張心妍 梁春南

(中國食品藥品檢定研究院，北京 102629)

隨著生物醫(yī)藥、醫(yī)療器械、保健食品等領(lǐng)域的快速發(fā)展，各企業(yè)、高校、科研機(jī)構(gòu)的動物實(shí)驗(yàn)量及對實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施的需求也急劇增加。截至2021年3月31日，北京地區(qū)的實(shí)驗(yàn)動物屏障環(huán)境生產(chǎn)設(shè)施和實(shí)驗(yàn)設(shè)施總面積均位列全國之首[1]。截至2021年，北京共有235家實(shí)驗(yàn)動物生產(chǎn)、使用單位[2]。本單位于2010年獲得中國計(jì)量認(rèn)證(CMA)和中國合格評定國家認(rèn)可委員會(CNAS)認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施及環(huán)境檢測能力后，每年的業(yè)務(wù)量也在不斷增加。我們不僅需要快速、準(zhǔn)確地完成現(xiàn)場檢測，同時(shí)也需要更快地完成結(jié)果計(jì)算和報(bào)告制作。本文可為快速處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提供一定參考。

1 軟件需求分析

軟件需求分析是為了解用戶實(shí)際目標(biāo)和任務(wù)來設(shè)計(jì)開發(fā)軟件。從用戶需求進(jìn)行分析，軟件功能需求包括環(huán)境條件、飼養(yǎng)動物種類、房間類別等。系統(tǒng)性能設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)響應(yīng)速度快，穩(wěn)定性高。在系統(tǒng)的友好性需求方面，要求設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)具有美觀性，能夠快速找到需要的信息，還要求系統(tǒng)具有很好的兼容性，能夠在大多數(shù)電腦上使用。

1.1 現(xiàn)行國標(biāo)的技術(shù)指標(biāo)多樣

在動物環(huán)境及設(shè)施國家標(biāo)準(zhǔn)GB 14925—2010(以下簡稱國標(biāo))中，有些檢測項(xiàng)目在不同的實(shí)驗(yàn)動物種類、不同的設(shè)施功能、不同的環(huán)境等級中往往對應(yīng)不同的檢測要求[3](表1)。國標(biāo)對屏障環(huán)境設(shè)施的要求，不僅包括生產(chǎn)間/實(shí)驗(yàn)間，還包括輔助用房，這些輔助用房包括潔物儲存室、無害化消毒室、潔凈走廊、污物走廊、入口緩沖間、出口緩沖間、二更、清洗消毒室、淋浴室、一更等。這些輔助用房面積雖然不大，但房間總量并不少，根據(jù)房間功能不同，需要滿足3～7項(xiàng)不同參數(shù)的要求，無形中增加了后期數(shù)據(jù)計(jì)算工作量。

表1 GB 14925—2010中不同條件下的部分技術(shù)指標(biāo)匯總表

在日常檢測中，當(dāng)一個(gè)受檢機(jī)構(gòu)同時(shí)擁有兩種設(shè)施功能，多種設(shè)施環(huán)境時(shí)，除了要求檢測人員自身充分掌握不同情況下對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，報(bào)告匯總?cè)藛T也要準(zhǔn)確無誤地應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，判斷該受檢機(jī)構(gòu)是否滿足技術(shù)要求。

1.2 依靠第三方軟件公司開發(fā)效費(fèi)比較低

通過第三方軟件公司開發(fā)，雖然設(shè)計(jì)上有亮點(diǎn)，但由于軟件開發(fā)工期時(shí)限緊張，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)間有限，導(dǎo)致整個(gè)軟件設(shè)計(jì)質(zhì)量難以控制。在軟件測試過程中，由于前期工作的疏忽，只有上線實(shí)測才能發(fā)現(xiàn)問題和漏洞，這些問題有時(shí)還包括供需不一致的情況，很多的軟件設(shè)計(jì)需要不斷地修改完善。在軟件的開發(fā)設(shè)計(jì)中，難以掌握軟件實(shí)際的開發(fā)力度，把控制軟件質(zhì)量的的工作全部留在測試化解，導(dǎo)致工作效率不高。

