一、引言
        當(dāng)前，我國在管理信息系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用只限于大中型的企事業(yè)單位，如電信業(yè)、金融業(yè)等。而一些小型企業(yè)雖然也配備了多臺計算機(jī)，但由于沒有開發(fā)出有效的管理信息系統(tǒng)，使企業(yè)管理并沒有達(dá)到網(wǎng)絡(luò)化、智能化的要求，白白浪費(fèi)了生產(chǎn)資源，使企業(yè)在激烈的市場競爭中落后于國內(nèi)外同行。另外，在一些企業(yè)內(nèi)部相對獨(dú)立的特殊部門也迫切需要開發(fā)和應(yīng)用實用性、科學(xué)性強(qiáng)的，自動化程度高的管理信息系統(tǒng)，以便為企業(yè)提供更迅速、更準(zhǔn)確的信息，更高效的，更經(jīng)濟(jì)的管理。
        在自來水水廠的水質(zhì)化驗室管理中，就存在著大量的檢測數(shù)據(jù)無法統(tǒng)計、分析，歸檔、查詢完全靠手工進(jìn)行；庫房管理較混亂，沒有科學(xué)的入庫、出庫登記手續(xù)；沒有完整的設(shè)備技術(shù)檔案等亟需解決的問題。這就需要有水質(zhì)化驗室管理系統(tǒng)來提高化驗室管理工作的效率，通過這樣的系統(tǒng)，可以做到信息的規(guī)范化管理，科學(xué)統(tǒng)計和快速的查詢，從而減少管理方面的工作量，提高化驗室管理水平，為水廠的供水工作提供更好的服務(wù)。因此編寫一套完善的水質(zhì)化驗室管理系統(tǒng)的任務(wù)就顯得尤為重要。
1． 開發(fā)背景
        沈陽市自來水公司二水廠是負(fù)責(zé)給沈陽市供水的九個水廠之一，位于皇姑區(qū)北陵水源院內(nèi)，1960年建廠，占地總面積113.6萬平方米。管轄北陵、塔灣、百鳥、中山、中山4#、河北、芳士、中醫(yī)、地質(zhì)局、空字023、實驗、淞江、久和里、太原、龍江等水源15處，有水井46眼，送水泵房12座，儲水池16座。日綜合生產(chǎn)能力10.2萬立方米，占市政水源總生產(chǎn)能力的6.79%，主要負(fù)責(zé)市區(qū)中部地區(qū)的供水。有職工207人，年制水量3000多萬立方米。
        水廠內(nèi)的水質(zhì)化驗室隸屬于水廠的生產(chǎn)技術(shù)科，負(fù)責(zé)監(jiān)測水廠的15個水源的出水質(zhì)量，并定期向總公司申報。
        化驗室班組設(shè)班長一人，化驗員4 人。具體工作為每日進(jìn)行15個水源出口的水樣的一般感官性、細(xì)菌學(xué)檢驗及余氯監(jiān)測并記錄歸檔；每月進(jìn)行一次15個水源出口的水樣的18項理化分析并記錄，歸檔，并向總公司水質(zhì)部申報；每半年進(jìn)行一次包括全部水井在內(nèi)的15個水源的水樣的32個化驗項目的全分析，記錄、歸檔并向上級部門申報。
2． 開發(fā)環(huán)境
       沈陽市自來水公司二水廠水質(zhì)化驗室目前主要的管理方式是基于文件、表格等紙介質(zhì)的手工處理，信息處理量大容易出錯，而且管理方式因人而異，缺乏系統(tǒng)規(guī)范的信息管理手段。盡管有一個化驗室管理體系，但由于不是靠計算機(jī)管理，而是靠手工記錄，歸檔，內(nèi)容、格式不統(tǒng)一，沒有針對性，不能適應(yīng)化驗室各方面的工作，所以沒有起到應(yīng)有的作用?；炇椰F(xiàn)有一臺計算機(jī)并已經(jīng)與廠內(nèi)其它部門的微機(jī)聯(lián)網(wǎng)，但是尚未用于信息管理，資源的閑置問題比較突出。這就是水質(zhì)化驗室管理系統(tǒng)開發(fā)的基本環(huán)境。
3． 開發(fā)目的
        為了盡快脫離落后的管理模式，將現(xiàn)代的信息化管理機(jī)制引入到水廠水質(zhì)化驗室的具體工作中來，特開發(fā)此管理信息系統(tǒng)。
希望通過此系統(tǒng)達(dá)到提高化驗室管理水平，協(xié)助領(lǐng)導(dǎo)決策的作用。使化驗室管理工作規(guī)范化、制度化、程序化，改變管理工作的隨意性，粗放性。為管理人員提供及時、準(zhǔn)確的化驗室內(nèi)部和外部信息，減輕手工工作量及人為誤差，更好地為有關(guān)部門提供迅速、準(zhǔn)確的信息，以服務(wù)其決策。
         水質(zhì)化驗室管理系統(tǒng)實施后，應(yīng)能達(dá)到以下目標(biāo)：
（1） 業(yè)務(wù)管理信息化，可隨時掌握化驗室工作的各方面情況。
