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1、实验室管理系统绪论1绪论1.1课题背景企业、学校与社会上的各种设备、信息等资源管理大都采用传统的方式，在此方式下，在日常的工作中至少要经过很多人力及很多步骤。显然，随着企业、学校与社会上的各种设备、信息等资源不断增加，使得这种管理的工作量越来越大，而且十分烦琐和非常容易出错的事情，可以说传统的管理方式已经不能适应目前的需要。随着计算机应用的迅猛发展，网络应用不断扩大，人们迫切要求利用计算机网络技术来进行在线管理。除了可以大幅度提高人工效率和安全性之外，基于WEB的管理系统还可以自动分配各种设备、信息等资源、同时存档，有效地避免资源的浪费，有利于环保，减少人员，减轻负担，提高效率。计算机技术的进
2、步，促使现代工业技术在快速发展，随着科研和生产技术的不断发展，企业的检验技术也从手工分析发展到仪器分析，检验项目大量增加，对数据的准确性和报出时间的要求越来越严格，数据处理量急速增加，原来的人工管理模式在这种形式下已显得不太适应，使用计算机完成数据的收集、分析和处理的管理手段应运而生。在这一背景下，实验室管理系统开始出现，并在实际应用中得到了快速发展，成为一项崭新的实验室管理与应用技术。系统自动进行数据审核和超标数据监测、提高分析数据的准确性；工作效率大为提高；降低实验室成本消耗；通过对大量样品数据的综合统计分析，可以清楚地观察到数据的变化趋势、有效监测产品质量，为解决出现不合格生产产品及生产
3、工艺变化提供科学依据。借助计算机技术，实验室内部实现网络化全面管理，实现管理和检验工作的有效监督管理，提高整体工作水平。1.2实验室管理系统简介实验室管理系统（LaboratoryManagementSystem），它是指通过计算机网络将实验室的分析仪器连起来，通过建立以实验室为中心的分布式管理体系，根据科学的实验室管理理论和计算机数据库技术，建立完善的质量保证体系，实现检验数据网络化共享、无纸化记录与办公、资源与成本管理、人员量化考核，为实验室管理水平的整体提高和实验室的全面管理提供先进的技术支持。实验室管理系统技术应用比较广泛，适用于各行业的分析测试实验室，作为成熟的产品在许多发达国家已经
4、得到了广泛的推广与应用。专业单位设计、功能全面的实验室管理系统软件在国内部分比较大的石化行业和地质行业的检测实验室已经有实际应用，而根据自己的实际特点自行开发设计的、具备简单数据管理功能的小型实验室管理系统软件，也早已在各单位的实验室得到了大量应用。实验室管理系统的设计特点1技术上具有先进性、高效性、实用性、安全性；2数据管理功能完善，数据的采集、处理、发布过程中不会出现数据丢失、改变的问题；4界面友好，操作简便，使用Web数据库技术和统一的浏览器界面；5自动化程度高，网络结构设计简单；6模块化设计，易于扩充功能；7符合ISO/IEC导则25的规范要求，符合实验室管理特点；8投资少，最大限度保
5、护用户的投资；9产品设计灵活，客户化周期短。1.3本课题的目的与意义本课题的目的就是通过此管理系统的设计，了解现代实验室资源管理系统的各方面技术的实现，及了解有关最新实验技术。2实验室管理系统系统设计方案的研究2系统设计方案的研究2.1开发环境系统开发环境的选择对于系统的建立来说至关重要，它将决定着系统开发工作量的大小，系统的性能特点以及系统今后的维护工作难易等。因此在开发系统之前，根据对系统所采用的技术、实现功能的评估，在选择开发环境时，主要考虑以下几个因素：扩展性，总成本，功能，是否容易开发与管理，另外开放性和互操作性也是需要考虑的一个重要方面，因为该系统是运行在Internet上的，用户
