CN113010163B - 材料测试表征和制备工艺数据库低代码构建方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通用的材料测试表征和制备工艺数据库低代码构建方法及系统，该方法包括：判断待录入的数据是离散数据还是电子文档数据；若待录入的数据是离散数据，提供已定义的与测试表征或制备工艺相关联的语义UI模板的列表，根据用户所选择的语义UI模板生成对应的数据录入页面；接收从所生成的数据录入页面输入的数据；将所接收的数据存储进入数据库；在所需要的语义UI模板没有定义的情况下，进行语义UI模板的定义操作；当用户完成对语义UI模板的定义后，存储所定义的语义UI模板；若待录入的数据是电子文档格式，进入电子文档处理操作；根据所接收的测试表征设备名称和型号获得相应的测试表征设备电子文档解析模块；使用电子文档解析模块自动解析所上传的电子文档，提取关键物性数据，存储进入数据库；该方法能够在统一通用的框架下实现对不同材料的种类和体系数据的录入，并且能够对用户的各种数据录入需求进行即时响应，而无需开发大量代码。

Description

材料测试表征和制备工艺数据库低代码构建方法和系统

技术领域

本发明涉及计算机数据库领域，具体而言，涉及一种通用的材料测试表征和制备工艺数据库的构建方法，装置和系统。

背景技术

在许多新材料研发企业中，材料研发设计，制备，以及测试表征等环节分别处于不同的部门中，导致材料的制备工艺数据，测试表征数据，以及材料研发设计书等数据离散化，碎片化，因而形成信息孤岛，并且不能与材料计算环节有效地关联，因而不利于基于人工智能AI以及大数据的方法，来开展新材料设计。

将材料的制备数据，测试表征数据以及服役数据进行深度融合，从而在数据融合的基础上进行人工智能AI分析和大数据的数据挖掘，构建“成分－组织－工艺－性质”之间的关联在材料研发中有着非常重要的意义。然而，材料的种类和体系众多，测试表征方法不一(如XRD等)，制备方法不一(如提拉法等)。如何在统一，通用的环境下实现对不同材料的种类和体系数据的录入，是一个挑战性的问题。

因此需要一种通用的材料测试表征和制备工艺数据库的构建方法，装置和系统，用来为人工智能分析和大数据的数据挖掘提供统一的数据基础。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种通用的构建材料测试表征和制备工艺数据库的低代码构建方法，装置及系统。其中低代码构建是指一种无需代码基础，适合业务人员，IT开发及其他各类人员使用的数字化开发平台。其中把传统需要写大量代码才能实现的功能组件化了。用户可以在图形界面中，使用可视化建模的方式，来组装和配置应用程序，跳过所有的基础架构，只关注于使用应用模块来实现业务逻辑。该方法基于语义用户界面(UI)模板以及电子文档解析插件，能够在统一通用的框架下实现对不同材料的种类和体系数据的录入，并且能够对用户的各种数据录入需求进行即时响应，而无需开发大量代码。

为实现上述目的，本发明提供了一种通用的材料测试表征和制备工艺数据库低代码构建方法，其特征在于，包括：步骤1，根据用户对于待录入数据的类型选项的点击操作，判断待录入的数据是离散数据还是电子文档数据；所述待录入数据的类型选项可以实现为标签页的形式，所述离散数据和所述电子文档数据分别用一个标签页实现；步骤2，若待录入的数据是离散数据，进入离散数据处理操作；所述离散数据处理操作包括：提供已定义的与测试表征或制备工艺相关联的语义UI模板的列表，根据用户对于所述已定义的与测试表征或制备工艺相关联的语义UI模板的列表中的选项的选择操作，进入到语义UI模板已定义的第一处理操作；以及提供定义与测试表征或制备工艺相关联的语义UI模板的选项，在所需要的语义UI模板是首次使用没有定义的情况下，根据用户对于所述定义与测试表征或制备工艺相关联的语义UI模板的选项的选择操作，进入到定义语义UI模板的第二处理操作；所述第一处理操作包括：接收到用户选择已定义的语义UI模板的请求，根据用户所选择的语义UI模板生成对应的数据录入页面；接收从所生成的数据录入页面输入的数据；根据语义UI模板中的数据项目与材料测试表征和制备工艺数据库中的数据表中的数据项目的预定对应关系，将所接收的数据存储进入材料测试表征和制备工艺数据库；所述第二处理操作包括：对于用于获取待录入的数据的测试表征方法或制备方法，进行语义UI模板的定义操作；当用户完成对语义UI模板的定义后，存储所定义的语义UI模板；步骤3，若待录入的数据是电子文档数据格式，进入电子文档处理操作；所述电子文档处理操作包括：接收用户输入的测试表征设备名称，型号，关键物性数据以及上传的电子文档数据；根据所接收的测试表征设备名称和型号获得相应的测试表征设备电子文档解析模块，所述相应的测试表征设备电子文档解析模块是针对各种测试表征设备所产生的电子文档数据而预先开发的；使用电子文档解析模块自动解析所上传的电子文档，提取所述关键物性数据，将所提取的数据存储进入材料测试表征和制备工艺数据库；如果没有获得相应的测试表征设备电子文档解析模块，则说明没有针对相应测试表征设备所产生的电子文档解析模块，则需要进行对应的电子文档解析模块生成操作，将所生成的相应的电子文档解析模块集成到系统中。

作为本发明进一步的改进，所述电子文档解析模块生成操作包括只需提供一个针对该测试表征设备的电子文档数据模板，就可完成快速的开发，并可自动集成到系统中。

作为本发明进一步的改进，所述电子文档解析模块生成操作包括提供电子文档解析模板定义页面，接收从电子文档解析模板定义页面输入的电子文档数据模板，根据所接收的电子文档数据模板自动生成电子文档解析模块，并自动集成到系统中。