1.3 基于VB的計(jì)算軟件優(yōu)勢

Visual Basic是由微軟公司推出的一套可用于開發(fā)Windows環(huán)境下的各類應(yīng)用程序的開發(fā)工具，是一種可視化，真正面向?qū)ο蟆⒉捎檬录?qū)動的結(jié)構(gòu)化高級程序設(shè)計(jì)語言，具有靈活方便、易于擴(kuò)充、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，公認(rèn)的編程效率最高的一種編程方法。

對于結(jié)果計(jì)算工具的選擇，我們通過易用程度、啟動速度、數(shù)據(jù)再錄入速度、可拓展性、系統(tǒng)兼容性等方面分別進(jìn)行橫向比較(表2)。

表2 不同計(jì)算工具的特點(diǎn)

在計(jì)算檢測結(jié)果時(shí)，不論是用桌面計(jì)算器，還是采用含預(yù)制公式的Excel表格，都有各自影響計(jì)算效率的問題。

針對這些問題，用VB解決了這個(gè)問題，同時(shí)縮短了時(shí)長、提高效率并確保結(jié)果準(zhǔn)確。

2 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境檢測計(jì)算軟件

2.1 軟件總體結(jié)構(gòu)

基于VB6界面，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境檢測計(jì)算軟件，軟件中具備初始界面、房間概況界面、房間數(shù)據(jù)界面、飼養(yǎng)間/輔助用房檢測數(shù)據(jù)輸入界面及飼養(yǎng)間/輔助用房計(jì)算結(jié)果界面(圖1)。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

2.2 軟件功能設(shè)計(jì)

對于本次設(shè)計(jì)的軟件，程序流程如下(圖2)。

圖2 程序流程圖

2.3 速度優(yōu)化[4]

2.3.1以隱藏窗體替代卸載窗體：當(dāng)關(guān)閉一個(gè)窗體時(shí)，只要不涉及窗體所顯示數(shù)據(jù)的大量更新，可以采用窗體隱藏的方法(Form_Hide)來提高運(yùn)行速度，隱藏的窗體放入內(nèi)存中，需要占用一定內(nèi)存，但再次調(diào)用時(shí)，該窗體能很快出現(xiàn)，不必執(zhí)行窗體加載時(shí)的一系列初始化工作，所以速度遠(yuǎn)比窗體卸載后重新加載的速度更快。

2.3.2簡化窗體：窗體越復(fù)雜，其加載速度越慢，所以應(yīng)盡可能簡化窗體，減少不必要的控件，這樣也可以提高打開速度。

3 軟件功能的實(shí)現(xiàn)

結(jié)合國標(biāo)中不同檢項(xiàng)和不同房間的關(guān)鍵特點(diǎn)，充分利用程序的邏輯判斷性，通過邏輯判斷類代碼實(shí)現(xiàn)主要功能。

3.1 房間概況

通過對房間名稱文本框(Text 2)進(jìn)行關(guān)鍵字主動檢索，當(dāng)光標(biāo)移動時(shí)可同時(shí)完成動物種類選擇(Combo1)、選擇設(shè)施環(huán)境為“屏障環(huán)境”(Option 4)等功能(如圖3所示)。

圖3 房間概況界面

3.1.1飼養(yǎng)間動物種類自動選擇：當(dāng)房間名稱中明確出現(xiàn)了飼養(yǎng)動物種類的字符時(shí)，如“小鼠飼養(yǎng)間”系統(tǒng)可自動在動物種類列表中選擇小鼠。

If InStr(Text2.Text, “小鼠”) >0 Then

Option3.Visible=False

Combo1.ListIndex=0

……

3.1.2屏障環(huán)境輔助用房檢測項(xiàng)目自動選擇：當(dāng)房間名稱中出現(xiàn)“一更”“緩”“潔”等字符時(shí)，程序可自動識別并按照屏障環(huán)境輔助用房的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行項(xiàng)目勾選。

If InStr(Text2.Text, “一更”) >0 Then ′ 檢索房間名稱關(guān)鍵詞

Check1.Value=1 ′選擇溫度

Check6.Value=1 ′選擇噪聲

Check7.Value=1 ′選擇工作照度

Combo1.Locked=True ′鎖定動物種類列表框

Option4.Value=True ′選擇當(dāng)前環(huán)境等級為屏障環(huán)境

Form3.Check1.Value=1 ′在房間尺寸界面中默認(rèn)為“屏障環(huán)境”

