試驗臺架集中監(jiān)控及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

摘要：對于目前的汽車廠和動力工廠來說，隨著整車研制的嚴苛性和試驗數(shù)據(jù)的實時仿真及真實性可靠性，需要更多的試驗臺架來完成相關的驗證和數(shù)據(jù)支撐，伴隨著試驗臺架的增多，設備的管理、運行、維護、任務的分配、數(shù)據(jù)的管理都要占用大量的人力和物力;鑒于此，有必要針對試驗臺開發(fā)一套專用系統(tǒng)對整個試驗的運行和管理進行智能化的系統(tǒng)管理，減少人員的配給，減少紙質文檔繁雜導致的差錯率，同時對整個運行環(huán)節(jié)可追溯，對試驗數(shù)據(jù)集中管理分析和研究。

關鍵詞：試驗臺架;集中監(jiān)控;數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

中圖分類號：C37 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2021）09-0192-02

0 ?引言

隨著試驗臺架和任務增多，每天大量的試驗原始數(shù)據(jù)需進行存儲分類管理以方便工程師及時訪問、讀取，分析數(shù)據(jù)，提高效率;現(xiàn)有分散式試驗臺導致工程師和管理人員無法集中管理監(jiān)控和分類所有臺架的試驗數(shù)據(jù)，從而對試驗信息進行數(shù)據(jù)挖掘、分析;試驗文檔沒有統(tǒng)一的版本管理，所有試驗計劃無法直觀對比顯示，試驗流程無法跟設備進行無縫對接;試驗臺架的設備管理分散，設備維護保養(yǎng)及備件沒有明確的預警和實施完成機制，可追溯性不強;因此開發(fā)試驗臺架集中監(jiān)控及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進行集中原理。

1 ?系統(tǒng)架構（圖1）

2 ?系統(tǒng)功能

系統(tǒng)以大屏集中監(jiān)控管理界面為展示載體，以專用開發(fā)的軟件系統(tǒng)為核心、配以服務器系統(tǒng)和相關硬件為基礎體現(xiàn)系統(tǒng)的四大主要功能;

試驗前：試驗前各項設備的檢查及準備工作臺架信息維護，試驗任務的錄入，審核、分派、試驗任務調度;

試驗中：臺架及設備的集中實時報警監(jiān)控、集中遠程操控臺架及設備、試驗進度監(jiān)控;周邊設備及能源數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控、處理、試驗數(shù)據(jù)的自動收集、預處理;

試驗后：試驗數(shù)據(jù)分析、試驗報告一鍵生成、臺架運行時間自動統(tǒng)計臺架運行日志查詢各種報表統(tǒng)計與分析;

輔助功能：設備的校準、核查、保養(yǎng)管理、設備的維修管理、設備的備件和庫存管理、能源管理、試驗臺的效率管理等。

3 ?系統(tǒng)的使用場景

監(jiān)控大屏：實時展示各臺架及能源的報警信息;實時監(jiān)控各試驗室臺架工作狀態(tài);

桌面應用端：試驗合同的錄入與審批;試驗任務的自動分配;實時及歷史報警信息的查詢;各試驗間臺架運行狀態(tài)的監(jiān)控;設備、備件、文檔的管理;試驗報告生成;

平板和手機移動端：掃碼查詢設備詳細信息;設備點檢;設備維護;狀態(tài)變化推送。

4 ?具體功能概述

4.1 試驗運行

包含運行監(jiān)控、運行月報、樣機故障反饋、設備故障反饋、期間核查管理、傳感器管理、標定管理、運行日報等模塊功能;基本可以包絡試驗臺架運行的整個環(huán)節(jié)，可通過系統(tǒng)對整個試驗中心或者廠房相關設備進行集中的管理和考核。