作为本发明进一步的改进，所述材料测试表征和制备工艺数据库中的数据表包括材料表，组成元素表，元素属性表，制备工艺表，组成物相表，晶体结构表，物性表，以及表征方法表。通过所述材料测试表征和制备工艺数据库中的数据表之间的关联，实现了材料基因工程所倡导的计算，制备和表征的一体化集成。

作为本发明进一步的改进，所述语义UI模板包括多种模板类型，所述多种模板类型包括成分信息，制备工艺(制备数据)，物相组成，组织结构(微观组织)，基本物性(物化属性)，以及服役性能；每种模板类型的语义UI模板均由方法项目，条件项目和结果项目构成；所述方法项目由方法名和方法(方法描述)两个元数据进行描述；所述条件项目由条件名，条件值和条件值单位三个元数据进行描述；所述结果项目由结果名，结果值和结果值单位三个元数据进行描述；所述条件项目分为一级条件项目，二级条件项目，三级条件项目；所述一级条件项目的数量为一个或多个；所述一级条件项目包括一个或多个二级条件项目；所述二级条件项目包括一个或多个三级条件项目；每级条件项目均由条件名，条件值和条件值单位三个元数据进行描述；所述条件值和所述结果值对应于多种数据类型；所述条件值和所述结果值对应的数据类型包括字符类型，文本类型，文件类型，图片类型，范围值类型以及数组矩阵类型；各级条件项目的数量，层级关系和数据类型由用户通过语义UI模板的定义操作进行定义。

作为本发明进一步的改进，所述语义UI模板的定义操作包括：接收用户输入的方法名和方法描述，接收用户输入的条件项目的条件名，条件值类型，条件值单位，以及接收用户输入的结果项目的结果名，结果值类型和结果值单位；自动将用户输入的内容以JSON的格式描述。

作为本发明进一步的改进，所定义的语义UI模板存储在语义UI模板数据库中；语义UI模板的构成元素和元数据描述，如图3所示；所述语义UI模板数据库中的语义UI模板存储表用于存储语义UI模板；所述语义UI模板存储表的字段包括模板标识(ID)，类型字段，方法名，方法描述，条件字段以及结果字段；所述类型字段指明是用于描述“结果”或者“条件”；条件字段链接到条件“Condition”表，条件“Condition”表用于存储条件项目的元数据描述；结果字段链接到结果“Result”表，结果“Result”表用于存储结果项目的元数据描述；条件“Condition”表的字段包括条件名，条件值，条件值类型和条件值单位；结果“Result”表的字段包括结果名，结果值，结果值类型和结果值单位。

作为本发明进一步的改进，材料测试表征和制备工艺数据库中的数据表的数据项目均可以从根据所述多种模板类型的语义UI模板所生成的数据录入页面输入的数据中获得，所述多种模板类型的语义UI模板中的数据项目与所述材料测试表征和制备工艺数据库中的数据表的数据项目具有预定的对应关系。

作为本发明进一步的改进，材料测试表征和制备工艺数据库中的数据表的数据项目包括各种字段；其中材料表中的字段包括材料标识(ID),名称，牌号，化学表达式等；组成元素表中的字段包括组成元素标识，材料标识，元素序号，含量等；元素属性表中的字段包括元素属性标识，组成元素标识，电负性标识等；制备工艺表中的字段包括制备工艺标识,材料标识，原料，工艺等；组成物相表中的字段包括组成物相标识，材料标识，名称，含量，类型等；晶体结构表中的字段包括晶体结构标识，物相标识，空间群，晶格常数，原子占位等；物性表中的字段包括物性标识，材料标识，表征标识，温度条件，尺寸条件，其它条件等；表征方法表中的字段包括表征方法标识，仪器，操作等。

作为本发明进一步的改进，还提供一种通用的材料测试表征和制备工艺数据库低代码构建系统。

作为本发明进一步的改进，所述离散数据处理操作，还包括：若检测到对主录入页面上的添加模板标记的触发操作，则生成语义UI模板定义页面；当语义UI模板定义页面中的保存标记被触发时，接收从所生成的语义UI模板定义页面输入的语义UI模板定义数据，将所接收的语义UI模板定义数据存储为语义UI模板。

作为本发明进一步的改进，根据所接收的测试表征设备名称和型号在预设的设备电子文档解析模块库中进行检索，获取相匹配的电子文档解析模块；根据所获取的电子文档解析模块对所输入的电子文档进行解析，将解析得到的关键数据存储进入材料测试表征和制备工艺数据库。所述电子文档解析模块可以用插件的形式实现。

作为本发明进一步的改进，提供一种计算机存储介质，介质中存储有若干指令，当处理器执行上述指令时执行本申请各实施例所述方法的全部或部分步骤。

作为本发明进一步的改进，提供一种计算机设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上被可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时执行本申请各实施例所述方法的全部或部分步骤。

本发明的有益效果为：本发明的方法基于语义UI模板以及电子文档解析插件，能够在统一通用的框架下实现对不同材料的种类和体系数据的录入，并且能够即时响应用户的各种数据录入需求，避免了繁琐的数据录入重复开发，提高了数据录入效率。该方法简便，易部署，对用户友好，操作方便快捷。其中，(1)提供了一种通用的材料测试表征和制备工艺数据库的结构；所述材料测试表征和制备工艺数据库中的数据表的数据项目能够记录新材料研发企业材料研发设计，制备，以及测试表征过程中所需要的全部数据内容；(2)将材料的成分信息，制备工艺，物相组成，微观组织，基本物化属性以及服役性能与中关村材料实验数据联盟(CSTM)规范定义的“方法，条件和结果”相关联，创新性地提出了多种模板类型的语义UI模板；(3)将所述材料测试表征和制备工艺数据库中的数据表的数据项目统一映射对应为多种模板类型的语义UI模板中的数据项目；所述材料测试表征和制备工艺数据库中的数据表的数据项目均可以从根据所述多种模板类型的语义UI模板所生成的数据录入页面输入的数据中获得；(4)用户可以在图形界面中，使用可视化建模的方式，利用多种模板类型的语义UI模板，动态生成数据录入页面来组装和配置应用程序，实现相关业务逻辑。(5)针对常见的测试表征设备所产生的电子文档数据，预先开发了相应的解析模块。用户在录入数据时，只需输入测试表征设备，型号，以及关注的物性数据，然后上传该电子文档文件，系统会自动解析电子文档，提取关键数据，存入数据库中。

