張清勇

（中國飛機(jī)強(qiáng)度研究所?全尺寸飛機(jī)結(jié)構(gòu)靜力/疲勞航空科技重點試驗室，陜西?西安?710065）

飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗是指針對飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行的一系列物理試驗，用以驗證飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計的正確性或者驗證飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否滿足使用要求[1-2]。其中，試驗時需要大量的位移傳感器和力傳感器對飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控。試驗測控人員負(fù)責(zé)對傳感器進(jìn)行管理、維護(hù)等工作。目前，位移傳感器使用Excel文檔進(jìn)行參數(shù)更新、查詢，數(shù)據(jù)易混亂丟失，且查詢不便；力傳感器使用數(shù)據(jù)庫軟件進(jìn)行管理，但更新工作繁瑣，參數(shù)查詢輸出不便，亟待更有效的數(shù)據(jù)庫管理軟件。一款試驗信息化體系下的強(qiáng)度試驗傳感器管理系統(tǒng)必須有助于試驗測控人員及時準(zhǔn)確獲取傳感器的參數(shù)信息，保障試驗的安全性和測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并輔助單位領(lǐng)導(dǎo)決策，制定科學(xué)的設(shè)備配置方案，提高設(shè)備使用效率。因此，本文采用C#語言作為開發(fā)語言、SQL Server 2008 作為后臺數(shù)據(jù)庫開發(fā)了一款能夠適應(yīng)信息化體系的飛機(jī)強(qiáng)度試驗傳感器管理系統(tǒng)軟件。

1 關(guān)鍵技術(shù)

C#是由C和C++衍生出來的一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。它在繼承C和C++強(qiáng)大功能的同時，去掉了一些復(fù)雜特性。C#以其強(qiáng)大的操作能力、優(yōu)雅的語法風(fēng)格、創(chuàng)新的語言特性和便捷的對面向組件編程的支持成為.NET開發(fā)的首選語言[3]。

系統(tǒng)采用C/S的軟件體系架構(gòu)，利用ClickOnce技術(shù)部署智能客戶端，該技術(shù)可以自行更新基于Windows的應(yīng)用程序，本系統(tǒng)通過網(wǎng)頁發(fā)布，可以安裝在最終用戶的計算機(jī)上，可在本地運行（即使計算機(jī)處于脫機(jī)狀態(tài)），也可以在權(quán)限聯(lián)機(jī)模式下運行，而不必在最終用戶的計算機(jī)上永久性地安裝任何內(nèi)容[4]。

2 系統(tǒng)分析與設(shè)計

2.1 系統(tǒng)需求分析

系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)客戶機(jī)和服務(wù)器端的傳感器數(shù)據(jù)查詢、更新、修改、刪除、輸出、格式輸出等功能；加入普通用戶和管理員用戶權(quán)限設(shè)定。普通用戶僅可以對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、輸出、格式輸出，及普通用戶信息添加、修改、刪除等操作；管理員可以對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入、查詢、更新、輸出、格式輸出及普通用戶和管理員用戶信息添加、修改、刪除等操作。

2.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

根據(jù)系統(tǒng)需求分析，本系統(tǒng)功能設(shè)計分為9個模塊，分別是文件查詢模塊、位移查詢模塊、力查詢模塊、文件更新模塊、位移更新模塊、力更新模塊、修改模塊、用戶信息模塊、更新日志模塊。各模塊實現(xiàn)的主要功能如下。

（1）文件查詢模塊。用戶通過Excel表進(jìn)行傳感器信息查詢。用戶按Excel模板填入待查詢傳感器編號，保存后導(dǎo)入模塊，可按需求查詢傳感器信息（默認(rèn)信息、詳細(xì)信息、自選信息），查詢完畢后可輸出至Excel表中（全部信息輸出或通知單格式輸出）。

（2）位移查詢模塊。用戶通過傳感器號、滿量程（mm）、有效期、更新日期等查詢位移傳感器信息，查詢完畢后可輸出至Excel表中。

（3）力查詢模塊。用戶通過傳感器號、滿量程（kN）、有效期、更新日期等查詢力傳感器信息，查詢完畢后可輸出至Excel表中。

（4）文件更新模塊。分為力傳感器更新和位移傳感器更新。管理員用戶按Excel模板填入待更新傳感器信息，保存后導(dǎo)入模塊進(jìn)行更新。力傳感器更新時只新增傳感器信息入庫，不改變原數(shù)據(jù)庫信息；位移傳感器更新時會刪除原數(shù)據(jù)庫中信息，替代為新的傳感器信息。

（5）位移更新模塊。分為單獨更新和文件更新。單獨更新指管理員用戶按標(biāo)檢后的位移傳感器校準(zhǔn)證書，填入傳感器號、靈敏度、有效期等信息，軟件自動計算其校準(zhǔn)值信息后進(jìn)行更新。文件更新指管理員用戶按Excel模板填入待更新傳感器信息，保存后導(dǎo)入模塊進(jìn)行更新。

（6）力更新模塊。其分為單獨更新和文件更新。單獨更新指管理員用戶按標(biāo)檢后的力傳感器校準(zhǔn)證書，填入傳感器號、校準(zhǔn)值+、校準(zhǔn)值-、靈敏度+、靈敏度-、有效期+、有效期-、滿量程、電阻值、狀態(tài)等信息后進(jìn)行更新。文件更新指管理員用戶按Excel模板填入待更新傳感器信息，保存后導(dǎo)入模塊進(jìn)行更新。

