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一、引言
        當前，我國在管理信息系統的開發和應用只限于大中型的企事業單位，如電信業、金融業等。而一些小型企業雖然也配備了多臺計算機，但由于沒有開發出有效的管理信息系統，使企業管理并沒有達到網絡化、智能化的要求，白白浪費了生產資源，使企業在激烈的市場競爭中落后于國內外同行。另外，在一些企業內部相對獨立的特殊部門也迫切需要開發和應用實用性、科學性強的，自動化程度高的管理信息系統，以便為企業提供更迅速、更準確的信息，更高效的，更經濟的管理。
        在自來水水廠的水質化驗室管理中，就存在著大量的檢測數據無法統計、分析，歸檔、查詢完全靠手工進行；庫房管理較混亂，沒有科學的入庫、出庫登記手續；沒有完整的設備技術檔案等亟需解決的問題。這就需要有水質化驗室管理系統來提高化驗室管理工作的效率，通過這樣的系統，可以做到信息的規范化管理，科學統計和快速的查詢，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。因此編寫一套完善的水質化驗室管理系統的任務就顯得尤為重要。
1． 開發背景
        沈陽市自來水公司二水廠是負責給沈陽市供水的九個水廠之一，位于皇姑區北陵水源院內，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、地質局、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。日綜合生產能力10.2萬立方米，占市政水源總生產能力的6.79%，主要負責市區中部地區的供水。有職工207人，年制水量3000多萬立方米。
        水廠內的水質化驗室隸屬于水廠的生產技術科，負責監測水廠的15個水源的出水質量，并定期向總公司申報。
        化驗室班組設班長一人，化驗員4 人。具體工作為每日進行15個水源出口的水樣的一般感官性、細菌學檢驗及余氯監測并記錄歸檔；每月進行一次15個水源出口的水樣的18項理化分析并記錄，歸檔，并向總公司水質部申報；每半年進行一次包括全部水井在內的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． 開發環境
       沈陽市自來水公司二水廠水質化驗室目前主要的管理方式是基于文件、表格等紙介質的手工處理，信息處理量大容易出錯，而且管理方式因人而異，缺乏系統規范的信息管理手段。盡管有一個化驗室管理體系，但由于不是靠計算機管理，而是靠手工記錄，歸檔，內容、格式不統一，沒有針對性，不能適應化驗室各方面的工作，所以沒有起到應有的作用。化驗室現有一臺計算機并已經與廠內其它部門的微機聯網，但是尚未用于信息管理，資源的閑置問題比較突出。這就是水質化驗室管理系統開發的基本環境。
3． 開發目的
        為了盡快脫離落后的管理模式，將現代的信息化管理機制引入到水廠水質化驗室的具體工作中來，特開發此管理信息系統。
希望通過此系統達到提高化驗室管理水平，協助領導決策的作用。使化驗室管理工作規范化、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、準確的化驗室內部和外部信息，減輕手工工作量及人為誤差，更好地為有關部門提供迅速、準確的信息，以服務其決策。
         水質化驗室管理系統實施后，應能達到以下目標：
（1） 業務管理信息化，可隨時掌握化驗室工作的各方面情況。
（2） 提供快速、準確的信息管理模式，并支持多種信息查詢方式。
（3） 系統界面友好美觀，操作簡單易行，查詢靈活方便，數據存儲安全可靠。
（4） 系統維護方便可靠，有較高安全性，滿足實用性、先進性的要求。
4． 開發設計思想
(1) 盡量采用化驗室現有軟硬件環境，及先進的管理系統開發方案，從而達到充分利用化驗室現有資源，提高系統開發水平和應用效果的目的；
(2) 系統應符合水廠化驗室管理的規定，滿足對化驗室日常管理的需要，并達到操作過程中的直觀、方便、實用、安全等要求；
(3) 系統采用模塊化程序設計方法，即便于系統功能的各種組合和修改，又便于未參與開發的技術維護人員補充、維護；
(4) 系統具備數據庫維護功能，及時根據用戶需求進行數據添加、刪除、修改等操作。
二、系統分析
         系統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． 系統初步調查
        本系統初步調查采用的主要方式是與化驗室的主要管理人員進行交流，詢問情況，把握第一手資料。經過初步調查了解到：沈陽市自來水公司二水廠水質化驗室管理的基本情況為：化驗室管理以前進行信息管理的主要方式是基于文件、表格等紙介質的手工處理，信息處理量大，容易出錯，且管理方式因人而異，缺乏系統、規范的信息管理手段，盡管以前有一個化驗室管理體系，但是系統的規模過大，內容過于復雜，沒有針對性，不能適應化驗室各方面的條件，化驗室現有一臺計算機并已聯入廠內局域網，但尚未用于信息管理，資源閑置問題比較突出。
        化驗室現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，不僅浪費時間，還容易出錯，工作缺乏規范性，影響工作的進展；沒有科學、系統的庫房、儀器設備管理體制，隨意性較強。另外，基礎信息管理方面也十分薄弱。
        化驗室主要負責人希望通過建立管理信息系統，使化驗室管理工作規范化、制度化、程序化以及促進化驗室管理的基礎工作，避免化驗室管理的隨意性，提高信息處理的速度和準確性，及時、準確地把握水質化驗室管理的內部和外部信息，以協助提高領導的決策水平。
2． 可行性分析
         可行性研究階段的主要任務是在初步調查的基礎上，對新系統是否能夠實現和值得實現等問題做出判斷，避免在花費了大量的人力和物力之后才發現系統不能實現或新系統投入使用后沒有任何實際意義而引起的浪費，對新系統可行性的分析，要求用最小的代價在盡量短的時間內確定系統是否可行。
(1) 技術可行性分析
        以面向對象方法為基理的軟件開發工具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/服務器端開發工具，是當今應用最廣泛的編程語言之一，也是數據庫開發效率最高的一種編程工具。此水質化驗室管理系統的開發即選擇此工具。因為它具有開發速度快，簡單易學等特點，它提供的是可視化的開發環境，用戶可以使用各種控件構建出豐富的應用程序界面，省去了用傳統的結構化編程語言，自己編寫代碼實現這些效果的麻煩。這樣用戶就可以把更多精力放在程序功能的實現上。
 
