随着中国测绘技术快速发展，测绘市场空前繁荣，测量仪器的使用需求也迅速提高。以河海大学测绘工程实验室为例，实验室拥有数百台测量仪器，据统计每年用于教学、科研和生产活动使用数可达千余次。学校测量仪器设备使用次数的增加，极大地提高了学校应用型测量人才的科技创新能力，但同时也对仪器设备管理提出了更高标准的要求^[1]。

测量仪器管理是高校实验室管理员的首要工作，长期以来管理员都采用传统人工记录的方式实现对仪器的管理工作，但是采用此种方式管理仪器存在着重复劳动、保密性差和管理效率低等缺点，甚至有时会出现仪器管理资料丢失的现象^[2]。因此，少数高校采用基于C/S模式下的仪器管理系统，但是该系统要求用户安装与系统对应的客户端，而且建立在小范围的局域网上，给外部用户的使用带来了困难^[3]。本文针对以上问题，开发了基于B/S模式下的高校测量仪器管理系统，该系统的用户只需通过计算机操作系统自带的Web浏览器就能访问本文所设计的系统，无需在计算机上安装任何应用程序。本文设计的高校测量仪器管理系统能够完成仪器的日常管理与维修，使测量仪器的管理从人工文件记录转变为利用浏览器进行数字化管理，满足测量仪器信息化管理的需求。

1 系统软硬件及运行原理

1) 系统软硬件平台搭建。在实验室安置多台计算机，首先，选取其中一台性能较强的计算机作为Web服务器，服务器端最低应选用Windows Server 2003配置的操作系统；然后，将其余计算机通过交换机连接到Web服务器，形成一个星形拓扑结构，进而完成实验室局域网的建立。Web服务器选择Windows的IIS服务器，Web服务器既可以帮助校内其他开设测量课程学院的用户访问实验室的网址，又可以为实验室内部网访问仪器资源提供了接入服务。

2) 系统运行原理。基于B/S模式下的高校测量仪器管理系统采用表示层、业务逻辑层和数据访问层3层架构^[4]。其中，表示层是指客户端浏览器，业务逻辑层是指Web服务器，数据访问层是指数据库服务器。

本系统的开发是在C#编程语言下使用ASP.NET网页编程技术进行后台开发。在ASP.NET平台上开发的Web应用程序的每一个页面都是具有一定功能的.ASPX文件。首先，当用户操作浏览器请求访问一个.ASPX文件时，IIS服务器会将该“请求”传达到ASP.NET引擎，ASP.NET会立即发出响应并加载相应的.ASPX文件；然后，在应用程序中调用ADO的对象连接到数据库服务器^[5]；最后，数据库服务器将执行结果提交到Web服务器，并由Web服务器将结果以HTML格式返回到浏览器，ASP.NET的运行机制如图 1所示，高校测量仪器管理系统的所有功能都是以这样的机制运行的。系统的整个运行原理如下：①浏览器接收用户的请求，发送到Web服务器上；②Web服务器执行相应的.ASPX应用程序并向数据库服务器发送相应的操作请求；③数据库服务器对数据库进行查询、修改等操作；④数据库服务器将执行结果提交到Web服务器，并由Web服务器将结果返回到浏览器。

2 系统设计 2.1 功能模块设计

根据高校实验室仪器管理人员和开设测量课程学院的教师及学生的需要，将系统分为管理员和用户两种不同的登入方式，实现不同的操作功能，系统组织结构如图 2所示。

系统的主要功能模块如下。

1) 仪器信息页面：管理员可在该模块查看系统数据库中所有测量仪器的相应信息。此外，管理员可在该功能模块下实现对仪器信息的删除、修改等操作。

2) 已借仪器页面：本功能模块主要是为管理员提供查询当前有哪些仪器已被用户借出，同时可查看被借仪器的归还日期等信息。

3) 仪器入库页面：管理员应用该模块可将高校新购置测量仪器的名称、类别和型号等相应信息录入到系统数据库中。

4) 预约查询页面：预约查询功能主要向管理员提供了查看预约者、预约仪器的型号和预约时间等基本信息的功能。

5) 预约审核页面：管理员将预约者提供的信息与录入到数据库中的学生和教师信息进行匹配，如果匹配成功，则审核通过，并通知预约者在一定时间内前往实验室办理仪器出库手续。

