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摘 要：随着计算机信息技术的迅猛发展，远程参与航空发动机整机试车并实时了解掌握实验发动机的性能参数和台架信息已经成为了可能。主要介绍了在航空发动机整机试车中，应用的一套远程监视分析系统，包括系统的组成及一些创新测控技术的应用。
关键词：远程监视分析 创新测控技术 数据库的应用 数据传输
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（c）-0007-02
随着计算机信息技术的迅猛发展以及各个科研单位信息化建设的不断发展，远程参与航空发动机整机试车并实时了解掌握实验发动机的性能参数和台架信息已经成为了可能。该系统在现有的台架资源基础上，利用一些创新测控技术，搭建了整机试车信息交流平台，使技术人员完全可以改变现有的必须到达试验现场才能参加试验的工作模式，通过安装远程客户端，可以方便及时地了解到试验现场的各种信息。
1 系统功能
在航空发动机研制领域，整机试车属于重要的组成部分，考虑到环保等因素，整机试车台一般建设在远离办公区域的城郊场所。因此，传统的整机试车模式存在着如所有相关专业参试人员必须到达试验现场、试车中的试验信息不能实时发布共享等弊端。针对这些弊端，作者团队设计开发了一套航空发动机整机试车远程监视分析系统，该系统的推广应用，充分扩大了设计人员参试的范围和参试的自由度，提高了参试人员的工作效率，也提高了试验的管理水平，这对缩短试验周期，降低试验成本都有极大的促进作用。该系统具备如下特点。
（1）可同时在线观看多个试车台的整机试车。根据技术人员所关注的不同型号的试验发动机，用户可任意切换试车台画面，观看所关注的发动机的现场试验。
（2）个性化配置监控参数界面。根据自己的工作习惯在曲线监视、虚拟仪表、参数总貌选项中选配监控方式。并且个性化配置具有记忆功能，用户可以保存不同型号的发动机参数配置，方便使用。
（3）现场主视频监控画面的实时显示。试车间内安装有摄像头及声音探测器，由现场的硬盘录像机负责收集视频音频信号，再通过网络组播技术传输，使远端用户可以更直观地了解试验现场的工作进度，发动机的试验状态等。
（4）试验流程信息的实时播报。现场主工艺员将现场工作信息实时发送给远端用户，如在试发动机型号，试车类型，本次点火时间，试车运行时间，当前试验发动机运行状态等发动机信息及现场试车台的大气温度，压力，温度等环境信息，辅助远端参试人员更完整地了解试验。
（5）试车数据的实时记录与复放分析。在试验工程中，台架服务器实时将试验数据发送给办公区信息中心服务器，信息中心服务器将数据录入数据库中，方便远程用户随时调出历程数据复放分析软件，及时分析试验数据，指导现场试验。
（6）在线交流功能。远端在线用户可以在试验过程中通过客户端软件显示的数据、视频等信息，以及历程数据复放等功能进行在线文字交流互动，探讨问题。
（7）现场测控设备的实时监视。不仅在试验现场的参试人员可以监视现场设备的运行状态，远端在线用户也可以监视现场的测控设备运行状态，如发现设备出现异常，可及时提醒现场主工艺员，避免试验中出现意外。
（8）试验信息公告。由于该单位试车台众多，系统公告栏会实时提醒在线用户哪一台架准备试车，哪一台架正在試车等试验信息。用户还可以查询到某一台架的历次试车信息，如发动机型号、试验时间、试验类型、运行时间等。
2 系统结构
该系统的整体结构主要由三部分组成，即试车台架服务器，所级信息中心服务器，远程监视终端。系统软件开发平台选用微软公司的VB及SQL Server 2000。系统硬件组成主要是现场采集控制部分以及单位内部局域网络。
（1）试车台架服务器。每个试车台上的台架服务器负责该试车台试验信息的收集整理，各服务器将收集到的试验信息以统一的数据包格式发送给所级信息中心服务器。台架服务器嵌入两个功能模块，即音频视频收集模块和试验数据、流程信息收集模块。音频视频收集模块的信息来源主要是试车间中的DVR（硬盘录像机），试验数据、流程信息收集模块的信息来源主要是测试间中的数采计算机、流程控制计算机及其他测试设备。
（2）所级信息中心服务器。将各个试车发送过来的试验信息（试验数据、试验流程、音频、视频等）统一汇总，根据远端用户的不同需求，将相应的试验信息发送给远端用户，这样远程数据实时录入到本地SQL Server数据库中，使单位局域网内的任意远端用户方便查询分析各个型号发动机的试验数据，改变了之前只能在试验现场复放历程数据的工作模式。
（3）远程监视终端。单位内部的需求用户，只要在客户机上安装了专用的客户端软件，并经过使用注册登记，就可以远程共享到试验现场的信息，也可以采取同步会议的形式，针对重大试验进行远程观看、讨论和分析。
3 创新测控技术的应用
