试验数据的收集和管理在动力传动系统中的作用与功能

（一）概述

装备试验数据管理是指对装备试验数据需求分析、获取与处理、储存、应用等的决策、计划、组织、领导、控制活动。

（1）装备试验数据需求分析。

装备试验数据需求分析阶段是装备试验数据生命周期的开始阶段，主要目的是完成装备试验数据的定义，明确所需数据的类型、精度、数量及数据获取要求。这一阶段中的主要活动包括通过对应用领域进行深入研究分析，制定出相应的装备试验数据标准，或基于成熟的数据标准，完成装备试验数据的定义，并通过具体的分析过程完成装备试验数据结构设计。

（2）装备试验数据获取与处理。

数据获取与处理阶段是装备试验数据的实际积累和完善的过程。数据获取与处理阶段的活动包括原始数据获取、数据预处理、数据规范化处理等具体活动。试验数据的收集处理一般是由试验数据采集组织部门完成的。在预处理阶段，各参试单位对本部门试验资料和数据进行分析和初步处理，以符合试验总体方案要求的内容和格式提交给试验总体部门，同时将原始数据存档。在规范化处理阶段，需要先进行误差修正、参数计算、审查数据完整性和符合性，然后综合分析数据的有效性和置信水平，必要时可调取原始数据进行复核查验。试验数据的处理主要包括实时处理（用于试验决策和安全控制）、事后处理（用于试验结果分析，分为快速、精细处理）。

（3）装备试验数据储存。

经过加工处理后的装备试验数据，需要进行分类储存（如通过计算机逻辑和相关的数学运算等处理，转存到磁带、磁盘、光盘等储存设备上，形成各类数据文件），以便于查询。只有把数据按照科学化、系统化、规范化的要求去储存，才能在更加广泛的范围内利用，并有利于数据资源的开发。

（4）装备试验数据应用。

试验数据应用是数据深加工的过程，也是数据价值的具体实现。数据应用阶段的活动可按照具体的技术特征细分为数据统计、数据挖掘、数据检索、数据集成、数据可视化等，这些活动实际上就是数据应用过程中所使用的不同技术手段。

试验数据为装备论证、使用、保障、改进升级等提供了基础支撑，也是其发挥作用的重要领域。相比而言，试验结果评定是试验数据最直接的用途，通过试验数据处理、管理、分析等手段，将试验采集的数据综合成性能参数等与装备性能直接联系的数据，并在充分考虑试验前数据和其他数据的基础上，评价装备的战术技术性能。

（二）地位和作用

传统上，我们对动力传动系统的试验都是以单一目的为前提的，而且仅以当前的试验数据作为分析和解决问题的依据。随着动力传动系统技术向着高度集成化、复杂化的方向发展，以及对其高可靠性、测试性、维修性和保障性等的要求，实现从方案到整车定型全寿命周期和多源数据综合分析的跨越已是不可回避的现实，为达此目的，充分利用历史数据指导试验设计、辅助问题分析、提高技术水平是现实的需求，而开展动力传动系统数据管理的研究和系统建设是解决问题的关键点，因此，数据管理在动力传动系统的设计开发、问题分析等过程中占有不可替代的地位。

如前所述，无论是装备试验还是单独对动力传动系统试验来讲，都是一个获取试验数据的过程，由此可见，我们投入巨大的资源开展各类试验，从最终的目的来讲是评价被试对象的优劣，分析问题，改进设计，但实际上，我们所要开展的评价、分析、改进都是基于对试验数据的分析。良好的数据管理在提供数据存储平台的同时，更是为数据利用者提供了良好的使用环境，保证了试验数据是可发现的、可浏览的、可信的和可利用的。通过数据管理，改变了传统模式的数据管理和应用方式，使得任何一次试验的评价和分析更加科学与准确，在为试验数据管理提供数据的同时，也充分利用历史数据或相关过程数据参与试验设计、评价和分析，对于实现贯穿需求、设计、开发、验证、试验、鉴定、定型全寿命周期的试验模式的重塑，具有重要的作用意义。