(2) 經濟可行性分析
        二水廠廠部內每個管理部門都配有PC機，化驗室配有一臺，附一臺打印機，各臺微機已通過局域網互聯，因此新系統使用后，不需要購置新的硬件，硬件的升級費用也是非常低，系統完成后，一些報表可由系統自動處理，不再需要人工干預，可提高化驗室管理的規范化、系統化、制度化、減輕了管理人員的工作量。
(3) 運行可行性分析
       隨著計算機知識的普及和推廣，越來越多的人掌握了計算機的基本使用方法和技能。目前，化驗室管理人員已經具備了一定的計算機基礎知識和實際操作經驗。對于局域網、WINDOWS等環境下的軟件使用比較熟悉，對于新系統的開發，化驗員表現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，開發水質化驗室管理系統是完全必要并且是完全可行的。
(4) 運行環境
       本系統采用單機用戶操作方式，系統的運行環境包括硬件、操作系統、關系數據庫等軟件：
硬件：中央處理器（CPU）：celeron(R) 1.80G；
      硬  盤：40GB以上硬盤；
      軟  驅：1.44MB軟驅；
      內  存：128MB；
      顯示器：15寸/17寸顯示器；
      打印機：Epson stylus colour esc/p 2打印機；
操作系統：Windows XP，Windows Me，Windows 2000，Windows NT，Windows 98；
關系數據庫：Microsoft SQL Server 2000。
3． 需求分析
        需求分析包括用戶需求分析和系統性能需求分析。水質化驗室管理系統要把日常工作中積累的化驗數據基本信息以及庫房、設備等日常管理工作實行計算機統一管理，提高工作效率和管理水平，降低出錯率。本系統從以下幾方面對用戶的需求進行分析：
(1) 用戶的信息需求：
① 能隨時查詢水質信息，即各水源的水質情況，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信息情況進行查詢。
② 能隨時查詢入庫，出庫信息，并希望能自動生成庫存信息，為庫房管理提供快速準確的信息。
③ 能隨時查詢設備的購置、使用、維修等信息，為儀器、設備的管理提供方便的登記、查詢服務。
④ 能隨時查詢一些基礎信息，以方便與其它單位和部門的聯系工作等。
(2) 對數據的安全性、完整性要求：各水源的水質信息、庫存信息、設備信息、基礎信息等必須保證安全使用和保存完整。以下是系統性能需求：
①準確性和可靠性高；
②功能齊全；
③操作直觀、方便、用戶接口友好；
④PowerBuilder8.0有較快的響應速度；
⑤便于擴充及維護；
4．業務流程圖
化驗室管理系統的業務流程圖如圖2.1所示.。

