工业金相检验试验室的信息系统架构与实践(2)

样品信息登记管理系统适合采用B/S架构[8]，Web服务基于开源的Drupal内容管理平台二次开发搭建[9]，无需客户端支持，在局域网任何一台计算机中均可通过浏览器访问，有利于多人协同工作。提供触摸屏界面，可用于检验现场的电子看板管理和检验进度跟踪，再通过信息系统反馈给管理部门及用户，提高试验室整体运行效率和管理水平。

图3 样品信息管理系统界面Fig.3 Interface of sample information management system

2.4 金相照片采集系统

用于对样品的典型金相照片进行采集和信息化管理。虽然大多数金相显微镜或摄像头均有配套的照片采集软件，但往往面向通用流程，要完成一个样品的照片预览、标尺选择、采集、裁剪、调节、信息标注、标尺标注、定倍打印往往需要大量繁琐的重复操作，费时费力且容易出现信息错误[10]。

金相照片采集系统采用与显微镜镜体及摄像头进行深度集成的方式，在一个界面内完成金相照片采集的全部操作，提供自动ROI采集、自动标注、自动阴影校正、自动保存等一系列自动化功能，并通过数据库导入登记的样品信息，金相照片采集系统界面如图4所示。仅需通过照片预览、样品选择、采集3个步骤即可完成金相照片采集，大大简化了工作流程。而且由于整个过程几乎无需人工输入信息，最大限度地保证了金相照片和样品的对应性和信息的准确性。此外，由于建立了样品信息与金相照片的对应关系，可以在系统中使用样品的原始信息索引查找对应的金相照片，进行相应的查看、编辑，方便海量金相照片的管理。对于典型的金相照片还可进行收藏、归档和注释，快速建立并管理试验室的金相图谱，为检验过程提供专家信息支持。

图4 金相照片采集系统界面Fig.4 Interface of metallographic photo acquisition system:a) Image-pro plus platform; b) Axiovision platform

对于定量金相分析所需的大量视场图像采集，该系统也提供了批量采集功能，利用显微镜的自动载物台和自动聚焦功能，通过设计的采集区域导航、采集视场自动计算、自动聚焦修正等功能实现全自动的批量采集，并可将常用采集参数储存为预设，与样品信息关联进行自动调用，自动归档储存图像。

对于简单的金相微观尺寸测量，如焊缝熔深、薄膜厚度、形状参数测量等可在金相照片采集系统中进行，测量数据以独立文件或覆盖层标注储存，并与对应的样品信息相关联，可在记录和报告的填写过程中使用。

金相照片采集系统使用VBA语言开发，采用C/S架构连接到NAS中的数据库。基于蔡司Axiovision?软件的客户端支持蔡司公司多种型号的手动、半自动或及全自动的金相显微镜和体式显微镜，基于Image-Pro Plus图像分析软件的客户端支持其他手动金相显微镜[11]。所采集的金相照片自动标注信息后按照统一的存储规则存储在NAS中，便于集中管理和使用，构建起不同金相检验设备的协同工作环境，提高检验效率，并实现检验进度的自动更新。

2.5 定量金相分析系统

大部分工业金相试验室都包含大量定量金相分析项目，如材料晶粒尺寸、多相组织相含量、孔隙率等。对于标准检验项目，市面上有众多免费和收费的金相定量分析软件可以实现。而特殊产品的非标定量金相分析项目只能通过通用图像分析软件组合算法实现，测量参数多，对检验人员要求高，分析效率低，结果不能实现信息化。

笔者架构的该系统采用定制开发，针对核燃料元件生产中常用的气孔分布测量、晶粒尺寸测量、相含量测量等项目，开发专用的测量模块，简化设置参数，通过样品信息自动加载、自动分析和自动生成记录，满足高效工业生产检验的需要[12]。

2.6 检验记录及报告管理

完善的检验记录和报告管理是试验室认可中的要求，同时检验报告的质量也是用户对检验质量的直观印象。现有金相管理软件中报告生成一般是以照片为中心，手工填写样品信息和数据，低效、易出错。对于以检验数据为中心的工业检验来说，难以生成统一规范的记录和报告。

笔者架构的该系统基于Microsoft?Word和Microsoft?Excel构建。利用Word建立记录和报告模板，用Excel建立技术文件和标准数据库。使用内置VBA语言，读取MySQL数据库和Excel数据库插入样品信息、引用文件、检验数据和照片等信息，自动填写记录、生成页码并归档保存。再利用记录内容为上层信息系统提供数据或自动生成纸质报告内容，给与检验员灵活的编辑权限的同时保证了数据的一致性。

文章来源：《分析试验室》 网址: http://www.fxsys.cn/qikandaodu/2021/0204/677.html