試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的研究（精編版）

1、試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的研究摘要：介紹了環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的功能及組成，對(duì)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析和闡述，并分析了應(yīng)用成效。關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)；關(guān)鍵技術(shù)；應(yīng)用成效中圖分類(lèi)號(hào)： tp311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： a 文章編號(hào)：1009-3044（2017）08-0249-02 1 現(xiàn)狀與需求隨著國(guó)家對(duì)國(guó)防科技的重視，大型軍工企業(yè)的任務(wù)的逐漸增大，為了應(yīng)對(duì)新形勢(shì)、新任務(wù)，傳統(tǒng)的軍工企業(yè)管理方式迫切需要進(jìn)行變革。軍工產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造過(guò)程中的試驗(yàn)驗(yàn)證工作是質(zhì)量管控的重要的環(huán)節(jié)，目前在我國(guó)軍工企業(yè)中大多數(shù)環(huán)境試驗(yàn)過(guò)程都是采用人工排班、24 小時(shí)人員輪班值守、手抄試驗(yàn)記錄，各種規(guī)格紙質(zhì)記錄歸檔等方式，工作方式原始

2、而落后。試驗(yàn)信息和試驗(yàn)數(shù)據(jù)分散管理，存在“數(shù)據(jù)孤島”，甚至在一些航天領(lǐng)域的軍工企業(yè)中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是通過(guò) pdm（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）系統(tǒng)進(jìn)行管理，設(shè)計(jì)文檔則通過(guò)文檔管理系統(tǒng)進(jìn)行管理，而對(duì)仿真與試驗(yàn)數(shù)據(jù)還未能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理。種種現(xiàn)狀，已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代軍工高科技企業(yè)管理的需要。采用信息化的手段，建設(shè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、 設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控、 實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)過(guò)程的無(wú)人值守，是現(xiàn)代軍工企業(yè)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)首先要達(dá)到的目標(biāo)。更重要的是，建立試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)能積累并有效管理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，最大限度的發(fā)掘每項(xiàng)試驗(yàn)任務(wù)中的有效信息，提高試驗(yàn)?zāi)芰托庐a(chǎn)品的研制質(zhì)量。2 系統(tǒng)功能模塊通過(guò)對(duì)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行分析與整理，設(shè)計(jì)試

3、驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)功能架構(gòu)如圖1。試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)分為兩個(gè)子系統(tǒng)，即運(yùn)行在環(huán)境試驗(yàn)室的環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)（etdm） ，和運(yùn)行在企業(yè)總部的產(chǎn)品測(cè)試數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)（ptdm） 。環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控、安全報(bào)警和試驗(yàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線(xiàn)入庫(kù)功能，包含試驗(yàn)室資源管理、試驗(yàn)設(shè)備管理、試驗(yàn)人員管理、知?r管理等幾項(xiàng)功能模塊。產(chǎn)品測(cè)試數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)，具備型號(hào)產(chǎn)品試驗(yàn)任務(wù)管理、產(chǎn)品試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)可視化顯示、試驗(yàn)報(bào)告和產(chǎn)品測(cè)試報(bào)告生成等功能，包含測(cè)試資源管理、被試件管理、產(chǎn)品試驗(yàn)委托方管理、知識(shí)管理等幾項(xiàng)功能模塊，針對(duì)環(huán)境試驗(yàn)的產(chǎn)品測(cè)試數(shù)據(jù)，提供數(shù)據(jù)同步工具和數(shù)據(jù)分析處理

4、工具。所有功能模塊均以一個(gè)統(tǒng)一集成的技術(shù)平臺(tái)為支撐，提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)總線(xiàn)技術(shù)，提供符合試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理需求的系統(tǒng)配置管理功能，并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的web service 接口與質(zhì)量管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成。3 關(guān)鍵技術(shù)研究1）設(shè)備的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)采集、設(shè)備遠(yuǎn)程控制、試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)入庫(kù)的功能。系統(tǒng)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)架構(gòu)如圖2：試驗(yàn)室的設(shè)備包括環(huán)境試驗(yàn)箱、振動(dòng)臺(tái)和老煉臺(tái)等，種類(lèi)繁多、制造年代不一。把設(shè)備分成以下幾個(gè)類(lèi)別，分別采取不同的辦法進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控：通過(guò)設(shè)備上的遠(yuǎn)程通訊接口進(jìn)行通訊試驗(yàn)室大多數(shù)試驗(yàn)設(shè)備都是程控設(shè)備，設(shè)備的控制器通常自帶 usb、232、485 或光纖接口，在得到設(shè)備廠家提供的