该方法将CSTM材料数据通则和低代码开发的理念相结合形成一种解决方案，解决了新材料研发企业所存在的材料研发设计，制备，以及测试表征分处于不同的部门而形成的“数据孤岛”问题，且能适用于不同的材料研发企业。

附图说明

图1为本发明实施例所述的一种构建材料测试表征和制备工艺数据库的通用系统的框架示意图；

图2是语义UI模板的构成示意图；

图3是语义UI模板数据库的存储表结构示意图；

图4是所生成的主录入页面的示意图；

图5是模板添加操作的示意图；

图6是语义UI模板定义页面的示意图；

图7是所生成的成分信息数据录入页面的示意图；

图8是所生成的制备原料数据录入页面的示意图；

图9是所生成的物相组成数据录入页面的示意图；

图10是所生成的微观组织数据录入页面的示意图；

图11是所生成的基本物化属性数据录入页面的示意图；

图12是所生成的电子文档数据的导入页面的示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对发明所公开的实施例中的技术方案进行清楚，完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开所保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上，下，左，右，前，后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系，运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明的描述中，所用术语仅用于说明目的，并非旨在限制本公开的范围。术语“包括”和/或“包含”用于指定元件，步骤，操作和/或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他元件，步骤，操作和/或组件的情况。术语“第一”，“第二”等可能用于描述各种元件，不代表顺序，且不对这些元件起限定作用。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个及两个以上。这些术语仅用于区分一个元素和另一个元素。结合以下附图，这些和/或其他方面变得显而易见，并且，本领域普通技术人员更容易理解关于本发明实施例的说明。附图仅出于说明的目的用来描绘本公开实施例。本领域技术人员将很容易地从以下说明中认识到，在不背离本公开原理的情况下，可以采用本发明所示结构和方法的替代实施例。

本发明一个实施例中的一种构建材料测试表征和制备工艺数据库的通用系统，如图1所示，其中材料测试表征和制备工艺数据库中的数据分为成分信息，制备工艺，物相组成，组织结构(微观组织)，基本物性(基本物化属性)，以及服役性能等几个层面。数据录入的方式分为：手工录入(离散型)和电子数据导入。

如图1所示，接收用户输入数据的请求，判断所要输入的数据是离散数据还是电子文档；若所要输入的数据是离散数据，则由离散数据处理模块进行处理；若所要输入的数据是电子文档，则由电子文档处理模块进行处理。其中离散数据处理模块包括语义UI模板管理模块，UI页面生成模块，以及数据录入模块。其中语义UI模板管理模块完成的功能包括语义UI模板定义，语义UI模板修改，语义UI模板查询，和语义UI模板删除等。UI页面生成模块生成的页面内容包括模板名称(例如方法)，第一模板数据类别(例如条件)，第二模板数据类别(例如结果)。数据录入模块从UI页面生成模块生成的页面接收数据内容，并将接收到的数据内容存储进入材料测试表征和制备工艺数据库。

若所要输入的数据是电子文档，则由电子文档处理模块进行处理。其中电子文档处理模块包括测试表征设备管理模块和电子文档解析模块。其中测试表征设备管理模块获取解析属性数据(例如设备名称和型号)以及电子文档(例如测试表征电子文档)，根据所接收的解析属性数据在预设的设备电子文档解析插件库中进行检索，获取相匹配的电子文档解析插件。电子文档解析模块根据所获取的电子文档解析插件对所输入的电子文档进行解析，将解析得到的关键数据(例如关键物性数据)存储进入材料测试表征和制备工艺数据库。

根据一个实施例的材料测试表征和制备工艺数据库的架构，所述材料测试表征和制备工艺数据库中的数据表包括材料表，组成元素表，元素属性表，制备工艺表，组成物相表，晶体结构表，物性表，以及表征方法表。通过所述材料测试表征和制备工艺数据库中的数据表之间的关联，实现了材料基因工程所倡导的计算，制备和表征的一体化集成。

所述材料测试表征和制备工艺数据库中的数据表之间的关联包括：材料表与制备工艺表之间的涉及关系，材料表与组成元素表之间的含有关系；材料表与组成物相表之间的具有关系；材料表与物性表之间的具有关系；组成元素表与元素属性表之间的具有关系，组成物相表与晶体结构表之间的具有关系，物性表与表征方法表之间的测试关系。

图2是语义UI模板的构成示意图，所述语义UI模板包括多种模板类型，所述多种模板类型包括成分信息，制备工艺(制备数据)，物相组成，组织结构(微观组织)，基本物性(物化属性)，以及服役性能；每种模板类型的语义UI模板均由方法项目，条件项目和结果项目构成；所述方法项目由方法名和方法(方法描述/方法说明)两个元数据进行描述；所述条件项目由条件名，条件值和条件值单位三个元数据进行描述；所述结果项目由结果名，结果值和结果值单位三个元数据进行描述；所述条件项目分为一级条件项目，二级条件项目，三级条件项目；所述一级条件项目可以是一个或多个；所述一级条件项目包括一个或多个二级条件项目；所述二级条件项目包括一个或多个三级条件项目；例如对测试条件温度来说，在温度这一条件下又分为外焰温度和内焰温度，此时温度就是一级条件，外焰温度和内焰温度则是二级条件。每级条件项目均由条件名，条件值和条件值单位三个元数据进行描述；所述条件值和所述结果值对应的数据类型包括字符类型，文本类型，文件类型，图片类型，范围值以及数组和矩阵类型。各级条件项目的数量，层级关系和数据类型由用户通过语义UI模板的定义操作进行定义。

