基于HIL的GDI發(fā)動(dòng)機(jī)閉環(huán)仿真分析與試驗(yàn)驗(yàn)證

王炟 王盈 唐海亮 魏占勝

摘 要：發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的控制邏輯變得日趨復(fù)雜，電控系統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)也面臨著更新?lián)Q代的需求與開(kāi)發(fā)周期的矛盾，本文設(shè)計(jì)的是基于HIL的GDI發(fā)動(dòng)機(jī)硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)車輛在實(shí)際工況下，真實(shí)再現(xiàn)虛擬仿真。以GDI硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)搭建整個(gè)電控系統(tǒng)的試驗(yàn)臺(tái)。從而事先逐步檢驗(yàn)電控設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)際度和可靠度，最終提高研制質(zhì)量，提升ECU的開(kāi)發(fā)進(jìn)度，降低ECU反復(fù)調(diào)試對(duì)臺(tái)架試驗(yàn)的依賴性。

關(guān)鍵詞：閉環(huán)仿真;HIL;GDI發(fā)動(dòng)機(jī)

0 引言

為適應(yīng)高品質(zhì)、智能化公路建設(shè)需求，通信、收費(fèi)、監(jiān)控等機(jī)電系統(tǒng)發(fā)展越來(lái)越快，作為高速公路現(xiàn)代化管理的支撐系統(tǒng)，機(jī)電系統(tǒng)具有分布廣、穩(wěn)定性高、可靠性強(qiáng)等工作特點(diǎn)，為了保證機(jī)電系統(tǒng)始終處于正常的工作狀態(tài)，堅(jiān)持日常巡檢至關(guān)重要。巡檢是早期發(fā)現(xiàn)故障隱患的關(guān)鍵性方法，但是在具體實(shí)踐中，往往會(huì)存在各種各樣的問(wèn)題，比如，巡檢質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，巡檢標(biāo)準(zhǔn)不一，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)不佳等等，這些問(wèn)題的出現(xiàn)，均會(huì)影響巡檢的效果，甚至?xí)l(fā)更大的危害。為此，必須積極采用機(jī)電智能巡檢系統(tǒng)，全面提升巡檢效率和質(zhì)量。

1 高速公路機(jī)電管理中機(jī)電智能巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用要點(diǎn)

面對(duì)高速機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)維巡檢現(xiàn)狀，采用“互聯(lián)網(wǎng)+巡檢”的智能化巡檢系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)一體化在線監(jiān)控和指令巡檢的作用，有效提升機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理水平。在高速公里機(jī)電管理中，機(jī)電智能巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用要點(diǎn)如下：

1.1 監(jiān)控方面

高速公路不同于其他工程，具有面廣、線路長(zhǎng)、機(jī)電設(shè)備分散等特點(diǎn)。機(jī)電智能巡檢系統(tǒng)多采用樹(shù)狀管理功能，能夠以區(qū)域、節(jié)點(diǎn)、設(shè)備等構(gòu)建一個(gè)一體化操作設(shè)備模式，便于數(shù)據(jù)查詢。利用智能終端，巡檢系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控每一個(gè)巡檢工作環(huán)節(jié)，形成多區(qū)域同步實(shí)時(shí)監(jiān)控，并自動(dòng)篩選異常數(shù)據(jù)，找出故障點(diǎn)，第一時(shí)間形成報(bào)告進(jìn)行及時(shí)反饋，便于提高巡檢質(zhì)量和檢修效率。

1.2 考核方面

信息化是當(dāng)今時(shí)代的發(fā)展的主旋律，在信息化時(shí)代，層出不窮的新鮮事物讓人目不暇接。伴隨信息化的不斷深入，大量先進(jìn)的信息技術(shù)得以推廣，比如，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等，已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。機(jī)電智能巡檢系統(tǒng)便是基于信息化技術(shù)建立而來(lái)，通過(guò)與地圖Map CIS技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的充分融合，能夠建立一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存庫(kù)，為及時(shí)了解整個(gè)區(qū)域內(nèi)維護(hù)人員的工作情況和做好機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理工作提供數(shù)據(jù)依據(jù)。換言之，通過(guò)機(jī)電智能巡檢系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)考核巡檢人員工作是否到位，掌握機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

1.3 操作方面

智能化技術(shù)的應(yīng)用，可以讓機(jī)電巡檢工作更加方便、迅速，能夠進(jìn)一步提升高速公路機(jī)電設(shè)備的智能化水平，特別是在終端設(shè)備操作方面，操作更便捷、顯示更清晰。比如，超高頻手持機(jī)的應(yīng)用，是一款集多功能于一體的RFID手持終端設(shè)備，外型時(shí)尚、簡(jiǎn)潔，操作方便、實(shí)用，在機(jī)電信息采集、讀取等方面應(yīng)用效果良好。

