文維陽(yáng)

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，遠(yuǎn)程參與航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)試車并實(shí)時(shí)了解掌握實(shí)驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能參數(shù)和臺(tái)架信息已經(jīng)成為了可能。主要介紹了在航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)試車中，應(yīng)用的一套遠(yuǎn)程監(jiān)視分析系統(tǒng)，包括系統(tǒng)的組成及一些創(chuàng)新測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程監(jiān)視分析 創(chuàng)新測(cè)控技術(shù) 數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用 數(shù)據(jù)傳輸

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）01（c）-0007-02

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的迅猛發(fā)展以及各個(gè)科研單位信息化建設(shè)的不斷發(fā)展，遠(yuǎn)程參與航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)試車并實(shí)時(shí)了解掌握實(shí)驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能參數(shù)和臺(tái)架信息已經(jīng)成為了可能。該系統(tǒng)在現(xiàn)有的臺(tái)架資源基礎(chǔ)上，利用一些創(chuàng)新測(cè)控技術(shù)，搭建了整機(jī)試車信息交流平臺(tái)，使技術(shù)人員完全可以改變現(xiàn)有的必須到達(dá)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)才能參加試驗(yàn)的工作模式，通過安裝遠(yuǎn)程客戶端，可以方便及時(shí)地了解到試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的各種信息。

1 系統(tǒng)功能

在航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制領(lǐng)域，整機(jī)試車屬于重要的組成部分，考慮到環(huán)保等因素，整機(jī)試車臺(tái)一般建設(shè)在遠(yuǎn)離辦公區(qū)域的城郊場(chǎng)所。因此，傳統(tǒng)的整機(jī)試車模式存在著如所有相關(guān)專業(yè)參試人員必須到達(dá)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)、試車中的試驗(yàn)信息不能實(shí)時(shí)發(fā)布共享等弊端。針對(duì)這些弊端，作者團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開發(fā)了一套航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)試車遠(yuǎn)程監(jiān)視分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，充分?jǐn)U大了設(shè)計(jì)人員參試的范圍和參試的自由度，提高了參試人員的工作效率，也提高了試驗(yàn)的管理水平，這對(duì)縮短試驗(yàn)周期，降低試驗(yàn)成本都有極大的促進(jìn)作用。該系統(tǒng)具備如下特點(diǎn)。

（1）可同時(shí)在線觀看多個(gè)試車臺(tái)的整機(jī)試車。根據(jù)技術(shù)人員所關(guān)注的不同型號(hào)的試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)，用戶可任意切換試車臺(tái)畫面，觀看所關(guān)注的發(fā)動(dòng)機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。

（2）個(gè)性化配置監(jiān)控參數(shù)界面。根據(jù)自己的工作習(xí)慣在曲線監(jiān)視、虛擬儀表、參數(shù)總貌選項(xiàng)中選配監(jiān)控方式。并且個(gè)性化配置具有記憶功能，用戶可以保存不同型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)配置，方便使用。

（3）現(xiàn)場(chǎng)主視頻監(jiān)控畫面的實(shí)時(shí)顯示。試車間內(nèi)安裝有攝像頭及聲音探測(cè)器，由現(xiàn)場(chǎng)的硬盤錄像機(jī)負(fù)責(zé)收集視頻音頻信號(hào)，再通過網(wǎng)絡(luò)組播技術(shù)傳輸，使遠(yuǎn)端用戶可以更直觀地了解試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的工作進(jìn)度，發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)狀態(tài)等。

（4）試驗(yàn)流程信息的實(shí)時(shí)播報(bào)。現(xiàn)場(chǎng)主工藝員將現(xiàn)場(chǎng)工作信息實(shí)時(shí)發(fā)送給遠(yuǎn)端用戶，如在試發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)，試車類型，本次點(diǎn)火時(shí)間，試車運(yùn)行時(shí)間，當(dāng)前試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)等發(fā)動(dòng)機(jī)信息及現(xiàn)場(chǎng)試車臺(tái)的大氣溫度，壓力，溫度等環(huán)境信息，輔助遠(yuǎn)端參試人員更完整地了解試驗(yàn)。

（5）試車數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)記錄與復(fù)放分析。在試驗(yàn)工程中，臺(tái)架服務(wù)器實(shí)時(shí)將試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)送給辦公區(qū)信息中心服務(wù)器，信息中心服務(wù)器將數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫(kù)中，方便遠(yuǎn)程用戶隨時(shí)調(diào)出歷程數(shù)據(jù)復(fù)放分析軟件，及時(shí)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。

（6）在線交流功能。遠(yuǎn)端在線用戶可以在試驗(yàn)過程中通過客戶端軟件顯示的數(shù)據(jù)、視頻等信息，以及歷程數(shù)據(jù)復(fù)放等功能進(jìn)行在線文字交流互動(dòng)，探討問題。

（7）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)視。不僅在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的參試人員可以監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，遠(yuǎn)端在線用戶也可以監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)異常，可及時(shí)提醒現(xiàn)場(chǎng)主工藝員，避免試驗(yàn)中出現(xiàn)意外。

（8）試驗(yàn)信息公告。由于該單位試車臺(tái)眾多，系統(tǒng)公告欄會(huì)實(shí)時(shí)提醒在線用戶哪一臺(tái)架準(zhǔn)備試車，哪一臺(tái)架正在試車等試驗(yàn)信息。用戶還可以查詢到某一臺(tái)架的歷次試車信息，如發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)、試驗(yàn)時(shí)間、試驗(yàn)類型、運(yùn)行時(shí)間等。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)主要由三部分組成，即試車臺(tái)架服務(wù)器，所級(jí)信息中心服務(wù)器，遠(yuǎn)程監(jiān)視終端。系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺(tái)選用微軟公司的VB及SQL Server 2000。系統(tǒng)硬件組成主要是現(xiàn)場(chǎng)采集控制部分以及單位內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)。