……

3.2 房間尺寸

在實(shí)際檢測過程中，當(dāng)待檢房間平面為非矩形時(shí)，我們將其分割為不同大小的矩形分別測量，并在房間尺寸界面選擇“復(fù)雜形狀空間”，隨后輸入房間長、寬、高等數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動進(jìn)行房間面積、房間容積等數(shù)據(jù)的計(jì)算，并依據(jù)國標(biāo)中部分檢項(xiàng)的布點(diǎn)規(guī)則給出正確的檢測位點(diǎn)數(shù)量(如圖4所示)。

圖4 房間尺寸界面

Private Sub Command1_Click()

Dim Square(5) As Single, Volume(5) As Single, l(5) As Single, W(5) As Single, H(5) As Single, msg As String

Dim i As Integer

If s - 50<=0 Then

Location=5 ′當(dāng)房間面積小于50 m2時(shí)，檢測位點(diǎn)為5個(gè)

ElseIf s - 50 >0 Then

For i=1 To 15

If s - 10 * i<=0 Then ′當(dāng)房間面積大于50 m2時(shí)，每增加10 m2，增加1個(gè)檢測位點(diǎn)。

Exit For

End If

Next i

Location=i

End If

……

3.3 房間檢測數(shù)據(jù)

如圖5所示，結(jié)合我們前幾年的實(shí)際檢測工作，在飼養(yǎng)間檢測界面設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)定房間尺寸<150 m2，除噪聲項(xiàng)目外，其他檢項(xiàng)共預(yù)留了15個(gè)檢測位點(diǎn)。通過對房間尺寸的計(jì)算，獲得待檢位點(diǎn)數(shù)量，并通過對控件數(shù)組(文本框)的規(guī)范，將多余的空白位點(diǎn)進(jìn)行隱藏，這樣當(dāng)窗口載入時(shí)便已完成各檢項(xiàng)所需位點(diǎn)數(shù)量的準(zhǔn)備工作。結(jié)合我們現(xiàn)行的原始記錄格式，我們可以很方便的通過全尺寸鍵盤的小鍵盤區(qū)及“TAB”進(jìn)行數(shù)據(jù)的快速錄入，最終光標(biāo)可移動到“計(jì)算”按鍵。

圖5 房間檢測數(shù)據(jù)界面

For a=0 To 14

If Form2.Check1.Value=0 Then ′溫度

Text4(a).Visible=False

End If

……

3.4 房間檢測結(jié)果

如圖6所示，在房間檢測結(jié)果界面中，系統(tǒng)通過對原始數(shù)據(jù)的計(jì)算，并結(jié)合程序中預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)范圍，當(dāng)檢測結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)字體以變紅、加粗的形式提醒報(bào)告制作人員，檢測結(jié)果不符合規(guī)定。

圖6 房間檢測結(jié)果界面

If Form2.Check1.Value=1 And TA<20 Or TA >26 Then ′溫度

Text4.ForeColor=vbRed

Text4.FontBold=True

End If

4 結(jié)語

隨著實(shí)驗(yàn)動物資源越來越豐富，各地也在不斷為新的資源建設(shè)完善的標(biāo)準(zhǔn)化體系。北京現(xiàn)已為實(shí)驗(yàn)用豬、牛、羊、狨猴、長爪沙鼠等實(shí)驗(yàn)動物分別制定相應(yīng)的環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)，部分技術(shù)參數(shù)指標(biāo)與國標(biāo)不同[5-9]，由于該軟件是自主設(shè)計(jì)，可通過直接增加檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)快速實(shí)現(xiàn)對不同標(biāo)準(zhǔn)要求的環(huán)境檢測的快速計(jì)算，功能設(shè)計(jì)合理，提高了計(jì)算的便利性，節(jié)約了計(jì)算時(shí)間，并且應(yīng)用于環(huán)境檢測工作中，取得了較好的使用效果。該軟件就有良好的可拓展性，可將其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)移植到其他平臺，或與數(shù)據(jù)庫軟件相結(jié)合，便可實(shí)現(xiàn)更多功能，這些還需人們未來繼續(xù)研究。