2 高速公路機(jī)電管理中機(jī)電智能巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用策略

2.1 強(qiáng)化巡檢管理水平

自2019年交通運(yùn)輸部《數(shù)字交通發(fā)展規(guī)劃綱要》的出臺(tái)，要求以“數(shù)據(jù)鏈”為主線，加快交通運(yùn)輸信息化向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展，為交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)提供支撐。高速公路是交通智能化建設(shè)的重點(diǎn)工程，為進(jìn)一步加快高速公路智能化建設(shè)水平，完善機(jī)電智能巡檢系統(tǒng)至關(guān)重要。通過(guò)機(jī)電智能巡檢系統(tǒng)，可以大幅降低機(jī)電設(shè)備故障率，運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)有效監(jiān)督巡檢工作，用于監(jiān)督和指導(dǎo)巡檢人員的工作情況，進(jìn)而提升機(jī)電設(shè)備巡檢管理水平，加大巡檢作業(yè)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化，減少失誤。

2.2 實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤管理

高速公路機(jī)電設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，無(wú)法正常運(yùn)行，通過(guò)手持終端設(shè)備機(jī)電維修人員便可準(zhǔn)確、迅速讀取設(shè)備的所有信息，比如，以往維修保養(yǎng)記錄、設(shè)備型號(hào)、生產(chǎn)廠家等等，此外，還能快速發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，做好精確分析，找出故障原因，便于維修處理。通過(guò)智能巡檢系統(tǒng)的運(yùn)用，能夠進(jìn)一步提高機(jī)電故障處理效率。除此之外，機(jī)電智能巡檢系統(tǒng)還具備定位的作用，通過(guò)與GPRS技術(shù)、無(wú)線局域網(wǎng)定位等技術(shù)的全面結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)跟蹤管理，保證檢驗(yàn)質(zhì)量，保障巡檢頻次，提高巡檢效果。

2.3 加強(qiáng)巡檢報(bào)告管理

高速公路機(jī)電巡檢工作需對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡視和檢查，并準(zhǔn)確、及時(shí)記錄數(shù)據(jù)。隨著公路建設(shè)里程的不斷增加，機(jī)電設(shè)備也越來(lái)越大。高速公路機(jī)電設(shè)備布設(shè)不同于其他工程，具有線長(zhǎng)、面廣、分散性強(qiáng)等特點(diǎn)，基于這些特點(diǎn)，巡檢工作越來(lái)越繁重。隨著機(jī)電智能巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用，克服了這些問(wèn)題，達(dá)到縮短工作時(shí)間，提高巡檢效率的目的。在高速公路機(jī)電巡檢系統(tǒng)當(dāng)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)，通過(guò)設(shè)置射頻芯片，可以為全部機(jī)電設(shè)備設(shè)置一個(gè)“身份證編碼”，即身份代碼，通過(guò)這個(gè)代碼可以將機(jī)電系統(tǒng)和關(guān)于該設(shè)備的所有報(bào)告緊密相連。換言之，在機(jī)電設(shè)備巡檢前，可結(jié)合相關(guān)巡檢項(xiàng)目、內(nèi)容，自動(dòng)生成一個(gè)報(bào)告，且每一個(gè)報(bào)告都可以存儲(chǔ)，且具有一個(gè)唯一的編號(hào)，便于下載、查詢。在機(jī)電設(shè)備巡檢時(shí)，通過(guò)編碼輸入，便可調(diào)取相關(guān)報(bào)告，便于巡檢人員填寫巡檢結(jié)果。

2.4 做好日常維護(hù)智能化管理

高速公路機(jī)電設(shè)備日常維護(hù)工作中，同樣可以運(yùn)用智能巡檢系統(tǒng)，比如，通過(guò)手持終端的傳輸功能，當(dāng)掃描機(jī)電設(shè)備標(biāo)簽后，便可實(shí)現(xiàn)巡檢確認(rèn)、故障確認(rèn)、設(shè)備維修記錄查詢等功能，這些數(shù)據(jù)信息還能與數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)鏈接，便于實(shí)時(shí)更新。

此外，通過(guò)智能巡檢系統(tǒng)，還能克服故障上報(bào)時(shí)效性的不足，當(dāng)巡檢人員發(fā)現(xiàn)故障后，僅需在智能軟件上簡(jiǎn)單操作，馬上便會(huì)把故障情況上報(bào)給后臺(tái)，在極短時(shí)間內(nèi)便可生成維修單，或以短信的形式第一時(shí)間通知維修人員，大大縮短了巡檢和維修之間的時(shí)間，提高了維修效率。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，利用PDA強(qiáng)大移動(dòng)辦公平臺(tái)，通過(guò)RFID （無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)）技術(shù)及計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)等集成的智能巡檢系統(tǒng)，將其合理運(yùn)用到高速公路機(jī)電管理，將全面提升巡檢質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化管理，進(jìn)一步提升高速公路機(jī)電管理水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]李斌.淺析信息技術(shù)在高速公路機(jī)電設(shè)備管理中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（32）：1219.

[2]韓棟，張曉東.長(zhǎng)邯高速公路機(jī)電系統(tǒng)管理軟件應(yīng)用探討[J]. 中國(guó)交通信息化，2014（12）：130-132.

[3]黃莉，李以策，郭江，等.基于RFID技術(shù)的水電廠智能巡檢管理系統(tǒng)[J].水電能源科學(xué)，2016，34（04）：166-169.