①運行監(jiān)控。在同一界面顯示所有臺架的試驗信息;每個臺架根據(jù)臺架當前的狀態(tài)不同顯示不同的顏色;點擊每個臺架模塊，可查看當前臺架詳細的試驗信息;臺架運行總時間根據(jù)試驗項目的不同，自動統(tǒng)計，無需試驗員操作、干預;試驗員可進行每個班次日志信息的錄入，每個班次的運行時長、故障時長系統(tǒng)自動統(tǒng)計，并顯示上一班次的日志信息，供對比、參考。

②運行月報。根據(jù)特定算法、自動統(tǒng)計每個臺架當天的各類狀態(tài)時長;系統(tǒng)支持多條件、模糊查詢方式;根據(jù)搜索條件，自動計算各類時間的平均值和總和;根據(jù)搜索條件，查詢相關數(shù)據(jù)，并進行導出報表;通過數(shù)據(jù)分析，系統(tǒng)自動生成報表，并支持條件查詢繪制相應圖表。

③樣機故障反饋。樣機反饋流程分為三個流程節(jié)點，通過信息錄入——待處理故障信息——待驗證結論信息形成閉環(huán)。

信息匯總：集中統(tǒng)一管理樣機反饋流程的歷史信息，系統(tǒng)支持多條件、模糊查詢;可查看流程的詳細信息，并可在流程中找到對應的附件;每個流程節(jié)點會根據(jù)流轉至該節(jié)點的待處理信息數(shù)量，在模塊的右上角進行顯示。

④設備故障反饋。設備維修數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)計設備維修流程中所有歷史信息，并提供相應的多條件復合模糊查詢;每個流程節(jié)點會根據(jù)流轉至該節(jié)點的待處理信息數(shù)量，在模塊的右上角進行顯示;根據(jù)維修設備的故障等級，流程進行分支流程處理，將一般與重特大區(qū)分開來;系統(tǒng)根據(jù)維修流程中所選擇的故障類型，系統(tǒng)統(tǒng)計近12個月各類故障的個數(shù)及百分比。

⑤期間核查管理。期間核查管理、包括要期間核查的設備、轉入待核查的提醒設備、期間核查完成率統(tǒng)計。

所有需要期間核查的設備匯總，支持多條件模糊查詢;系統(tǒng)根據(jù)設定的待核查日期，在預警模塊中會提前三個月進行提醒;根據(jù)期間核查的完成情況自動統(tǒng)計近12個月，每個月的完成數(shù)量及完成率，并繪制成柱狀圖。

⑥運行日報。在運行監(jiān)控模塊中，試驗員每個班次錄入的當班試驗信息，會自動存儲在此模塊;統(tǒng)一管理試驗員的日志信息，為日后數(shù)據(jù)倒查、績效考核、提供依據(jù)。

4.2 試驗開發(fā)

試驗開發(fā)模塊包括項目DVP計劃、月度試驗計劃、試驗大綱報告、試驗總結評審、樣機故障報告、試驗數(shù)據(jù)庫等功能：

①項目DVP計劃。支持文檔相關信息的錄入、查詢、文檔的下載等功能，立項時間自動獲取當前系統(tǒng)時間;

②月度試驗計劃。記錄試驗計劃的匯總信息，用戶可進行歷史及當前試驗計劃信息的查詢;以日歷及甘特圖的形式展現(xiàn)，以便于試驗計劃的統(tǒng)一安排、調度;試驗計劃可與實際試驗情況進行對比，便于查看，實際試驗情況根據(jù)狀態(tài)的不同顯示顏色的不同;計劃可在日歷上進行添加、變更;

③試驗大綱報告。可進行文檔相關信息的錄入，編制人自動獲取當前登錄人員信息;可進行相關文檔的下載、刪除;可進行多條件復合模糊查詢;

④樣機故障報告。故障時間自動獲取當前系統(tǒng)時間，試驗工程師為當前登錄人員;標紅為系統(tǒng)必填信息。

4.3 試驗數(shù)據(jù)庫

根據(jù)運行監(jiān)控中的試驗信息，自動匯總，形成各個臺架設備的試驗信息;根據(jù)最新試驗信息，系統(tǒng)自動生成試驗對象統(tǒng)計下鉆圖表。