该系统在航空发动机整机试车行业内的应用尚属首次，是笔者团队多年工作经验的积累。其中应用的一些创新技术更是结合自身的现场实际情况首次使用。如整个系统的硬件架构搭建，软件设计新理念，不同设备之间的数据传输，海量数据的高速处理，数据库技术的应用等。正是这些创新技术的合理应用，才保证了该系统的平稳运行。
3.1 试验信息的远程传输
该系统采用了两种不同的数据传输方式，即Windows Socket传输和组播传输。在VB的开发环境下，使用Winsock控件可以实现计算机与计算机之间的全双工数据传输，在该系统中的试验数据、试验流程信息的数据传输使用的便是该控件，该种数据传输模式确保远端计算机以及网络的任何故障，不会影响现场试验。视频音频的传输采用的是组播技术。由于试验过程中产生的视频音频信息数据量大，如果采用传统的单播传输，将导致发送者负担沉重，延迟长，网络拥塞等弊端。因此该系统采用了应用更广的组播技术，如果一台发送者同时给多个接受者传输相同的数据，也只需复制一份相同的数据包，它提高了数据传输效率，减少了骨干网络出现拥塞的可能性。
3.2 数据库技术的应用
随着该单位研制发动机型号的不断增加以及整机试车任务的不断加重，在试验过程中产生了海量的试验数据，传统的试验数据记录存储管理方式已经满足不了发动机研制的需求，更不符合保密规定、质量管理规定。该系统中，应用微软的SQL Server2000作为数据库平台，利用VB自带的ADO Data控件实现应用程序与数据库之间的连接，将试车过程中产生的所有相关数据以统一数据格式录入数据库，并与本单位的TDM（试验数据管理平台）相结合，使单位局域网内的所有合法用户随时随地查询分析试验相关信息，大大提高了工作效率。
4 结语
该系统结合航空发动机地面试验现场，应用一系列现代测控技术，构建了航空发动机整机试车远程监视分析系统，实现了异地参与航空发动机地面试验的目的。该系统已在航空发动机地面试验应用多年，运行良好，得到设计人员和科研管理人员的好评。该系统不仅提高了工作效率，缩短了发动机研制周期，更是加速了该单位信息化建设进程。
参考文献
[1] 谢炎桦.Visual Basic&SQL数据库答理系统构建实例[M].北京：清华大学出版社，2010.
[2] 谭浩强.Visual Basic程序设计[M].北京：清华大学出版社，2005.
[3] 廉筱纯，吴虎.航空发动机原理[M].北京：北京航天大学出版社，2005.
[4] 唐朔飞.计算机组成原理[M].北京：高等教育出版社，2008.
[5] 孙宝元，杨宝清.传感器及其应用手册[M].北京：机械工业出版社，2009.
关键词：远程监视分析 创新测控技术 数据库的应用 数据传输
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（c）-0007-02
随着计算机信息技术的迅猛发展以及各个科研单位信息化建设的不断发展，远程参与航空发动机整机试车并实时了解掌握实验发动机的性能参数和台架信息已经成为了可能。该系统在现有的台架资源基础上，利用一些创新测控技术，搭建了整机试车信息交流平台，使技术人员完全可以改变现有的必须到达试验现场才能参加试验的工作模式，通过安装远程客户端，可以方便及时地了解到试验现场的各种信息。
1 系统功能
在航空发动机研制领域，整机试车属于重要的组成部分，考虑到环保等因素，整机试车台一般建设在远离办公区域的城郊场所。因此，传统的整机试车模式存在着如所有相关专业参试人员必须到达试验现场、试车中的试验信息不能实时发布共享等弊端。针对这些弊端，作者团队设计开发了一套航空发动机整机试车远程监视分析系统，该系统的推广应用，充分扩大了设计人员参试的范围和参试的自由度，提高了参试人员的工作效率，也提高了试验的管理水平，这对缩短试验周期，降低试验成本都有极大的促进作用。该系统具备如下特点。
（1）可同时在线观看多个试车台的整机试车。根据技术人员所关注的不同型号的试验发动机，用户可任意切换试车台画面，观看所关注的发动机的现场试验。
（2）个性化配置监控参数界面。根据自己的工作习惯在曲线监视、虚拟仪表、参数总貌选项中选配监控方式。并且个性化配置具有记忆功能，用户可以保存不同型号的发动机参数配置，方便使用。
（3）现场主视频监控画面的实时显示。试车间内安装有摄像头及声音探测器，由现场的硬盘录像机负责收集视频音频信号，再通过网络组播技术传输，使远端用户可以更直观地了解试验现场的工作进度，发动机的试验状态等。
（4）试验流程信息的实时播报。现场主工艺员将现场工作信息实时发送给远端用户，如在试发动机型号，试车类型，本次点火时间，试车运行时间，当前试验发动机运行状态等发动机信息及现场试车台的大气温度，压力，温度等环境信息，辅助远端参试人员更完整地了解试验。