6、平台的差异决定了与其它系统的互操作性是不可避免的。(1)硬件环境系统基于.NET平台开发，其主要开发工具为Microsoft VisualStudio 2008。.NET为全球著名软件公司Microsoft公司为新一代软件开发商提供的全新的开发平台，具有安全、高效、便捷的特点。利用VisualStudio2008可以很方便的进行桌面应用程序、Web应用程序、数据库、XML的开发，服务器：WindowsIIS5.0或WindowsIIS6.0。应用程序采用多层开发模式，支持两种多计算机部署方案。系统稳定、安全性高，维护成本低、适用型强，可支持多种客户端。采用.NET平台打造新一代管理系统。（客户
7、端-服务-服务器、SmartClient、动态加载、元数据）。主要开发工具为：VisualStudio、Microsoft sql2005服务器支持：Windows98/WindowsMe、Windows Server2005、Windows Server2000、WindowsXP以及Vista操作系统。(2)软件环境服务器端A.平台软件平台应该是建立易于开发、管理、扩充以及同开发标准兼容的解决方案的基础。服务器端平台软件全部采用Microsoft的产品，便于维护和管理，同时系统设计中还应用了Microsoft的一些新技术，来提高系统的整体性能和效率。操作系统采用Microsoft Wind
8、ows 2005 Server。Web服务器采用IIS6.0。Web服务器从硬件角度上讲是Internet上保存Web页的计算机，从软件角度上讲是提供Web服务的服务程序。Web服务器以及相应的浏览器技术的出现和商品化，为企业在网上发布信息和挖掘信息提供了强有力的工具。现在由Internet上的众多Web服务器提供的超媒体数据连接服务也已迅猛发展。Web服务器通过与对象技术相融合，正在逐步发展为能够自由挂接各种应用对象的Web应用服务器。在此，我们主要从软件角度出发，选择适合于为该管理系统应用系统提供Web服务的服务程序。目前，较为常用的专用Web服务器主要有两种：IIS6.0和JavaWeb
9、Server。IIS的设计目标是提供适合性很强的Internet和Intranet服务器功能。IIS具有极高的执行效率，出色的安全保密性，易于管理以及启动迅速等特点。它既可以用于集成现有的应用方式，也可用于实时Web应用系统。JavaWebServer使用Java语言写成，故应用程序不用任何修改就可以从初级的服务器平台移植到功能强大的服务器平台。JavaWebServer以纯Java服务器组件为特色，实现了所谓“在一处设计编写，在任何地方运行”的目标。与CGI批处理命令不同的是，JavaWebServer与平台完全无关。这两种Web服务器各有所长，但考虑到该管理系统需要具备较高的安全性能，对用
10、户的请求必须在短时间内作出响应，因此选用了WindowsIIS6.0作为系统的WebServer。另外，作为IIS的另外一个重要组成部分，是一种与编译无关的应用开发环境，开发者可以采用任意自己喜欢的语言，而无需顾及编译系统，因此与JavaWebServer相比，应用程序的开发工作量小。WindowsIIS6.0中文版，支持.Net，可以很好的提高Web响应速度和处理速度。因此，Web通过WindowsIIS6.0来发布，具有良好的稳定性，高可用性和运行时的可靠性。浏览器采用Internet Explore6.0。B.数据库系统运行该管理系统需要处理大量的数据，而数据库系统是管理大量信息的仓库和
