結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)力傳感器數(shù)據(jù)庫改進(jìn)設(shè)計(jì)

趙嬋

摘? 要：力傳感器是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)加載的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，當(dāng)前試驗(yàn)規(guī)模的不斷增大對力傳感器的數(shù)量提出了更高的需求，使得力傳感器的管理也存在一系列問題，針對傳統(tǒng)力傳感器數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)傳輸接口、數(shù)據(jù)調(diào)用、數(shù)據(jù)校對等管理流程存在的弊端，提出了一種自動(dòng)生成力傳感器使用通知單的數(shù)據(jù)庫改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，旨在為力傳感器的管控提供參考。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn);力傳感器;數(shù)據(jù)管理;流程改進(jìn)

中圖分類號(hào)：TB492 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）22-0088-02

Abstract： Force sensor is the key link of structural strength test loading. At present， the increasing scale of test has posed a higher demand for the number of the force sensors， there are also a series of problems in the management of force sensors. In view of the disadvantage of data transmission interface， data call and data calibration management process of traditional force sensor database， an improved design of database for automatically generating the notice of force sensor using is proposed， the purpose is to provide reference for the control of force sensor.

Keywords： structure strength test; force sensor; data management; process improvement

1 概述

隨著結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)設(shè)備管理已經(jīng)無法滿足其需求[1]，工程中為了提高設(shè)備使用效率和管理能力引入了力傳感器數(shù)據(jù)庫，其主要作用是對試驗(yàn)所需的大量力傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和存儲(chǔ)，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)接口設(shè)計(jì)過程中，只考慮了人機(jī)交互的便利性，對于數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃源嬖谝欢ǖ暮鲆昜2]，導(dǎo)致數(shù)據(jù)從校準(zhǔn)合格證錄入數(shù)據(jù)庫和試驗(yàn)力傳感器使用通知單的調(diào)出過程中容易出現(xiàn)差錯(cuò)，雖然數(shù)據(jù)在最后的反復(fù)校對過程中可以更正，但是數(shù)據(jù)流的人工輸入輸出仍然存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。所以針對數(shù)據(jù)庫的改進(jìn)的方案能有效降低風(fēng)險(xiǎn)，提升管理效率[3]，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中可以考慮多軟件協(xié)同驅(qū)動(dòng)建立數(shù)據(jù)庫的方法[4]，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一管理和存儲(chǔ)[5]?；谝陨蠁栴}，本文針對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的流程進(jìn)行解析，從流程上提出了力傳感器數(shù)據(jù)庫的改進(jìn)方案，可以實(shí)現(xiàn)力傳感器校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的在線導(dǎo)入，數(shù)據(jù)的共享存儲(chǔ)，以及力傳感器數(shù)據(jù)調(diào)出過程中的導(dǎo)出功能，改進(jìn)后的數(shù)據(jù)庫預(yù)留了系統(tǒng)的二次開發(fā)功能，保證了可擴(kuò)展性和可維護(hù)性，在工程中具備一定的推廣應(yīng)用前景。

2 力傳感器數(shù)據(jù)類型

2.1 特征數(shù)據(jù)

力傳感器的主要數(shù)據(jù)包括兩種，一種是描述設(shè)備特征的數(shù)據(jù)，包括設(shè)備編號(hào)、有效期等，此類數(shù)據(jù)的主要作用在于設(shè)備的日常管理。其中設(shè)備編號(hào)是力傳感器的唯一標(biāo)識(shí)，是與設(shè)備銘牌上相對應(yīng)的身份標(biāo)識(shí)，用于在試驗(yàn)設(shè)計(jì)階段對力傳感器設(shè)備進(jìn)行調(diào)配。力傳感器有效期數(shù)據(jù)主要在設(shè)備健康管理過程中，根據(jù)使用規(guī)范對設(shè)備標(biāo)定和維護(hù)，此類數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中應(yīng)配備智能管理功能，對設(shè)備的編號(hào)對應(yīng)的有效期進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)和輸出，以方便管理者實(shí)現(xiàn)設(shè)備的資源配置。

2.2 參數(shù)數(shù)據(jù)

