曲秀秀,周建華,呂天波,種強
(中國航發(fā)沈陽發(fā)動機研究所,遼寧沈陽110015)
IETM在艦艇燃氣輪機PMA中的應用研究
曲秀秀,周建華,呂天波,種強
(中國航發(fā)沈陽發(fā)動機研究所,遼寧沈陽110015)
信息技術的發(fā)展推動了大型裝備維修保障技術的進一步發(fā)展,其中,交互式電子技術手冊(IETM)和便攜式維修輔助(PMA)技術的出現,更是極大地提高了裝備的戰(zhàn)備完好性,降低了裝備使用和保障費用。簡要研究了將IETM應用于燃氣輪機PMA設備的方法,重點講述了IETM的開發(fā)和PMA系統(tǒng)的設計實現方法。研究表明,該項應用既滿足了艦艇燃氣輪機海上保障的使用需求,同時,也提高了燃氣輪機的維修保障能力。
燃氣輪機;PMA;交互式電子技術手冊;大型裝備
大型裝備的維修保障水平直接決定了其使用性能,如何方便、快捷地檢測。維修裝備,已經成為各個使用單位高度重視的問題。21世紀的裝備仍然將強調全壽命、全系統(tǒng)和全費用管理,這將促使裝備的維修保障體系向著綜合化、實用化、信息化、智能化和微觀化等方向發(fā)展。交互式電子技術手冊IETM(Interactive Electronic Technical Manual)、便攜式維修輔助PMA(Portable Maintenance Aids)、自動測試系統(tǒng)及設備ATE(Automatic Test Equipment)、遠程保障等技術的出現,更是極大地提高了裝備的戰(zhàn)備完好性,降低使用和保障費用。因此,本文研究了PMA系統(tǒng)的設計方法,并與IETM結合使用,以滿足艦艇燃氣輪機海上保障的使用需求,提高現場的維修保障能力。
IETM(Interactive Electronic Technical Manual,交互式電子技術手冊)綜合應用了計算機多媒體、數據庫和網絡等技術的優(yōu)勢,將內容繁雜的操作手冊、維修手冊等信息,按照有關標準有機地組織管理起來,并以最優(yōu)化的方式將文字、表格、圖像、工程圖形、聲音、視頻/動畫等多種信息顯示在電子屏幕上,并以交互的方式查閱,將維修技術人員或系統(tǒng)操作人員所需的信息精確地展現在使用者面前。
IETM最早是由美國國防部于1992年提出需求并研究、開發(fā)的,現已成為美國等許多發(fā)達國家所推行的CALS(持續(xù)采辦與壽命周期保障)戰(zhàn)略的重要組成部分,也是裝備保障信息化技術研究和應用的熱點之一。經過多年的發(fā)展,IETM經歷了5個級別的發(fā)展,即電子索引頁面圖像、電子滾動式文檔、線性結構的IETM、層次結構的IETM、綜合數據庫IETM,目前正向著網絡化、智能化的方向發(fā)展。
海軍艦船經常遠離基地執(zhí)行海上作戰(zhàn)、訓練任務,使得艦艇燃氣輪機綜合保障工作與飛機保障工作完全不同,其重點和難點在海上。由于艦員維修任務工作量大且難度高,需要大量的參考文件為艦員維修提供技術支持;再加上艦船上的空間十分有限,不可能攜帶過多的資料和設備。為了改善這種情況,研制一款適應海洋環(huán)境、可移動便攜式輔助設備是非常必要的,而PMA就是這樣一種允許技術工人和工程師現場分析、解決裝備問題的交互式維護工具。維修人員可以根據工作現場維修作業(yè)和設備現狀,使用PMA快速獲取可視化資料和詳細的技術數據,為故障診斷和隔離、指導維修提供快速響應的輔助支持。
某型燃氣輪機PMA系統(tǒng)的研制是在.NET Framework開發(fā)平臺下,采用C#高級面向對象開發(fā)語言,使用Microsoft Visual Studio專業(yè)編程工具構建而成的。PMA系統(tǒng)設計主要包括用戶管理模塊、技術資料模塊和輔助工具模塊。
2.1 用戶管理模塊
