試驗臺架集中監控及數據管理系統

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據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據支撐，伴隨著試驗臺架的增多，設備的管理、運行、維護、任務的分配、數據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一套專用系統對整個試驗的運行和管理進行智能化的系統管理，減少人員的配給，減少紙質文檔繁雜導致的差錯率，同時對整個運行環節可追溯，對試驗數據集中管理分析和研究。

關鍵詞：試驗臺架;集中監控;數據管理系統

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據需進行存儲分類管理以方便工程師及時訪問、讀取，分析數據，提高效率;現有分散式試驗臺導致工程師和管理人員無法集中管理監控和分類所有臺架的試驗數據，從而對試驗信息進行數據挖掘、分析;試驗文檔沒有統一的版本管理，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;因此開發試驗臺架集中監控及數據管理系統進行集中原理。

1 ?系統架構（圖1）

2 ?系統功能

系統以大屏集中監控管理界面為展示載體，以專用開發的軟件系統為核心、配以服務器系統和相關硬件為基礎體現系統的四大主要功能;

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控、集中遠程操控臺架及設備、試驗進度監控;周邊設備及能源數據的實時監控、處理、試驗數據的自動收集、預處理;

試驗后：試驗數據分析、試驗報告一鍵生成、臺架運行時間自動統計臺架運行日志查詢各種報表統計與分析;

輔助功能：設備的校準、核查、保養管理、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 ?系統的使用場景

監控大屏：實時展示各臺架及能源的報警信息;實時監控各試驗室臺架工作狀態;

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的監控;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;狀態變化推送。

4 ?具體功能概述

4.1 試驗運行

包含運行監控、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節，可通過系統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運行監控。在同一界面顯示所有臺架的試驗信息;每個臺架根據臺架當前的狀態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試驗項目的不同，自動統計，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、故障時長系統自動統計，并顯示上一班次的日志信息，供對比、參考。

②運行月報。根據特定算法、自動統計每個臺架當天的各類狀態時長;系統支持多條件、模糊查詢方式;根據搜索條件，自動計算各類時間的平均值和總和;根據搜索條件，查詢相關數據，并進行導出報表;通過數據分析，系統自動生成報表，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。

信息匯總：集中統一管理樣機反饋流程的歷史信息，系統支持多條件、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;每個流程節點會根據流轉至該節點的待處理信息數量，在模塊的右上角進行顯示。

④設備故障反饋。設備維修數據庫，統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;每個流程節點會根據流轉至該節點的待處理信息數量，在模塊的右上角進行顯示;根據維修設備的故障等級，流程進行分支流程處理，將一般與重特大區分開來;系統根據維修流程中所選擇的故障類型，系統統計近12個月各類故障的個數及百分比。

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;系統根據設定的待核查日期，在預警模塊中會提前三個月進行提醒;根據期間核查的完成情況自動統計近12個月，每個月的完成數量及完成率，并繪制成柱狀圖。

⑥運行日報。在運行監控模塊中，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;統一管理試驗員的日志信息，為日后數據倒查、績效考核、提供依據。

4.2 試驗開發

試驗開發模塊包括項目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、試驗數據庫等功能：

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，以便于試驗計劃的統一安排、調度;試驗計劃可與實際試驗情況進行對比，便于查看，實際試驗情況根據狀態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時間，試驗工程師為當前登錄人員;標紅為系統必填信息。

4.3 試驗數據庫

根據運行監控中的試驗信息，自動匯總，形成各個臺架設備的試驗信息;根據最新試驗信息，系統自動生成試驗對象統計下鉆圖表。

4.4 設備管理

主要包括技術檔案管理、設備臺賬管理、設備保養管理等功能：

①技術檔案管理?？筛鶕嚓P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行設備臺賬的統一管理，增加、刪除等;可根據權限管理，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設備保養管理。用于設備保養信息的匯總，包括設備保養的歷史數據，發起設備保養流程，并可信息相關條件的查詢、刪除等;待反饋信息模塊，為保養任務發起后，待保養的信息，并進行相應提升，顯示待處理任務數量;根據保養計劃，統計近12個月，每月的完成數量和未完成數量，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;可在儀器任何節點添加或刪除其子節點;可進行多條件復合模糊查詢。

③試驗工裝管理。統一管理試驗相關工裝設備;可記錄、更改工裝狀態、借用信息、及歸還信息等。

4.6 系統管理

系統管理包含數據字典管理和數據連接管理。數據字典管理管理——系統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;數據連接管理：由于為了提高系統性能，便于系統管理員管理系統，使用連接池技術，此模塊為相關的管理模塊。

4.7 試驗數據管理

對試驗數據按照試驗日期、試驗類型、試驗臺架等分類進行統一的存儲管理;依據一定的限定條件進行限制、篩選，進行數據的分析和處理。

4.8 集中監控

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

5 ?結束語

系統能夠在規定的條件和規定的時間內完成規定的功能，且具備長期、穩定和安全的工作能力，且具備容災及故障恢復能力;系統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;系統遵循開放性原則，系統提供符合國內外標準的軟件、硬件、通信、網絡、操作系統等諸方面的接口與工具;系統的設計不僅滿足客戶現有的需求，同時還支持增加后續額外需求、制定化需求及同第三方系統集成的能力。

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