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(guān)的驗證和數(shù)據(jù)支撐,伴隨著試驗臺架的增多,設(shè)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(zhì)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(guān)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(shè)備進行無縫對接;試驗臺架的設(shè)備管理分散,設(shè)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(gòu)(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(guān)硬件為基礎(chǔ)體現(xiàn)系統(tǒng)的四大主要功能;
試驗前:試驗前各項設(shè)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(diào)度;
試驗中:臺架及設(shè)備的集中實時報警監(jiān)控、集中遠程操控臺架及設(shè)備、試驗進度監(jiān)控;周邊設(shè)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(shè)備的校準、核查、保養(yǎng)管理、設(shè)備的維修管理、設(shè)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(shè)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(shè)備詳細信息;設(shè)備點檢;設(shè)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(shè)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(guān)設(shè)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(guān)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(jié)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(zhuǎn)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(shè)備故障反饋。設(shè)備維修數(shù)據(jù)庫,統(tǒng)計設(shè)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(zhuǎn)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(shè)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(shè)備、轉(zhuǎn)入待核查的提醒設(shè)備、期間核查完成率統(tǒng)計。
所有需要期間核查的設(shè)備匯總,支持多條件模糊查詢;系統(tǒng)根據(jù)設(shè)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(jié)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(guān)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(diào)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??蛇M行文檔相關(guān)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(guān)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(shè)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(shè)備管理
主要包括技術(shù)檔案管理、設(shè)備臺賬管理、設(shè)備保養(yǎng)管理等功能:
①技術(shù)檔案管理。可根據(jù)相關(guān)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(shè)備臺賬管理。可進行設(shè)備臺賬的統(tǒng)一管理,增加、刪除等;可根據(jù)權(quán)限管理,進行內(nèi)容細粒度的管理,例如價格等內(nèi)容需附權(quán)查看,相關(guān)信息可用滾動軸進行查看;
③設(shè)備保養(yǎng)管理。用于設(shè)備保養(yǎng)信息的匯總,包括設(shè)備保養(yǎng)的歷史數(shù)據(jù),發(fā)起設(shè)備保養(yǎng)流程,并可信息相關(guān)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(jié)構(gòu)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(guān)工裝設(shè)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(guān)下拉列表中的相關(guān)信息,如設(shè)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(shù),此模塊為相關(guān)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(wǎng)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(diào)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(jié)束語
系統(tǒng)能夠在規(guī)定的條件和規(guī)定的時間內(nèi)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(shè)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(nèi)外標準的軟件、硬件、通信、網(wǎng)絡、操作系統(tǒng)等諸方面的接口與工具;系統(tǒng)的設(shè)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。
參考文獻:
[1]梁利華,劉少昌.減搖水艙試驗臺架監(jiān)控系統(tǒng)[J].自動化技術(shù)與應用,2003(08):42-45.
[2]周健豪,袁銀男,陳篤紅,邵斌,王存磊.混合動力汽車動力總成試驗臺測控系統(tǒng)[J].農(nóng)業(yè)機械學報,2011,42(07):36-40,69.
[3]付翔,王紅雷,黃斌,楊玉強.電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)測試臺架設(shè)計[J].武漢理工大學學報(信息與管理工程版),2015,37(05):433-437.
[4]郭嘯峰,吳森.輪轂電機式電動汽車試驗臺的設(shè)計與試驗[J].武漢理工大學學報(信息與管理工程版),2013,35(06):859-862,874.
[5]徐達偉,李東東,田韶鵬.電動輪驅(qū)動電動汽車動力系統(tǒng)測試試驗臺研究[J].汽車技術(shù),2014(03):31-35.
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。