高春林

(海軍上海地區(qū)裝備修理監(jiān)修室，上海 200136)

近年來，隨著我海軍高新技術(shù)武器裝備數(shù)量的不斷增多，艦艇航跡不斷向深藍(lán)延伸，艦艇裝備也展現(xiàn)大量信息化特征，集多種新技術(shù)、新材料、新工藝于一身，向智能化、精確化、自動(dòng)化方向發(fā)展，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求高，保障程序嚴(yán)格規(guī)范，運(yùn)行機(jī)理非常復(fù)雜，維修保障和故障診斷難度大。傳統(tǒng)的裝備維修保障手段和保障模式已明顯滯后于裝備發(fā)展和遂行任務(wù)的需要。如何加快我軍艦船裝備信息化建設(shè)的進(jìn)程，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)裝備現(xiàn)代化建設(shè)的跨越式發(fā)展，是擺在我們面前一個(gè)現(xiàn)實(shí)而又迫切的問題［1］。本文以開展艦艇裝備溫度、振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的在基地范圍內(nèi)整合運(yùn)用為例，對(duì)如何應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，推進(jìn)艦艇裝備保障信息化建設(shè)，提高基地級(jí)裝備保障能力做一探索分析。

1 設(shè)計(jì)思路

1)在同類型艦艇上使用統(tǒng)一的溫度、振動(dòng)等工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，開發(fā)數(shù)據(jù)分析軟件，通過記錄各設(shè)備自身運(yùn)行以及工作 (溫度監(jiān)測(cè)、振動(dòng)幅度、故障診斷等)狀態(tài)信息，并將存儲(chǔ)的信息通過USB接口設(shè)備自動(dòng)下載，導(dǎo)入數(shù)據(jù)分析軟件，自動(dòng)完成項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)、分類、故障狀態(tài)等報(bào)表信息，以及人工加載設(shè)備故障、原因及排除記錄，錄入單艦裝備使用及保障數(shù)據(jù)庫。

2)通過長期對(duì)艦艇裝備工作狀態(tài)和故障的監(jiān)測(cè)、收集、整理分類，在現(xiàn)有信息系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量管理體系基礎(chǔ)上，完善相關(guān)數(shù)據(jù)、接口標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范和修理項(xiàng)目管理規(guī)范，統(tǒng)一規(guī)范技術(shù)平臺(tái)和數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，形成共享數(shù)據(jù)庫，并建立統(tǒng)一的艦艇修理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。為信息系統(tǒng)的整合和建設(shè)，實(shí)現(xiàn)信息資源“軟實(shí)力”共享打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，使保障和維修資源走向“一體化”的高效發(fā)展軌道上來。

3)基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，搭建基地級(jí)同型號(hào)艦艇裝備溫度、振動(dòng)等數(shù)據(jù)的交換平臺(tái)和集中處理中心，實(shí)時(shí)采集、整理和匯總各艦艇裝備狀態(tài)數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)分析軟件，實(shí)現(xiàn)艦船裝備狀態(tài)的全程監(jiān)管，建立裝備數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)查詢和分析監(jiān)控平臺(tái)，充分利用信息化技術(shù)，為統(tǒng)籌開展基地級(jí)裝備保障提供科學(xué)、有效依據(jù)。

2 單艦裝備使用及保障信息系統(tǒng)

艦艇裝備使用及保障信息系統(tǒng)支撐體系，由軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)構(gòu)成，如圖1。

圖1 艦艇裝備使用及保障信息系統(tǒng)支撐體系

隨著測(cè)控嵌入技術(shù)的發(fā)展，軟件系統(tǒng)均嵌入硬件模塊中一體化工作。在艦艇裝備使用及保障信息系統(tǒng)中，包括信息存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析軟件、信息數(shù)據(jù)庫的軟件系統(tǒng)與具有高可靠性和良好維修性的硬件系統(tǒng)相結(jié)合，互相支撐，以實(shí)現(xiàn)其裝備日常、戰(zhàn)訓(xùn)應(yīng)急保障故障定位，備件更換訓(xùn)練輔助等功能。

