随着近年来企业对产品研发的重视,科研任务不断增加,再加上试验技术的快速发展,各种各样的试验数据正在急剧膨胀。然而,企业对试验数据的管理还普遍采用人工管理的方式,缺乏信息化管理系统的支持,导致试验过程管理、试验数据管理相对薄弱,与现代企业发展不相适应。
由于长期缺乏规范化、统一的数据管理,造成数据的孤岛,试验数据无法重复使用。为了适应新形势下的试验数据管理需求,安世亚太试验数据管理系统对试验数据管理提出了新的要求。
1、构建灵活可扩展的试验数据管理系统,建立覆盖试验全流程的数据管理系统,完善数据共享、数据对比分析等功能。
2、支持基于Modbus等协议的试验数据采集。
3、提供试验数据结构化工具,支持使用自定义组件进行试验场景的搭建,支持试验数据的回放。
4、实现试验数据规范化、统一的管理以及数据的共享使用,为后续基于试验大数据的数据挖掘提供基础数据。
5、需要为试验人员提供试验任务管理环境,为试验人员和管理人员提供试验数据管理和试验数据分析。
6、试验策划人员进行试验任务的策划,试验人员可按照要求完成试验,对试验状态进行统计管理。
7、通过设备资源管理,提供设备台账管理,支持设备领用与归还。
8、提供试验数据管理,实现对试验数据的集中存储管理,支持试验人员进行试验数据的批量导入、试验数据统计和数据绘图。
试验数据管理系统是基于B/S大数据平台架构实现,系统具有良好的兼容性、可靠性和可扩展性。平台技术架构如下所示:
是试验数据管理系统的硬件基础,包括服务器、防火墙、交换机和网络设备等。
是通过ETL工具、目录监控和分布式实时采集等方式将各种异构系统或者设备采集的数据接入到系统中。
分为传统存储和分布式存储两部分,其中传统存储包含关系型数据库和NTFS文件系统进行存储;分布式存储包含分布式文件系统HDFS、分布式数据库Hbase/Kudu、分布式数据仓库Hive等。
是系统的核心功能,包括大数据平台的分布式存储和并行计算框架服务、业务处理服务、处理分析引擎服务以及分析设计服务等平台服务,为应用层功能提供数据存储、并行计算以及数据可视化功能。
主要是为其它系统或功能提供数据服务接口,包括Webservice、Api、Rest等标准服务接口。
主要是系统的管理及可视化功能,功能包括统一的信息管理、数据分析、数据挖掘结果可视化、数据统一授权及系统管理功能。
基于上述架构,对试验数据管理系统的核心功能说明如下:
外场数据管理工具是试验数据管理系统服务端的配套工具,外场试验人员通过服务端系统试验离线导出功能从中间机导出数据包,然后通过光盘把数据包刻入光盘,最后在外场笔记本读取光盘通过外场试验数据管理工具进行数据包导入。试验过程中外场试验人员通过外场试验数据管理工具对数据进行管理,试验完成后由外场试验人员从外场试验数据管理工具中导出试验数据包,然后通过光盘将数据包刻盘,通过中间件进行导入实现外场试验数据的统一管理。
基于Modbus协议的试验数据采集,可通过Modbus协议集成数据采集模块,自动获取仪器设备采集的数据,系统自动生成被测装置的原始记录。通过对采集任务的管理,监控采集任务的状态。具备数据校验功能,可自定义校验规则,数据采集入库过程中按照规则自动校验,校核数据内容的完整性和格式的正确性。具备数据清洗功能,根据内置清洗规则,数据入库后自动清洗脏数据。
提供试验项目管理,以项目组织试验的人员、周期、试验任务、以及试验数据。对试验任务进行统计和进度监控,帮助用户对试验的管理和监控。
提供试验数据的统计工具,计算最大值、最小值、平均值和方差等,支持对试验数据进行在线绘图,支持选择绘制的数据、设置曲线的X、Y轴。
提供试验数据结构化工具,支持使用自定义组件进行试验场景的搭建,支持试验数据的回放。
拖拽式试验场景建模:提供二维图形的绘制、管理、属性配置、存取等功能,在试验数据结构化工具中以拖拽的方式来完成试验场景的搭建,并通过插件提供的接口来对建模场景中的组件进行操作。
试验组件管理:组件由图形和属性表组成,图形是真实设备或测点在建模场景中的抽象外观表现,它通过系统的绘图功能来绘制,属性表是和业务涉及的某设备、测点的属性集 合,可以被赋予任意的组件或图元。
试验数据回放:设备/测点配置模块提供设备/测点模板的导入、导出、新增,并通过模板的设置功能将模板与建模场景中的测点相关联;工况管理模板包括工况数据的载入,试验数据的回放、暂停、加速、减速等,包括试验数据的曲线展示,仪表展示等。
1、实现面向“采”、“存”、“用”等整个业务过程的试验数据及资源库统一管控。
2、基于Modbus等协议实现试验数据采集、批量导入和结构化存储、查询,可快速定位指定通道的试验数据。
3、强大的试验数据结构化工具,支持自定义组件进行试验场景的搭建,支持试验数据的回放。
4、实现试验数据在试验、设计、仿真和管理等多部门之间的同源和共享,提高试验数据利用率。
5、提供试验数据分析的可视化工具,可在页面配置展示试验数据图形化分析结果。
1、某船舶设计研究所试验数据管理系统
项目内容:
1)数据库基础框架可实现数据库创建、分类管理、仿真数据可视化、数据视图、数据搜索等功能。
2)试验结果库可实现试验结果数据储存和快速抽取,数据格式主要为数据表和图片。
3)实现仿真数据和试验数据的对比分析。
4)试验结构化工具搭建六套可视化试验场景,演示数据回放过程。
2、某涡轮研究院的试验流程智能化项目
项目内容:
发动机试验方案的制定,需要综合考虑到“试验点”、试验设备、发动机工作状态、相关标准规范等多方面因素才能完成,并且试验有了较为成熟的试验方案定制思路,但人工完成的方式费时费力、重复劳动量较大。因此,通过试验流程优化的思维通过软件智能化实现,代替人工劳作,提升试验和效率和信息化智能化水平。
3、某研究所的气动载荷数据管理与分析系统
项目内容:
气动载荷数据管理与分析系统主要 “用于多机型的试验数据、计算数据以及飞行数据的综合存储和比对分析”。
1)综合数据库包括风洞试验数据库、计算数据库、飞行数据库以及软件信息数据库。
2)计算数据库支持保存CFD分析、载荷计算以及静弹计算的计算模型、计算结果以及计算报告等数据。
3)飞行数据库用于存储和管理飞行测试结果数据。
4)软件信息数据库用于存储和管理软件的基本信息,如软件名称、软件版本、软件使用部门、软件管理者、软件安装包路径等信息。
安世亚太试验数据管理系统提供了试验数据管理、分析、审批等面向试验过程管理的框架,以企业的试验业务为基准,进行快速的配置开发,以试验结构化工具来支持可视化的试验场景搭建和数据回放。并可内置企业常用的试验数据处理算法,对试验数据进行可视化分析和展示,帮助试验工程人员提高试验效率,提升产品的研发质量。