（三）动力传动系统试验数据管理

1.主要功能

（1）对动力传动系统一体化综合试验所涉及的受试装备进行管理。

（2）集中管理台架和实车试验相关的典型试验方法、标准文件。

（3）集中管理试验项目。建立试验项目库，按照试验项目分类逐级管理详细信息、试验参数以及对应限值。

（4）综合管理试验数据。建立集成各阶段、各类型试验、不同数据来源的试验数据，将导入系统的数据包细化为数据树，并能够对试验数据进行基础的规范化处理。

（5）提供试验数据处理功能。通过数据管理功能，将试验数据实测值和限值进行对比判读，实现超限预警；同时应能够支持常见逻辑计算方法、图表曲线绘制、试验数据回放。

（6）评价模型管理功能。在系统中嵌入性能指标的通用评价模型，支持自定义评价模型，能够进行单次的试验评价和多次试验的综合评价。

（7）自动生成评价报告功能。能够调用试验原始数据、计算结果、图表曲线、评价结论等信息，按照预设模板自动生成试验评价报告。

2.数据管理系统的基本组成模块

（1）试验装备管理。

能够集中管理台架和实车试验中的试验装备（包括坦克、装甲车、输送车等地面车辆）和管理信息（包括种类、型号、类别、编号、核心部件、生产厂家以及额定参数）。实现试验装备信息与试验项目库关联，在试验项目库中能够直接调用试验装备信息；在试验装备信息列表中，选择某个试验装备能够对应查看该装备的已经完成的试验项目。

（2）试验方法和标准管理。

系统能够按照以上试验项目类别，分类管理试验方法和标准文件。每个试验项目信息中，能够选择查看所对应的方法和文件，为用户提供技术指导和操作依据。

例如，在柴油机台架试验项目中，具有权限人员应能够在系统中打开和查看GJB 5464—2005《装甲车辆柴油机台架试验》。

（3）试验项目库。

①试验项目信息。

试验项目的管理分为两大类：台架试验和实车试验。其中台架试验和实车试验所包含的试验项目有五个大类：高原环境起步性能试验、动力传动系统热平衡试验、动力传动系统台架耐久性试验、自动挡换挡特性试验、变矩器失速点测定。

五个试验项目大类分别包含多试验项目小类，如动力传动系统台架耐久性试验包括变矩器试验、变速箱试验、惯性模拟试验等。该功能模块能够管理试验项目的详细信息，包括试验类型、试验装备、试验时间、试验方法标准、试验结论等。

②试验参数与限值。

按照试验项目的分类，集中管理试验过程中所产生的各类参数及其上下限值，建立试验参数及限值对应的数据表。对于重要和关键参数，用户查看参数或用于评价时，能够利用参数的上下限和实测值实现超限预警。

项目限值管理能够预先设定和录入参数的上下限，包括点值、曲线、直线、折线等类型，对试验数据进行判读、识别和故障报警。

（4）试验数据库。

①试验数据包。

对导入系统的试验数据包信息进行分类存储和管理，试验数据包分为通用参数、台架试验参数、实车试验参数、故障参数、维修保养参数共五大类。

通用参数包括试验装备、试验方法、试验数据来源、试验类型、试验环境参数、温度、场地描述、负责人等信息；

台架试验参数是指试验装备在台架试验过程中产生的试验数据，以每秒为单位进行采集，数据量大；

实车试验参数是指试验装备在实车试验过程中产生的试验数据，以每秒为单位进行采集，数据量大；

故障参数是指在试验过程中试验装备出现故障、停机时所记录的状态参数；

维修保养参数是指定期对试验装备进行维护维修时所记录的状态参数，该类数据多数情况下需要用户手动录入和确认。(www.xing528.com)

②试验数据树。

对试验数据库内的数据进行分类管理，大类别可分为台架试验数据和实车试验数据，或者将日期时间、试验装备、试验项目作为大类别；台架试验数据和实车试验数据又分别包含动力装置试验数据、传动装置试验数据和辅助系统试验数据。以此类推，以大类别再分级成小类别、小类别再分级为多个参数的方式，建立树形结构目录，能够以试验数据树形式进行展示。

试验数据树能够以多种维度和数据分类方式进行展示，便于用户浏览、查看或选用数据。用户能够任意勾选需要统计和对比的几个参数，界面可显示这几个参数的数值对比列表、统计图表等。

③试验数据导入。

系统能够识别和解码多种文件格式和多种数据类型，如HTML、CVS、TXT、Excel等；能够利用系统的数据协议接收和识别文件，并能够保证试验数据的完整性和保密性。

数据导入介质应能够支持多用形式，包括涉密优盘、光盘、传输协议等。

④试验数据转换。

系统对于导入系统的试验数据应进行基础的格式转换和处理，如清除错误和不必要的数据点、将十进制格式转为十六进制、将原数据转换为对数格式、将秒级的数据转化为毫秒级的数据；同时，能够对转化后的数据检查错误和判读。

（5）试验数据处理。

①数据超限判读。

对于在某个试验标准下某种试验方法进行试验的装备，对应某个试验项目下包含多个参数，每个参数能够对应标准均具有上下限要求。用户能够调用和加载该参数对应该试验项目的上下限，在系统配置中能够设定关键数值的区间，与该参数的实测值进行每个数据点的对比，识别超限数据点并高亮标示或者报警，能够自动提醒用户进行标记和修正。

