摘　要：基于远程数据库访问的模式，用LabVIEW设计的实验室仪器管理系统，具有信息实时更新、仪器动态管理等特点，方便了仪器管理，提高了实验室工作效率。
　　关键词：远程数据库　LabVIEW　仪器管理系统
　　中图分类号：G642　　　　文献标识码：A　　　　　文章编号：1007-3973（2012）008-173-02
　　1 引言
　　在传统的实验室仪器管理工作中，往往只统计仪器设备的状态和数量等静态信息，是一种孤立对象的被动管理模式。
随着高校实验教学规模的扩大，实验室的管理工作日益繁重，对于仪器设备的管理已经不能满足于这种简单的模式，而应往动态过程管理模式上探索。
数据库技术和编程语言的发展为这种新的管理模式提供了一种可靠的实现方式，基于远程数据库、用LabVIEW编程设计的实验室仪器管理系统正是这种动态过程管理平台。

　　2 系统概述
　　管理系统的客户端软件通过LabVIEW编写。
LabVIEW是一种图形化计算机编程语言，有着性能高、开发周期短、扩展性强以及集成性好的特点。
通过正确的软件工具并通过调用特定的程序模块，能够轻松的创建功能以及友好的人机交互界面，管理系统的界面构建、远程数据库访问、动态下拉菜单设计、查询功能以及数据导出功能等都是基于LabVIEW的内部工具和模块实现，且为管理系统的后续软件程序升级提供了较为便捷和高效的编程方式。

　　管理系统的构建基于对远程服务器端数据库的访问，仪器设备的数据全部保存在服务器上，保证了数据的共享度和应用程序的执行效率，客户端电脑通过以太网接入到服务器，用户通过权限分配登陆系统客户端软件，按“实验名称、设备管理员、实验室位置”等分类，对数据库进行查询、插入、修改、删除等操作并实时更新数据库。
管理系统为用户对实验室仪器设备数据库的管理提供了一种便捷高效的操作方式，无需记录繁琐的数据库SQL操作语句，通过直观的软件界面就能实现需要的功能。

　　3 系统的设计与实现
　　3.1 远程数据库的建立和访问方式
　　管理系统首先使用SQL Serves数据库管理模块在服务器上建立数据库并建立数据表，其设计视图如图1所示。

　　数据库建立之后，再调用相应模块访问数据库。
基于LabVIEW的数据库访问有5种：
　　(1)通过由LabVIEW爱好者自行开发的Lab-SQL工具包进行访问；
　　(2)通过LabVIEW中的Active X功能直接调用Microsoft ADO控件进行数据库操作；
　　(3)通过LabVIEW自带的Database Connectivity Toolkit工具包进行访问；
　　(4)通过调用动态链接库DLL访问；
　　(5)通过中介文件访问。

　　在基于LabVIEW的实际应用中，通常采用前三种方式。
本设计采用的是Active X功能以及Database Connectivity Toolkit工具包相结合的访问方式。
通过Active X调用ADO控件对Access数据库进行访问的方式系统资源消耗低，速度相对较慢，而通过Database Connectivity Toolkit工具包进行最基本的SQL数据库的访问方式消耗计算机资源略大，但访问速度快，两者相结合优化后即可兼顾程序系统开销低和数据库访问速度快的优点，提高了仪器管理的效率。

　　而在访问数据库安全方面，在程序连接字符串中附加目的IP和端口，在设置安全密码的同时，修改数据库的默认端口，则可以提高系统的安全性。

　　3.2 动态下拉菜单设计
　　管理系统的登陆设置了不同的级别，不同的级别用户在管理系统中具有不同的操作级别。
仪器设备的使用者或授课老师可以登陆系统修改和记录仪器设备的最新信息，实验技术人员则通过相关信息了解仪器设备状态对其进行维护和维修并通过管理系统更新反馈信息，资产总管理员则通过管理系统对实验室仪器设备进行全局调控和统计。