4.4 設備管理

主要包括技術檔案管理、設備臺賬管理、設備保養(yǎng)管理等功能：

①技術檔案管理?？筛鶕?jù)相關信息進行分類管理;可進行相應的多條件復合模糊查詢;

②設備臺賬管理?？蛇M行設備臺賬的統(tǒng)一管理，增加、刪除等;可根據(jù)權限管理，進行內容細粒度的管理，例如價格等內容需附權查看，相關信息可用滾動軸進行查看;

③設備保養(yǎng)管理。用于設備保養(yǎng)信息的匯總，包括設備保養(yǎng)的歷史數(shù)據(jù)，發(fā)起設備保養(yǎng)流程，并可信息相關條件的查詢、刪除等;待反饋信息模塊，為保養(yǎng)任務發(fā)起后，待保養(yǎng)的信息，并進行相應提升，顯示待處理任務數(shù)量;根據(jù)保養(yǎng)計劃，統(tǒng)計近12個月，每月的完成數(shù)量和未完成數(shù)量，并繪制柱狀圖。

4.5 試驗管理

主要包括CNAS體系管理、試驗標準規(guī)范、小儀器管理、試驗工裝管理等功能：

①體系管理。文檔按版本進行管理;文檔版本可進行升級，討論版可升級問在用版、作廢版，在用版可升級為作廢版，作廢版無法更改。

②儀器管理。以樹形BOM結構管理儀器;可在儀器任何節(jié)點添加或刪除其子節(jié)點;可進行多條件復合模糊查詢。

③試驗工裝管理。統(tǒng)一管理試驗相關工裝設備;可記錄、更改工裝狀態(tài)、借用信息、及歸還信息等。

4.6 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理包含數(shù)據(jù)字典管理和數(shù)據(jù)連接管理。數(shù)據(jù)字典管理管理——系統(tǒng)中相關下拉列表中的相關信息，如設備臺架名稱、機型型號等;數(shù)據(jù)連接管理：由于為了提高系統(tǒng)性能，便于系統(tǒng)管理員管理系統(tǒng)，使用連接池技術，此模塊為相關的管理模塊。

4.7 試驗數(shù)據(jù)管理

對試驗數(shù)據(jù)按照試驗日期、試驗類型、試驗臺架等分類進行統(tǒng)一的存儲管理;依據(jù)一定的限定條件進行限制、篩選，進行數(shù)據(jù)的分析和處理。

4.8 集中監(jiān)控

主要功能為以web網頁界面形式展現(xiàn)上位機測控軟件采集顯示的實時數(shù)據(jù)，考慮到系統(tǒng)集成問題;集中監(jiān)控可進行臺架遠程桌面的調用（不使用Windows系統(tǒng)），遠程桌面的同時，雙方都可對桌面系統(tǒng)進行監(jiān)控。

5 ?結束語

系統(tǒng)能夠在規(guī)定的條件和規(guī)定的時間內完成規(guī)定的功能，且具備長期、穩(wěn)定和安全的工作能力，且具備容災及故障恢復能力;系統(tǒng)功能的設計貼近客戶的實際需求，能切實解決客戶真正的痛點及急需問題，同時具備良好的可操作性;系統(tǒng)遵循開放性原則，系統(tǒng)提供符合國內外標準的軟件、硬件、通信、網絡、操作系統(tǒng)等諸方面的接口與工具;系統(tǒng)的設計不僅滿足客戶現(xiàn)有的需求，同時還支持增加后續(xù)額外需求、制定化需求及同第三方系統(tǒng)集成的能力。

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作者簡介：覃書勇（1978-），男，廣西玉林人，中級工程師，研究方向為發(fā)動機及變速器。