（7）修改模塊。其分為力修改模塊和位移修改模塊。管理員用戶填入傳感器號，查詢到該傳感器的參數(shù)信息，在列表內(nèi)對其進(jìn)行修改，保存后即將新參數(shù)更新至數(shù)據(jù)庫。

（8）用戶信息模塊。其分為普通用戶和管理員用戶。普通用戶登錄時可對普通用戶信息進(jìn)行維護(hù)（新增、刪除、修改等）；管理員用戶登錄時可對普通用戶和管理員用戶信息進(jìn)行維護(hù)（新增、刪除、修改等）。

（9）更新日志模塊。用戶可查詢傳感器數(shù)據(jù)庫更新日志，包括用戶ID、用戶姓名、被更新表名、上次更新日期、更新數(shù)目等。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)

根據(jù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計，強(qiáng)度試驗傳感器管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的開發(fā)環(huán)境采用SQL Server2008 R2，本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中包含了6個數(shù)據(jù)表，包括力傳感器表、位移傳感器表、文件查詢傳感器表、更新日志表、管理員表和普通用戶表。

（1）力傳感器表有20列，分別是傳感器號、規(guī)格、[滿量程（kN）]、狀態(tài)、準(zhǔn)確度、電阻值、零點值、[校準(zhǔn)值+]、[校準(zhǔn)值 -]、[靈敏度+]、[靈敏度-]、[有效期 +]、[有效期-]、型號、生產(chǎn)廠商、安裝位置、所屬單位、激勵、更新人、更新日期。

（2）位移傳感器表有15列，分別是傳感器號、規(guī)格、[滿量程（mm）]、零點值、校準(zhǔn)值、靈敏度、有效期、狀態(tài)、準(zhǔn)確度、型號、生產(chǎn)廠商、安裝位置、所屬單位、更新人、更新日期。

（3）文件查詢傳感器表只有傳感器號1列。

（4）更新日志表共有5列，分別是UserID（用戶ID）、UserName（用戶名）、TableName（被更新表名）、LastUpdate（上次更新日期）、UpadteNum（更新數(shù)目）。

（5）管理員表共有3列，分別是UserID（用戶ID）、UserName（用戶名）、Pwd（密碼）。

（6）普通用戶表共有3列，分別是UserID（用戶ID）、UserName（用戶名）、Pwd（密碼）。

3.2 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

3.2.1 登錄界面實現(xiàn)

本系統(tǒng)中登錄界面如圖1所示，當(dāng)不同權(quán)限的賬戶登錄并且成功后，系統(tǒng)會記錄當(dāng)前登錄人的權(quán)限信息，在型號信息顯示及任務(wù)更新界面下會對相應(yīng)功能進(jìn)行屏蔽。

3.2.2 文件查詢界面實現(xiàn)

文件查詢界面包括Excel模板輸出、傳感器類型選擇、信息選擇、查詢、整理、輸出、查詢結(jié)果顯示、使用說明等。用戶可通過Excel模板填寫待查傳感器號，并選擇待查信息，可快速顯示查詢結(jié)果，并按試驗通知單格式進(jìn)行輸出，方便試驗表單制作，如圖2所示。

3.2.3? 位移 / 力查詢界面實現(xiàn)

圖 1??用戶登錄界面

圖2 ??文件查詢界面實現(xiàn)

位移/力查詢界面包括查詢方式選擇、查詢、輸出、查詢結(jié)果顯示、使用說明等。用戶可按需進(jìn)行查詢，并進(jìn)行結(jié)果的顯示輸出，如圖3和圖4所示。

圖3 ??位移查詢界面按傳感器號查詢結(jié)果

圖4 ??力查詢界面按滿量程查詢結(jié)果

3.2.4 位移 / 力更新界面實現(xiàn)

位移/力更新模塊界面分為單獨更新和文件更新，包括參數(shù)輸入窗口、計算、更新、刪除行、清空、Excel模板輸出、打開Excel文件、更新進(jìn)度條、更新等，如圖5所示。

圖5 ??力更新界面實現(xiàn)

4 結(jié)????論

基于C#的強(qiáng)度試驗傳感器管理系統(tǒng)能大大提高試驗測控人員和管理人員的工作效率，有助于優(yōu)化疲勞試驗的人員和設(shè)備使用方式，輔助單位領(lǐng)導(dǎo)決策，提高疲勞試驗運行效率，有助于企業(yè)管理的智能化與信息化。

經(jīng)過不斷的研發(fā)、測試和修改，該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確、高效地完成強(qiáng)度試驗力傳感器和位移傳感器的查詢、更新、輸出任務(wù)，同時實現(xiàn)了靜力/疲勞試驗通知單自動輸出技術(shù)與應(yīng)用功能，使得靜力試驗資料準(zhǔn)備中傳感器通知單能夠?qū)崿F(xiàn)計算機(jī)自動輸出。傳感器管理系統(tǒng)將不斷開發(fā)新的設(shè)計功能模塊，逐步達(dá)到數(shù)據(jù)流互通、信息流互享、控制流互聯(lián)的綜合性、專業(yè)性計算機(jī)輔助管理系統(tǒng)。