（2） 提供快速、準(zhǔn)確的信息管理模式，并支持多種信息查詢方式。
（3） 系統(tǒng)界面友好美觀，操作簡單易行，查詢靈活方便，數(shù)據(jù)存儲安全可靠。
（4） 系統(tǒng)維護(hù)方便可靠，有較高安全性，滿足實用性、先進(jìn)性的要求。
4． 開發(fā)設(shè)計思想
(1) 盡量采用化驗室現(xiàn)有軟硬件環(huán)境，及先進(jìn)的管理系統(tǒng)開發(fā)方案，從而達(dá)到充分利用化驗室現(xiàn)有資源，提高系統(tǒng)開發(fā)水平和應(yīng)用效果的目的；
(2) 系統(tǒng)應(yīng)符合水廠化驗室管理的規(guī)定，滿足對化驗室日常管理的需要，并達(dá)到操作過程中的直觀、方便、實用、安全等要求；
(3) 系統(tǒng)采用模塊化程序設(shè)計方法，即便于系統(tǒng)功能的各種組合和修改，又便于未參與開發(fā)的技術(shù)維護(hù)人員補(bǔ)充、維護(hù)；
(4) 系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)庫維護(hù)功能，及時根據(jù)用戶需求進(jìn)行數(shù)據(jù)添加、刪除、修改等操作。
二、系統(tǒng)分析
         系統(tǒng)分析的根本目的是分析出合理的信息流動、處理、存儲的過程。
1． 系統(tǒng)初步調(diào)查
        本系統(tǒng)初步調(diào)查采用的主要方式是與化驗室的主要管理人員進(jìn)行交流，詢問情況，把握第一手資料。經(jīng)過初步調(diào)查了解到：沈陽市自來水公司二水廠水質(zhì)化驗室管理的基本情況為：化驗室管理以前進(jìn)行信息管理的主要方式是基于文件、表格等紙介質(zhì)的手工處理，信息處理量大，容易出錯，且管理方式因人而異，缺乏系統(tǒng)、規(guī)范的信息管理手段，盡管以前有一個化驗室管理體系，但是系統(tǒng)的規(guī)模過大，內(nèi)容過于復(fù)雜，沒有針對性，不能適應(yīng)化驗室各方面的條件，化驗室現(xiàn)有一臺計算機(jī)并已聯(lián)入廠內(nèi)局域網(wǎng)，但尚未用于信息管理，資源閑置問題比較突出。
        化驗室現(xiàn)行管理工作存在的主要問題是：許多工作要手工記錄，手工操作，如各種申報表格是印刷品，要管理人員用筆逐項填寫，這樣下去，不僅浪費(fèi)時間，還容易出錯，工作缺乏規(guī)范性，影響工作的進(jìn)展；沒有科學(xué)、系統(tǒng)的庫房、儀器設(shè)備管理體制，隨意性較強(qiáng)。另外，基礎(chǔ)信息管理方面也十分薄弱。
        化驗室主要負(fù)責(zé)人希望通過建立管理信息系統(tǒng)，使化驗室管理工作規(guī)范化、制度化、程序化以及促進(jìn)化驗室管理的基礎(chǔ)工作，避免化驗室管理的隨意性，提高信息處理的速度和準(zhǔn)確性，及時、準(zhǔn)確地把握水質(zhì)化驗室管理的內(nèi)部和外部信息，以協(xié)助提高領(lǐng)導(dǎo)的決策水平。
2． 可行性分析
         可行性研究階段的主要任務(wù)是在初步調(diào)查的基礎(chǔ)上，對新系統(tǒng)是否能夠?qū)崿F(xiàn)和值得實現(xiàn)等問題做出判斷，避免在花費(fèi)了大量的人力和物力之后才發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)不能實現(xiàn)或新系統(tǒng)投入使用后沒有任何實際意義而引起的浪費(fèi)，對新系統(tǒng)可行性的分析，要求用最小的代價在盡量短的時間內(nèi)確定系統(tǒng)是否可行。
(1) 技術(shù)可行性分析
        以面向?qū)ο蠓椒榛淼能浖_發(fā)工具PowerBuilder8.0是美國Sybase公司的子公司PowerSoft推出的一種典型的可視化客戶機(jī)/服務(wù)器端開發(fā)工具，是當(dāng)今應(yīng)用最廣泛的編程語言之一，也是數(shù)據(jù)庫開發(fā)效率最高的一種編程工具。此水質(zhì)化驗室管理系統(tǒng)的開發(fā)即選擇此工具。因為它具有開發(fā)速度快，簡單易學(xué)等特點，它提供的是可視化的開發(fā)環(huán)境，用戶可以使用各種控件構(gòu)建出豐富的應(yīng)用程序界面，省去了用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化編程語言，自己編寫代碼實現(xiàn)這些效果的麻煩。這樣用戶就可以把更多精力放在程序功能的實現(xiàn)上。
 