（1）試車臺(tái)架服務(wù)器。每個(gè)試車臺(tái)上的臺(tái)架服務(wù)器負(fù)責(zé)該試車臺(tái)試驗(yàn)信息的收集整理，各服務(wù)器將收集到的試驗(yàn)信息以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)包格式發(fā)送給所級(jí)信息中心服務(wù)器。臺(tái)架服務(wù)器嵌入兩個(gè)功能模塊，即音頻視頻收集模塊和試驗(yàn)數(shù)據(jù)、流程信息收集模塊。音頻視頻收集模塊的信息來(lái)源主要是試車間中的DVR（硬盤錄像機(jī)），試驗(yàn)數(shù)據(jù)、流程信息收集模塊的信息來(lái)源主要是測(cè)試間中的數(shù)采計(jì)算機(jī)、流程控制計(jì)算機(jī)及其他測(cè)試設(shè)備。

（2）所級(jí)信息中心服務(wù)器。將各個(gè)試車發(fā)送過來(lái)的試驗(yàn)信息（試驗(yàn)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)流程、音頻、視頻等）統(tǒng)一匯總，根據(jù)遠(yuǎn)端用戶的不同需求，將相應(yīng)的試驗(yàn)信息發(fā)送給遠(yuǎn)端用戶，這樣遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)錄入到本地SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)中，使單位局域網(wǎng)內(nèi)的任意遠(yuǎn)端用戶方便查詢分析各個(gè)型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，改變了之前只能在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)放歷程數(shù)據(jù)的工作模式。

（3）遠(yuǎn)程監(jiān)視終端。單位內(nèi)部的需求用戶，只要在客戶機(jī)上安裝了專用的客戶端軟件，并經(jīng)過使用注冊(cè)登記，就可以遠(yuǎn)程共享到試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的信息，也可以采取同步會(huì)議的形式，針對(duì)重大試驗(yàn)進(jìn)行遠(yuǎn)程觀看、討論和分析。

3 創(chuàng)新測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用

該系統(tǒng)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)試車行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用尚屬首次，是筆者團(tuán)隊(duì)多年工作經(jīng)驗(yàn)的積累。其中應(yīng)用的一些創(chuàng)新技術(shù)更是結(jié)合自身的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況首次使用。如整個(gè)系統(tǒng)的硬件架構(gòu)搭建，軟件設(shè)計(jì)新理念，不同設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸，海量數(shù)據(jù)的高速處理，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用等。正是這些創(chuàng)新技術(shù)的合理應(yīng)用，才保證了該系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

3.1 試驗(yàn)信息的遠(yuǎn)程傳輸

該系統(tǒng)采用了兩種不同的數(shù)據(jù)傳輸方式，即Windows Socket傳輸和組播傳輸。在VB的開發(fā)環(huán)境下，使用Winsock控件可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的全雙工數(shù)據(jù)傳輸，在該系統(tǒng)中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)流程信息的數(shù)據(jù)傳輸使用的便是該控件，該種數(shù)據(jù)傳輸模式確保遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)的任何故障，不會(huì)影響現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。視頻音頻的傳輸采用的是組播技術(shù)。由于試驗(yàn)過程中產(chǎn)生的視頻音頻信息數(shù)據(jù)量大，如果采用傳統(tǒng)的單播傳輸，將導(dǎo)致發(fā)送者負(fù)擔(dān)沉重，延遲長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)擁塞等弊端。因此該系統(tǒng)采用了應(yīng)用更廣的組播技術(shù)，如果一臺(tái)發(fā)送者同時(shí)給多個(gè)接受者傳輸相同的數(shù)據(jù)，也只需復(fù)制一份相同的數(shù)據(jù)包，它提高了數(shù)據(jù)傳輸效率，減少了骨干網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞的可能性。

3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用

隨著該單位研制發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)的不斷增加以及整機(jī)試車任務(wù)的不斷加重，在試驗(yàn)過程中產(chǎn)生了海量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄存儲(chǔ)管理方式已經(jīng)滿足不了發(fā)動(dòng)機(jī)研制的需求，更不符合保密規(guī)定、質(zhì)量管理規(guī)定。該系統(tǒng)中，應(yīng)用微軟的SQL Server2000作為數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，利用VB自帶的ADO Data控件實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)之間的連接，將試車過程中產(chǎn)生的所有相關(guān)數(shù)據(jù)以統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，并與本單位的TDM（試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)）相結(jié)合，使單位局域網(wǎng)內(nèi)的所有合法用戶隨時(shí)隨地查詢分析試驗(yàn)相關(guān)信息，大大提高了工作效率。

4 結(jié)語(yǔ)

該系統(tǒng)結(jié)合航空發(fā)動(dòng)機(jī)地面試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)用一系列現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)，構(gòu)建了航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)試車遠(yuǎn)程監(jiān)視分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了異地參與航空發(fā)動(dòng)機(jī)地面試驗(yàn)的目的。該系統(tǒng)已在航空發(fā)動(dòng)機(jī)地面試驗(yàn)應(yīng)用多年，運(yùn)行良好，得到設(shè)計(jì)人員和科研管理人員的好評(píng)。該系統(tǒng)不僅提高了工作效率，縮短了發(fā)動(dòng)機(jī)研制周期，更是加速了該單位信息化建設(shè)進(jìn)程。

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