基于C#的飛機(jī)疲勞試驗(yàn)跟蹤管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張清勇

（中國飛機(jī)強(qiáng)度研究所?全尺寸飛機(jī)結(jié)構(gòu)靜力/疲勞航空科技重點(diǎn)試驗(yàn)室，陜西?西安?710065）

飛機(jī)疲勞試驗(yàn)是驗(yàn)證飛機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞特性的地面試驗(yàn)，主要是為確定飛機(jī)結(jié)構(gòu)的使用壽命、制定使用維護(hù)要求等提供試驗(yàn)依據(jù)[1]。試驗(yàn)中將幾百種載荷工況按照一定順序和頻次組合，構(gòu)成載荷譜，再通過一套加載系統(tǒng)按照載荷譜將疲勞交變載荷施加在飛機(jī)結(jié)構(gòu)上，模擬飛機(jī)在整個(gè)服役期內(nèi)可能遇到的各種空中、地面使用情況。飛機(jī)疲勞試驗(yàn)至少完成2.5倍以上使用壽命試驗(yàn)，通常試驗(yàn)周期為5～10a[2]。全機(jī)疲勞試驗(yàn)具有復(fù)雜程度高、試驗(yàn)規(guī)模大、持續(xù)時(shí)間長的特點(diǎn)，因此，如何科學(xué)配置和利用單位人員和設(shè)備資源、發(fā)揮其最大的經(jīng)濟(jì)效益、提高多個(gè)型號疲勞試驗(yàn)的精細(xì)化管理，一直是試驗(yàn)管理人員研究的課題。一款試驗(yàn)信息化體系下的疲勞試驗(yàn)管理系統(tǒng)必須能夠有助于試驗(yàn)人員及時(shí)了解試驗(yàn)的日運(yùn)行速度、循環(huán)數(shù)、起落數(shù)統(tǒng)計(jì)分析及任務(wù)量預(yù)測等信息，并輔助單位領(lǐng)導(dǎo)決策，制定科學(xué)的試驗(yàn)運(yùn)行方案。

因此，本文采用C#語言作為開發(fā)語言、SQL Server 2008 作為后臺數(shù)據(jù)庫開發(fā)了一款飛機(jī)疲勞試驗(yàn)跟蹤管理系統(tǒng)軟件，可以有效地實(shí)現(xiàn)對疲勞試驗(yàn)信息的跟蹤與管理，有助于提高疲勞試驗(yàn)管理的綜合效率。

1 關(guān)鍵技術(shù)

1.1 C#

C#是由C和C++衍生出來的一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。其繼承C和C++強(qiáng)大功能的同時(shí)，去掉了一些復(fù)雜特性。C#以其強(qiáng)大的操作能力、優(yōu)雅的語法風(fēng)格、創(chuàng)新的語言特性和便捷的對面向組件編程的支持成為.NET開發(fā)的首選語言[4]。

1.2 C/S 模式

C/S結(jié)構(gòu)可充分發(fā)揮客戶端PC的處理能力，很多工作可以在客戶端處理后再提交服務(wù)器，因而客戶端響應(yīng)速度較快。C/S結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢主要有2點(diǎn)。（1）應(yīng)用服務(wù)器運(yùn)行數(shù)據(jù)負(fù)荷較輕；（2）數(shù)據(jù)的儲存管理功能較為透明。

2 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)需求分析

系統(tǒng)中管理員擁有用戶權(quán)限管理、飛機(jī)型號管理、試驗(yàn)任務(wù)管理和試驗(yàn)進(jìn)度統(tǒng)計(jì)分析等權(quán)力。

（1）用戶權(quán)限管理。對不同層次的使用者開放不同的權(quán)限。管理員分為超級管理員和型號管理員，超級管理員具有所有型號及用戶信息查看、增刪型號和更改權(quán)限；型號管理員僅可以維護(hù)本型號基本信息，錄入各種日常任務(wù)及進(jìn)度反饋數(shù)據(jù)。普通用戶只允許查詢相關(guān)數(shù)據(jù)及報(bào)表。

（2）型號管理。針對型號管理員，用來管理型號基本信息，包括瀏覽、添加和刪除。型號基本信息包括名稱、Procedure信息和Profile信息等。

（3）試驗(yàn)任務(wù)管理。超級管理員進(jìn)行周計(jì)劃、年計(jì)劃下達(dá)、日常進(jìn)度數(shù)據(jù)上傳等，型號管理員和普通用戶僅允許查詢相關(guān)數(shù)據(jù)集報(bào)表。

（4）試驗(yàn)進(jìn)度統(tǒng)計(jì)分析。型號管理員統(tǒng)計(jì)各型號的日常完成情況，如周進(jìn)展、月進(jìn)展及年進(jìn)展。

2.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)需求分析，本系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)分為三大模塊：系統(tǒng)管理、型號管理和任務(wù)更新。

（1）系統(tǒng)管理功能模塊主要用于維護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行并保證系統(tǒng)安全性，可實(shí)現(xiàn)超級管理員增刪用戶與修改密碼等功能。

（2）型號管理功能模塊能夠完成對型號基本信息的瀏覽、添加和刪除。

（3）任務(wù)更新模塊可實(shí)現(xiàn)超級管理員下達(dá)周計(jì)劃、年計(jì)劃，型號管理員上傳日常進(jìn)度數(shù)據(jù)及對試驗(yàn)進(jìn)度信息的自動統(tǒng)計(jì)分析。

