产品测试数据管理系统开发与应用

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摘要：针对铁路信号设备在测试过程中会产生大批测试数据，记录和分析这些数据，有助于发现和解决铁路信号设备存在的问题，进一步提升铁路信号设备的安全性和可靠性，开发了一种测试数据管理系统。系统的应用实现测试数据保存、查询、分析、统计，平台统一化，为最大化的发挥测试数据的价值提供了有效的技术手段。

关键词：测试数据；安全性；可靠性；数据存储；测试数据管理系统

随着高铁技术的发展，铁路信号设备的生产数量越来越多，产品种类越来越多样化，车间生产情况的复杂成度也越来越高。其设计、制造和测试成为信号产品的三大关键环节。目前对信号产品的设计与制造环节投入较大，基本上实现了信息化管理，而对于产品测试环节投入则相对较少。目前本企业拥有自制和外购的测试设备大约40余种，100多台，测试设备种类繁杂，形制不一，无统一标准，软件操作，数据存储方式等都存在较大差异，不方便统一管理，测试数据缺乏可应用性。而且很多手动、半自动测试设备都不具备数据存储功能，部分自动测试设备也无数据存储功能。如何将测试数据也纳入到企业统一的信息化管理中，已成为企业日益关心的话题。提供一款实现产品测试数据查询、分析便利化，平台统一化，最大化发挥测试数据价值的工具，显得及其必要，将有助于生产制造及设计单位找出变化趋势，从而在设计或制造中采取一定的设计或工艺改进。

1系统简介

产品测试数据管理系统目前已经与安全型继电器接点电阻测试台、CXG型自动过分相测试台、50Hz相敏轨道电路测试台、JYJXC-160/260二启动继电器试验台、电缆测试台等相关测试工装连接，测试数据已经上传至该系统，并能对已上传的测试数据进行数据处理和可视化操作。数据采集、数据分析具有数据量大、精度高、处理复杂等特点，该系统平台采用B/S架构，该系统的核心程序运行在连接网络的Web服务器上。该服务器拥有各种必要的软、硬件配置，配备专门的应用服务器和数据库服务器。系统运行时，系统用户应用浏览器登录测试数据管理系统，系统将根据用户登录的用户名判别该用户的权限。在权限许可的情况下，Oracle数据库接收用户的访问请求，并建立Oracle数据库连接，从数据库中读取用户访问的数据，将其返回到用户，访问结果在浏览器上显示出来。系统的体系结构如图1所示。整个测试数据管理系统的用户涵盖了企业管理决策人员、车间测试人员、车间管理人员、生产检验人员，技术开发人员，支持多用户操作。各级用户根据自己的需求在企业内任何连入网络的计算机或测试设备上登录该系统然后进行相应的查询操作，共同完成系统操作任务。这样就加强了企业内部的协同工作能力，加速测试结果的传递，降低企业的生产成本，提高了测试效率，弥补了以往管理系统的各种缺陷。

