基于Web的温度表检定系统的设计与实现

2015-03-06李翠翠

中低纬山地气象 2015年3期

关键词：示值读数分段

李翠翠，周枫，杨亭，杨震，曹水

(贵州省大气探测技术与保障中心，贵州贵阳 550081)

基于Web的温度表检定系统的设计与实现

李翠翠，周枫，杨亭，杨震，曹水

(贵州省大气探测技术与保障中心，贵州贵阳 550081)

针对贵州省温度表检定工作的实际需求，开发和建立了基于Web的温度表检定系统。系统界面美观，操作简便，能批量、高效、准确地处理温度表检定数据，自动生成检定记录表及检定证书，并具有局部打印功能。通过使用该系统，计量管理人员可对温度表未检、已检、到检信息进行查询与合格率统计。自投入业务运行以来，有效提高了贵州省温度表检定工作现代化水平，实现了对标准温度表、送检温度表、检定工作量考核的统一化管理。

Web；温度表；检定系统；PHP；数据库

1 引言

随着计算机技术、网络技术的快速发展，气象业务服务平台的建设越来越趋于网络化，软件结构逐步由C/S模式转向B/S模式。B/S架构主要具备以下优点：在客户端无需安装任何软件或程序，易于操作，维护成本低，可扩展性强。

多年来，贵州省温度表检定数据的处理、证书的打印一直采用Excel办公软件完成，使用Excel软件对温度表检定数据进行处理时，不仅操作繁琐，而且容易产生错误，需要人工再次进行判断，检定人员工作效率明显较低。为了解决温度表检定工作中存在的实际问题，提高温度表检定工作效率和工作质量，及时开发了一个基于Web的温度表检定系统。系统采用B/S软件架构，不仅实现对温度表检定数据批量、高效、准确的自动处理，还实现对温度表信息的录入、查询、统计与打印等功能。

2 技术方法

以Windows 2007操作系统为开发平台，采用Dreamweaver CC 2014、phpStudy等开发工具，以及HTML、CSS、PHP、JavaScript等开发语言。同时，由于MySQL数据库具有成本低、执行速度快、安装和使用简单、可信赖等优点，本系统采用MySQL数据库。

PHP有多个开发工具，单独安装Apache、PHP、MySQL 3个软件后配置比较复杂，而phpStudy是PHP的一种集成开发环境，该开发工具集成了phpMyAdmin、PHP、Apache和MySQL 4个软件，可一次性进行安装，完成PHP复杂的开发环境配置[1]，本系统采用phpStudy集成开发工具。

3 系统设计

3.1 系统模块划分

系统主要由温度表收发、温度表检定、查询统计、用户管理等4个模块构成。其中温度表收发模块分为标准温度表收发、送检温度表收发、已检温度表领取等3个部分，温度表检定模块分为检定、核验及批准等2个部分，查询统计模块分为未检、已检、到检温度表的查询和合格率统计等4个部分。其总体结构如图1所示。

3.2 数据库设计

根据系统规划，采用的MySQL数据库一共建立4张数据表，分别是：用户信息表、送检温度表、标准温度表、已检温度表。其中，用户信息表包含“姓名、密码、权限”等字段；送检温度表包含“送检单位名称、送检人姓名、送检人电话、送检日期、温度表名称、型号、最大允许误差、证书编号、使用范围”等字段；标准温度表包含“标准温度表名称、型号、修正值”等字段；已检温度表包含“温度表名称、型号、证书编号、检定规程、标准温度表名称、检定设备、检定人姓名、核验人姓名、批准人姓名、检定数据、检定结论、检定日期、到检日期”等字段。

图1 系统总体结构图

3.3 部分界面简介

系统主要包括首页、温度表收发、已检温度表领取、已领取温度显示、检定读数填写、批次检定温度表显示、记录表、检定证书、温度表核验及批准、温度表查询(未检、已检、到检)、温度表合格率统计、用户管理等多个界面。由于篇幅有限，这里仅介绍系统首页及检定结果界面。

3.3.1 首页界面系统首页采取用户密码验证登录，登录成功后，首页自动显示待检仪器动态信息和已检仪器动态信息。待检仪器动态信息包括检定员、证书编号、仪器名称、检定方式、送检时间等，已检仪器动态信息包括送检单位、仪器名称、送检日期、检定员、数量等。首页界面如图2所示：

图2 首页界面

3.3.2 检定结果界面检定证书包括温度表基本信息和检定结果，其中温度表基本信息包括送检单位、名称、型号、出厂编号、检定结论、检定人、核验员、批准员、检定日期、到检日期等。检定证书模块在设计上采用了CSS局部打印功能，打印检定证书时，自动将温度表基本信息与检定结果分成两页。系统自动根据被检温度表名称、偏差读数、最大允许误差、相邻最大允许差等信息进行判断和计算，动态生成以表格显示的检定结果。检定结果界面如图3所示：

图3 检定结果界面

4 主要算法

4.1 平均值、修正值、修约值的算法

气象用玻璃液体温度表简称为温度表，其种类较多，主要有通风干湿球温度表、干湿球温度表、直管地中温度表、最高温度表、曲管地中温度表、地面温度表、最低温度表等，温度表的最小分度值分为0.2℃和0.5℃两种。

温度表的每个检定点均由2对偏差读数构成，平均值是2对偏差读数和的平均，当平均值的百分位为5时，如果十分位为奇数则进，为偶数则舍。修正值的计算方法，是首先将标准温度表的偏差读数平均值与标准温度表的修正值相加，然后再减去温度表偏差读数平均值，最后计算出来的值即为修正值，其应保留2位小数。修约值是对修正值进行处理的结果，对于最小分度值为0.2℃的温度表，修正值就是修约值；对于最小分度值为0.5℃的温度表，修正值应修约到1位小数，即为修约值[2]。这3种算法相对简单，流程图及代码略。