6) 仪器出库页面：该模块实现了管理员对借出设备进行标记以及报废设备进行出库管理等操作，仪器出库的主要流程如下：①读卡：读取仪器借用人的学生卡或教师卡，将借用人的姓名、专业和学院等基本信息录入到系统；②读仪器码：通过Poss机读取被借仪器的条形码，显示仪器的名称、型号和生产厂家等相应信息；③标记：在系统中的仪器信息页面对被借仪器进行标记，编辑仪器借出日期以及仪器归还日期，对贵重仪器进行收取押金等操作；④备注：记录借用人借用仪器所作实验以及项目名称等信息，签订仪器损坏赔款协议。

7) 仪器归还页面：该模块实现了管理者对借出仪器进行归还的操作，包括退还贵重仪器押金、记录设备完好程度等操作。

8) 仪器维修页面：管理者在此页面提交仪器的维修记录，记录包括需要进行维修的仪器信息、仪器维修时间和维修费用等。

9) 仪器查询页面：用户可以在此页面查询实验室所有仪器的相关信息。

10) 仪器预约页面：用户根据该模块可以查询实验室所有可供借出的仪器信息，进而完成对所需仪器的预约，系统会自动向管理员发送邮件提醒管理员进行审核。

11) 预约结果页面：该页面会向用户显示预约是否审核通过，如果审核通过，则向用户显示办理仪器出库手续的具体时间以及归还仪器的日期。

12) 信息查询页面：用户可在该页面查看是否具有未归还仪器相关信息，若未归还，则显示应归还日期。

2.2 数据库设计 2.2.1 数据表设计

为了便于高校管理测量仪器的数据信息，需要建立测量仪器数据库(measuring instrument database，MIDB)，管理人员首先将仪器信息导入到数据库中，然后存放到服务器端以便进行长期的维护和更新。在设计数据库结构时，尽量做到降低数据库冗余度，达到结构合理、易于维护的目的^[6]。MIDB中包含仪器类别表、仪器信息表、仪器借出信息表和用户信息表，各数据表采用的主要字段信息如下。

1) 仪器类别表：包括仪器类别ID和仪器类别名称等字段。

2) 仪器信息表：包括仪器ID、仪器类别ID、仪器名称、仪器型号、仪器厂家、仪器描述、仪器状态、仪器购买日期、仪器入库日期、仪器购买价格等字段。

3) 仪器借出信息表：包括仪器ID、仪器借出日期、仪器归还日期、所借仪器型号、所借仪器名称、所借仪器厂家、贵重仪器押金、丢失赔款、损坏赔款等字段。

4) 用户信息表：包括姓名、性别、用户名、密码、所属院系、所属专业、身份证号码等字段。

2.2.2 ADO.NET技术访问数据库

ADO.NET(active data object.NET)是一种能够在.NET平台下实现与数据库进行交互的技术^[7]。ADO.NET是由类、接口、枚举和其他工具所组成的类库，库中含有Connection类、Command类、DataReader类、DataSet类、DataTable类等，开发人员可以利用这些类的对象建立与SQL Server数据库的联系，进而在.ASPX页面上实现对数据库的插入、修改和查询等操作^[8]，具体操作如下。

1) 创建与数据库的连接。通过创建Connection类的对象实现对数据库进行连接和交互的功能^[9]。

2) 对数据库进行操作。ADO.NET的Command对象可以操作数据库，通过在Command对象的CommandText函数后编制SQL语句完成用户对数据库的插入、查询和修改等请求。

3) 数据绑定。将数据绑定到网页控件后，可以在.ASPX网页上显示相应的数据，DataSet对象可以实现这一功能^[10]。

3 系统测试

在河海大学测绘工程实验室对本文开发的系统进行测试。首先，进行集成测试，测试结果表明各模块之间的接口达到了相应的要求；然后，对系统进行功能测试，功能测试结果如表 1所示。

通过对系统几大功能模块的测试，验证了本文所设计系统的科学性。无论是管理员界面还是用户界面都能很好地对系统进行操作，基本实现了测绘仪器的数字化管理^[11-13]。

4 结束语

在分析河海大学测绘工程实验室的需求和现有高校测量仪器管理流程的基础上，结合ASP.NET技术、IIS和SQL Server服务器开发了基于B/S模式的高校测量仪器管理系统。本文主要解决了系统开发的设计思想、系统的架构体系和系统软硬件平台搭建等关键技术，并提供了一整套符合实际要求的网络化、现代化测量仪器管理方案。通过本文开发的仪器管理系统，管理员能够有效避免在传统手工管理模式下进行繁琐手工记录的弊端，相对于C/S模式下的管理系统有维护成本的优势，提高了仪器管理水平和仪器的使用效率，具有一定的推广价值。