图3是语义UI模板数据库的存储表结构示意图，所定义的语义UI模板存储在语义UI模板数据库中；语义UI模板的构成元素和元数据描述，如图3所示；所述语义UI模板数据库中的语义UI模板存储表用于存储语义UI模板；所述语义UI模板存储表的字段包括模板标识(ID)，类型，方法名，方法描述，条件字段以及结果字段；类型指明是用于描述“结果”或者“条件”；条件字段链接到条件“Condition”表，条件“Condition”表用于存储条件项目的元数据描述；结果字段链接到结果“Result”表，结果“Result”表用于存储结果项目的元数据描述；条件“Condition”表的字段包括条件名，条件值，条件值类型和条件值单位；结果“Result”表的字段包括结果名，结果值，结果值类型和结果值单位。

根据本发明的一个实施例，手工录入数据的流程如下：

根据材料体系，通过语义UI模板，定义该材料体系的测试方法，测试条件，以及结果，以及制备方法，制备条件和结果。

UI页面生成模块，调用上述定义的语义UI模板，生成相应的成分信息录入页面，制备数据(制备工艺)录入页面，物相组成录入页面，组织结构(微观组织)录入页面，基本物性(物化属性)录入页面，以及服役性能录入页面。

基于上述的各录入页面，用户调用数据录入模块，进行成分信息，制备工艺，物相组成，组织结构，基本物性，以及服役性能的数据录入，进入材料测试表征和制备工艺数据库中。

根据本发明的一个实施例，电子数据导入的流程如下：

用户输入设备名称和型号；测试表征设备管理模块基于上述的设备名称和型号，通过设备名称和型号获取模块，获取输入设备名称和型号，从而在预设的设备电子文档解析插件库中，获取相匹配的电子文档解析插件。

用户输入该材料测试表征的电子文档结果，电子文档解析模块通过调用上述的电子文档解析插件，解析出该材料的测试表征数据，进入测试表征和制备工艺数据库中。

根据本发明的一个实施例，其具体处理流程如下：

在具有显示器和处理器的电子设备处根据预先定义的主录入页面模板生成主录入页面；其中主录入页面中显示有多个标签，可通过对标签的点击，触发显示相对应的标签初始输入页面，

在所生成的主录入页面中的标签初始输入页面上接收用户选择输入数据类型的请求，判断所要输入的数据是离散数据还是电子文档；其中在未接收选择输入数据的请求时，默认所要输入的数据是离散数据；

若所要输入的数据是离散数据，接收用户选择语义UI模板的请求，根据用户所选择的语义UI模板生成对应的数据录入页面，接收从所生成的数据录入页面输入的数据，按照预先设定的数据格式将所接收的数据存储进入材料测试表征和制备工艺数据库；

其中所生成的数据录入页面中的输入项包括：模板名称输入框(其实现可以是下拉选择框等)，以及数据项输入框。所述数据项输入框可以包括第一模板数据类别中的数据项输入框，以及第二模板数据类别中的数据项输入框。其中第一模板数据类别的输入框可以包括数据项名称输入框，数据项内容输入框，数据项单位输入框等；第二模板数据类别中的数据项输入框可以包括数据项名称输入框，以及数据文件输入框等。其中数据项输入框中的内容可以是根据模板内容预先显示(其中预先显示的内容可由用户改变或不可由用户改变)，也可以是根据模板定义的数据格式接收用户输入。数据录入页面中可以包括一个或多个模板数据类别。

其中所生成的数据录入页面还包括在第一模板数据类别(例如条件)中的数据项输入框下方显示的数据项输入框添加标记，以及在第二模板数据类别(例如结果)中的数据项输入框下方显示的数据项输入框添加标记；若接收到对所述数据项输入框添加标记的触发操作，则在对应模板数据类别的数据项输入框下方增加一个相同模板数据类别的数据项输入框(其他页面元素相应调整显示位置，包括下移或保持不变)，所增加的数据项输入框的语义定义可以根据原有相同模板数据类别的数据项输入框的语义定义，即所增加的数据项输入框的显示格式和内容根据对应模板数据类别的数据项的语义定义进行处理。可以通过此处理，增加数据项输入的数量和形式上的灵活性。

在所生成的主录入页面(或者主录入页面中的标签初始输入页面)上显示添加模板标记，若检测到对所述添加模板标记的触发操作，则生成语义UI模板定义页面，其中所生成的语义UI模板定义页面中的输入项包括：模板类型，模板名称，模板描述，第一模板数据类别，第二模板数据类别；在第一模板数据类别的输入框中可以输入该类别的一个或多个数据项的语义定义，在第二模板数据类别的输入框中可以输入该类别的一个或多个数据项的语义定义。语义UI模板定义页面中可以包括一个或多个模板数据类别。当语义UI模板定义页面中的保存标记(其实现可以是按钮)被触发时，接收从所生成的语义UI模板定义页面输入的数据，按照预先设定的数据格式将所接收的语义UI模板定义数据存储为语义UI模板。

若所要输入的数据是电子文档，根据预先定义的电子文档输入页面模板生成电子文档输入页面；接收从所生成的电子文档输入页面输入的解析属性数据以及电子文档，根据所接收的解析属性数据在预设的设备电子文档解析插件库中进行检索，获取相匹配的电子文档解析插件；根据所获取的电子文档解析插件对所输入的电子文档进行解析，按照预先设定的数据格式将解析得到的数据存储进入材料测试表征和制备工艺数据库。