三、系統功能模塊設計
1． 水質化驗室管理系統功能設計目標
水質化驗室管理系統功能設計目標如下：
(1) 實用性強：符合實際操作流程的習慣，易學易用的友好的用戶界面，適合各層次工作人員的使用需求，實現計算機與多年積累起來的經驗相結合的科學化管理；
(2) 先進的程序結構：使用當代前衛的軟件編程，能延長其生命周期，易于維護與管理；
(3) 安全可靠性高：定期備份數據，根據其業務分階段設置相應的操作權限，增加系統注冊，登錄密碼口令，優先級等手段，實現系統的可靠性；
(4) 使用模塊化設計的方法：使系統具有良好的可擴充性，以適應其不同階段的發展需要；
(5) 操作簡單，維護方便：每個系統都具有系統維護功能，對可變化的項目可自行維護；
(6) 查詢功能強大：可以對化驗數據、庫存數據、設備數據等信息按各種方式查詢，可形成各種表單，同時還可對其進行匯總，使化驗室的管理人員能及時準確地掌握日常工作的基本情況。
2． 水質化驗室管理系統功能模塊設計
本系統共分5大部分，20個完整的功能模塊。系統結構圖如圖3.1所示。

四、數據庫設計
1．數據庫軟件的選擇
        本系統選用美國微軟公司出品的MS SQL SERVER 2000數據庫軟件。對比MS SQL Server 2000 和其他的大型數據庫管理系統，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，應用SQL Server 2000作為后臺數據庫為系統的開發提供了強有力的支持，并對以后軟件的運行提供了堅實的基礎。
2． 數據庫表的設計
(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。表結構如表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，表結構如表４.5所示。

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

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

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

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

(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、程序設計
        因為采用的PowerBuilder8.0編程語言是一種事件驅動的面向對象的語言，因此，軟件里的各種功能都由某個控件的某個事件觸發，然后執行一定的操作，使模塊與模塊之間的耦合程度降低，從而提高了系統的可維護性。水質化驗室管理系統主要由系統管理、登記查詢、打印三大類功能模塊構成，具體的程序流程說明如下。
1．系統管理模塊程序設計流程
(1) 操作員登陸程序設計流程
        水質化驗室管理系統的信息是有保密性的，一般的非內部人員是不能隨便進入化驗室管理系統進行錄入、修改、刪除和查詢等工作的。為此在進入系統前設置了登錄窗口，只有選擇操作員和輸入正確的密碼才可以進入該系統，同時賦予相應的權限
①、權限值為1的是系統管理員，可以查看和修改此系統的全部信息；系統管理員還可以在權限管理窗口內對每個一般操作員的具體權限進行修改；
②、權限值為2的是一般操作員，不能對系統已定義的基本信息進行處理，只能對一些窗口進行查閱)，否則提示"密碼錯誤"。
(2) 系統管理模塊的操作員管理程序設計流程
程序啟動后，調用主菜單"系統管理"下的"操作員管理"窗口。主要實現修改密碼、增刪用戶的功能。
(3) 系統管理模塊的權限管理程序設計流程
       程序啟動后,調用主菜單"系統管理"下的"權限管理"窗口。"權限管理"主要完成為一般操作員設置權限、查詢操作員權限級別及使用權限的功能。     
2. 登記查詢窗口程序設計流程
        在主菜單下調用化驗管理、設備管理、基礎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計流程
        庫房管理模塊是本系統的重點模塊，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，有數據傳遞的關系。在入庫登記、出庫登記的記錄改變后，庫存中的數據也隨著改變。
 4．打印窗口程序設計流程
        水質化驗室報表工作較多，打印窗口必不可少。幾乎每個模塊內都設有打印窗口，其流程設計幾乎相同。在打印窗口內設有簡單查詢操作，以選擇所需的數據進行打印。
 
六、程序的安裝
(1) 在系統上安裝Microsoft公司的SQL SERVER 2000 企業版(在WIN98下使用本例,安裝SQL  SERVER 2000個人版)。
(2) 啟動SQL SERVER 2000K中的"企業管理器"，建立一個名為hysglxt的數據庫。
(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，然后在數據庫列表中選擇hysglxt，按"執行"，生成hysglxt數據庫。
(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"數據源（ODBC）"，進入"（ODBC）數據源管理器"窗口。選擇"系統DSN"，單擊"添加"，選擇"SQL SERVER"，單擊"完成"，進入"建立新的數據源到SQL SERVER"。在"名稱"中輸入hysglxt，再在"服務器"中輸入計算機名，后擊"下一步"。取默認設置，單擊"下一步"，選"默認的數據庫為"，選hysglxt，"下一步"取默認值，單擊"完成"，進入"ODBC Microsoft SQL SERVER安裝"。單擊"測試數據源"，進入"SQL SERVER ODBC 數據源測試"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數據源"，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）運行程序。執行hysglxt.exe.
 (7)如果在PowerBuilder中執行該程序,要建立數據源的Profile文件。
七、結束語
       本系統經過半年時間的開發設計實施，現已應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，如對輸入數據的有效性檢驗方面沒有涉及，有些重復的數據輸入還可以做一些簡化設計。這些都有待進一步改進。

參考文獻
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Abstract