另一種是設(shè)備的使用參數(shù)數(shù)據(jù)，包括設(shè)備量程、校準(zhǔn)電阻值、拉/壓校準(zhǔn)值、正/負(fù)靈敏度等。此類參數(shù)是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)過程中重要的控制參數(shù)配置數(shù)據(jù)，在試驗(yàn)加載過程中，控制系統(tǒng)按照載荷譜將載荷逐一施加到各加載點(diǎn)，力傳感器在閉環(huán)回路中主要起到對試驗(yàn)載荷的反饋?zhàn)饔?，所以以上參?shù)的配置十分關(guān)鍵。參數(shù)的配置對于試驗(yàn)的加載精度乃至試驗(yàn)的成敗尤為重要，所以數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中對該類數(shù)據(jù)的管理要考慮到數(shù)據(jù)的溯源，能夠?qū)?shù)據(jù)的正確性進(jìn)行反復(fù)比對，當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)更新時(shí)，采取一定的控制策略對一定批量的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，以保證試驗(yàn)力傳感器數(shù)據(jù)的真實(shí)性和實(shí)時(shí)性。

3 數(shù)據(jù)庫改進(jìn)設(shè)計(jì)

3.1 流程改進(jìn)

此處主要針對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)流的傳輸流程進(jìn)行改進(jìn)。如圖1所示，傳統(tǒng)模式為標(biāo)定數(shù)據(jù)人工輸入數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)，調(diào)出數(shù)據(jù)仍然是人工輸出。改進(jìn)流程的架構(gòu)設(shè)計(jì)階段將人工環(huán)節(jié)進(jìn)行接口設(shè)計(jì)，如圖2所示，數(shù)據(jù)流中加入了雙校驗(yàn)?zāi)Ｊ剑詣?dòng)導(dǎo)入數(shù)據(jù)在線與標(biāo)定數(shù)據(jù)進(jìn)行迭代自檢，自動(dòng)調(diào)出數(shù)據(jù)在線與需求編號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行迭代查驗(yàn)，且兩種模式都是數(shù)據(jù)庫在線自動(dòng)完成。

3.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)庫界面如圖2所示。在數(shù)據(jù)輸入的接口處采用標(biāo)定數(shù)據(jù)的輸出文件格式對力傳感器數(shù)據(jù)的標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行一次導(dǎo)入，并同時(shí)在線校對，支持文件的批處理。界面主要分為標(biāo)定數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊、配置數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊、系統(tǒng)日志、數(shù)據(jù)查詢四個(gè)模塊。

其中標(biāo)定數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊主要記錄傳感器導(dǎo)入日期和導(dǎo)入數(shù)量，宏觀上對力傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和對比，配置數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊主要記錄導(dǎo)出日期和傳感器數(shù)量，以和輸入的配置文件進(jìn)行匹配性查驗(yàn)，達(dá)到節(jié)省周期的目的。系統(tǒng)日志模塊主要記錄數(shù)據(jù)庫操作的具體時(shí)間，數(shù)據(jù)查詢模塊支持用戶在使用過程中針對某一特定力傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢，以力傳感器編號(hào)為索引，查閱正/負(fù)有效期、使用狀態(tài)、維護(hù)歷史等信息，此類信息通過開發(fā)者從數(shù)據(jù)庫建立初期進(jìn)行輸入，并在數(shù)據(jù)庫維護(hù)階段定期更新。該界面是初步設(shè)計(jì)，在后續(xù)研究過程中會(huì)不斷優(yōu)化和升級，滿足用戶在使用過程中的不同需求。

此外，在數(shù)據(jù)庫資源配置過程中，標(biāo)定數(shù)據(jù)文件是校準(zhǔn)儀器自動(dòng)輸出的文件，其準(zhǔn)確率有所保證，但是配置數(shù)據(jù)文件是工程師根據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)場進(jìn)行選擇的結(jié)果，在數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)匹配過程中要求該文件一定是最終版本，如果過程有文件的輸出，數(shù)據(jù)庫會(huì)根據(jù)版本進(jìn)行區(qū)分并記錄。

4 結(jié)束語

本文所提方法從一定程度實(shí)現(xiàn)了力傳感器數(shù)據(jù)流的無縫連接，能夠覆蓋力傳感器數(shù)據(jù)從校準(zhǔn)標(biāo)定到入庫存儲(chǔ)，再到調(diào)出應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)采用一定格式的文件接口保證了數(shù)據(jù)的在線傳輸和管理。規(guī)避了人工參與可能引入的風(fēng)險(xiǎn)，能夠在試驗(yàn)資源配置過程中對力傳感器的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)查驗(yàn)，在一定程度上節(jié)省了試驗(yàn)周期，保證了試驗(yàn)安全，進(jìn)一步研究將從力傳感器數(shù)據(jù)的全生命周期管理上進(jìn)行改進(jìn)，達(dá)到試驗(yàn)資源合理分配的目標(biāo)。

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