(2) 經(jīng)濟(jì)可行性分析
        二水廠廠部內(nèi)每個管理部門都配有PC機(jī)，化驗室配有一臺，附一臺打印機(jī)，各臺微機(jī)已通過局域網(wǎng)互聯(lián)，因此新系統(tǒng)使用后，不需要購置新的硬件，硬件的升級費(fèi)用也是非常低，系統(tǒng)完成后，一些報表可由系統(tǒng)自動處理，不再需要人工干預(yù)，可提高化驗室管理的規(guī)范化、系統(tǒng)化、制度化、減輕了管理人員的工作量。
(3) 運(yùn)行可行性分析
       隨著計算機(jī)知識的普及和推廣，越來越多的人掌握了計算機(jī)的基本使用方法和技能。目前，化驗室管理人員已經(jīng)具備了一定的計算機(jī)基礎(chǔ)知識和實際操作經(jīng)驗。對于局域網(wǎng)、WINDOWS等環(huán)境下的軟件使用比較熟悉，對于新系統(tǒng)的開發(fā)，化驗員表現(xiàn)出極大的興趣和熱情，提出了各種很好的建議和要求。
通過以上的分析，開發(fā)水質(zhì)化驗室管理系統(tǒng)是完全必要并且是完全可行的。
(4) 運(yùn)行環(huán)境
       本系統(tǒng)采用單機(jī)用戶操作方式，系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境包括硬件、操作系統(tǒng)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫等軟件：
硬件：中央處理器（CPU）：celeron(R) 1.80G；
      硬  盤：40GB以上硬盤；
      軟  驅(qū)：1.44MB軟驅(qū)；
      內(nèi)  存：128MB；
      顯示器：15寸/17寸顯示器；
      打印機(jī)：Epson stylus colour esc/p 2打印機(jī)；
操作系統(tǒng)：Windows XP，Windows Me，Windows 2000，Windows NT，Windows 98；
關(guān)系數(shù)據(jù)庫：Microsoft SQL Server 2000。
3． 需求分析
        需求分析包括用戶需求分析和系統(tǒng)性能需求分析。水質(zhì)化驗室管理系統(tǒng)要把日常工作中積累的化驗數(shù)據(jù)基本信息以及庫房、設(shè)備等日常管理工作實行計算機(jī)統(tǒng)一管理，提高工作效率和管理水平，降低出錯率。本系統(tǒng)從以下幾方面對用戶的需求進(jìn)行分析：
(1) 用戶的信息需求：
① 能隨時查詢水質(zhì)信息，即各水源的水質(zhì)情況，并要求對以上各信息能夠隨時增加、修改和刪除，并能對每個水源出口的水質(zhì)信息情況進(jìn)行查詢。
② 能隨時查詢?nèi)霂欤鰩煨畔?，并希望能自動生成庫存信息，為庫房管理提供快速?zhǔn)確的信息。
③ 能隨時查詢設(shè)備的購置、使用、維修等信息，為儀器、設(shè)備的管理提供方便的登記、查詢服務(wù)。
④ 能隨時查詢一些基礎(chǔ)信息，以方便與其它單位和部門的聯(lián)系工作等。
(2) 對數(shù)據(jù)的安全性、完整性要求：各水源的水質(zhì)信息、庫存信息、設(shè)備信息、基礎(chǔ)信息等必須保證安全使用和保存完整。以下是系統(tǒng)性能需求：
①準(zhǔn)確性和可靠性高；
②功能齊全；
③操作直觀、方便、用戶接口友好；
④PowerBuilder8.0有較快的響應(yīng)速度；
⑤便于擴(kuò)充及維護(hù)；
4．業(yè)務(wù)流程圖
化驗室管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程圖如圖2.1所示.。