用戶管理主要考慮的是系統(tǒng)安全性,區(qū)分不同用戶權限,實現對用戶的分級管理,通過“登錄主界面”來控制。在設計“登錄主界面”時,根據用戶權限設置要求,PMA開機后不進入Windows界面,直接進入PMA系統(tǒng)“登錄主界面”。登陸窗口設置“管理員用戶和普通用戶”登錄。普通用戶登陸后進入“技術資料主界面”,可以使用IETM、多媒體教學視頻、電子書教材、攝像頭錄像與照相、錄像視頻照片查看、觸屏校正、U盤文件導入等功能,但是,無法操作PMA內部文件,即普通用戶只有對PMA的使用權,無修改權。各個用戶錄像、照相、文件導入都會儲存在各自的文件夾內,相互之間沒有影響,方便管理員管理。普通用戶實行單一用戶單一密碼,各個普通用戶可以更改自己的密碼。管理員用戶登錄后即可進入Windows操作系統(tǒng)文件,對PMA內裝載的應用軟件進行訪問和維護,同時,可以查看、增加、刪除普通用戶以及設置普通用戶的權限。
此外,在登錄界面內還設有關機和重啟系統(tǒng)按鈕,各用戶可自行修改密碼,但管理員用戶可管理普通用戶。
2.2 技術資料模塊
技術資料主要包括交互式電子技術手冊(IETM)、多媒體維修培訓視頻和燃氣輪機培訓系列教材,這些資料的查看都通過“技術資料主界面”來實現。
2.2.1 交互式電子技術手冊(IETM)
IETM內容涉及燃氣輪機的基本概況、結構原理、維護保養(yǎng)知識、拆裝教程、故障隔離等技術信息,為用戶提供相應的數據參考,這也是PMA系統(tǒng)的技術核心。
IETM實現的功能主要包括:數據模塊內檢索和全文檢索;數據模塊之間實現相互鏈接,內容片段之間實現相互鏈接;對警告、注意、注等以高亮方式統(tǒng)一標識;矢量圖可實現無限放大、縮小和圖文互動熱點鏈接等功能;系統(tǒng)原理利用FLASH動畫,便于對系統(tǒng)原理的理解;三維模型虛擬現實,可實現放大、縮小、旋轉、隱藏和剖視功能;復雜維護操作的視頻指導;用戶在IETM中添加自己的備注或意見;更改的內容高亮顯示;常見故障隔離指導。
交互式電子技術手冊改變了傳統(tǒng)紙張型技術手冊在出版、使用、保管、儲存等各方面的不便,節(jié)省紙質手冊翻閱查找的時間,加快保障人員執(zhí)行任務的速度,提升維修效率。
2.2.2 多媒體維修培訓視頻
多媒體維修培訓視頻包括燃氣輪機原理動畫演示、燃氣輪機部件系統(tǒng)介紹、日常維護操作演示、常見更換件的操作演示、燃氣輪機在艦船上的安裝演示等內容,主要是燃氣輪機使用維護人員開展內部教學和自主學習使用。
2.2.3 燃氣輪機培訓系列教材
燃氣輪機培訓系列教材內容主要包括:燃氣輪機基礎知識、燃氣輪機原理和結構、運行和控制、燃氣輪機使用和保養(yǎng)、燃氣輪機常見故障診斷和排除等。這是專為用戶提供的培訓教材,便于用戶了解和掌握燃氣輪機結構、原理、使用、維護和故障排除等方面的知識,使艦艇綜合保障工作理論與實踐的結合更加規(guī)范化,從而提高艦艇燃氣輪機使用和保障工作的質量,提高裝備的作戰(zhàn)效能。
2.3 輔助工具模塊
根據設計和使用要求,PMA目前已實現了錄音、攝像、查看文件、觸屏校正和數據存儲功能。用戶可通過錄音、拍照來記錄燃氣輪機故障現象和維修狀態(tài)。另外,作為存儲設備,它還可以存儲燃氣輪機運行數據,方便后續(xù)分析使用。
配有IETM的PMA作為國內首次專為海軍艦船動力研制的便攜式維修輔助裝置,與國際先進綜合保障技術水平同步發(fā)展,不僅可以滿足艦艇燃氣輪機的使用保障需求,而且使海軍國產艦艇燃氣輪機裝備全壽命綜合保障工作邁上新臺階。IETM與PMA的結合應用更是有效提高了海軍部隊對艦艇燃機使用、訓練、維修和保障的能力和效率,對保障海軍裝備戰(zhàn)備的完好性、提高戰(zhàn)斗力有十分重要的意義。
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〔編輯:白潔〕
U674.7+07
:A
10.15913/j.cnki.kjycx.2017.15.155
2095-6835(2017)15-0155-02
曲秀秀(1985—),女,山東德州人,碩士研究生,工程師,現從事工作方向是發(fā)動機維修保障。