例如，装甲突击车的台架试验过程中，所产生的某个动力装置性能数据耗油率，按照GJB 5464—2005《装甲车辆柴油机台架试验》的标准，在该试验项目中某个额定速度下耗油率不应超过0.65 kg/（10 N·h），低于0.3 kg/（10 N·h）时易出现故障。对该耗油率数据处理时，用户可调用耗油率的限制区间［0.65，0.3］，对超限的数据进行预警。

②试验数据计算。

对试验数据库中的各类数据，系统应能够提供常用的逻辑分析与计算功能，如平均值、极值、方差方根、计次计时计数，在系统中嵌入试验数据处理组件，自动带入台架和实车的原始数据、过程数据、测试值等，显示计算与分析结果。

对某个试验参数计算平均值，如计算油耗数据得到平均油耗值；能够对耗油率、速度和压力等参数进行加权综合算法，得到压比油耗；其他数据计算得到最长里程、最大功率、平均油耗、换挡次数等。

③试验数据图表绘制。

能够在试验数据树中勾选和调用需要的数据，按照需求显示为对比表格和曲线图。系统生成的图表可用于导出、打印、报告生成。

获取的各种格式的试验数据提供多种常用的图形绘制功能，如时间历程曲线、X-Y曲线、过程中的数据曲线、曲面、柱状图、云图、极图、饼图、3D图形等在线分析绘图功能。

通过试验数据处理组件，对图形进行操作，包括试验点数据增加、修改、删除、标记，试验曲线放大、缩小、回放，打印，导出图片，多组数据比较，数据分析等功能。

④试验数据回放。

对于时序的试验数据，能够在本系统中显示为回放曲线，模拟试验过程中数据采集状态，便于用户直观查看故障数据点和关键试验时间。数据回放曲线支持缩放、快进后退、定点查看等功能。

例如，轻型坦克在台架试验的耐久性试验中，以秒为单位采集了发动机转速数据，该试验项目的数据包导入系统后，用户可以使用试验数据回放功能将转速数据进行连续播放，形成模拟曲线。

（6）试验评价体系。

①试验评价类别。

试验评价体系包含动力传动舱指标体系（包含环境试验性指标、可靠性可维修性指标、传动舱基本性能指标等）、动力装置指标体系、传动装置指标体系、动力传动装置的匹配特性等。

②单次试验评价及综合评价。

系统能够对单次的台架或实车试验进行单次评价，也能够对多次台架或实车试验进行综合评价。按照评分模型，生成详细的评分表，显示分项得分表和综合评分。

试验评价过程所使用的数据来源包括：加载和调用试验数据处理和计算结果、原数据、额定参数；如果某些数据没有处理，调用时可自动处理；需要手动即时填写的数据，系统支持人工录入数据。

③通用评价模型。

在系统中构建试验装备的评价体系，嵌入多个试验装备性能指标的评价算法或模型，引用算法所涉及参数的试验数据及计算值、系数，得到该性能指标的评价值。用户可调用该试验装备的该性能指标在该试验项目的上下限，当录入性能指标的计算结果超限时，能够自动提醒用户或得出不合格结论。

④自定义评价模型。

评价模型运算通过调用评价指标库的个别指标及其权重数据，同时，在类似的通用评分模型的计算公式基础上进行修改或者直接调用，实现对新的或特殊的试验参数进行计算和评价的功能。

例如，在对轻型坦克的动力装置的压比油耗评价时，系统没有压比油耗评价模型，可调用耗油率和压力等参数的评价模型，自定义压比油耗评价模型并保存到系统，以便后续试验评价可以直接使用。

（7）试验评价报告生成。

①试验报告出具。

试验完成后，系统获取到该试验项目所有的试验信息和出具报告的类型与份数，根据设置的报告模板自动生成试验评价报告，如装甲装备可靠性增长试验动力装置系统评价报告。

对本系统生成的文件，按照设定的命名规则，在每个文件的封面生成条码，并在系统中提供该文档条码实现扫描查询的功能。

②报告模块配置。

对系统中需要的文档模板进行配置，提供Word、Excel或PDF等多种格式的生成方式。对模板中需要的元素类型如图片、表格、文本、目录、页眉页脚等，固定元素的录入和引用元素，提供灵活配置，通过生成组件，调用配置模板来生成要求样式的文件。在原有文件格式发生变动时，也可以方便地调整文档模板格式来实现最终文档格式的变化。

③数据字典。

维护系统中使用到的常用类型字段，如试验类型（1、2、3）、试验种类（1、2、3、4）等，供其他模块调用。

本系统数据类型包括动力系统、传动系统、辅助系统的温度、压力、振动、噪声、扭矩、转矩、转速、耗油率，等等。