三、系統(tǒng)功能模塊設(shè)計
1． 水質(zhì)化驗室管理系統(tǒng)功能設(shè)計目標(biāo)
水質(zhì)化驗室管理系統(tǒng)功能設(shè)計目標(biāo)如下：
(1) 實用性強(qiáng)：符合實際操作流程的習(xí)慣，易學(xué)易用的友好的用戶界面，適合各層次工作人員的使用需求，實現(xiàn)計算機(jī)與多年積累起來的經(jīng)驗相結(jié)合的科學(xué)化管理；
(2) 先進(jìn)的程序結(jié)構(gòu)：使用當(dāng)代前衛(wèi)的軟件編程，能延長其生命周期，易于維護(hù)與管理；
(3) 安全可靠性高：定期備份數(shù)據(jù)，根據(jù)其業(yè)務(wù)分階段設(shè)置相應(yīng)的操作權(quán)限，增加系統(tǒng)注冊，登錄密碼口令，優(yōu)先級等手段，實現(xiàn)系統(tǒng)的可靠性；
(4) 使用模塊化設(shè)計的方法：使系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)充性，以適應(yīng)其不同階段的發(fā)展需要；
(5) 操作簡單，維護(hù)方便：每個系統(tǒng)都具有系統(tǒng)維護(hù)功能，對可變化的項目可自行維護(hù)；
(6) 查詢功能強(qiáng)大：可以對化驗數(shù)據(jù)、庫存數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)等信息按各種方式查詢，可形成各種表單，同時還可對其進(jìn)行匯總，使化驗室的管理人員能及時準(zhǔn)確地掌握日常工作的基本情況。
2． 水質(zhì)化驗室管理系統(tǒng)功能模塊設(shè)計
本系統(tǒng)共分5大部分，20個完整的功能模塊。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3.1所示。