其中若未获得相匹配的电子文档解析插件，则可以提供电子文档解析模板定义页面；接收从电子文档解析模板定义页面输入的电子文档解析模板(其中指明要解析的电子文档的数据格式解析信息)，根据所接收的电子文档解析模板对所输入的电子文档进行解析，按照预先设定的数据格式将解析得到的数据存储进入材料测试表征和制备工艺数据库。

根据本发明的一个实施例(测试用例1)，录入某合金材料的实验数据，包括成分信息，制备工艺，物相组成，组织结构(物相组成)，微观组织，基本物性以及服役性能几个层面。要录入的数据，如表1所示：

表1

从上表分析可以看出，不同的物化性能，测试表征所用的仪器不同，测试表征条件，数据类型也不尽相同。而且，即便是同一种物化性质(如热导率)，测试表征所用仪器也不相同。因此难以通过一种通用的方法录入所有的数据。采用本发明提出的方法，可以在不进行大量代码开发的情况下录入所有数据，具体的方法流程如下。

1，生成主录入页面。根据材料测试表征和制备工艺数据库，分为成分信息，制备工艺，物相组成，组织结构(微观组织)，基本物性，以及服役性能几个层面，开发出主录入页面，如图4所示。在主录入页面中，通过点击成分信息，制备工艺，物相组成，组织结构(微观组织)，基本物性，以及服役性能等相对应的标签，可以在主录入页面中显示该标签下的初始输入页面，用户可以在该初始输入页面中进行选择，添加，修改，删除等语义UI模板管理操作。其中可以是固定生成主录入页面(根据定制化需求)，也可以是根据预先定义的主录入页面模板生成主录入页面。其中通过对主录入页面模板的修改，可以快速修改所生成的主录入页面内容，提供更多的灵活性。

作为本发明的一个实施例，为了实现用户对语义UI模板的管理，不仅提供了模板定义和查看功能，还提供了模板的修改和删除功能，这样用户不仅可以录入方法模板，也可以对已经录入的方法模板存在的不恰当的地方进行修改和删除，这让语义UI模板的使用更加灵活。

修改模板是用户对已添加好的方法模板进行的管理操作。当用户选定了某一个具体的测试方法后，点击“修改模板”按钮将会跳转到修改模板页面，页面的内容则是用户选择的该方法模板的具体内容。用户可以对方法名，方法描述，测试条件和测试结果进行修改，测试条件和测试结果的录入语句遵循语义UI模板的规范。当用户对需要修改的内容修改完毕后点击“保存”按钮，将会触发相应的方法将用户修改过后的内容更新到数据库中。

删除模板是用户对已添加好的方法模板进行的管理操作。当用户选定了某一个具体的测试方法后，点击“删除模板”按钮将会将会触发相应的方法，将用户选择的该方法模板从数据库中删除。

语义UI模板实现了用户在录入数据时对录入页面的自定义功能。当用户录入模板语言并保存时，系统会调用模板解析模块对用户录入的模板信息进行解析；基于对模板的解析，调用页面生成模块最终生成数据录入页面。

用户录入数据时，当用户选择模板后，系统便会依次读取语义模板数据库中存储的信息，对应于每项信息(存储表中的字段)生成相应的页面元素，其中根据存储的“valueType”的值来生成相应的条件值和结果值的输入页面元素，最终生成相应的页面。系统会根据数据值的类型，例如字符类型，文本类型，矩阵，文件\图片，范围值等，分别生成相应的输入页面(或输入页面元素)。

2，离散数据的手工录入

2.1，成分信息的数据录入

(1)所需数据分析：成分信息的测试方法，包括X射线频谱分析(EDS)，以及X射线光电子能谱分析(XPS)等。这里选择用X射线频谱分析(EDS)，测试条件是在室温下，结果是图像。

(2)在主录入页面中的初始输入页面上选择“添加模板”，就可定义用于X射线频谱分析数据录入的语义UI模板，模板添加操作如图5所示。其中显示了微观组织标签下的初始输入页面。

此外，主录入页面中的初始输入页面上还显示“修改模板”标记和“删除模板”标记(可通过相关页面控件例如按钮实现)，当选择“修改模板”，就可以对已经定义的语义UI模板进行修改；选择“删除模板”，就可以对已经定义的语义UI模板进行删除。

此外，主录入页面中的初始输入页面上显示“测试条件”(即第一模板数据类别)，在“测试条件”之后显示加号；以及显示“测试结果”(即第二模板数据类别)，在“测试结果”之后显示加号标记。当用户点击加号时(即加号标记被触发)，如果已经选择了模板，则增加一条该模板数据类别中的数据项的显示，其显示格式和内容按照模板中的语义定义进行处理；如果未选择模板，则提示“请选择模板或添加模板”。

其中还可以提供二级条件的添加标记，以添加二级条件；同理，还可以提供三级条件的添加标记，以添加三级条件，从而定义条件项目的数量和层级关系。

(3)进行语义UI模板的语句语义定义。其中定义X射线频谱分析数据录入的关键语句如下(JSON语句格式)：

测试/表征方法：X射线频谱分析

测试/表征条件：[{"name"："温度"，"unit"："摄氏度"，"value"："常温"，"valueType"："string"}]

测试/表征结果：[{"name"："EDS样本"，"unit"：""，"valueType"："file"}]