　　在基于LabVIEW的实际应用中，通常采用前三种方式。
本设计采用的是Active X功能以及Database Connectivity Toolkit工具包相结合的访问方式。
通过Active X调用ADO控件对Access数据库进行访问的方式系统资源消耗低，速度相对较慢，而通过Database Connectivity Toolkit工具包进行最基本的SQL数据库的访问方式消耗计算机资源略大，但访问速度快，两者相结合优化后即可兼顾程序系统开销低和数据库访问速度快的优点，提高了仪器管理的效率。

　　而在访问数据库安全方面，在程序连接字符串中附加目的IP和端口，在设置安全密码的同时，修改数据库的默认端口，则可以提高系统的安全性。

　　3.2 动态下拉菜单设计
　　管理系统的登陆设置了不同的级别，不同的级别用户在管理系统中具有不同的操作级别。
仪器设备的使用者或授课老师可以登陆系统修改和记录仪器设备的最新信息，实验技术人员则通过相关信息了解仪器设备状态对其进行维护和维修并通过管理系统更新反馈信息，资产总管理员则通过管理系统对实验室仪器设备进行全局调控和统计。

　　系统的软件设计了数据库可以由拥有不同权限的用户对其执行不同级别的管理操作。
为了让用户在管理设备时能够实时的看到其他用户修改后的结果，软件搜索功能中下拉菜单的列表设计成动态刷新模式。
程序以一个固定的间隔（如100ms）查询数据库中表单项目，使用命令“select distinct 实验名称/设备管理员/实验室位置 from TABLE”并将结果写入菜单中，核心代码如图2所示。

　　成功连接数据库后，利用DISTINCT命令字段将数据库中非重复的“实验名称/设备管理员/实验室位置”等信息取出并通过“数据平化至变体控件”将结果转为一维数组更新至下拉菜单，这个线程将始终循环以保证下拉菜单能够及时对其他用户的修改操作做出响应，避免用户查询到过期的信息。
这样使得即使在多台客户端电脑上同时进行远程数据库的访问和操作都不会出现信息延时或错误，从信息的实时更新方面体现了仪器动态管理的特点。

　　如图3所示，在浏览过程中其他用户修改了设备管理员，此时II级条件动态菜单立刻发生了变化，同步为最新的数据库信息。

　　3.3 数据信息的查询
　　为了方便不同的用户对实验室仪器设备的信息按需求进行查询，管理系统设计了数据信息查询功能，用户可通过软件的查询界面选择搜索条件直接进行查询。
系统程序通过内部SQL语句对远程数据库进行访问和搜索，返回查询结果，用户根据查询结果对仪器设备的信息进行相关操作。

　　如图4所示为查询实验室位置在310-312房间的所有实验仪器信息。
在用户点击查询按钮后，根据用户的选择，系统程序将向服务器提交“select * from TABLE where 实验室位置=’310-312’”的SQL语句，返回的结果将输出到表格控件中，供用户查阅。
同时，为了方便用户统计，程序会根据表的结果将仪器名称、数目等最新动态进行统计，更加直观、便捷。

　　3.4 数据库的文本导出
　　考虑到当用户查询到需要的数据后可能希望将数据进行导出和打印成文本，为此在管理系统中设置了“导出至EXCEL”功能，系统程序通过写入电子表格的相关控件实现数据库的文本导出。
当用户点击导出的功能按钮后，系统将自动的将当前的数据查询结果导出到用户指定的电子表格文档中以供用户作后续处理。
其核心代码如图5所示。

　　4 结论
　　通过本文的论述和在实验室管理工作中的实际应用表明，这种基于远程服务器的实验室仪器管理系统相比传统的仪器管理模式，具有操作方便，信息实时更新，设备动态管理以及系统维护成本低的特点，极大的提高了实验室工作的效率。

　　参考文献：
　　[1]　应海盛.基于C/S的实验室仪器管理系统设计[J].浙江海洋学院学报,2004(02).
　　[2]　刘春雅,程旭.虚拟仪器概述[J].陕西国防工业职业技术学院学报,2009(02).
　　[3]　Liyu,A.Labview Library to Epics Channel Access.IEEE:Particle Accelerator Conference,2005.