11、引擎。SQLServer2000数据库所具有的良好性能、可伸缩性，以及它与Windows2003的紧密集成，使得它非常适合充当该管理系统的数据库。因此在构建后台数据库时，采用了SQLServer2000数据库系统软件，用以支持海量的数据存储以及多功能的数据查询。将后台数据和HTML以及XML格式的数据结合在一起，从而大大提高了从服务器到最终用户的信息流速度。2.2技术路线总体技术路线是：以复杂适应理论为指导，构件技术为核心，贯彻先进的软件开发过程管理模式，采用技术、产品、应用、服务相结合的方式，集成国际优秀的系统平台软件和应用平台软件，开发一套完备的信息化工程项目。在技术实现上，系统基于Mic
12、rosoft.Net技术框架、XML技术、WebServices技术进行建设，采用应用构件和可复用技术，面向系统整体需求，分析系统内部的各要素如用户、数据、表现、权限等，针对各要素开发系列可自我管理、自我扩展的管理构件平台，并最终形成可集成、可搭建、可维护、可扩展、高安全、高性能、高质量的信息化系统。数据库服务器浏览器后段数据ActiveX Server元付钱赔尝Server元件程序和计算逻数据流程程图2.3多层技术框架为了满足系统在技术要求具有业务变化的适应性、高度的安全性、大容量数据存储处理等特点，因而在系统的技术框架中采用四层架构，利用中间件技术，把系统技术框架分为信息访问、表示逻辑、业
13、务逻辑和数据资源四个层次（服务器端的三层结构）。四层结构有利于软件维护及系统管理。同时，将客户端与数据库隔离起来，客户端无权限直接访问数据库，有利于安全管理，可有效防止恶意攻击。还可以利用中间件的安全管理特性进一步加强权限控制管理。信息访问为第一层：包括办公人员各级用户使用台式机、便携电脑、手机、PDA等访问表示逻辑层，其中手机、PDA为系统以后的扩展功能（可以通过手机、PDA查询）。表示逻辑为第二层：它的主要功能是实现用户交互和数据表示，为以后的处理收集数据，向第三层的业务逻辑请求调用核心服务处理，并显示处理结果。业务逻辑为第三层：由大量的业务构件（组件）组成，这些构件由应用服务器管理，实现
14、核心业务逻辑服务并将这些服务按名字广播，管理并接受客户的服务请求，向资源管理器提交数据操作请求，并将处理结果返回请求者即客户或其他服务器。数据资源为第四层：包括数据、视图、存储过程和各种文件（如多媒体文件）等，负责管理整个系统的数据资源，完成数据操作。四层技术框架示意图如下所示：四层技术框架示意图2.4安全性指的是保护软件的要素，以防止各种非法的访问、使用、修改、破坏或者泄密。这个领域的具体需求必须包括：利用可靠的密码技术；掌握特定的记录或历史数据集；给不同的模块分配不同的功能；限定一个程序中某些区域的通信；计算临界值的检查和。24实验室管理系统系统总体设计3系统总体设计3.1体系结构设计分析
15、与设计软件的体系结构。通过系统分解，确定子系统的功能和子系统之间的关系，以及模块的功能和模块之间的关系。3.1.1系统分解与设计1.将系统分解为若干子系统，确定每个子系统的功能以及子系统之间的关系。2.将子系统分解为若干模块，确定每个模块的功能以及模块之间的关系。3.确定系统开发、测试、运行所需的软硬件环境。3.2系统数据库结构设计数据库设计一般要经历：“逻辑设计物理设计安全性设计优化”等步骤，通常要迭代进行。数据库设计流程如图：3.2.1概念结构设计说明本数据库将反映的现实世界中的实体、属性和它们之间的关系等的原始数据形式，包括各数据项、记录、系、文卷的标识符、定义、类型、度量单位和值域，建立本数据库的每一幅用户视图。3.2.2逻辑设计数据库设计人员根据需求文档，创建与数据库相关的那部分实体关系图（ERD）。如果采用面向对象方法（OOAD），这里实体相当于类（class）。3.2.3物理设计设计表结构。一般地，实体对应于表，实体的属性对应于表的列，实体之间的关系成为表的约束。逻辑设计中的实体大部分可以转换成物理设计中的表，但是它们并不一定是一一对应的。对表结构进行规范化处理（第三范式）。表名功能说明列名数据类型（精度范围）空/非空约束条件补充说明数据库表的参考格式
