手持终端PDA在清洁洁净检验中的应用研究

邢秋明++++毕海忠++++金君++++姚方++++周恩东++++崔文晓

摘要：本研究开发出一套集数据输入与无线传输于一体的数据管理系统，本系统分为三个层面：便携式设备端、实验室本地服务器端、公证检验服务器端。检验人员在检验过程中可以直接在便携式设备上录入检验数据，完成检验后可以通过便携式设备直接上传到实验室本地服务器，打印相关单据，并支持与中国纤维检验局桑蚕干茧公证检验系统直接对接。

关键词：清洁洁净检验； PDA； 数据管理

在桑蚕干茧及生丝实验室检验工作中，有些检验环节的检验数据管理方式相对而言较为落后。以现场抽样工作为例，其工作场所是在企业或交易市场的仓库，场所变动多，地理面积跨度大；而实验室检验工作基本是物理性检验，检验人员的目光专注在检验样品上，双手不停地完成各种检验动作。在这种情况下，要求检验人员使用传统电脑（台式机或笔记本）处理数据，会增加其工作负荷，而不能产生正面效用。因此，现阶段检验工作中便出现了一些问题，主要体现在：首先，检验人员在检验过程中，需要手工抄写检验结果并计算相关指标，工作效率较低且容易发生错误；其次，出证（出报告）人员需要将检验单上的数据录入软件系统中，这一过程也可能出现错误；第三，数据经过前两个环节的填写、录入，存在重复劳动。清洁洁净试验是其中最具代表性的检验项目，检验人员需要在暗室中完成所有检验工作，且桑蚕干茧和生丝两个纤维品种都有这一项试验。

本项目的研究选择最具代表性的清洁洁净试验作为突破口，设计开发一套手持便携终端PDA数据管理系统，该套系统能够减少手工计算、降低数据出错概率、避免重复劳动。在确保解决清洁洁净试验数据管理问题的前提下，为整个干茧生丝检验便携式数据管理系统建设奠定基础。

本项目的研究目的是开发出一套集数据输入与无线传输于一体的数据管理系统，该系统分为三个层面：便携式设备端、实验室本地服务器端、公证检验服务器端。检验人员在检验过程中可以直接在便携式设备上录入检验数据，完成检验后可以通过便携式设备直接上传到实验室本地服务器，打印相关单据，并支持与中国纤维检验局桑蚕干茧公证检验系统直接对接。

1 系统架构

总体系统架构分为三个层面：便携式设备端、实验室本地服务器端、公证检验服务器端。其中，便携式茧丝清洁洁净检验数据管理系统包括两层：便携式设备端和实验室本地服务器端；公证检验服务器端是指：本系统提供扩展接口，实现本系统和公证检验信息系统之间的数据传输和共享。

总体系统架构如图1所示：

图1 总体框架

本系统便携设备端基于安卓平台开发完成，实验室本地服务器端基于J2EE架构相关技术开发完成，通过Web Service技术实现便携设备端和实验室本地服务器端、公证检验服务器端的数据传输与共享。

2 系统装置

2.1 便携端设备选型

考虑到界面设计排版和操作便捷性等因素，在智能手机和平板电脑之间，我们更倾向于选择10.1英寸的平板电脑，便携端设备参数如下：

操作系统：安卓（Android4.0以上）；

尺寸：建议10.1英寸；

CPU：双核1.5GHz以上；

内存：1GB以上；

存储：16GB以上；

网络：支持WiFi且支持3G；

其他：电容式触屏。

系统也支持安装在5英寸的智能手机上。

2.2 实验室本地服务器端电脑选型

实验室本地服务器选用配置较高的PC机即可满足要求，配置不低于如下标准：

操作系统：Windows 7；

浏览器：IE8/IE9，或其他主流浏览器；

CPU：双核2.5GHz以上；

内存：2GB以上；

硬盘：160GB以上（实际本系统对硬盘空间要求没那么高，满足了CPU和内存要求的PC机，肯定能满足硬盘的要求）；

网络：支持WiFi；

打印机：需要配置打印机（打印纸张类型：A4）；

其他：无具体要求。

2.3 系统性能

（1）便携设备端：本系统设计在便携设备端只保留最近60批次的检验数据，达到上限时会自动删除。这样规避了系统在响应速度、数据处理方面可能遇到的性能瓶颈。关于批次上限设定，是根据每个实验室每天检验上限综合考虑设定的，原则上要求检验数据当天上传到实验室本地服务器端。

（2）实验室本地服务器端：系统设计支持处理万行级数据。

3 系统设计

本项目的研究是国内首次尝试将手持终端PDA技术融入桑蚕干茧生丝清洁洁净检验中，这不仅是技术上的领先，更是理念上的创新，本项目的研究不仅是清洁洁净检验数据管理技术的提升，更为整个干茧生丝检验便携式数据管理系统的建立奠定坚实的基础。