2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的主要任務(wù)有2個(gè)，一是根據(jù)需求分析得出該系統(tǒng)需要哪些實(shí)體，實(shí)體需要對應(yīng)哪些數(shù)據(jù)庫表格，二是將這些數(shù)據(jù)庫實(shí)體之間的關(guān)系通過數(shù)據(jù)表之間的映射反映出來。根據(jù)系統(tǒng)需求分析，繪制了系統(tǒng)的全局E-R圖，如圖1所示。本系統(tǒng)采用C#作為開發(fā)語言，采用SQL Server 2008作為數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用Visual Studio 2010開發(fā)環(huán)境實(shí)現(xiàn)[3]。

圖 1??實(shí)體間的E-R圖

邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是將基本概念模型圖轉(zhuǎn)換為與選用的數(shù)據(jù)模型相符合的邏輯結(jié)構(gòu)。將E-R模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型，即將實(shí)體、屬性和聯(lián)系都轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的關(guān)系模型。飛機(jī)疲勞跟蹤管理系統(tǒng)從E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，主要包括用戶信息表、型號信息表、計(jì)劃信息表及試驗(yàn)進(jìn)度信息表。

用戶信息表主要記錄用戶基本信息及權(quán)限信息（如員工編號、姓名、聯(lián)系電話、權(quán)限范圍、密碼等）；型號信息表主要用于記錄飛機(jī)的型號信息，包括型號名稱、型號代號、型號主管（型號管理員）、Procedure信息和Profile信息等；計(jì)劃信息表主要用于記錄型號的周計(jì)劃、月計(jì)劃和年計(jì)劃信息；試驗(yàn)進(jìn)度表主要用于記錄各型號的日完成情況。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)

根據(jù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)庫主要內(nèi)容的實(shí)現(xiàn)包括以下幾個(gè)表。

（1）用戶信息表（UserInfo）。主要用于對用戶的各類信息的錄入、修改及查詢工作，如表1所示。

表 1??用戶信息表

（2）型號信息表（PlaneType）。主要用于記錄疲勞試驗(yàn)飛機(jī)型號的各類信息，以便系統(tǒng)快捷高效地計(jì)算統(tǒng)計(jì)完成進(jìn)度及任務(wù)預(yù)測，如表2所示。

表 2??型號信息表

（3）計(jì)劃信息表（PlanePlan）。主要用于下達(dá)、查詢飛機(jī)疲勞試驗(yàn)計(jì)劃信息，以便對比任務(wù)完成度，如表3所示。

表 3??計(jì)劃信息表

（4）試驗(yàn)進(jìn)度表（PlaneSchedule）。主要用于更新、查詢飛機(jī)疲勞試驗(yàn)進(jìn)度信息，與計(jì)劃信息進(jìn)行對比，以便生成任務(wù)完成度，如表4所示。

表 4??試驗(yàn)進(jìn)度表

3.2 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

3.2.1 登錄界面實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)中登錄界面如圖2所示，當(dāng)不同權(quán)限的賬戶登錄并且成功后，系統(tǒng)會記錄當(dāng)前登錄人的權(quán)限信息，在型號信息顯示及任務(wù)更新界面下會對相應(yīng)功能進(jìn)行屏蔽。

圖 2??用戶登錄界面

3.2.2 型號信息顯示界面實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)對所查詢型號的各類統(tǒng)計(jì)信息進(jìn)行自動統(tǒng)計(jì)、計(jì)算并以圖表類型顯示，用戶亦可按日期進(jìn)行查詢顯示，了解到型號疲勞試驗(yàn)的日運(yùn)行速度、循環(huán)數(shù)、起落數(shù)統(tǒng)計(jì)分析及任務(wù)量預(yù)測等信息，并輔助單位領(lǐng)導(dǎo)決策，制定科學(xué)的試驗(yàn)運(yùn)行方案。同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)圖表的輸出功能，方便報(bào)告編寫，如圖3所示。

圖3 ??某型全機(jī)疲勞試驗(yàn)的型號信息顯示界面

3.2.3 任務(wù)更新界面實(shí)現(xiàn)

任務(wù)更新界面集合了任務(wù)下達(dá)及任務(wù)上傳更新功能，可選擇型號對其每日運(yùn)行情況進(jìn)行更新，同時(shí)系統(tǒng)會自動統(tǒng)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)并以直方圖的形式對任務(wù)量和完成量進(jìn)行對比，如圖4所示。

圖4 ??某型全機(jī)疲勞試驗(yàn)的任務(wù)更新界面

4 結(jié)????論

經(jīng)過不斷地研發(fā)、測試和修改，該系統(tǒng)使用效果較明顯、查詢便捷、可靠性高、存儲容量大、數(shù)據(jù)圖表顯示清晰明了，能大大提高試驗(yàn)研究人員和管理人員的工作效率，有助于優(yōu)化疲勞試驗(yàn)的人員和設(shè)備調(diào)配方式，輔助單位領(lǐng)導(dǎo)決策，提高疲勞試驗(yàn)管理水平，有助于企業(yè)管理的智能化與信息化。