四、數(shù)據(jù)庫設(shè)計
1．?dāng)?shù)據(jù)庫軟件的選擇
        本系統(tǒng)選用美國微軟公司出品的MS SQL SERVER 2000數(shù)據(jù)庫軟件。對比MS SQL Server 2000 和其他的大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，MS SQL　Server 2000 具有可靠的安全性，最快的存儲速度，高度的兼容性，最佳的性價比，因此，應(yīng)用SQL Server 2000作為后臺數(shù)據(jù)庫為系統(tǒng)的開發(fā)提供了強(qiáng)有力的支持，并對以后軟件的運(yùn)行提供了堅實的基礎(chǔ)。
2． 數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計
(1)操作員信息表,表名為czy_tab，用于對登錄的操作員的編號、姓名、級別、密碼進(jìn)行定義，如表4.1所示。

(2) 日檢報表，表名為rjbb_tab，用于記錄化驗室每日檢測工作的的信息。如表4.2所示。

(3) 月檢報表，表名為yjbb_tab,用于記錄化驗室每月一次的水源水樣的理化分析結(jié)果,如表4.３所示。

(4)入庫登記表，表名為rkdj_tab，用于保存入庫化驗室用品信息。表結(jié)構(gòu)如表4.4所示。

(5) 出庫登記表，表名為ckdj_tab，用于保存庫房物品的出庫信息，表結(jié)構(gòu)如表４.5所示。

(6)庫存表，如表４.6所示，表名為kc_tab，是用于保存庫房內(nèi)所存化驗用品的相關(guān)信息。

(7) 設(shè)備臺帳表，如表4.7所示，表名為sbtz_tab，保存化驗室所有的儀器設(shè)備的基本信息。

(8)設(shè)備維修記錄表，如表4.8所示，此表保存化驗室所有儀器設(shè)備的維修記錄。

(9)化驗用品信息表，表名為wpxx_tab，此表保存化驗室使用的所有化學(xué)試劑、藥品、玻璃儀器等化驗用品的基本信息，供管理人員在每次購置、取用化驗用品前查詢，以備參考。

(10) 相關(guān)部門信息表，如表4.10，表名為bmxx_tab，此表保存與化驗室相關(guān)的管理部門及公司、本廠內(nèi)部的其它部門的聯(lián)系信息。

(11) 員工信息表，如表4.11所示，表名為ygxx_tab，用于保存化驗員基本信息。

(12) 供應(yīng)商信息表，如表4.12所示，表名gysxx_tab，此表保存向化驗室出售化驗用品的廠家或商家的基本信息，供管理人員在購置化驗用品時查詢。

五、程序設(shè)計
        因為采用的PowerBuilder8.0編程語言是一種事件驅(qū)動的面向?qū)ο蟮恼Z言，因此，軟件里的各種功能都由某個控件的某個事件觸發(fā)，然后執(zhí)行一定的操作，使模塊與模塊之間的耦合程度降低，從而提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性。水質(zhì)化驗室管理系統(tǒng)主要由系統(tǒng)管理、登記查詢、打印三大類功能模塊構(gòu)成，具體的程序流程說明如下。
1．系統(tǒng)管理模塊程序設(shè)計流程
(1) 操作員登陸程序設(shè)計流程
        水質(zhì)化驗室管理系統(tǒng)的信息是有保密性的，一般的非內(nèi)部人員是不能隨便進(jìn)入化驗室管理系統(tǒng)進(jìn)行錄入、修改、刪除和查詢等工作的。為此在進(jìn)入系統(tǒng)前設(shè)置了登錄窗口，只有選擇操作員和輸入正確的密碼才可以進(jìn)入該系統(tǒng)，同時賦予相應(yīng)的權(quán)限
①、權(quán)限值為1的是系統(tǒng)管理員，可以查看和修改此系統(tǒng)的全部信息；系統(tǒng)管理員還可以在權(quán)限管理窗口內(nèi)對每個一般操作員的具體權(quán)限進(jìn)行修改；
②、權(quán)限值為2的是一般操作員，不能對系統(tǒng)已定義的基本信息進(jìn)行處理，只能對一些窗口進(jìn)行查閱)，否則提示"密碼錯誤"。
(2) 系統(tǒng)管理模塊的操作員管理程序設(shè)計流程
程序啟動后，調(diào)用主菜單"系統(tǒng)管理"下的"操作員管理"窗口。主要實現(xiàn)修改密碼、增刪用戶的功能。
(3) 系統(tǒng)管理模塊的權(quán)限管理程序設(shè)計流程
       程序啟動后,調(diào)用主菜單"系統(tǒng)管理"下的"權(quán)限管理"窗口。"權(quán)限管理"主要完成為一般操作員設(shè)置權(quán)限、查詢操作員權(quán)限級別及使用權(quán)限的功能。     
2. 登記查詢窗口程序設(shè)計流程
        在主菜單下調(diào)用化驗管理、設(shè)備管理、基礎(chǔ)信息管理等的登記查詢窗口，它們有個共同點，都是完成相關(guān)信息的錄入、修改、保存、查詢的功能。
3．庫房管理模塊的程序設(shè)計流程
        庫房管理模塊是本系統(tǒng)的重點模塊，因為此模塊中的入庫登記、出庫登記、和庫存報表三個子模塊互相耦合，有數(shù)據(jù)傳遞的關(guān)系。在入庫登記、出庫登記的記錄改變后，庫存中的數(shù)據(jù)也隨著改變。
 4．打印窗口程序設(shè)計流程
        水質(zhì)化驗室報表工作較多，打印窗口必不可少。幾乎每個模塊內(nèi)都設(shè)有打印窗口，其流程設(shè)計幾乎相同。在打印窗口內(nèi)設(shè)有簡單查詢操作，以選擇所需的數(shù)據(jù)進(jìn)行打印。
 
