试验信息化进入三维时代 3DMA助力试验可视化监控

在高端制造业试验过程中，如何使试验更加有序、安全、有效的进行，对试验进程、试验数据有效监控以及试验数据实时分析至关重要。因此试验监控手段和展现形式是各试验单位所重视并亟待完善的环节。

近期，在瑞风协同试验工场举行的“智慧试验——数据采集、台架试验、三维测控”软件应用技术交流会中，着重展示和体验了三维可视化试验数据监控与分析系统3DMA。

会上，3DMA结合Explab数据采集系统，采用三维虚拟漫游形式，真实生动的展现了对发动机台架试验和环境试验过程中：试验场景、现场监控、采集数据实时监控以及采集数据回放等强大的监控能力。结合TDOWTS试验数据单向导入系统，以数值、位移、旋转、大小、颜色、显隐等多种三维动态变化方式，直观的展现了，将数据从低安全级别网络，以物理单向无回馈方式，导入到高安全级别网络中的数据可视化监视分析功能。体验者以全三维视角，浏览试验场、进入试验楼、查看设备状态、监视分析实时数据、查看被试验件状态等。系统生动全面的展示企业试验能力，其智慧试验的实时协同、共享重用机制让与会者叹为观止。

一、3DMA系统简介

三维可视化试验数据监控与分析系统（3DMA）构建各厂商测试/控制系统试验的三维可视化环境，模拟真实试验场景，以数值、位移、旋转、大小、颜色、显隐等多种变化方式对试验进行监控、分析。3DMA支持主流试验采集仪器和设备，支持OPC标准，可以通过配置接入GE、Siemens、AB（Rockwell）、NI、Honeywell、Omron、Mitsubishi等各大厂商的试验采集仪器、工控设备和监控系统。

二、3DMA系统特色功能

1、可视化试验厂房

通过三维可视化技术和虚拟现实技术，对试验厂房进行真实展现，从试验厂房的外部环境、楼宇到试验厂房内部结构和试验台架、试验设备均可进行立体仿真展示，并可进行任意角度的调整及场景的切换。

2、可视化试验工艺

将虚拟现实技术有机融入到试验工艺流程，以真实试验厂房、试验台架等仿真场景为基础，对各个试验工位、关键仪器设备的外形结构、试验工艺原理进行生动呈现，实时反映试验工艺流程的运行状态。

3、实时数据展示

应用三维测点技术和虚拟现实技术对试验件构造形态进行逼真展现。系统通过数值、曲线、表盘、柱状图、瞬时值等12类23种数据监控控件，在试验件的三维模型上以数字、曲线、图形等形式实时展现关键试验参数和工艺参数。当试验数据超过报警时，系统会自动变换颜色、发出声音提示报警，并对试验件工作原理进行动态展示，实现基于数据驱动的试验过程实时仿真。

4、实时数据分析

实时趋势分析：通过绘制监测参数随时间的变化曲线，可以让操作人员了解当前试验设备和试验件的工作状态及未来的参数可能走向。趋势分析图主要有两种：

单参数趋势分析图，即单个参数随时间的变化曲线；

多参数趋势分析图，即多个参数随时间的变化曲线。

实时性能分析：通过自定义X/NY轴的性能参数，实现多参数交叉对比，直观的显示X轴参数对应Y轴参数的曲线。并且可以将理论数据和历史数据加载到同一坐标系中作为背景参考，与实时计算的性能数据进行比对，实时把控试验件性能与预估值和历史值之间的差异。性能分析图主要有两种：

单参数性能分析图，即单个参数对应某一参数的曲线；

多参数性能分析图，即多个参数对应某一参数的曲线。

实时判读分析：通过导入或下载定制的判据表，对当前试验数据进行判读运算，以表格形式实时显示判读过程中的各项参数以及判读的结果。

5、数据回放分析

试验进程中，试验现场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回放分析软件，以便及时的分析试验数据，指导现场试验。回放功能中，提供曲线、表格瀑布图等多种数据显示方式，并可以在回放过程中做快速定位、比较、分析处理。

三、3DMA系统应用展望

对于试验工作人员来说，3DMA系统的全三维监视控制功能，便于全天候、多方位的进行监视控制，节省人力物力；画面、声光、蜂鸣等多种预警和报警功能，便于从视、听多方位快捷高效精准的发现报警参数；丰富的可视化显示功能，例如：数值、曲线、报表、散点、柱状图、仪表盘等，便于动态直观准确的监视分析试验数据。因此，3DMA为智慧试验的全面感知和高效执行提供了信息化工具。

对试验管理人员来说，可以通过试验监控中心大屏幕集中监控各个内场和外场试验室的试验现场，也可以在任意一台授权计算机观察和分析数据，大大提高了对各试验全局性监控的能力，并辅助智慧试验的智能决策。

近来，某院研制的液氧煤油发动机，作为首批进入的国家战略工程项目，入选央视“国家品牌计划”形象公益广告，在中央电视台一套（CCTV-1台）滚动播出。视频中，三维可视化试验数据监控与分析系统3DMA系统荣幸出镜，体现了客户对3DMA系统产品的认可，也是对瑞风协同服务质量肯定。

在瑞风协同多年服务复杂产品研发试验信息化的建设经验积淀中，我们深刻体会研发试验的需求，对试验人员的困惑和需求感同身受，因此我们将持续努力去提高试验信息化的智能化和智慧化。秉承“务实进取、成就客户”的价值观，瑞风协同愿与您一起坚持不懈的传承、创新智慧研发的信息化技术，共同创造新一代智慧研发体系，迎来复杂产品研发更加辉煌灿烂的明天！