4.2 检定结论判断算法

温度表在被检定过程中，如果有一个检定点的偏差读数出现明显异常，则该温度表后续检定点的偏差读数用“/”表示。系统在自动判定检定结论时，先判断偏差读数是否为“/”，若不是“/”，偏差读数再与最大允许误差进行比较，若偏差读数在最大允许误差范围内，检定结论变量被赋为合格，否则被赋为不合格。如果所有的偏差读数均在最大允许误差范围内，相邻检定点的读数差再与相邻最大允许差进行比较，若相邻检定点的读数差也均在相邻最大允许差范围内，则检定结论为合格，否则为不合格。

检定结论判断算法流程如图4所示。

图4 检定结论判断算法流程

部分代码如下：

function veri_con($zqd，$bj)

{

$jdjl=''；$i=0；$j=0； //初始化变量

$zqd_arr=explode('/'，$zqd)；//分离温度表各检定点的最大允许误差

$sz_arr=explode('，'，$bj)； //分离被检温度表偏差读数

$count=count($sz_arr)； //计算温度表检定点的个数

//循环判断各检定点的偏差读数是否在最大允许误差范围内

for($i=0；$i<$count；$i++){

if($sz_arr[$i]!='/'){

$sz_arr[$i]=((float)$sz_arr[$i])/100； //将偏差读数的数据类型转换成浮点型 if(((float)$sz_arr[$i])>((float)$zqd_arr[0])||((float)$sz_arr[$i])<((float)(-$zqd_arr[0]))){

$jdjl="不合格"；

break； //如果检定结论变量被赋为不合格跳出整个循环

}

……

}

if($jdjl=="合格"){ //如果所有偏差读数均在最大允许范围内，需进行下一步判断

//循环判断相邻检定点的读数差是否在相邻最大允许差范围内

for($j=0；$j<$count-4；$j++){

……

}

return $jdjl；

}

4.3 比例内插分段算法

为了便于使用修正值，需要对温度表的修正值进行分段，分段算法有多种，本系统采用线性比例内插算法，其算法关键步骤如下：

①定义一个数组y，用于存储示值区间终点修正值的所有可能的取值，这些值是根据各类温度表检定点的最大允许误差来取的，它们之间的间隔为0.1℃，且第2位小数均为5。

②相邻检定点的修正值是否相等，若相等，则终点示值不能用线性比例公式进行计算。

③检定点是否为第一个检定点，若为第一个检定点，则分段的初始示值就是该检定点的示值，下一个分段的初始值等于上一个分段的终点示值加上0.1。

④检定点修正值的第2位小数是否为5，若为5，该点的修正值应向高点或低点的修正值方向舍或入[2]。

⑤相邻分段区间的修正值可能会相等，若相等，则合并为一个区间。

⑥将所有分段的起始示值和修正值连接成字符串，检定结果页面在调用该算法时，再对该字符串处理，得到各区间的起始示值、修正值及终点示值。

线性比例内插分段算法流程如图5所示：

图5 线性比例内插分段算法流程

关键代码如下：

function in_prop($xy_str，$jdfw)

{

//各类温度表示值区间终点修正值所有可能的取值，它们之间间隔0.1，第2位小数位为5。

$y=array(-0.55，-0.45，-0.35，-0.25，-0.15，-0.05，0.05，0.15，0.25，0.35，0.45，0.55)； $arr_t=explode('；'，$jdfw)； //获取被检温度表的检定范围

$arr_y=explode('；'，$xy_str)； // 获取温度表检各定点对应的修正值

$count=count($arr_t)； // 计算检定点的个数

$str=''；$t_start=0；$y_start=0；$t_end=0；$y_end=0；$xz=0；//初始化变量

for($i=0；$i<$count-1；$i++){

$j=$i+1；

if($arr_y[$i]-$arr_y[$j]!=0){ //判断相邻两个检定点的修正值是否相等

if($i==0){ //判断是否是第1个检定点

$t_start=$arr_t[$i]； //第1个检定点的值就是第1个区间的起始示值

$y_start=$arr_y[$i]；

$new_y=new_y($arr_y[$i]，$arr_y[$j])； //对两个修正值进行判断，舍去数组y中不需要带入线性比例内插法公式进行计算的数值，并返回新的数组$new_y(函数new_y()略)

$num=count($new_y)；//计算新数组的长度

if($num==0){

$t_end=$arr_t[$j]；

$y_end=$arr_y[$j]；

$xz=xzz($y_start，$y_end)； //对示值起点和示值终点的2个修正值进行判断，得出该区间的修正值(函数xzz()略)

$str=$str.$t_start.'，'.$xz.'；'； //将各个区间的起始示值和修正值链接成字符串

$t_start=$t_end+0.1； //下一个区间的起始示值

$y_start=$y_end；

}

else{

for($n=0；$n<$num；$n++){

//根据线性比例内插法求出区间的终点示值，并保留1位小数 $t_end=number_format(($new_y[$n]-$arr_y[$j])*($arr_t[$i]-$arr_t[$j])/($arr_y[$i]-$arr_y[$j])+$arr_t[$j]，1，'.'，'')；

……

}

……

return $str；

}

5 温度表检定操作流程

用户可对系统进行的操作主要有：录入送检温度表和标准温度表信息，对温度表进行检定(包括选择检定条件、录入检定数据、自动生成记录表)，打印检定证书，对温度表未检、已检、到检信息进行查询及合格率统计，修改用户信息等，其中温度表检定的操作过程相对较为复杂，其具体操作流程如图6所示。检定员在开始使用系统之前，应确保事先录入已检定的温度表信息和已使用的标准温度表信息。