所定义的语义UI模板，如图6中的语义UI模板定义页面所示。其中所生成的语义UI模板定义页面中的输入项包括：模板类型(内容为成分信息)，模板名称(方法名)，模板描述(方法描述)，第一模板数据类别(测试条件)，第二模板数据类别(测试结果)；在第一模板数据类别的输入框中可以输入该类别的一个或多个数据项的语义定义，在第二模板数据类别的输入框中可以输入该类别的一个或多个数据项的语义定义。语义UI模板定义页面中可以包括一个或多个模板数据类别，用户填写完所有项的定义后，点击保存则可以保存所定义的语义UI模板。在实现技术上，可以使用文本或者XML或者JSON或者知识图谱等来描述对象，进行语义定义。在一个实施例中，使用的是轻量级的JSON。在一个实施例中，用户只需要输入相关数据项的值，而无需输入JSON语句。例如对于测试条件来说，用户只需定义测试条件名，测试条件值类型，测试条件单位，系统会自动将用户的输入以JSON的格式描述。

(4)基于上述语义UI模板，产生的UI页面(成分信息数据录入页面)如图7所示。这时用户就可上传X射线频谱分析的图像文件。其中成分信息数据录入页面包括模板名称输入框(例如测试/表征方法，其实现可以是下拉选择框等)，以及数据项输入框。所述数据项输入框可以包括第一模板数据类别(例如测试/表征条件)中的数据项输入框，以及第二模板数据类别(例如测试/表征结果)中的数据项输入框。其中第一模板数据类别的输入框可以包括数据项名称输入框(例如温度)，数据项内容输入框(例如常温)，数据项单位输入框(例如摄氏度)等；第二模板数据类别的数据项输入框可以包括数据项名称输入框(例如EDS样本)，以及数据文件输入框(例如可选择文件上传)等。其中数据项输入框中的内容可以是根据模板内容预先显示(其中预先显示的内容可由用户改变或不可由用户改变)，也可以是根据模板定义的数据格式接收用户输入。数据录入页面中可以包括一个或多个模板数据类别。

所生成的UI页面还包括在第一模板数据类别中的数据项输入框下方显示的添加标记，以及在第二模板数据类别中的数据项输入框下方显示的添加标记。若接收到对所述添加标记的触发操作，则在对应模板数据类别的数据项输入框下方增加一个相同模板数据类别的数据项输入框(其他页面元素相应调整显示位置，包括下移或保持不变)，所增加的数据项输入框的显示格式和内容根据对应所属模板数据类别的数据项的语义定义进行处理。

此外，所生成的UI页面还包括“添加模板”标记，“修改模板”标记和“删除模板”标记(可通过相关页面控件例如按钮实现)，当选择“修改模板”，就可以对已经定义的语义UI模板进行修改；选择“删除模板”，就可以对已经定义的语义UI模板进行删除。即用户在所生成的UI页面输入相关数据时，可以即时对所选择的模板进行修改，修改后的内容可以即时体现在所生成的UI页面中。进一步地，已输入的数据如果不涉及模板的修改部分，仍然可以保留而无需重复输入。

2.2，制备表征的数据录入

制备表征(制备工艺)的数据录入，分为两个部分：制备原料和制备方法。制备原料一般包括：原料，纯度，用量，厂家和批号，而制备方法主要是文本描述。

针对制备原料，生成输入页面(制备原料数据录入页面)如图8所示。

制备方法，主要是文字描述的输入；制备结果不用输入。因此制备方法的语义UI定义语句如下：

测试/制备/表征方法：化学合成法

测试/制备/表征条件：[{"name"："制备方法描述"，"valueType"："text"}]

测试/制备/表征结果：[{}]

2.3，物相组成的数据录入

材料的物相组成可通过X射线衍射法(XRD)，测试条件为室温，其结果也是图像，因此生成物相组成数据录入页面的语义UI定义语句如下：

测试方法：X射线衍射法(XRD)

测试条件：[{"name"："温度"，"unit"："摄氏度"，"value"："常温"，"valueType"："string"}]

测试结果：[{"name"："结果文件"，"unit"：""，"valueType"："file"}]

生成的物相组成数据录入页面如图9所示。

2.4，微观组织的数据录入

该类合金材料的微观组织用扫描电镜(SEM)，在室温下表征，表征结果是一图像。要支持该扫描电镜表征结果的录入，定义语义UI模板的关键语句如下：

测试方法：扫描电子显微镜

测试条件：[{"name"："温度"，"unit"："摄氏度"，"value"："常温"，"valueType"："string"}]

测试结果：[{"name"："结果文件"，"unit"：""，"valueType"："file"}]

通过上述语句定义的UI模板，产生的扫描电镜图像录入页面如图10所示，这时用户就可通过该页面录入微观组织数据。

2.5，基本物化属性的数据录入

这里以输入该类材料体系的比热容，熔点，和熔化焓热学性质为例，说明如何定义语义UI模板。假设这些数据都是离散型，定义生成比热容，熔点，熔化焓热学数据的语义UI录入页面语句如下：

测试方法：DSC差式扫描量热仪(200F3)

测试条件：[{"name"："温度"，"unit"："摄氏度"，"value"："常温"，"valueType"："string"}]

测试结果：[{"name"："比热熔"，"unit"：""，"valueType"："string"}，{"name"："熔点"，"unit"："摄氏度"，"valueType"："file"}，{"name"："熔化焓"，"unit"：""，"valueType"："file"}]

所生成的录入页面(基本物化属性数据录入页面)如图11所示。其中，测试结果中定义了3个数据项，其可以通过一个数据项名称输入框首先进行单条目显示，在数据项名称输入框中可选择3个数据项名称之一，其页面显示的该数据项的其他输入内容格式根据所选择的数据项名称而即时变化。如果需要同时输入多个数据项，可以通过页面上的对应添加标记的触发，增加一个或多个数据项的显示，同样通过在所增加的数据项名称输入框中选择多个数据项的名称之一，输入对应的数据项内容。

3，电子文档数据的导入

这里以输入该类材料体系的热导率，热膨胀系数为例，说明电子文档数据的导入方式。假设这些数据都是电子文档数据。首先输入设备名称，设备型号，关键字(例如所关注的物性数据，图上未显示)等关键信息，如图12所示(电子文档数据的导入页面)。