本项目另一创新点是清洁洁净试验数据录入界面的设计，在有限的屏幕界面上，通过三方面的设计技巧覆盖了全项检验数据录入，且做到了方便快捷。

3.1 便携式设备端功能简介

（1）检验数据的录入

检验人员在清洁洁净检验过程中，直接手持便携式智能设备，进入数据采集系统，如图2所示。

图2 新增界面 图3 检验界面

录入每一批次的检验编号、检验日期、检验人员工号、设备编号，选择纤维类别（干茧或生丝），然后可以开始检验，如图3所示。

录入每一块黑板、每一片丝片的清洁、洁净分数，录入均匀二度变化、三度变化的数量。完成全部10块黑板检验后，系统根据干茧、生丝检验标准中的相关标准计算对应的检验指标值。根据相关规程，完成全部10块黑板检验前，不能提交保存，强制退出系统则意味着放弃已完成的检验数据。

洁净成绩的录入，是本系统设计的一个亮点，充分考虑了洁净成绩的特点（100、95、90、85…60、55…）是5的等差数列，且每片丝片的洁净成绩一般分布在60～100分之间，极少出现60分以下的成绩，因此设计了如图4上半部分（洁净）所示的录入界面。

图4 洁净界面 图5 清洁界面

左侧依次分布了100～55的成绩按钮，右侧是1～10丝片对应的洁净成绩。系统默认录入第一片丝片洁净分数，点击左侧“100”按钮即可录入，随后系统自动转换焦点到第二片丝片的洁净分数，随后是第3、第4……直到第10。复核时如要修改第5片丝片的洁净为90，则点击第5片丝片的洁净分数，然后点击“90”按钮即可完成修改。如果出现低分数丝片，则通过切换，选中向上箭头↑时为正常录入，选中向下箭头↓时录入的分数为点击按钮的分数除以2。举例：要求将第9片丝片洁净分数改为30分，则先选中向下箭头↓，然后点击第9片丝片分数，然后点击“60”按钮即可。

清洁检验是找出所有丝片上的疵点，疵点分：主要疵点、次要疵点和普通疵点，具体细分为10类（如图5）。疵点在检验时是计数的，即每发现一个疵点都在对应类别上加1，因此清洁检验对数据录入的要求是计数式，系统要能够自动计算清洁成绩。我们的设计如下：

1）每个疵点对应1个按钮，且按钮同时肩负计数显示的任务。每类疵点默认为0，每点击一次按钮，对应类型的疵点加1或减1。

2）加1或减1的切换，通过切换，选中向上箭头↑时为加1，选中向下箭头↓时为减1。

3）均匀二度和三度检验成绩录入和清洁检验成绩录入相同。

（2）检验数据的检索

便携式智能设备支持60批次的检验数据缓存，可以在便携式设备上进行数据检索浏览，如图6所示。

图6 数据检索

点选对应批次可以打开该批次的详细信息页面，查看相关的试验指标数据。

（3）检验数据上传

通过WiFi联网上传检验数据至本地实验室数据库，涉及到的技术有串口数据的读取，数据的解析。

3.2 实验室本地服务器端功能简介

（1）接收检验数据

当便携式设备端通过WiFi上传数据后，本地服务器中的数据库就会自动接收并保存数据，且数据上传后不得修改（图7）。

图7 本地服务器数据库

（2）检验数据的计算及打印

当数据库中接收到上传的检验数据后，直接生成检验原始单据（如图8），且支持批量打印，可以在结束一天的检验工作后一起打印检验原始单据。

图8 打印界面

4 结束语

随着近年来信息技术的发展，特别是智能手机等便携式智能设备的普及，为干茧生丝检验事业的信息化提供了很好的契机。便携式数据管理系统是依据清洁洁净检验试验的相关标准和规程，结合当前清洁洁净试验的实际工作情况，利用J2EE和安卓架构相关技术，设计开发一套便携式数据管理系统，该系统应用于安卓平台的平板电脑或智能手机，可减少手工计算、降低数据出错概率、避免重复劳动、提高检验效率。检验人员在检验过程中可以直接在便携式设备上录入检验数据，完成检验后可以通过便携式设备直接上传到实验室本地服务器，打印相关单据，并支持与中国纤维检验局茧丝公证检验系统直接对接，实现数据传输与共享。

（作者单位：邢秋明、金君、姚方、周恩东，湖州市纤维检验所；毕海忠，中国纤维检验局；崔文晓，济南江泉科技有限公司）