试验台架集中监控及数据管理系统

摘要：对于目前的汽车厂和动力工厂来说，随着整车研制的严苛性和试验数据的实时仿真及真实性可靠性，需要更多的试验台架来完成相关的验证和数据支撑，伴随着试验台架的增多，设备的管理、运行、维护、任务的分配、数据的管理都要占用大量的人力和物力;鉴于此，有必要针对试验台开发一套专用系统对整个试验的运行和管理进行智能化的系统管理，减少人员的配给，减少纸质文档繁杂导致的差错率，同时对整个运行环节可追溯，对试验数据集中管理分析和研究。

关键词：试验台架;集中监控;数据管理系统

中图分类号：C37                                          文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）09-0192-02

0  引言

随着试验台架和任务增多，每天大量的试验原始数据需进行存储分类管理以方便工程师及时访问、读取，分析数据，提高效率;现有分散式试验台导致工程师和管理人员无法集中管理监控和分类所有台架的试验数据，从而对试验信息进行数据挖掘、分析;试验文档没有统一的版本管理，所有试验计划无法直观对比显示，试验流程无法跟设备进行无缝对接;试验台架的设备管理分散，设备维护保养及备件没有明确的预警和实施完成机制，可追溯性不强;因此开发试验台架集中监控及数据管理系统进行集中原理。

1  系统架构（图1）

2  系统功能

系统以大屏集中监控管理界面为展示载体，以专用开发的软件系统为核心、配以服务器系统和相关硬件为基础体现系统的四大主要功能;

试验前：试验前各项设备的检查及准备工作台架信息维护，试验任务的录入，审核、分派、试验任务调度;

试验中：台架及设备的集中实时报警监控、集中远程操控台架及设备、试验进度监控;周边设备及能源数据的实时监控、处理、试验数據的自动收集、预处理;

试验后：试验数据分析、试验报告一键生成、台架运行时间自动统计台架运行日志查询各种报表统计与分析;

辅助功能：设备的校准、核查、保养管理、设备的维修管理、设备的备件和库存管理、能源管理、试验台的效率管理等。

3  系统的使用场景

监控大屏：实时展示各台架及能源的报警信息;实时监控各试验室台架工作状态;

桌面应用端：试验合同的录入与审批;试验任务的自动分配;实时及历史报警信息的查询;各试验间台架运行状态的监控;设备、备件、文档的管理;试验报告生成;

平板和手机移动端：扫码查询设备详细信息;设备点检;设备维护;状态变化推送。

4  具体功能概述

4.1 试验运行

包含运行监控、运行月报、样机故障反馈、设备故障反馈、期间核查管理、传感器管理、标定管理、运行日报等模块功能;基本可以包络试验台架运行的整个环节，可通过系统对整个试验中心或者厂房相关设备进行集中的管理和考核。

①运行监控。在同一界面显示所有台架的试验信息;每个台架根据台架当前的状态不同显示不同的颜色;点击每个台架模块，可查看当前台架详细的试验信息;台架运行总时间根据试验项目的不同，自动统计，无需试验员操作、干预;试验员可进行每个班次日志信息的录入，每个班次的运行时长、故障时长系统自动统计，并显示上一班次的日志信息，供对比、参考。

②运行月报。根据特定算法、自动统计每个台架当天的各类状态时长;系统支持多条件、模糊查询方式;根据搜索条件，自动计算各类时间的平均值和总和;根据搜索条件，查询相关数据，并进行导出报表;通过数据分析，系统自动生成报表，并支持条件查询绘制相应图表。

③样机故障反馈。样机反馈流程分为三个流程节点，通过信息录入——待处理故障信息——待验证结论信息形成闭环。

信息汇总：集中统一管理样机反馈流程的历史信息，系统支持多条件、模糊查询;可查看流程的详细信息，并可在流程中找到对应的附件;每个流程节点会根据流转至该节点的待处理信息数量，在模块的右上角进行显示。

④设备故障反馈。设备维修数据库，统计设备维修流程中所有历史信息，并提供相应的多条件复合模糊查询;每个流程节点会根据流转至该节点的待处理信息数量，在模块的右上角进行显示;根据维修设备的故障等级，流程进行分支流程处理，将一般与重特大区分开来;系统根据维修流程中所选择的故障类型，系统统计近12个月各类故障的个数及百分比。

