李萬杰，王 偉，侯湘文

（西安航天動力試驗(yàn)技術(shù)研究所，西安 710100）

0 引 言

液體火箭發(fā)動機(jī)試驗(yàn)設(shè)備是發(fā)動機(jī)試驗(yàn)工作的重要保障。目前，由于液體火箭發(fā)動機(jī)試驗(yàn)特殊性的限制，在試驗(yàn)設(shè)備的管理上仍沿用傳統(tǒng)管理模式，在效率、成本、可控性方面的劣勢日益突出，并缺乏信息化系統(tǒng)的有效支撐，使管理工作呈現(xiàn)手工、分散、離線的特點(diǎn)，較難監(jiān)控信息的準(zhǔn)確性、及時性，已難以滿足試驗(yàn)設(shè)備信息化管理的需求。

針對以上問題，運(yùn)用條形碼技術(shù)建立標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和自動化的設(shè)備管理平臺，可以實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)設(shè)備管理的信息化，提升試驗(yàn)設(shè)備的工作效率，實(shí)現(xiàn)設(shè)備使用的全過程監(jiān)管及可追溯性，為液體火箭發(fā)動機(jī)試驗(yàn)成功提供有力保障。

1 條形碼的實(shí)現(xiàn)原理介紹

條形碼技術(shù)是以計(jì)算機(jī)、光電技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ)的一項(xiàng)綜合性科學(xué)技術(shù)，目前最為常用的是一維條形碼和二維條形碼。條碼技術(shù)具有輸入速度快、可靠性高、采集信息量多、成本低等優(yōu)點(diǎn)。一維條形碼和二維條形碼是信息存儲、表示的載體，但從發(fā)動機(jī)試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)用管理角度講，通常根據(jù)不同應(yīng)用環(huán)境和需求進(jìn)行相應(yīng)的選擇：一維碼用于對儀器進(jìn)行標(biāo)識，二維碼用于對儀器進(jìn)行描述。條形碼技術(shù)的產(chǎn)生符合設(shè)備管理對信息化的要求，也是一項(xiàng)非常成熟的技術(shù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。條形碼的應(yīng)用不僅可以有效地管理設(shè)備生命周期，提高設(shè)備流轉(zhuǎn)的效率，更可以有效地解決信息流和實(shí)物流的對應(yīng)關(guān)系管理的難題，使設(shè)備的管理變得高效，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理的信息化和科學(xué)化，因此成為發(fā)動機(jī)試驗(yàn)設(shè)備管理的重要發(fā)展方向。

2 條形碼軟件設(shè)計(jì)

2.1 用戶需求

對于當(dāng)前液體火箭發(fā)動機(jī)試驗(yàn)設(shè)備的管理，設(shè)備管理軟件在功能設(shè)計(jì)上應(yīng)滿足如下方面需求。

（1）標(biāo)識規(guī)范：包括標(biāo)識的尺寸、信息內(nèi)容、格式、用紙等。

（2）條形碼生成規(guī)則：標(biāo)識的生成要考慮資源總量（即標(biāo)識容量），要留有足夠的余量，適應(yīng)將來儀器設(shè)備數(shù)量不斷增加的情況。

（3）系統(tǒng)功能模塊：標(biāo)識的條形碼信息由本軟件功能模塊分配和管理；通過各模塊交互，實(shí)現(xiàn)標(biāo)識的生成、更改、打印和查詢等操作，因而良好的功能模塊設(shè)計(jì)是本軟件成功的基礎(chǔ)保障。

（4）管理手段：利用諸如時限管理、信息數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與導(dǎo)出管理、條形碼的批量處理管理，促進(jìn)管理行為的標(biāo)準(zhǔn)化，使管理模式實(shí)現(xiàn)自動化。

2.2 軟件設(shè)計(jì)原理

該軟件以VB為設(shè)計(jì)平臺，基于Access 2003建立的一維條形碼資料信息和二維條形碼資料信息兩個數(shù)據(jù)庫對液體火箭發(fā)動機(jī)試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)計(jì)顯示，用ADO Data控件來實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的各種操作（查詢、添加、修改、刪除模塊通過主界面串聯(lián)起來），用Data List控件來實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的顯示。并將所有設(shè)備的相關(guān)信息放在數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，方便使用者用計(jì)算機(jī)檢索，實(shí)現(xiàn)了對液體火箭發(fā)動機(jī)試驗(yàn)設(shè)備的管理和統(tǒng)計(jì)。

