装备计量测试实验室信息管理系统研究与设计

装备计量测试实验室信息管理系统研究与设计Study and Design o f Equipment Laboratory In formation Management

System o f Metrology and Measurement

卢 钧 赵道文

(空军第一航空学院,河南信阳464000)

摘 要:论文指出装备计量测试实验室信息管理系统的意义及设计要求,描述了该实验室信息管理系统的设计思想。

关键词:计量测试;信息;管理系统

1 引言

装备计量测试实验室信息管理系统,是建立在现代管理思想基础之上的信息管理系统,具有快速收集数据、查询、统计、分析、决策等能力,是通过网络计算机对实验室的各类信息进行科学管理的计算机软硬件系统。它的运用可以有效地提高装备计量测试实验室信息化处理水平,对提高工作效率,提高实验结果可靠性和提高计量保障决策能力具有重要意义。

2 装备计量测试实验室信息处理系统的要求

装备计量测试实验室信息处理系统的主要功能有:

装备计量计划管理:包括计量项目管理、计量计划管理两部分。其中计量项目管理包括装备计量项目、计量过程监控(文档)、项目档案管理、项目完成五个方面。计量过程监控管理计量的整个过程;项目档案包括计量报告、阶段报告、完成报告等;项目完成实际上是对项目进行总结,结束项目。计划管理包括对实验室的计量人员、设备、经费、科研等的短期、长期计划;以及平时或战时计量计划方案。

计量测试数据管理:包括计量测试数据输入、计算、审查、统计、分析、查询、报表、发布、数据维护等部分。数据维护是系统维护工作量最大的部分,因为系统每天运行都要产生大量数据,这些数据的有效存储、备份都是非常重要的。当出现异常时,历史数据就显得尤其重要,而进行装备保障时需要查阅、统计历史数据。另外,大量数据也必须及时备份以减轻系统负担,确保系统运行。

计量资源管理:计量资源管理内容包括管理实验室的各种人力、仪器设备资源、实验室设施资源,还有实验室的知识产权等。涉及到人员管理、仪器设备管理、房间设施管理、分析方法管理及质量保障。

实验室日常管理:实验室日常管理是必须的。通过软件系统的支持,会带来办公效率的极大提高,同时各种文档的管理、记录等也得以走上一个新的台阶。其内容包括:杂务、内部通告、人员去向、工作安排、文档处理、公共信息、人事管理、经费管理等等。

3 建立信息管理系统的作用

提高计量工作效率。目前在用计量仪器有相当一部分已实现或通过改造实现了数据采集自动化,其最直接的结果就是提高计量工作效率,同时减少了手工处理测试数据的差错,此外,标准化的校准器登记和调度系统,可以优化计量实验室的工作秩序,减少其周转时间。

监督计量实验室管理规程的运行状况。计量测试实验室的检定规程、质量手册与校准程序文件是计量实验室可靠运行的保证,加强实验室质量管理体系运行过程的监督,可以保证各项计量管理章程的有效运行,保证实验室工作顺利开展,降低实验室开支。通过系统的管理与分析,可以及时了解工作量和计量仪器使用情况,及时对人力、物力资源进行重新分配,提高资源利用率,同时避免重复测试以及仪器设备的重复购买,最大限度的降低实验室消耗,减少开支。

提高测试工作质量和效率。通过对测试数据的管理,可以高效地跟踪测试进程,监督计量方法,确保测试数据准确有效。避免测试错误造成的时间、资源的浪费。同时测试数据的自动化处理,重复性工作的自动完成都可以大大提高计量工作的质量和效率。

减少各级计量管理人员工作强度。系统的规范管理程序可以自动依照计量质量保证体系运行并进行监督管理,减少计量各级管理人员的重复事务,提高计量管理工作质量。提高计量保障水平。通过对各类数据的高效组织和处理,为上级计量部门提供更多有用的计量信息,以便更快、更好地制定装备保障方案。

4 装备计量测试实验室信息管理系统设计规划

针对装备计量测试实验室的要求,装备计量实验室信息管理系统应由以下功能模块组成:

仪器管理模块。仪器管理模块负责对实验室的工作秩序进行规范,保证实验室以最高效率运行,并提供计量测试标准方法等有关技术支持。

测试数据管理模块。实验室所有数据以实验数据为根本,实验数据的有效管理是最基本的要求之一。实验数据管理模块包含数据输人、数据处理、数据审核、数据归档、备份、结果输出等部分。

