试验室台架信息化管理论文

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试验室台架信息化管理论文

1信息化管理平台

信息化管理平台按照控制和管理对象的不同,分成以下两个部分:中央控制系统和信息管理系统。中央控制系统是主要通过网络方式将现场台架信息、设备信息以及图像、声音信息进行统一采集和管理。信息管理系统主要是对人员、物料、计划、流程、文件、数据等信息的集中管理;以期形成自己的信息库,并通过合理的布局,使得这些数据能得到有效使用和方便查询。最后通过数据流转衔接,把两个平台有机结合起来。这也是目前国内、乃至国际通常采用的方法。两个系统都具有良好的扩展性,便于将来功能扩展。符合现在系统生态链的要求。

2中央控制系统

2.1系统架构

中央控制系统主要由音视频采集系统、台架控制系统、设备监控系统组成。

2.2各组成作用

2.2.1音视频采集系统

音视频采集系统主要用来将试验台架现场的音频和视频信号集中传送到中央控制室,并通过中央控制室内的显示屏、拼接屏进行显示。采用双绞线方式传输视频信号,提高系统的抗干扰能力以达到提升图像质量的目的。视频信号传输到中央控制室后通过视频分配器分成两路:一路给硬盘录像机录像;另一路接入视频矩阵。视频采集的主要技术要求为:录像和回放图像质量达D1水平。音频拾音位置设置在台架附近,每个台架设置一个有源拾音器。音频传输用模拟信号直接传输,避免数字采样压缩引起的音质下降。

2.2.2台架控制系统

因原有台架控制系统采用组态王软件,为方便集中控制功能实现,并能将所有台架的数据进行统一采集和控制,故采用基于TCP/IP网络通信协议的组态王分布式网络结构,采用Socket直接进行数据通信。同时中央控制室的人机画面采用组态王软件根据台架数据的画面进行组态设定,并且根据集中监控人员的操作习惯,制定主画面。采用这种技术方案的优点主要有:

(1)采用Socket直接进行数据的同步,效率高,可以达到并超过0.1s的采用频率,并且能保证数据完整性,数据不会丢失。

(2)实验室所有台架的监控软件原先均采用组态王组态软件,因此远程控制亦采用组态王软件,可以保持上下游监控画面一致,数据集成性好。

(3)组态王分布式网络结构,是高效数据采集方案,可以保证中央控制室和各实验室监控画面同步变化。

(4)组态王提供丰富图形接口、报表功能和数据库编程接口,可以方便用户自定各种报表。

(5)组态王提供实时曲线控件,用户可以自定义实时曲线图。

2.2.3设备监控系统

设备监控系统主要用来监控所有设备状态,如各类泵、风机的电流、电压,循环水进回水温度、压力以及消防设备状态等。通过以下方式进行实现。

(1)采用组态王软件作为系统监控软件,进行所有数据的采集和管理。

(2)室内环境数据拟采用传感器加有线以太网采集方案。传感器输出的4~20mA的信号经以太网I/O模块转换后接入以太网。

(3)室外环境数据采用传感器加Zigbee无线传输采集方案。

(4)三相交流电压、电流的测量采用变送器加485传输模块,通过485转换器上以太网。

(5)在每个实验室设置一个采集箱,内置24V和12V电源转换器各1个,2个10口以太网I/O采集模块,各个传感器的电源线和采集线(4~20mA)从该控制箱引出。

(6)另在每个实验室的控制室设置1个采集箱,内置24V电源转换器和485转换器及电流电压互感器。

(7)在每个室外采集点附近设置1个采集箱(IP67),内置24V电源转换器,ZigbeeI/O采集模块,各个传感器的电源线和采集线(4~20mA)从该控制箱引出。Zigbee网关根据现场情况设置1个或多个,将无线信号转换成有线以太网。

(8)所有信号的采样频率高于60Hz。

(9)集成原有的有害气体报警、自动灭火系统以及燃油液位报警系统。

3信息管理系统

信息管理系统主要用来协同办公。无论是仓储管理、采购管理等,信息、资产管理都基于一个工作流。管理大量的实验数据、文献资料并保证信息安全。基于上述管理系统的要求,在选择管理系统的软件上必须要符合这些要求:功能强劲的BPM引擎;功能强大的文档管理,特别是非结构化数据的管理功能;强大的内容搜索引擎。工作流和文件流齐头并进,在工作流实施的每个环节,产生的文档可以自动保存到相应的目录中;强大的安全管理机制,可以按角色文件级安全级别。通过选择和对比,最终确定选用OpenText公司的ContentServer管理软件。此软件具有以下特点:可定制个性化管理界面及BI的支持,可提供各自所需的决策数据;集成系统数据统一管理,为BI提供结构化、非结构化数据来源;功能强大的文档管理和智能搜索;用户可以直接在页面上定义工作流,并根据业务需求重新定义流程;能与其它系统方便地实现集成。

4信息化管理平台可扩展功能

中央控制系统所产生的所有数据可通过Con-tentServer管理软件进行统一管理。ContentServer管理软件可以与实验室使用的E-Mail系统进行集成,可以自主地将数据分配给适当的用户。此管理软件可与单位原有门户系统、SAP系统做无缝集成。将来还可以根据需要,增加项目管理模块,从项目管理的角度,对实验室的资源进行管理运用,并且进行成本结算。本信息化管理平台为试验室台架的扩展预留了数据接口,便于试验室台架数量和功能的扩展。同时对硬件接口进行标准化定义,便于各类型硬件通过现场台架控制系统接入信息化管理平台。

5结语

通过对各分系统内容和解决方案的介绍,基本对整个信息化管理平台涉及的内容做了一番梳理和确认。在项目实施过程中,针对其中的关键技术难点还有更具体和详尽的解决方案,在这里将不再展开。通过此次研究,确认了最终的实施方案,经繁杂的施工、确认和验收,发动机台架信息化管理平台在15个试验室和26个台架上得到了实现,且效果良好。

作者:刘建勇 单位:上海汽车集团股份有限公司商用车技术中心