摘要介绍了大型科学仪器共享票据影像采集管理系统的开发过程。本系统基于J2EE技术平台和B/S、C/S结构开发，应用电子影像扫描技术实现了票据影像拍摄、信息管理和业务筛选功能，满足了共享服务奖励申报要求。本项目成果已应用于同类型的仪器管理单位，为大型科学仪器共享工作的发展起到推进作用。
关键词大型科学仪器；共享服务；票据；影像采集；管理系统
0引言
大型科学仪器设施是科技创新活动的重要物质基础。目前，中国的大型科学仪器总量虽大，但由于体制条块分割、信息闭塞等原因，有限科技投入存在严重的重复建设问题，所形成的大型科学仪器资源也存在利用率低下的状况，部分甚至已经到了令人痛心的地步。为了促进大型科学仪器设施资源共享，按照《上海市促进大型科学仪器设施共享规定》，政府行政部门依据共享服务记录(含服务票据信息)对大型科学仪器的使用效率进行评估，对服务成效突出的仪器管理单位进行奖励，并补贴仪器维护和人员激励费用，形成一种良性循环。“服务票据”作为共享服务最重要的证据，其质量越来越受到政府行政部门的重视。为了规范共享服务奖励评估工作，提高评估效率，新增了服务票据影像采集的要求。然而，多数大型科学仪器的管理单位缺乏此环节信息的采集，严重影响共享奖励申报工作的开展，因此急需研究一套“大型科学仪器共享服务票据影像采集管理系统”。
1需求分析
大型科学仪器管理机构一般都配备统一业务收发部门，拥有专业的实验室管理系统（LIMS），也存在多个异地实验室的情况。每年约开具十万张发票，其中涉及大型科学仪器业务的近两万张，因此系统必须对有效发票进行筛选。调研中还发现，开票的方式有两种，第一种是客户凭流转单至财务柜台开票；第二种是对于合同客户由业务员至财务柜台开票。其中有部分发票是提前开具，由于尚未完成测试，LIMS数据库中没有相应的业务数据。除了开票方式之外，单张发票与LIMS系统中的业务记录也不完全是一一对应的关系。本项目在开发过程中需要满足上述各种情况的前提下，应实现如下功能要求：1）有效发票的筛选；2）采集票据影像信息；3）LIMS系统单向传输数据，进行票据信息的匹配；4）通过专用网络实现异地数据即时存储至专用服务器；5）客户端应用程序实现自动采集、成像预览、自动存储、数据检索、影像回放、数据编辑/删除、数据导出、权限设置、系统管理等。
2系统设计方案
2.1影像采集流程
通过对现有实验室管理系统（LIMS）管理流程、业务收发流程、实验室运作、发票开具方式、发票与业务记录的对应关系以及共享奖励申报系统等内容的数据收集和调研分析，主要影像采集流程如图1所示。
2.2协同系统
针对已有的LIMS系统、开票软件和上级单位的奖励申报系统，本系统将实现与这些已有系统之间的互通互联，达到减少人为干预和提高工作效率的目标。协同系统间的信息流向如图2所示。首先，机组人员在LIMS系统中对大型科学仪器的业务进行手工或自动的标记。当发票开具时，LIMS系统将提示开票人员拍摄发票照片，随后发票单位、金额、内容等主要信息自动发送给开票软件。开票软件根据信息打印发票，并将发票代码和号码发回LIMS系统。最后LIMS系统将开票软件反馈来的发票代码/号码以及对应的整体业务信息发送给票据影像采集管理系统，与采集的发票影像进行匹配，开票员确认后进行保存。机组人员可以从系统的管理应用模块中查询下载后，填报至奖励申报系统。
2.3数据字段与结构
本系统所需的数据字段为：发票代码、发票号码、发票单位、发票金额、发票日期、发票内容、流转单号、委托单位、地址、委托人、电话、样品名称、完成样品数、收费、完成部门、样品负责人、完成时间。由于存在一个发票号对应多个流转单号以及一个流转单号对应多个发票的情况存在，所以在进行数据传递时，需要在过渡表中进行流转单号和发票代码、发票号码的独立存储。流转单号用于和样品库进行关联；发票代码、发票号码用于和发票信息进行关联。
2.4架构设计
根据需求和流程，设计了系统的整体架构，如图3所示。其中包含了采集模块（服务器-客户端模式）、管理应用模块（服务器-浏览器模式）、与LIMS系统和开票软件的数据接口、数据库接口、硬件模块接口等。
2.5开发平台
根据系统架构设计，本系统采用J2EE(Java2PlatformEnterpriseEdition)的技术平台进行程序开发。J2EE是一套全然不同于传统应用开发的技术架构，包含许多组件，主要可简化且规范应用系统的开发与部署，进而提高可移植性、安全与再用价值。J2EE平台由一整套服务、应用程序接口和协议构成，它对开发基于WEB的多层应用提供了功能支持，被广泛接纳为开发企业级服务器端解决方案的首选平台之一。
3系统部署
3.1网络拓扑
由于开票计算机和机组电脑分别落位于分部和总部等多个地点，因此系统利用现有的专线局域网进行数据交换，实时采集的图像信息即时传送到部署于总部的服务器上。专线局域网络的防火墙等措施确保了系统传输数据的安全性。网络拓扑图如图4所示。
3.2软件配备
服务器操作系统：WindowsServer2008；数据库系统：MSSQL2008；Web服务软件：IIS。
3.3硬件配备
服务器：双核以上CPU，2G以上内存，320G以上硬盘；客户端环境：主机：双核以上CPU,2G以上内存,320G以上硬盘；操作系统:windowsXP以上；浏览器：IE6.0以上；网络通畅；影像采集仪：传感器：CMOS；分辨力：200万像素以上；拍摄尺寸：A4；拍摄速度：<1s；对焦方式：固定对焦；输入接口：USB2.0以上；运行环境：WindowsXP以上操作系统。
4系统实现
4.1软件界面
本系统实现了人性化界面，涵盖了所有管理功能，使操作更加便捷。界面布局由主菜单栏、明细菜单栏、照片预览、项目统计、信息显示栏等组成，如图5所示。
4.2功能实现
根据本文提出的设计方案，相关系统已经完成开发，并于2015年6月在上海质监系统某大型检测机构上线试运行。在票据影像的拍摄功能实现方面，拍摄的照片字迹清晰、自动切边，拍摄时间少于1s，与对应的业务信息一并实时保存至服务器。通过登录应用管理模块，可以实现发票和样品信息的查看、添加、修改、删除、查询、导入导出。导出的文件包包含一个电子表格和若干图片文件，可方便后续机组人员进行奖励申报工作。在有效发票的筛选功能实现方面，通过在LIMS系统中自动或手工标记可以筛选出有效发票，依据标记系统会弹出拍摄发票的提示框。目前，系统在大型科学仪器共享服务工作中发挥了积极作用，有效发票的采集率达到100%。
5结语
通过电子影像扫描技术的应用，本系统实现了大型科学仪器共享服务票据的影像采集和管理。与LIMS系统实现单向数据传输，既可方便业务信息与影像的匹配，也可以保证LIMS系统的数据安全。本项目成果可应用于同类型的仪器管理单位，为大型科学仪器共享工作的发展，以及新启动的上海市科技创新工作也将起到积极的技术支撑作用。
参考文献
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作者：吴佳欢 沈意吉 王震涛 谢初南 单位：上海市计量测试技术研究院