5、通訊協(xié)議后，數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可直接與設(shè)備上的控制器進(jìn)行通訊，實(shí)時(shí)采集試驗(yàn)參數(shù)并實(shí)施控制。對(duì)試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行改造對(duì)于實(shí)驗(yàn)室在用的很多老舊試驗(yàn)設(shè)備，其控制器無(wú)通訊接口或設(shè)備根本不具備現(xiàn)代化的控制器。則需要改造試驗(yàn)設(shè)備的顯示屏或鍵盤(pán)的電路，對(duì)試驗(yàn)設(shè)備的鍵盤(pán)進(jìn)行模擬按鍵操作，從顯示屏電路中截獲電壓、電流的值和矩陣鍵盤(pán)及按鍵的值，將截獲的值處理成設(shè)備監(jiān)控或運(yùn)行參數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)上傳到試驗(yàn)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)備的監(jiān)控。改造原理如圖3：2）大數(shù)據(jù)處理技術(shù)由于企業(yè)試驗(yàn)設(shè)備多，數(shù)據(jù)采集量大，對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力要求非常高。因此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用以下手段，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)處理。優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)的問(wèn)題，首先要優(yōu)化查詢(xún)、存儲(chǔ)過(guò)程。如單表

6、數(shù)據(jù)量過(guò)大考慮做分割或者用用程序來(lái)控制分表，如果請(qǐng)求量過(guò)大，考慮使用集群方式。代碼運(yùn)行效率優(yōu)化同時(shí)也是優(yōu)化的一個(gè)關(guān)鍵，代碼框架和高效的算法也將影響服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理能力。優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)是保證大數(shù)據(jù)進(jìn)出數(shù)據(jù)庫(kù)不會(huì)出現(xiàn)癱瘓的一種有效和關(guān)鍵途徑。緩存處理客戶(hù)端實(shí)時(shí)監(jiān)控用固定的緩存數(shù)對(duì)局部數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行存儲(chǔ)，防止數(shù)據(jù)過(guò)多占用內(nèi)存過(guò)大造成客戶(hù)端無(wú)響應(yīng)或癱瘓，通過(guò)調(diào)整時(shí)間軸可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行局部或全局查看。提高網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化客戶(hù)端與客戶(hù)端、客戶(hù)端與服務(wù)器、服務(wù)器與設(shè)備之間的 udp、tcp連接，提升網(wǎng)絡(luò)性能，并采用千兆網(wǎng)卡、千兆交換機(jī)提高網(wǎng)絡(luò)傳輸能力，防止客戶(hù)端與服務(wù)器因網(wǎng)絡(luò)資源不足而導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰或癱瘓。3）多線(xiàn)程技術(shù)由于系統(tǒng)的多任務(wù)的特點(diǎn)，需實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、 實(shí)時(shí)控制，動(dòng)態(tài)顯示圖形，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和人機(jī)交互功能，而且各任務(wù)的運(yùn)行速度和時(shí)間精度要求不同，采用多線(xiàn)程技術(shù)和消息傳遞的機(jī)制可有效地同步完成不同的任務(wù)，不受單個(gè)任務(wù)運(yùn)行速度慢或時(shí)間長(zhǎng)或出現(xiàn)異常而影響其他任務(wù)實(shí)時(shí)控制用。4 建設(shè)成效系統(tǒng)建成后，實(shí)現(xiàn)了全部設(shè)計(jì)功能，經(jīng)試運(yùn)行后，功能穩(wěn)定。系統(tǒng)設(shè)備數(shù)據(jù)采集功能界面見(jiàn)圖4，試驗(yàn)任務(wù)統(tǒng)計(jì)功能界面見(jiàn)圖5：通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的建設(shè)，使企業(yè)的環(huán)境試驗(yàn)工作實(shí)現(xiàn)了手工化到信息化的跨越，大大提高了