用户选择待解析的电子文档后，测试表征设备管理模块基于上述的设备名称和型号，通过设备名称和型号获取模块，获取输入的设备名称和型号，从而在预设的设备电子文档解析插件库中，获取相匹配的电子文档解析插件。电子文档解析模块通过调用上述的电子文档解析插件，对用户输入的该材料测试表征的电子文档结果进行解析，解析出该材料的测试表征数据，进入测试表征和制备工艺数据库中。其中在解析出该材料的测试表征数据后，可以转换为预先设定的数据格式(即数据库需要的数据格式)，然后存储进入材料测试表征和制备工艺数据库。

作为本发明的进一步改进，若未获得相匹配的电子文档解析插件，则也可以提供电子文档解析模板自定义页面；接收从电子文档解析模板定义页面输入的电子文档解析模板，根据所接收的电子文档解析模板生成对应的电子文档解析模块，对所输入的电子文档进行解析，以提供进一步的灵活性。

采用本发明所述的实施例，具有以下特点：本发明的方法基于语义UI模板以及电子文档解析插件，能够在统一通用的框架下实现对不同材料的种类和体系数据的录入，并且能够即时响应用户的各种数据录入需求，即时生成所需要的数据录入页面，并且在进行输入数据的语义定义时，方式灵活多变，能够适应各种类型的源数据，避免了繁琐的数据录入重复开发工作，提高了数据录入效率。该方法简便，易部署，对用户友好，操作方便快捷。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘，移动硬盘，只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)，随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)，磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本公开的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法，结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

此外，本领域普通技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本领域技术人员应理解，尽管已经参考示例性实施例描述了本公开，但是在不脱离本发明的范围的情况下，可进行各种改变并可用等同物替换其元件。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，本发明不限于所公开的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种通用的材料测试表征和制备工艺数据库低代码构建方法，其特征在于，包括：

步骤1，根据用户对于待录入数据的类型选项的点击操作，判断待录入的数据是离散数据还是电子文档数据；

步骤2，若待录入的数据是离散数据，进入离散数据处理操作；所述离散数据处理操作包括：若与测试表征或制备工艺相关联的语义UI模板已定义，提供与所述测试表征或制备工艺相关联的语义UI模板的列表，根据用户的选择操作，进入到语义UI模板已定义的第一处理操作；若与测试表征或制备工艺相关联的语义UI模板没有定义，进入到定义语义UI模板的第二处理操作；

所述第一处理操作包括：接收到用户选择已定义的与测试表征或制备工艺相关联的语义UI模板的请求，根据用户所选择的语义UI模板生成对应的数据录入页面；接收从所生成的数据录入页面输入的数据；根据语义UI模板中的数据项目与材料测试表征和制备工艺数据库中的数据表中的数据项目的预定对应关系，将所接收的数据存储进入材料测试表征和制备工艺数据库；

所述第二处理操作包括：对于测试表征方法或制备方法，进行语义UI模板的定义操作；当用户完成对与测试表征或制备工艺相关联的语义UI模板的定义后，存储所定义的语义UI模板；

步骤3，若待录入的数据是电子文档格式，进入电子文档数据录入操作；所述电子文档数据录入操作包括：接收用户输入的测试表征设备名称，型号，关键物性数据以及上传的电子文档数据；根据所接收的测试表征设备名称和型号获得相应的测试表征设备电子文档解析模块，所述相应的测试表征设备电子文档解析模块是针对各种测试表征设备所产生的电子文档数据而预先开发的；使用电子文档解析模块自动解析所上传的电子文档，提取所述关键物性数据，将所提取的数据存储进入材料测试表征和制备工艺数据库；如果没有获得相应的测试表征设备电子文档解析模块，则说明没有针对相应测试表征设备所产生的电子文档解析模块，则需要进行对应的电子文档解析模块生成操作，将所生成的相应的测试表征设备电子文档解析模块集成到系统中。

2.根据权利要求1所述的通用的材料测试表征和制备工艺数据库低代码构建方法，其特征在于：所述材料测试表征和制备工艺数据库中的数据表包括材料表，组成元素表，元素属性表，制备工艺表，组成物相表，晶体结构表，物性表，以及表征方法表；通过所述材料测试表征和制备工艺数据库中的数据表之间的关联，可实现材料基因工程所倡导的计算，制备和表征的一体化集成。

3.根据权利要求2所述的通用的材料测试表征和制备工艺数据库低代码构建方法，其特征在于：所述语义UI模板包括多种模板类型，所述多种模板类型包括成分信息，制备工艺，物相组成，微观组织，基本物化属性，以及服役性能；每种模板类型的语义UI模板均由方法项目，条件项目和结果项目构成；所述方法项目由方法名和方法描述两个元数据进行描述；所述条件项目由条件名，条件值和条件值单位三个元数据进行描述；所述结果项目由结果名，结果值和结果值单位三个元数据进行描述；所述条件项目分为一级条件项目，二级条件项目，三级条件项目；所述一级条件项目的数量为一个或多个；所述一级条件项目包括一个或多个二级条件项目；所述二级条件项目包括一个或多个三级条件项目；每级条件项目均由条件名，条件值和条件值单位三个元数据进行描述；所述条件值和所述结果值对应的数据类型包括字符类型，文本类型，文件类型，图片类型，范围值类型以及数组矩阵类型；各级条件项目的数量，层级关系和数据类型由用户通过语义UI模板的定义操作进行定义。

4.根据权利要求3所述的通用的材料测试表征和制备工艺数据库低代码构建方法，其特征在于：所述语义UI模板的定义操作包括：接收用户输入的方法名和方法描述，接收用户输入的条件项目的条件名，条件值类型，和条件值单位，以及接收用户输入的结果项目的结果名，结果值类型和结果值单位；自动将用户输入的内容以JSON的格式进行描述。