2.1 單艦溫度、振動(dòng)等工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

采用現(xiàn)代虛擬儀器測(cè)控技術(shù)與微型計(jì)算機(jī)技術(shù)，設(shè)計(jì)開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的艦艇用溫度、振動(dòng)等監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，裝艇使用。

1)系統(tǒng)組成。主要由負(fù)責(zé)設(shè)備溫度、振動(dòng)監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)和匯總、分析的上位機(jī)系統(tǒng)和負(fù)責(zé)溫度及系統(tǒng)工作狀態(tài)顯示的下位機(jī)系統(tǒng)，以及作為溫度、振動(dòng)的傳感器組成。

2)工作原理。系統(tǒng)原理如圖2所示。

系統(tǒng)測(cè)量工作原理是各測(cè)點(diǎn)溫度或振動(dòng)傳感器傳來的信號(hào)，在測(cè)控模塊軟件的控制下經(jīng)過信號(hào)調(diào)理后再進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理、存儲(chǔ)，并通過串口將溫度信號(hào)通過MCU顯示微處理單元直接顯示在顯示模塊上，完成傳感器溫度或振動(dòng)信號(hào)的持續(xù)測(cè)量、顯示以及測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)［2］。

要求系統(tǒng)自帶時(shí)鐘系統(tǒng)，可以將采集到的數(shù)據(jù)附加上時(shí)間信息。自動(dòng)采集存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以通過EXI機(jī)網(wǎng)口導(dǎo)出，進(jìn)行匯總分析，為基地級(jí)裝備保障提供數(shù)據(jù)支持。

圖2 系統(tǒng)原理圖

2.2 可靠性研究

產(chǎn)品的固有特性主要由產(chǎn)品設(shè)計(jì)決定。在艦艇裝備保障的根本是產(chǎn)品的戰(zhàn)備完好性，其關(guān)鍵在于產(chǎn)品的高可靠性和良好維修性。

將可靠性MTBF指標(biāo)和維修性MTTR指標(biāo)納入產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格書中，促使產(chǎn)品設(shè)計(jì)要將可行性和維修性等技術(shù)要求納入產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造。并通過高溫、低溫、振動(dòng)、沖擊、鹽霧等環(huán)境試驗(yàn)以及電磁兼容試驗(yàn)進(jìn)行考核驗(yàn)收;通過內(nèi)場(chǎng)、外場(chǎng)產(chǎn)品使用故障及維修信息的統(tǒng)計(jì)進(jìn)行可行性數(shù)據(jù)積累;通過產(chǎn)品故障指示、更換部件等驗(yàn)證維修性指標(biāo)。

3 基地級(jí)裝備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及保障信息系統(tǒng)構(gòu)成

基地級(jí)裝備使用及保障信息系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)化工程，包括艦艇級(jí)保障能力、支隊(duì)級(jí)保障能力以及艦艇廠修保障等，各部門之間相互配合，相互支撐，信息共享，使保障需求和維修資源真正走向“一體化”，從而達(dá)到利用信息化［3］技術(shù)提升部隊(duì)裝備保障能力和水平的目的。基地級(jí)艦艇裝備狀態(tài)及保障信息系統(tǒng)示意圖如圖3所示。

4 結(jié)束語

建立艦艇裝備溫度、振動(dòng)等工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，基地范圍內(nèi)收集、積累艦艇裝備工作狀態(tài)、故障診斷等數(shù)據(jù)，建立單艦和基地同型號(hào)裝備保障數(shù)據(jù)庫，使用數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析，加載備件管理系統(tǒng)、設(shè)備制造及承制單位信息和承修廠修理信息，合理統(tǒng)籌優(yōu)化保障資源，能夠有效提升基地裝備保障能力和水平，保證艦艇部隊(duì)裝備戰(zhàn)斗力的有效發(fā)揮，從而滿足國防建設(shè)需求，具有重大的國防軍事效益。

圖3 基地級(jí)艦艇裝備使用及保障信息系統(tǒng)示意圖