2.3 軟件功能

本軟件涉及一維碼和二維碼的制作，故在軟件功能上主要分為三部分：一維碼的制作、二維碼的制作、數(shù)據(jù)管理。雖然一維碼和二維碼在生成原理上存在差異，但在軟件的運(yùn)用中這二者都要具備錄入、打印和數(shù)據(jù)操作功能。為了滿足數(shù)據(jù)備份和長期查閱的要求，在軟件的輔助功能上，設(shè)計(jì)了文件的導(dǎo)出和圖片的批量生成及刪除功能。具體功能框圖如圖1所示。

2.4 軟件模塊設(shè)計(jì)

該軟件在設(shè)計(jì)中采用了模塊化設(shè)計(jì)，提高了模塊的利用效率，減少代碼的重復(fù)性，便于程序的修改。該軟件主要由以下三個模塊組成：錄入模塊、打印模塊和數(shù)據(jù)管理模塊。

2.4.1 錄入模塊

錄入模塊是為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息的收集和分類，主要涉及一維碼和二維碼的錄入。

2.4.1.1 一維條形碼的錄入模塊

一維條形碼系統(tǒng)建立在“一物一碼”的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)首先要解決的是“一物多名”問題。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，選擇試驗(yàn)區(qū)、儀器/設(shè)備和資產(chǎn)編號3個項(xiàng)目構(gòu)成一維條形碼信息，既能在一維碼有限的位數(shù)限制下簡潔地體現(xiàn)出明確的信息內(nèi)涵，又能體現(xiàn)出所表達(dá)信息的不可重復(fù)性。這3個項(xiàng)目的作用表現(xiàn)在以下幾個方面：①試驗(yàn)區(qū)項(xiàng)目，明確了設(shè)備的試驗(yàn)區(qū)域，提高了管理效率和透明度；②儀器/設(shè)備項(xiàng)目，為設(shè)備的系統(tǒng)分類提供了依據(jù)，便于管理；③資產(chǎn)編號項(xiàng)目使設(shè)備的資產(chǎn)編號具有唯一性，具備設(shè)備信息溯源的能力。

圖1 軟件功能

2.4.1.2 二維條形碼的錄入模塊

液體火箭發(fā)動機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)因其集成度高，系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備種類多、數(shù)量少，造成編碼信息量大，密度高。用Access 2003建立的二維碼數(shù)據(jù)表主要由以下字段構(gòu)成：用途、類型、圖號、規(guī)格、使用日期、崗位、責(zé)任人和功能說明。

2.4.2 打印模塊

2.4.2.1 一維碼的打印模塊

一個完整的條形碼的組成次序依次是：靜區(qū)（前）、起始符、數(shù)據(jù)符、終止符、靜區(qū)（后）。

在起始符和終止符內(nèi)，條形碼長度可自由調(diào)整。為了對數(shù)據(jù)符內(nèi)各“條”之間的寬度進(jìn)行有效控制，國際上有相應(yīng)的一維碼打印標(biāo)準(zhǔn)，其寬度尺寸計(jì)算公式如下所示，

（1）模塊寬度（X）：128碼符號的X尺寸應(yīng)與應(yīng)用中所需的規(guī)格一致。

（2）靜區(qū)最小寬度：10X。

（3）128條碼符號寬度W（mm），公式計(jì)算為：W=［11（C+2）+2］X+2Q；W表示符號寬度；C表示數(shù)據(jù)字符的個數(shù)（包括校驗(yàn)字符）；X表示窄單元的寬度（mm）；Q表示空白區(qū)域的寬度（mm）。

通過對上述公式進(jìn)行編程控制，設(shè)置出符合設(shè)備所需的條形碼寬度。

2.4.2.2 二維碼的打印模塊

二維碼的生成都依靠標(biāo)準(zhǔn)控件或特點(diǎn)函數(shù)，用程序生成的尺寸長度是固定的，而在尺寸需要改變時，只要改變值不小于原有固定范圍，通過掃描設(shè)備均可完整識別二維碼的信息。

