| 测绘仪器检定信息化管理系统设计与实现 |
测绘仪器检定、校准是保障测绘计量单位制的统一和量值准确可靠的重要手段,进而对提高测绘产品质量具有重要意义[1]。目前测绘仪器检校的主要类型有全站仪、GNSS接收机、水准仪、经纬仪、手持测距仪[2],由于不同仪器的计量性能不同,精度等级差异,相应的检定项目和要求也有所不同[3]。仪器的检校流程包括检定信息登记、检定数据采集、检定数据处理、编制检定证书、通知客户取回仪器[4]。传统的工作模式,主要采用纸质表格进行登记、数据记录,以Excel表格进行数据计算和检定证书编制,该方式不仅工作量大、还容易出错、管理上容易造成混乱,不利于工作效率的提升[5],严重制约了业务潜力的发掘和服务水平的提高。因此,为了规范仪器检校工作流程,提高仪器检校的工作效率,实现信息化管理,有必要研究测绘仪器检定信息化管理系统。
1 系统设计与实现 1.1 系统结构设计针对现行测绘仪器检定工作中程序繁琐、数据处理复杂、检定信息编辑查询困难、证书编制低效等不足,设计和开发测绘仪器检定信息化管理系统。该系统采用C/S架构模式,在Windows环境下,基于Microsoft VS2010开发环境,利用C#语言开发,后台使用SQL Server数据库支撑。系统结构如图 1所示。
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| 图 1 系统结构示意图 Fig.1 Diagram of System Structure |
系统主要包括5个功能模块[6]:系统模块实现用户信息管理和使用帮助;仪器信息登录模块主要用于送检单位和仪器信息的登录、修改和查询;数据采集模块主要功能是实现全站仪、GNSS接收机、水准仪、测距仪等数据的采集、计算和结果判断;检定证书生成模块用于生成检定证书和编辑证书模板;信息查询与统计模块用于接收单、检定结果、证书的查询与统计。检定信息数据库是以SQL数据库的方式存储仪器属性和检定结果信息,模板数据主要包括数据记录簿模板和证书模板。
1.2 系统功能实现系统构建了送检单位和仪器信息动态更新数据库,从而实现送检信息快速登记;项目和仪器信息自动编号,将证书编号作为唯一标识建立更为规范、高效的程序管理机制;开发数据采集模块,外业测距测角等信息智能化记录,检测结果现场直接计算,根据仪器精度自动判断是否合格,减少人工操作的不确定性;外业记录手簿自动生成,检定证书(检定结果通知书)一键生成,所有属性信息和检定结果直接从数据库中调用,不需人工干预;信息查询与管理方便快捷,通过时间、仪器类别、送检单位、证书编号等字段实现快速查询与统计。具体功能如下:
1) 仪器信息登录模块: 主要登记送检单位名称、地址、送检人姓名、送检人电话、仪器类型、仪器型号、生产厂家、出厂编号、检定费用、仪器附件、是否代检等信息。系统通过建立送检单位、代检单位和仪器属性信息动态数据库,通过数据库搜索填充功能实现快速登记。项目编号采用8位数的当日时间+序号方式自动编号,仪器证书编号采用4位数年份+4位数本年度检测顺序进行自动编号[7]。录入信息可以通过检定信息查询与修改功能进行管理,信息确认后系统生成交接单。
2) 数据采集模块: 主要有各种测绘仪器数据智能录入、数据计算、检定结果判断以及记录手簿生成的功能。为方便外业数据采集,特单独开发外业数据采集模块,安装在外业记录平板上,待检数据和检定结果通过导入导出接口与测绘仪器检定信息化管理系统连接。系统根据仪器证书编号和仪器类别选择记录窗口,根据检定指标的复杂程度和仪器不同类别,系统分为全站仪测距、全站仪测角、手持测距仪外业、GNSS接收机观测、水准仪观测共5个数据采集模块[8]。以全站仪测距数据采集模块为例,如图 2所示,系统先自动判断仪器类别,通过列表显示待测全站仪信息,选取相应仪器后,相关信息自动显示在仪器信息栏,记录温度、气压等参数,通过下拉框选取不同基线边如JX01-JX02,其基准距离为24.008 74,系统自动将5条观测数据初始值取3位有效小数为24.009进行填充,观测过程中只需输入末位小数即可,每条边观测5次,系统自动计算平均值,并与基准值判断单条边是否超限。依次观测完21条边后,点击计算,系统自动计算加常数、乘常数以及测距综合标准差等指标,并根据测距等级判断是否合格。测距检定完成后。系统按记录表格要求生成全站仪外业记录电子手簿。
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| 图 2 全站仪外业数据采集界面 Fig.2 Field Data Acquisition Interface of Total Station |
3) 检定证书生成模块: 该模块主要功能是提供高效规范的检定证书生成工具,减轻工作负荷。系统首先根据仪器类型和检定结果是否合格调用相应的检定证书或检定结果通知书模板,再根据仪器的证书编号调用数据库中相应的仪器属性信息和检定结果,填入到相应的证书模板中,用户确定后直接打印即可。整个过程全部有计算机自动完成,检定结果系统自动判断无需人工干预,生成的检定证书格式规范统一,作业效率大大提升。所有检定证书在系统中可以通过证书编号、仪器类别、送检单位、出厂编号等字段进行查询与统计,管理便捷。
4) 信息查询与统计模块: 主要分为接收单查询、检定结果查询。接收单查询主要根据时间段、送检单位、区域、代检单位、是否具有测绘资质等字段进行查询与统计,选取相应行即可查看对应接收单内容。检定结果查询主要根据时间段、仪器类别、送检单位、代检单位、出厂编号等字段进行查询与统计,选取相应行,系统根据仪器类别以及是否完成检定,弹出相应的检定结果界面。信息查询与统计满足了业务管理要求,通过系统可以快速查询和统计,解决了纸质管理的繁琐。
2 系统测试与应用系统建设完成后,已部署在重庆市测绘产品质量检验测试中心使用,目前已完成900余台各类仪器的检定工作。测绘仪器检定信息化管理系统界面如图 3所示。系统将测绘仪器检定工作转变为可操作的计算机程序,整个信息登记、数据记录、数据处理、证书编制和信息查询工作都可以通过系统进行。该系统界面友好、操作简单、自动化程度高、实用性强,生成的检定证书齐全、规范、美观,整个工作效率提升50%以上,满足测绘仪器检定的工作需要。
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| 图 3 管理系统主界面 Fig.3 Main Interface of Management System |
3 结束语
1) 测绘仪器检定信息化管理系统实现了测绘仪检工作的程序化操作,系统界面友好,实用性强,能够大大提高工作人员的仪器检定效率,具有较强的推广与应用价值。
2) 系统涵盖了测绘仪器检定工作的主要工作流程,从软件上实现并加强了各工作流程之间的联系,提高了检定业务在各工作流程间的流转效率;检定证书编制模块通过调用证书模板和检定结果来生成检定证书,该设计灵活度较高,只需修改证书模板即可生成新的检定证书;系统根据仪器等级自动判断检定结果是否合格,减少了校验人员和审批人员的工作量。
3) 本系统已正式投入使用,实践证明,测绘仪器检定信息化管理系统能够提高仪器检定工作人员的工作效率,给工作带来了极大的便利。
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2021, Vol. 46