（5）试车数据的实时记录与复放分析。在试验工程中，台架服务器实时将试验数据发送给办公区信息中心服务器，信息中心服务器将数据录入数据库中，方便远程用户随时调出历程数据复放分析软件，及时分析试验数据，指导现场试验。
（6）在线交流功能。远端在线用户可以在试验过程中通过客户端软件显示的数据、视频等信息，以及历程数据复放等功能进行在线文字交流互动，探讨问题。
（7）现场测控设备的实时监视。不仅在试验现场的参试人员可以监视现场设备的运行状态，远端在线用户也可以监视现场的测控设备运行状态，如发现设备出现异常，可及时提醒现场主工艺员，避免试验中出现意外。
（8）试验信息公告。由于该单位试车台众多，系统公告栏会实时提醒在线用户哪一台架准备试车，哪一台架正在試车等试验信息。用户还可以查询到某一台架的历次试车信息，如发动机型号、试验时间、试验类型、运行时间等。
2 系统结构
该系统的整体结构主要由三部分组成，即试车台架服务器，所级信息中心服务器，远程监视终端。系统软件开发平台选用微软公司的VB及SQL Server 2000。系统硬件组成主要是现场采集控制部分以及单位内部局域网络。
（1）试车台架服务器。每个试车台上的台架服务器负责该试车台试验信息的收集整理，各服务器将收集到的试验信息以统一的数据包格式发送给所级信息中心服务器。台架服务器嵌入两个功能模块，即音频视频收集模块和试验数据、流程信息收集模块。音频视频收集模块的信息来源主要是试车间中的DVR（硬盘录像机），试验数据、流程信息收集模块的信息来源主要是测试间中的数采计算机、流程控制计算机及其他测试设备。
（2）所级信息中心服务器。将各个试车发送过来的试验信息（试验数据、试验流程、音频、视频等）统一汇总，根据远端用户的不同需求，将相应的试验信息发送给远端用户，这样远程数据实时录入到本地SQL Server数据库中，使单位局域网内的任意远端用户方便查询分析各个型号发动机的试验数据，改变了之前只能在试验现场复放历程数据的工作模式。
（3）远程监视终端。单位内部的需求用户，只要在客户机上安装了专用的客户端软件，并经过使用注册登记，就可以远程共享到试验现场的信息，也可以采取同步会议的形式，针对重大试验进行远程观看、讨论和分析。
3 创新测控技术的应用
该系统在航空发动机整机试车行业内的应用尚属首次，是笔者团队多年工作经验的积累。其中应用的一些创新技术更是结合自身的现场实际情况首次使用。如整个系统的硬件架构搭建，软件设计新理念，不同设备之间的数据传输，海量数据的高速处理，数据库技术的应用等。正是这些创新技术的合理应用，才保证了该系统的平稳运行。
3.1 试验信息的远程传输
该系统采用了两种不同的数据传输方式，即Windows Socket传输和组播传输。在VB的开发环境下，使用Winsock控件可以实现计算机与计算机之间的全双工数据传输，在该系统中的试验数据、试验流程信息的数据传输使用的便是该控件，该种数据传输模式确保远端计算机以及网络的任何故障，不会影响现场试验。视频音频的传输采用的是组播技术。由于试验过程中产生的视频音频信息数据量大，如果采用传统的单播传输，将导致发送者负担沉重，延迟长，网络拥塞等弊端。因此该系统采用了应用更广的组播技术，如果一台发送者同时给多个接受者传输相同的数据，也只需复制一份相同的数据包，它提高了数据传输效率，减少了骨干网络出现拥塞的可能性。
3.2 数据库技术的应用
随着该单位研制发动机型号的不断增加以及整机试车任务的不断加重，在试验过程中产生了海量的试验数据，传统的试验数据记录存储管理方式已经满足不了发动机研制的需求，更不符合保密规定、质量管理规定。该系统中，应用微软的SQL Server2000作为数据库平台，利用VB自带的ADO Data控件实现应用程序与数据库之间的连接，将试车过程中产生的所有相关数据以统一数据格式录入数据库，并与本单位的TDM（试验数据管理平台）相结合，使单位局域网内的所有合法用户随时随地查询分析试验相关信息，大大提高了工作效率。
4 结语
该系统结合航空发动机地面试验现场，应用一系列现代测控技术，构建了航空发动机整机试车远程监视分析系统，实现了异地参与航空发动机地面试验的目的。该系统已在航空发动机地面试验应用多年，运行良好，得到设计人员和科研管理人员的好评。该系统不仅提高了工作效率，缩短了发动机研制周期，更是加速了该单位信息化建设进程。
参考文献
[1] 谢炎桦.Visual Basic&SQL数据库答理系统构建实例[M].北京：清华大学出版社，2010.
[2] 谭浩强.Visual Basic程序设计[M].北京：清华大学出版社，2005.
[3] 廉筱纯，吴虎.航空发动机原理[M].北京：北京航天大学出版社，2005.
[4] 唐朔飞.计算机组成原理[M].北京：高等教育出版社，2008.
[5] 孙宝元，杨宝清.传感器及其应用手册[M].北京：机械工业出版社，2009.