六、程序的安裝
(1) 在系統(tǒng)上安裝Microsoft公司的SQL SERVER 2000 企業(yè)版(在WIN98下使用本例,安裝SQL  SERVER 2000個人版)。
(2) 啟動SQL SERVER 2000K中的"企業(yè)管理器"，建立一個名為hysglxt的數(shù)據(jù)庫。
(3) 啟動SQL SERVER 2000中的"SQL查詢分析器"，選擇"SQL SERVER 身份驗證（Q）"，登錄名為 sa，密碼為空，然后單擊"確定"。
(4) 進(jìn)入"SQL查詢分析器"后，打開"文件"下的"打開"，找到"my work03"文件夾中的"data"文件，單擊，然后在數(shù)據(jù)庫列表中選擇hysglxt，按"執(zhí)行"，生成hysglxt數(shù)據(jù)庫。
(5) 配置ODBC。
1） 在WIN2000下，在"控制面板"中雙擊"管理工具"，再在"管理工具"中雙擊"數(shù)據(jù)源（ODBC）"，進(jìn)入"（ODBC）數(shù)據(jù)源管理器"窗口。選擇"系統(tǒng)DSN"，單擊"添加"，選擇"SQL SERVER"，單擊"完成"，進(jìn)入"建立新的數(shù)據(jù)源到SQL SERVER"。在"名稱"中輸入hysglxt，再在"服務(wù)器"中輸入計算機(jī)名，后擊"下一步"。取默認(rèn)設(shè)置，單擊"下一步"，選"默認(rèn)的數(shù)據(jù)庫為"，選hysglxt，"下一步"取默認(rèn)值，單擊"完成"，進(jìn)入"ODBC Microsoft SQL SERVER安裝"。單擊"測試數(shù)據(jù)源"，進(jìn)入"SQL SERVER ODBC 數(shù)據(jù)源測試"窗口，檢查ODBC配置是否成功。若成功，單擊"確定"，返回"ODBC Microsoft SQL SERVER安裝"，單擊"確定"，完成配置。
2） 在WIN98下配置ODBC，在"控制面板"中雙擊"ODBC數(shù)據(jù)源"，選"用戶DSN"，擊"添加"，選"SQL SERVER"，擊完成。在名稱后輸入hysglxt，以下步驟同上。
（6）運(yùn)行程序。執(zhí)行hysglxt.exe.
 (7)如果在PowerBuilder中執(zhí)行該程序,要建立數(shù)據(jù)源的Profile文件。
七、結(jié)束語
       本系統(tǒng)經(jīng)過半年時間的開發(fā)設(shè)計實施，現(xiàn)已應(yīng)用于水廠化驗室的實際工作中，提高了工作效率，降低了出錯率。但也存在一些不足，如對輸入數(shù)據(jù)的有效性檢驗方面沒有涉及，有些重復(fù)的數(shù)據(jù)輸入還可以做一些簡化設(shè)計。這些都有待進(jìn)一步改進(jìn)。

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Abstract