数字化试验管理平台解决方案

发布于：2022-11-09 来源：大禹汇智

一、方案概述

本项目采用DMS-ETMS系统平台，基于SCADA技术实现了环境试验室30余台环境设备（温箱、振动台等）的联网改造，改造后的环境设备全部集成到DMS-ETMS系统中，实现了相关设备的实时数据采集和远程控制、监控等管理功能。同时利用DMS-ETMS系统的业务管理功能，实现了环境试验部门的试验业务管理，包括任务管理、任务调度、数据统一管理、数据分析、报告生成等功能。该项目中通过DMS-ETMS系统集成了现场视频监控，实现了从视频监控、数据采集、自动控制到业务管理的全方位自动化管理模式，不仅大幅提高了环境试验室的日常工作效率，并且明显提升了数据采集质量、产品试验效率，从而间接的提升了XXXX厂的产品产能。该项目的实时上线以来获得了应用部门及上级领导的一致好评。

二、项目范围

建设主要内容包括：局域网、高清工业监控系统、XX厂房、XX厂房和XX大楼环境试验设备的网络化集成等建设。实现三地网络监控互连互通、数据实时采集、数据实时分析、报告自动生成以及试验任务管理等，并预留相关设备集成标准和接口。

项目网络建设：

该项目实施过程中包含了组建试验局域网工作。该网络主要实现XX厂房、XX厂房和XX大楼的组网、服务器配置、视频监控部署、大屏监控设备部署等工作。网络组建后可分别在每个厂房通过大屏监控系统查看本厂房及其他厂房的全部环境试验设备的实时状态和数据、任务等实时信息。

系统包含主要功能模块：

三、项目主要特点总结

1、环境试验设备改造

本项目的主要实施工作之一就是实现试验室各种环境试验设备的联网改造，主要包括弗瑞德、重庆银河、艾斯派克、重庆五环、重庆颢源等厂商的快速温度变化试验箱、高低温箱、低气压箱、高低温交变湿热箱以及美国Q-LAB的循环盐雾腐蚀试验箱、重庆银河的电热鼓风干燥箱、兰州华宇航天的热真空试验系统、西北机器厂的冲击台、上海电器的离心机、内江锻压的跌落试验台等各类环境试验设备。所有设备通过改造后全部实现了实时数据采集，针对温箱类设备还实现了远程实时控制功能。

所有设备的改造分成有通信协议和无通信协议两大类，有通信协议的设备只需要通过协议调试、配置即可通过DMS-ETMS系统的标准通信接口实现设备联网集成。无通信协议的设备则需要通过一定程度的软、硬层面的改造才能实现联网集成。

2、环境数据实时采集监控

通过改造联网后的温箱等环境类设备可以实现实时数据采集，主要包括：温度、开关机状态、时间、压力、速度等参数。相关的参数数据可以通过系统直接监控或在现场通过大屏显示系统监控。

3、集中监控管理

本项目的实施还有一个主要特点是实现了统一集中监控管理。通过配置的集中监控大屏在集控室内，技术人员可以远程实时监控任意试验设备的实时状态，查看实时数据曲线，实时进行分析并生成报告。针对升温、降温、参数设定等控制操作，技术人员可以远程进行操作，无需到现场操作，不仅提高了工作效率还可以大幅降低人力成本，可以实现一人同时监控多个试验设备的运行。在集中监控中不但可以看到设备的实时状态，还可以看到设备当前的任务执行进度、报警信息、实时状态等信息。

4、实现试验业务数字化管理

该项目实现了环境试验室的全数字化任务管理。主要包含试验任务的预约、试验任务的创建、任务执行过程管理和试验报告自动生成。试验任务的预约，主要是试验资源的预约，试验设备和试验人员的安排以及试验人员预约数据的查询和显示需求。

根据试验需求，试验预约分为正常预约与特殊预约两种机制。正常预约为一般性试验，需要对试验的提出单位、试验人员、产品信息（代号、型号、数量）、试验时间、设备占用等信息进行录入、登记、管理、做出任务规划。特殊预约适用与计划准备时间长、任务项目多、占用时间长等一般预约无法实现的情况。

同一时间段内同一台设备可允许重复预约，并按照预约的先后顺序进行排序，重复预约能有相应的提示。

在设备出现故障时，当前正承接的预约任务全部失效，待设备修复后用户重新预约。

试验预约录入信息：预约单位，预约产品代号、型号、数量，预约时间，预约人及联系方式等。

试验开始前4h可撤销预约任务，需填写撤销原因。

5、试验资源管理

本项目实现了环境试验室全部试验资源的数字化管理。试验资源管理即设备台账管理，主要是对设备的日常维修、保养、换油、评定、点检和巡更登记等日常管理。通过实施，将原来纸质的各种台账、记录、表单等全部实现数字化，通过配置各种资源管理数字化表单实现相关资源的在线填报、上传、存储、预览、查询、导出、打印等管理，大幅提高了资源管理的效率和质量。针对不同的管理需求系统详细实现了：设备资产管理、维修保养管理、维修记录管理、换油记录管理、空压设备评定管理、空压设备点检记录、高温日常点检记录、巡更登记等业务功能模块，使得管理更加的明细和高效。

6、数据管理

系统将试验数据分为结构化和文件两种方式进行管理：

1）结构化管理：能对数据进行解析处理成数据库表的数据称为结构化数据，系统是通过数据文件导入的方式进入系统，在系统中可以很方便的进行后续编辑录入查询分析等操作。

2）文件管理：图片、声音、录像、试验报告等不需要分解的文件，系统通过文件的方式进行管理。对于大数据量的数据文件，可以通过文件的方式进行管理。

数据的管理模块还包括：数据动态导航树展现、数据查询、数据浏览、数据导出、对比分析、数据统计分析、报告生成等。

7、试验过程远程监控及管理

本系统实现了可视化监控管理及远程操控功能，包括针对试验设备和操作人员的可视化监控系统、试验设备远程工艺参数设置及操控，以及试验过程超限预警和处理。主要功能包含：视频监控和监控设备管理。

监控设备管理模块将XX车间、XX车间以及XX附楼等车间的监控设备（摄像头）统一管理统一维护，实现TDM中可直接切换查看监控的功能。左侧导航树按照监控摄像头的安装车间分类，每个摄像头信息都有一个操作功能，点击该操作按钮，可直接跳转至摄像头视频界面。

四、项目总结

本项目是大禹公司基于DMS-ETMS系统平台实施的项目之一，该项目的实施使XXXX厂成功的基于SCADA技术实现试验执行全过程实时监控管理这一模式。该系统的成功实施改变了环境试验部门传统的完全人工手动操作和数据记录的模式，全面实现了全数字化管理和自动化管理，特别是针对设备联网集成方面积累了大量的实践经验，指定并形成了企业级的设备联网集成标准，该标准已经向全厂其他生产制造、试验调试等业务部门推广，后续将以该标准为基础，构建全厂级的SCADA系统平台，组成企业级CPS物联网，逐步实现型号产品生产、试验、调试、试验、维保全过程的自动化管理目标。