牛江波 （安徽省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院，安徽 蚌埠 233000）

1 引言

目前土工試驗(yàn)行業(yè)開(kāi)工過(guò)程基本采用手工記錄，數(shù)據(jù)都是紙質(zhì)的，無(wú)法較好地進(jìn)行二次利用，各個(gè)單項(xiàng)試驗(yàn)也缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算軟件，即使有對(duì)應(yīng)的計(jì)算軟件，也是標(biāo)準(zhǔn)不一，有單位自己設(shè)計(jì)的，也有不同儀器廠家的，最終無(wú)法把各個(gè)單項(xiàng)試驗(yàn)有機(jī)地整合在一起，在最后形成土工試驗(yàn)總表時(shí)，需要手工分別錄入不同軟件或手工計(jì)算得到的試驗(yàn)成果，然后再對(duì)應(yīng)各個(gè)單項(xiàng)試驗(yàn)成果與紙質(zhì)版的開(kāi)土記錄對(duì)土工試驗(yàn)成果進(jìn)行人工校核、審查工作，由于土工試驗(yàn)成果包含有大量的數(shù)值型數(shù)據(jù)，這種方法不但效率低下，而且很容易發(fā)生漏輸、漏檢、錯(cuò)輸?shù)确矫娴娜藶樾藻e(cuò)誤，筆者開(kāi)發(fā)的本系統(tǒng)較好地解決了這一系列的問(wèn)題。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能設(shè)計(jì)

土工試驗(yàn)開(kāi)土、匯總分析系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu)，分為服務(wù)器端與客戶端兩層。其中服務(wù)器端運(yùn)行系統(tǒng)服務(wù)程序以及SQLserver2008數(shù)據(jù)庫(kù)程序，客戶端又分為開(kāi)土客戶端與匯總分析客戶端，開(kāi)土客戶端運(yùn)行在平板設(shè)備上，輕巧方便，主要用于現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)土工作，匯總分析客戶端運(yùn)行在個(gè)人電腦上，方便操作辦公。

系統(tǒng)主要功能包括：工程項(xiàng)目信息管理、導(dǎo)入土樣名稱形成土工總表、開(kāi)土過(guò)程電子記錄、單項(xiàng)試驗(yàn)成果上傳、單項(xiàng)試驗(yàn)成果下載、匯總某單項(xiàng)試驗(yàn)成果、匯總?cè)繂雾?xiàng)試驗(yàn)成果、土工成果自動(dòng)校審標(biāo)紅、數(shù)據(jù)庫(kù)備份與還原。

2.2 系統(tǒng)主要技術(shù)

2.2.1 SQLserver2008數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)及應(yīng)用

SQLserver2008數(shù)據(jù)庫(kù)是Microsoft公司推出的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，它可以將結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化文檔的數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、搜索、同步、報(bào)告和分析之類的操作，允許使用Microsoft.NET和Visual Studio開(kāi)發(fā)的自定義應(yīng)用程序中使用數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)庫(kù)中建有三種類型的表，一種是用戶表，該表用于存儲(chǔ)系統(tǒng)用戶信息及設(shè)置相應(yīng)權(quán)限；一種是工程信息表，該表用于存儲(chǔ)相應(yīng)年度的土工試驗(yàn)工程項(xiàng)目信息；最后一種是具體項(xiàng)目的土工試驗(yàn)成果表。在系統(tǒng)中利用結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言SQL進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢、刪除、修改、分析等操作。

2.2.2 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)編程

TCP是傳輸控制協(xié)議的簡(jiǎn)稱，是TCP/IP體系中面向連接的運(yùn)輸層協(xié)議，在網(wǎng)絡(luò)中提供全雙工的和可靠的服務(wù)。在編寫(xiě)TCP應(yīng)用程序時(shí)，必須先建立TCP連接。一旦通信雙方建立了TCP連接，連接中的任何一方都能向?qū)Ψ桨l(fā)送數(shù)據(jù)和接收對(duì)方發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)，其中的數(shù)據(jù)是以字節(jié)流的形式進(jìn)行傳輸?shù)?。利用TCP進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程時(shí)，.NET框架提供了兩種工作方式，一種是同步工作方式，另一種是異步工作方式，本系統(tǒng)采用同步工作方式。

2.2.3 多線程與線程同步

一個(gè)進(jìn)程可以包括一個(gè)或多個(gè)線程，線程是操作系統(tǒng)分配處理器時(shí)間的基本單元，在進(jìn)程中可以有多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行代碼，本系統(tǒng)利用多線程技術(shù)大大提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理速度，提高了用戶體驗(yàn)度。同時(shí)又因?yàn)檫@些線程要在同一時(shí)間段內(nèi)反復(fù)操作同一工程的土工總表，為了系統(tǒng)穩(wěn)定，對(duì)這些線程進(jìn)行了同步操作。