通過調(diào)用Access 2003建立的一維碼數(shù)據(jù)表和二維碼數(shù)據(jù)表中所需的信息生成相應(yīng)的條碼，在預(yù)覽的基礎(chǔ)上進(jìn)行打印。同時，軟件具備批量生成條碼圖片的功能，以便長期管理。

2.4.3 數(shù)據(jù)管理模塊

數(shù)據(jù)庫模型設(shè)計(jì)得是否合理決定著信息管理系統(tǒng)的成敗。在此模型上定義的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和操作，決定了系統(tǒng)的功能和性能。發(fā)動機(jī)試驗(yàn)設(shè)備管理系統(tǒng)涉及大量的信息項(xiàng)目，能否創(chuàng)建一個良好的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)至關(guān)重要。根據(jù)發(fā)動機(jī)試驗(yàn)使用設(shè)備信息的需求分析及條形碼管理的特點(diǎn)，通過采用Access關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，對涉及的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，盡量減少冗余數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的管理模式采用數(shù)據(jù)庫保存設(shè)備管理過程中數(shù)據(jù)變更情況的模式，并在設(shè)備的使用過程中用條形碼技術(shù)進(jìn)行明確標(biāo)識。

信息數(shù)據(jù)操作主要功能為查詢和修改，其中查詢模塊中運(yùn)用了復(fù)選框和單選框相結(jié)合的形式進(jìn)行查詢，包括條形碼的查詢以及各個字段的查詢，查詢命令主要用SQL命令實(shí)現(xiàn)?？梢詫?shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中所查詢的每一條進(jìn)行修改，其中分別運(yùn)用了MoveFirst、MoveNext、MovePrevious、MoveLast對數(shù)據(jù)庫信息進(jìn)行第一條、上一條、下一條及末條的查看、查詢、修改。

設(shè)備過期提醒主要針對需要定期進(jìn)行計(jì)量的設(shè)備，由于在數(shù)據(jù)庫信息表中需要錄入校驗(yàn)日期和有效年限，通過程序提取數(shù)據(jù)表中這兩個項(xiàng)目中的信息，并與當(dāng)前計(jì)算機(jī)的時間進(jìn)行比較，當(dāng)計(jì)算天數(shù)差值小于30天（暫定值）時，設(shè)備過期提醒功能即被觸發(fā)。設(shè)備過期提醒功能的設(shè)置為需要定期進(jìn)行計(jì)量的儀器和設(shè)備提供了自動數(shù)據(jù)保障功能。

3 條形碼軟件在儀器設(shè)備管理中的應(yīng)用

通過Access 2003建立液體火箭發(fā)動機(jī)儀器和設(shè)備的數(shù)據(jù)庫，利用VB工具進(jìn)行數(shù)據(jù)庫連接，借助于上述的條形碼識別技術(shù)，可以快速獲取儀器設(shè)備的相關(guān)信息，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息化管理。該軟件初步應(yīng)用在振動測量的傳感器和儀器的管理上，以往需要手工錄入的數(shù)據(jù)可以直接由程序讀入，使工作人員擺脫了重復(fù)的勞動，減少了對超過鑒定日期的儀器設(shè)備的遺漏、統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了儀器和傳感器管理的高效率和自動化，實(shí)現(xiàn)了快速檢索設(shè)備的功能，把設(shè)備管理員從枯燥的重復(fù)勞動中解放出來，可以把有限的時間利用到更有價(jià)值的地方，提高了管理效率，同時也保證了工作的可靠性，具有一定的實(shí)際意義。

［1］涂寶章.條形碼技術(shù)在測量設(shè)備管理中的應(yīng)用［J］.冶金自動化,2009(1).

［2］李帥帥,施安,張恩科,等.編碼技術(shù)及其應(yīng)用［J］.中國衛(wèi)生質(zhì)量管理,2012(2).

［3］儲昭武,金彥.管道、管件條形碼管理系統(tǒng)的研究與開發(fā)［J］.化工設(shè)備與管道,2003(5).