試驗室臺架信息化管理論文

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試驗室臺架信息化管理論文

1信息化管理平臺

信息化管理平臺按照控制和管理對象的不同,分成以下兩個部分:中央控制系統和信息管理系統。中央控制系統是主要通過網絡方式將現場臺架信息、設備信息以及圖像、聲音信息進行統一采集和管理。信息管理系統主要是對人員、物料、計劃、流程、文件、數據等信息的集中管理;以期形成自己的信息庫,并通過合理的布局,使得這些數據能得到有效使用和方便查詢。最后通過數據流轉銜接,把兩個平臺有機結合起來。這也是目前國內、乃至國際通常采用的方法。兩個系統都具有良好的擴展性,便于將來功能擴展。符合現在系統生態鏈的要求。

2中央控制系統

2.1系統架構

中央控制系統主要由音視頻采集系統、臺架控制系統、設備監控系統組成。

2.2各組成作用

2.2.1音視頻采集系統

音視頻采集系統主要用來將試驗臺架現場的音頻和視頻信號集中傳送到中央控制室,并通過中央控制室內的顯示屏、拼接屏進行顯示。采用雙絞線方式傳輸視頻信號,提高系統的抗干擾能力以達到提升圖像質量的目的。視頻信號傳輸到中央控制室后通過視頻分配器分成兩路:一路給硬盤錄像機錄像;另一路接入視頻矩陣。視頻采集的主要技術要求為:錄像和回放圖像質量達D1水平。音頻拾音位置設置在臺架附近,每個臺架設置一個有源拾音器。音頻傳輸用模擬信號直接傳輸,避免數字采樣壓縮引起的音質下降。

2.2.2臺架控制系統

因原有臺架控制系統采用組態王軟件,為方便集中控制功能實現,并能將所有臺架的數據進行統一采集和控制,故采用基于TCP/IP網絡通信協議的組態王分布式網絡結構,采用Socket直接進行數據通信。同時中央控制室的人機畫面采用組態王軟件根據臺架數據的畫面進行組態設定,并且根據集中監控人員的操作習慣,制定主畫面。采用這種技術方案的優點主要有:

(1)采用Socket直接進行數據的同步,效率高,可以達到并超過0.1s的采用頻率,并且能保證數據完整性,數據不會丟失。

(2)實驗室所有臺架的監控軟件原先均采用組態王組態軟件,因此遠程控制亦采用組態王軟件,可以保持上下游監控畫面一致,數據集成性好。

(3)組態王分布式網絡結構,是高效數據采集方案,可以保證中央控制室和各實驗室監控畫面同步變化。

(4)組態王提供豐富圖形接口、報表功能和數據庫編程接口,可以方便用戶自定各種報表。

(5)組態王提供實時曲線控件,用戶可以自定義實時曲線圖。

2.2.3設備監控系統

設備監控系統主要用來監控所有設備狀態,如各類泵、風機的電流、電壓,循環水進回水溫度、壓力以及消防設備狀態等。通過以下方式進行實現。

(1)采用組態王軟件作為系統監控軟件,進行所有數據的采集和管理。

(2)室內環境數據擬采用傳感器加有線以太網采集方案。傳感器輸出的4~20mA的信號經以太網I/O模塊轉換后接入以太網。

(3)室外環境數據采用傳感器加Zigbee無線傳輸采集方案。

(4)三相交流電壓、電流的測量采用變送器加485傳輸模塊,通過485轉換器上以太網。

(5)在每個實驗室設置一個采集箱,內置24V和12V電源轉換器各1個,2個10口以太網I/O采集模塊,各個傳感器的電源線和采集線(4~20mA)從該控制箱引出。

(6)另在每個實驗室的控制室設置1個采集箱,內置24V電源轉換器和485轉換器及電流電壓互感器。

(7)在每個室外采集點附近設置1個采集箱(IP67),內置24V電源轉換器,ZigbeeI/O采集模塊,各個傳感器的電源線和采集線(4~20mA)從該控制箱引出。Zigbee網關根據現場情況設置1個或多個,將無線信號轉換成有線以太網。

(8)所有信號的采樣頻率高于60Hz。

(9)集成原有的有害氣體報警、自動滅火系統以及燃油液位報警系統。

3信息管理系統

信息管理系統主要用來協同辦公。無論是倉儲管理、采購管理等,信息、資產管理都基于一個工作流。管理大量的實驗數據、文獻資料并保證信息安全?;谏鲜龉芾硐到y的要求,在選擇管理系統的軟件上必須要符合這些要求:功能強勁的BPM引擎;功能強大的文檔管理,特別是非結構化數據的管理功能;強大的內容搜索引擎。工作流和文件流齊頭并進,在工作流實施的每個環節,產生的文檔可以自動保存到相應的目錄中;強大的安全管理機制,可以按角色文件級安全級別。通過選擇和對比,最終確定選用OpenText公司的ContentServer管理軟件。此軟件具有以下特點:可定制個性化管理界面及BI的支持,可提供各自所需的決策數據;集成系統數據統一管理,為BI提供結構化、非結構化數據來源;功能強大的文檔管理和智能搜索;用戶可以直接在頁面上定義工作流,并根據業務需求重新定義流程;能與其它系統方便地實現集成。

4信息化管理平臺可擴展功能

中央控制系統所產生的所有數據可通過Con-tentServer管理軟件進行統一管理。ContentServer管理軟件可以與實驗室使用的E-Mail系統進行集成,可以自主地將數據分配給適當的用戶。此管理軟件可與單位原有門戶系統、SAP系統做無縫集成。將來還可以根據需要,增加項目管理模塊,從項目管理的角度,對實驗室的資源進行管理運用,并且進行成本結算。本信息化管理平臺為試驗室臺架的擴展預留了數據接口,便于試驗室臺架數量和功能的擴展。同時對硬件接口進行標準化定義,便于各類型硬件通過現場臺架控制系統接入信息化管理平臺。

5結語

通過對各分系統內容和解決方案的介紹,基本對整個信息化管理平臺涉及的內容做了一番梳理和確認。在項目實施過程中,針對其中的關鍵技術難點還有更具體和詳盡的解決方案,在這里將不再展開。通過此次研究,確認了最終的實施方案,經繁雜的施工、確認和驗收,發動機臺架信息化管理平臺在15個試驗室和26個臺架上得到了實現,且效果良好。

作者:劉建勇 單位:上海汽車集團股份有限公司商用車技術中心

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