2.2.4 土工試驗(yàn)專業(yè)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)集成化

筆者在多年的的土工試驗(yàn)工作中，潛心學(xué)習(xí)研究，增長(zhǎng)了不少的專業(yè)知識(shí)，積累了較為豐富的工作經(jīng)驗(yàn)。比如根據(jù)土的組成與狀態(tài)去判斷土的物理、力學(xué)指標(biāo)，這些指標(biāo)大約有一個(gè)范圍值，以及根據(jù)這些指標(biāo)的內(nèi)在聯(lián)系來(lái)判斷具體某個(gè)指標(biāo)合適與否等。筆者把這些知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)從日常工作中提練出來(lái)，形成了一些具體的規(guī)則，并把這些規(guī)則利用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言集成了土工試驗(yàn)開(kāi)土、匯總分析系統(tǒng)中，以輔助試驗(yàn)人員進(jìn)行成果分析。

2.2.5 利用.NET平臺(tái)操作EXCEL文件

在.NET平臺(tái)中引入相應(yīng)的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)文件以及對(duì)應(yīng)的命令空間和相關(guān)對(duì)象，利用這些對(duì)象中的一系列屬性與方法，便可把系統(tǒng)中操作所得到數(shù)據(jù)導(dǎo)出到EXCEL文件中，并對(duì)EXCEL文件進(jìn)行所需要的編輯、修改等操作。

3 系統(tǒng)應(yīng)用

3.1 開(kāi)土客戶端應(yīng)用

開(kāi)土客戶端運(yùn)行在平板設(shè)備上，它可以自動(dòng)讀取勘察部門送來(lái)的土樣送樣單上的土樣信息，然后把這些信息存儲(chǔ)到服務(wù)器端的SQLSERVER數(shù)據(jù)庫(kù)中。當(dāng)開(kāi)始開(kāi)土作業(yè)時(shí)，打開(kāi)開(kāi)土客戶端，從服務(wù)器端的SQLSERVER數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)出當(dāng)前的開(kāi)土土樣，在開(kāi)土客戶端的對(duì)應(yīng)位置處輸入土樣的描述信息。開(kāi)土客戶端可以對(duì)當(dāng)前土樣進(jìn)行拍照，把照片存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中以保留圖片信息，這樣可以使土樣描述信息更為豐富。開(kāi)土結(jié)束后，點(diǎn)擊生成總表的功能按鈕，便可自動(dòng)生成土工總表框架，總表中包括土樣名稱、取土深度、土樣描述信息等內(nèi)容，供后期的分析校審工作參考。

3.2 匯總分析客戶端應(yīng)用

上圖是匯總分析客戶端的一個(gè)主要界面，當(dāng)從某個(gè)客戶端添加工程信息后，這些信息便會(huì)存儲(chǔ)至服務(wù)器端SQLSERVER數(shù)據(jù)庫(kù)中，其它的匯總分析客戶端就可以從服務(wù)器端訪問(wèn)所需要的工程信息。本客戶端還可以對(duì)工程信息進(jìn)行修改、刪除等編輯操作。其中的“上傳”按鈕可以自動(dòng)搜索運(yùn)行當(dāng)前客戶端的計(jì)算機(jī)上都有哪些單項(xiàng)試驗(yàn)的成果，搜索到后，把這些試驗(yàn)成果上傳至系統(tǒng)服務(wù)器端，配合開(kāi)土客戶端也上傳的土工總表框架，就可在服務(wù)器端形成一整套的原始試驗(yàn)成果。當(dāng)需要生成完整的土工試驗(yàn)總表時(shí)，只需通過(guò)“下載“按鈕，把所有上傳過(guò)的原始試驗(yàn)成果下載至本地計(jì)算機(jī)，然后通過(guò)點(diǎn)擊”物理“等匯總單項(xiàng)試驗(yàn)的按鈕來(lái)匯總單項(xiàng)試驗(yàn)，或通過(guò)點(diǎn)擊”匯總?cè)俊鞍粹o來(lái)匯部所有單項(xiàng)試驗(yàn)成果，這樣就得到了一個(gè)完整的土工試驗(yàn)成果總表。”自動(dòng)校核“按鈕負(fù)責(zé)自動(dòng)校核上述得到土工試驗(yàn)成果總表，對(duì)不符合土工試驗(yàn)規(guī)范的或是不在土工試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)范圍內(nèi)的又或是操作失誤造成的異常數(shù)據(jù)都會(huì)自動(dòng)標(biāo)紅或改正后再標(biāo)紅，以供專業(yè)負(fù)責(zé)人再重點(diǎn)分析判斷。匯總、校核土工試驗(yàn)成果總表后，可以下載總表至本地計(jì)算機(jī)指定位置處。

4 小結(jié)

該系統(tǒng)可以對(duì)土工試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行有效管理，方便了試驗(yàn)人員的日常辦公與交流。其中開(kāi)土客戶端既存有電子版的開(kāi)土信息，又可以保留開(kāi)土照片，不但為后期的匯總、分析、校核提供了便利，也是一種創(chuàng)新。匯總、分析客戶端可以自動(dòng)生成土工試驗(yàn)成果總表，并自動(dòng)進(jìn)行校審。本系統(tǒng)節(jié)約了大量的人力，極大地提高了生產(chǎn)效率，避免了手工輸入錯(cuò)誤，并結(jié)合一線大量生產(chǎn)所得到的寶貴經(jīng)驗(yàn)來(lái)對(duì)成果數(shù)據(jù)進(jìn)行校審，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，也為土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)成果的準(zhǔn)確與可靠增加了一道保障，有著切實(shí)的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。