5.根据权利要求4所述的通用的材料测试表征和制备工艺数据库低代码构建方法，其特征在于：所定义的语义UI模板存储在语义UI模板数据库中；所述语义UI模板数据库中的语义UI模板存储表用于存储语义UI模板；所述语义UI模板存储表的字段包括模板标识，类型字段，方法名，方法描述，条件字段以及结果字段；所述类型字段是指结果或者条件；条件字段链接到条件表，条件表用于存储条件项目的元数据描述；结果字段链接到结果表，结果表用于存储结果项目的元数据描述；条件表的字段包括条件名，条件值，条件值类型和条件值单位；结果表的字段包括结果名，结果值，结果值类型和结果值单位。

6.根据权利要求5所述的通用的材料测试表征和制备工艺数据库低代码构建方法，其特征在于：材料测试表征和制备工艺数据库中的数据表的数据项目均可以从根据所述多种模板类型的语义UI模板所生成的数据录入页面输入的数据中获得，所述多种模板类型的语义UI模板中的数据项目与所述材料测试表征和制备工艺数据库中的数据表的数据项目具有预定的对应关系。

7.根据权利要求6所述的通用的材料测试表征和制备工艺数据库低代码构建方法，其特征在于：材料测试表征和制备工艺数据库中的数据表的数据项目包括各种字段；其中材料表中的字段包括材料标识，名称，牌号，化学表达式；组成元素表中的字段包括组成元素标识，材料标识，元素序号，含量；元素属性表中的字段包括元素属性标识，组成元素标识，电负性标识；制备工艺表中的字段包括制备工艺标识,材料标识，原料，工艺；组成物相表中的字段包括组成物相标识，材料标识，名称，含量，类型；晶体结构表中的字段包括晶体结构标识，物相标识，空间群，晶格常数，原子占位；物性表中的字段包括物性标识，材料标识，表征标识，温度条件，尺寸条件，其它条件；表征方法表中的字段包括表征方法标识，仪器，操作。

8.一种通用的材料测试表征和制备工艺数据库低代码构建系统，其特征在于，包括：

判断模块，根据用户对于待录入数据的类型选项的点击操作，判断待录入的数据是离散数据还是电子文档数据；

离散数据处理模块，用于若待录入的数据是离散数据，进入离散数据处理操作；所述离散数据处理操作包括：若与测试表征或制备工艺相关联的语义UI模板已定义，提供与所述测试表征或制备工艺相关联的语义UI模板的列表，根据用户的选择操作，进入到语义UI模板已定义的第一处理操作；若与测试表征或制备工艺相关联的语义UI模板没有定义，进入到定义语义UI模板的第二处理操作；

所述第一处理操作包括：接收到用户选择已定义的与测试表征或制备工艺相关联的语义UI模板的请求，根据用户所选择的语义UI模板生成对应的数据录入页面；接收从所生成的数据录入页面输入的数据；根据语义UI模板中的数据项目与材料测试表征和制备工艺数据库中的数据表中的数据项目的预定对应关系，将所接收的数据存储进入材料测试表征和制备工艺数据库；

所述第二处理操作包括：对于测试表征方法或制备方法，进行语义UI模板的定义操作；当用户完成对与测试表征或制备工艺相关联的语义UI模板的定义后，存储所定义的语义UI模板；

电子文档处理模块，若待录入的数据是电子文档格式，进入电子文档数据录入操作；所述电子文档数据录入操作包括：接收用户输入的测试表征设备名称，型号，关键物性数据以及上传的电子文档数据；根据所接收的测试表征设备名称和型号获得相应的测试表征设备电子文档解析模块，所述相应的测试表征设备电子文档解析模块是针对各种测试表征设备所产生的电子文档数据而预先开发的；使用电子文档解析模块自动解析所上传的电子文档，提取所述关键物性数据，将所提取的数据存储进入材料测试表征和制备工艺数据库；如果没有获得相应的测试表征设备电子文档解析模块，则说明没有针对相应测试表征设备所产生的电子文档解析模块，则需要进行对应的电子文档解析模块生成操作，将所生成的相应的测试表征设备电子文档解析模块集成到系统中。

9.根据权利要求8所述的通用的材料测试表征和制备工艺数据库低代码构建系统，其特征在于：所述材料测试表征和制备工艺数据库中的数据表包括材料表，组成元素表，元素属性表，制备工艺表，组成物相表，晶体结构表，物性表，以及表征方法表；通过所述材料测试表征和制备工艺数据库中的数据表之间的关联，可实现材料基因工程所倡导的计算，制备和表征的一体化集成。

10.根据权利要求9所述的通用的材料测试表征和制备工艺数据库低代码构建系统，其特征在于：所述语义UI模板包括多种模板类型，所述多种模板类型包括成分信息，制备工艺，物相组成，微观组织，基本物化属性，以及服役性能；每种模板类型的语义UI模板均由方法项目，条件项目和结果项目构成；所述方法项目由方法名和方法描述两个元数据进行描述；所述条件项目由条件名，条件值和条件值单位三个元数据进行描述；所述结果项目由结果名，结果值和结果值单位三个元数据进行描述；所述条件项目分为一级条件项目，二级条件项目，三级条件项目；所述一级条件项目的数量为一个或多个；所述一级条件项目包括一个或多个二级条件项目；所述二级条件项目包括一个或多个三级条件项目；每级条件项目均由条件名，条件值和条件值单位三个元数据进行描述；所述条件值和所述结果值对应的数据类型包括字符类型，文本类型，文件类型，图片类型，范围值类型以及数组矩阵类型；各级条件项目的数量，层级关系和数据类型由用户通过语义UI模板的定义操作进行定义。