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卢钧等:装备计量测试实验室信息管理系统研究与设计 53

该项分量的不可靠度为10%,则自由度为v1=50

计数器分辨力带来的标准不确定度u2

由1992计数器的说明书可知,测量99s时分辨力为110-6s,按B类评定,视为均匀分布,包含因子k=3 u2=110-6/23=2 910-7s

该项分量的不可靠度为10%,则自由度为v2=50

!测量重复性带来的标准不确定度u3

1992计数器读数的变化可能由时间继电器引起的,按A类方法评定。对时间继电器延时时间99s点,在短时间内重复测量10次得表1中的测量值,用贝塞尔公式计算重复性s n(x)

s n(x)=∀10

i=1

(X i-X)2

n-1=1 010

-3s

u4=s n(x)/n=1 010-3/3=5 810-4s

自由度:v4=10-1=9。

1992电子计数器测量的不准确和不稳定是独立不相关的,则测量系统的合成标准不确定度为:

u c(T)=u21+u22+u23=5 810-4s

(4)扩展不确定度

有效自由度:按有效自由度计算公式计算得v eff=50取置信概率p=95%,根据有效自由度v eff=50,查t 分布表取包含因子k=2 01

则扩展不确定度为:U=ku c(T)=2 015 810-4 =1 210-3s

表1 重复性测量值

第n次测量值(s)

199 036

299 035

399 034

499 037

599 034

699 035

799 034

899 035

999 036

1099 035

平均值x99 0351

表2 标准不确定度汇总表

不确定

度分量

不确定度来源

评定

方法

分布k值标准不确定度自由度u1时基不准B类均匀35 710-750 u2分辨力B类均匀32 910-750 u4测量重复性A类5 810-49

5 结束语

本文介绍了根据时间继电器的结构及工作原理,利用计数器测量时间间隔功能,校准时间继电器延时误差的方法,通过大量的实验,以及测量结果的不确定度评定证实,该方法是完全满足时间继电器的校准要求,是切实可行的一种校准方法。

作者简介:孙双全,男,工程师。工作单位:中国航天科工集团第六研究院601所。通讯地址:010076内蒙古呼和浩特市1084信箱。

收稿时间:2009-12-22

(上接第53页)

质量管理模块。系统通过对测试实验数据及其它有关数据的分析反馈,对实验室进行质量管理。包括:#数据审核跟踪:提供各类审核方式,记录关键数据的修改; 数据溯源:所有实验结果都可以自动溯源,包括原始记录、运算公式、中间结果、修改记录、所用仪器、环境数据等;!事故申诉和处理。

资源管理模块。包括:(1)仪器设备管理(型号、厂家、指标、验收情况等);(2)计量器具管理(分类、型号、厂家、检定或校验记录、降级或报废规定等);(3)标准物质管理;(4)环境管理(实验室的温、湿度、噪声、电磁场、电压等环境数据);(5)标准管理(分类、检索、等效标准、方法标准、质量标准等);(6)文件、档案管理;(7)计量人员管理。

网络通讯管理模块。实验室运行当中需要与外界进行大量的数据交换,并且实验室内部也需要进行数据的交换以进行有效的协作。系统包括内部网络通讯和外部网络通讯两部分。

系统管理模块。系统管理对保证系统的正常运行具有重要的意义。实际运行的系统必须专设一位系统管理员来对系统作维护工作。系统管理包括系统初始化、设定用户权限、系统设定、日志管理和数据维护。其中系统初始化在系统启动时执行;设定用户权限,安全管理;系统设定一般也是在安装结束后一次设定完毕,除非系统有较大的改动;日志管理主要是定期对系统日志进行备份,确保系统日志的正确记录。

5 结束语

建立并运用计量测试实验室信息管理系统,对于提高计量测试工作的质量和效率,规范校准/测试工作程序,提高计量仪器设备和资料档案管理水平等具有重要意义;在向信息化装备保障工作推动下,全面做好各级计量测试实验室的各项工作,实现管理的信息化、网路化,具有一定的军事经济效益。

参考文献

[1]郑锦秀.计量测试管理系统网站设计.计测技术,2007(3).

[2]聂海滨等.检测实验室设备的分析与控制.现代测量与实验室管理,2007(5).

作者简介:卢钧,男,讲师,工学硕士。工作单位:空军第一航空学院。通讯地址:464000河南省信阳市航空路23号计量技术教研室。

赵道文,空军第一航空学院(信阳464000)。

收稿时间:2010-03-13

孙双全:时间继电器延时误差校准方法研究 55