⑤期间核查管理。期间核查管理、包括要期间核查的设备、转入待核查的提醒设备、期间核查完成率统计。

所有需要期间核查的设备汇总，支持多条件模糊查询;系统根据设定的待核查日期，在预警模块中会提前三个月进行提醒;根据期间核查的完成情况自动统计近12个月，每个月的完成数量及完成率，并绘制成柱状图。

⑥运行日报。在运行监控模块中，试验员每个班次录入的当班试验信息，会自动存储在此模块;统一管理试验员的日志信息，为日后数据倒查、绩效考核、提供依据。

4.2 试验开发

试验开发模块包括项目DVP计划、月度试验计划、试验大纲报告、试验总结评审、样机故障报告、试验数据库等功能：

①项目DVP计划。支持文档相关信息的录入、查询、文档的下载等功能，立项时间自动获取当前系统时间;

②月度试验计划。记录试验计划的汇总信息，用户可进行历史及当前试验计划信息的查询;以日历及甘特图的形式展现，以便于试验计划的统一安排、調度;试验计划可与实际试验情况进行对比，便于查看，实际试验情况根据状态的不同显示颜色的不同;计划可在日历上进行添加、变更;

③试验大纲报告。可进行文档相关信息的录入，编制人自动获取当前登录人员信息;可进行相关文档的下载、删除;可进行多条件复合模糊查询;

④样机故障报告。故障时间自动获取当前系统时间，试验工程师为当前登录人员;标红为系统必填信息。

4.3 试验数据库

根据运行监控中的试验信息，自动汇总，形成各个台架设备的试验信息;根据最新试验信息，系统自动生成试验对象统计下钻图表。

4.4 设备管理

主要包括技术档案管理、设备台账管理、设备保养管理等功能：

①技术档案管理。可根据相关信息进行分类管理;可进行相应的多条件复合模糊查询;

②设备台账管理。可进行设备台账的统一管理，增加、删除等;可根据权限管理，进行内容细粒度的管理，例如价格等内容需附权查看，相关信息可用滚动轴进行查看;

③设备保养管理。用于设备保养信息的汇总，包括设备保养的历史数据，发起设备保养流程，并可信息相关条件的查询、删除等;待反馈信息模块，为保养任务发起后，待保养的信息，并进行相应提升，显示待处理任务数量;根据保养计划，统计近12个月，每月的完成数量和未完成数量，并绘制柱状图。

4.5 试验管理

主要包括CNAS体系管理、试验标准规范、小仪器管理、试验工装管理等功能：

①体系管理。文档按版本进行管理;文档版本可进行升级，讨论版可升级问在用版、作废版，在用版可升级为作废版，作废版无法更改。

②仪器管理。以树形BOM结构管理仪器;可在仪器任何节点添加或删除其子节点;可进行多条件复合模糊查询。

③试验工装管理。统一管理试验相关工装设备;可记录、更改工装状态、借用信息、及归还信息等。

4.6 系统管理

系统管理包含数据字典管理和数据连接管理。数据字典管理管理——系统中相关下拉列表中的相关信息，如设备台架名称、机型型号等;数据连接管理：由于为了提高系统性能，便于系统管理员管理系统，使用连接池技术，此模块为相关的管理模块。

4.7 试验数据管理

对试验数据按照试验日期、试验类型、试验台架等分类进行统一的存储管理;依据一定的限定条件进行限制、筛选，进行数据的分析和处理。

4.8 集中监控

主要功能为以web网页界面形式展现上位机测控软件采集显示的实时数据，考虑到系统集成问题;集中监控可进行台架远程桌面的调用（不使用Windows系统），远程桌面的同时，双方都可对桌面系统进行监控。

5  结束语

系统能够在规定的条件和规定的时间内完成规定的功能，且具备长期、稳定和安全的工作能力，且具备容灾及故障恢复能力;系统功能的设计贴近客户的实际需求，能切实解决客户真正的痛点及急需问题，同时具备良好的可操作性;系统遵循开放性原则，系统提供符合国内外标准的软件、硬件、通信、网络、操作系统等诸方面的接口与工具;系统的设计不仅满足客户现有的需求，同时还支持增加后续额外需求、制定化需求及同第三方系统集成的能力。

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作者简介：覃书勇（1978-），男，广西玉林人，中级工程师，研究方向为发动机及变速器。