2应用架构

产品测试数据管理系统基于VisualStudio平台进行开发，系统设计采用数据访问层，业务逻辑层和用户交互层的三层应用架构，如图2所示。数据访问层：负责对测试数据、用户信息等数据进行增、删、改、查操作，其中产品测试数据尽可进行增、查操作。数据的来源可允许是access或sqlserver，甚至是其他可解析文件。该层将不同测试工装上传的测试数据数据根据数据协议进行解析，生成条码列名称和测试日期名称相同的数据，提供给业务逻辑层调用。业务逻辑层：业务逻辑层是连接用户和产品测试数据的桥梁，该层接收用户对数据访问的请求，执行查询、统计、分析任务并从数据库提取数据，然后将查询到的数据反馈给用户。业务逻辑层主要执行系统的核心操作，如产品测试数据的处理。用户交互层：用户交互层向使用人员提供简单直观的人机交互界面。使用人员可以通过用户交互层下达各类操作命令，实时查询、统计、分析相关数据。2.1数据访问层。数据访问层负责整个产品测试数据管理系统数据的交互，直接对Oracle进行操作，例如管理Oracle数据库连接、保存数据、查询数据、封装查询结果等。2.2业务逻辑层。业务逻辑层是产品测试数据管理系统的核心功能，主要负责对不同产品测试数据进行统计、分析。这一层由测试数据管理和数据通信两部分组成。2.2.1测试数据管理。测试数据管理是业务逻辑层最核心的功能，主要包含权限管理、配置管理和数据处理三部分。（1）权限管理根据系统用户所属部门及职务分配用户权限，相应部门只能查看所属部门加工产品的测试数据。（2）配置管理根据不同测试台的测试数据需求，每台测试台所使用的数据上传模块配置文件都会不同，因此在开始上传数据之前，首先要对上传软件进行配置，包括数据库类型，数据库存放路径，需要上传的数据表名称，产品条码代号，测试时间名称，目标数据库地址，目标数据库表名称等生成配置文件，或者在原有配置文件的基础上稍作修改后开始上传，减少了数据上传准备工作，提高了工作效率。（3）数据处理在数据上传过程中，对接收的测试数据进行去重复操作，然后筛选不同类型的产品，按产品进行统计，统计结果保存到相应产品的统计报表中。2.2.2数据通信。数据通信包括系统与测试工装通信、系统内部数据与查询客户端之间的通信两部分。其中与测试工装通讯是核心，基于以太网实现依照设定的指令集控制测试设备，以及接收测试设备上传的测试数据。系统内部数据与查询客户端通过TCP协议，实现了测试数据的同步访问。2.3用户交互层。用户交互层为用户提供良好的人机交互界面，响应用户操作命令，以测试值或柱状图、折线图的方式显示查询结果。图形用户界面GUI基于RDLC制作，对界面显示风格进行统一设计。2.4业务逻辑组成。用户可按权限的不同实现不同产品的数据查询、数据统计、报表输出等多种需求，以继电器用户为例，重点介绍一下模块。2.4.1数据上传模块。在测试设备第一次上传测试数据之前应首先对数据上传程序进行数据配置，选择本地数据库类型，然后设置本地数据库存储地址或数据库连接字符串，然后选择需要上传的数据表名称，随后设置目标数据库链接字符串、目标数据库名称、目标表名称，以及其他一些信息保存。上传软件读取本地测试数据报表中的未上传数据，然后逐条上传至目标数据库，根据返回数据判断上传是否成功，如果上传成功则修改该条数据的上传状态，然后进行下一条测试记录的上传。2.4.2数据查询模块。用户登录系统后，选择需要查询的产品名称，然后输入产品条码或测试日期，点击查询按钮即可得到符合查询条件的测试数据。2.4.3数据统计模块。系统读取数据库中的产品测试数据表信息，然后循环读取每个测试表中的数据，对每条数据进行分析，首先从中分析提取出产品名称，然后解析检验结果列，根据检验结果判断该条数据是否合格，最后提取测试时间，然后根据产品名称和测试时间查找统计表中是否有对应信息，如果没有则插入该条数据，如果已存在相应数据，则更新相应的数据记录。2.4.4测试台接入模块。系统留有新测试台接入接口，用户只要在测试设备上安装数据上传软件，并进行相应的配置，同时数据分析模块也需进行相应的配置。

3系统工作流程

在测试设备开机时，自动启动数据上传软件，数据上传软件自动检测已设置的本地数据库表中是否有未上传的测试数据，发现未上传数据则立即上传至数据库服务器，数据库服务器收到数据后，首先进行处理，如发现重复数据则马上删除，如果不是重复数据则进行数据分析，分析结果会自动更新到统计表。用户登录系统后，数据统计页面即可看到最近一周产品的相应数据。进入查询页面按照搜索条件查询测试数据，即可得到对应的数据记录，用户还可根据权限进行其他的操作。

4结束语

基于C#.NET平台开发了产品测试数据管理系统，目前开始应用于安全型继电器接点电阻测试台、JYJXC-160/260二启动继电器试验台、CXG型自动过分相测试台、机车信号测试台、50Hz相敏轨道电路测试台、电缆测试台。系统采用数据访问层、业务逻辑层和用户交互层的三层架构模式，解决了无法对测试工装的测试数据进行实时监控，无法实现对各类测试数据统一管理的问题。系统的应用为用户提供了良好的人机交互界面。为测试数据的有效利用提供了解决办法。测试数据管理系统实现了各型号产品的测试记录的统计、分析，为以后的改进提供了依据。提高测试数据利用率，实现了数据共享与传递。

参考文献：

[1]徐小亚，谢延华.基于Oracle数据库的备份和恢复分析[J].信息安全与技术，2014，5（3）.

[2]李刚.疯狂HTML5/CCS3/JavaScript讲义[M].北京：电子工业出版社，2014.

[3]唐容.基于B/S架构数据管理系统的设计与实现[D].南京：东南大学，2015.

[4]刘芬.数据库管理系统中查询优化的设计和实现[J].信息安全与技术，2014，5（2）：82-84.

作者:孙海东 王诗贺 鞠晓辉 单位:1.沈阳铁路信号有限责任公司 2.中国铁路沈阳局集团有限公司沈阳高铁维修段