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先进复杂的装备,在设计、生产、使用和保障过程中产生和使用大量的的技术信息,如工程图纸、设计说明书、使用手册和维修手册等,这些技术资料是装备系统的重要组成部分,是支持使用操作、维护修理的重要工具和资源。传统上这些技术资料多以纸质为存储介质,虽有少量已数字化,但格式多不能互相兼容,大量的技术资料存在查询困难、不易携带与保存、难于更新等问题,不能适应现代先进设备的维修管理要求。具体体现在以下几个方面:

a、技术资料数量巨大,成本昂贵

b、 技术资料可用性差,效率低下

c、检修维护困难,时效性差

为解决上述问题,我们经过大量调研,采用了计算机虚拟现实技术(VR)和国际通用标准的IETM(交互式电子技术手册)技术开发出了为设备检修和维护人提供培训和辅助的《设备检修仿真培训系统》,以下简称“系统”。系统综合应用了计算机多媒体、数据库和网络等技术的优势,将内容繁杂的操作手册、维修手册等信息,按照有关的标准有机地组织管理起来,以最优化的方式将文字、表格、图像、工程图形、声音、视频、动画等多种信息形式显示在电子屏幕上,并以交互的方式进行查阅,将维修技术人员或系统操作人员所需的信息,精确地展现在使用者面前,以加速装备使用和保障活动的实施。系统不仅是作为一种电子手册,实现技术资料的数字化,也不仅是具有交互功能,实现技术资料的智能化,更重要的是IETM的数据格式采用目前国际通用的标准,实现了CALS(全寿命管理和全寿命信息支持)理念中关于产品技术数据的数字化、自动化和网络集成化。

系统组成

1、IETM管理系统

IETM管理系统用于IETM项目的总体规划与管理,主要功能包括:划分项目系统并定义系统码和信息码、分解技术资料(定义信息集合的数据??樾枨罅斜恚?、定义数据??楸嗦?、人员权限分配、组织与验证数据,以及按需动态发布、反馈信息处理等功能。

2、IETM编著系统

编著系统的设计目标是实现数据??榈拇唇?、编辑、预览以及系统信息的管理,包含用户登陆、数据??槲ぃ枋鲂孕畔⒛??、程序性信息???、维修计划性信息???、故障类信息???、图解零部件目录??椋?、图形/多媒体信息的制作、数据管理以及系统数据管理。详细功能??榻峁雇既缤妓?。

3、IETM阅读系统

阅读系统的设计目标是使技术人员能快速查找到当前维修任务所需的全部的、最新的技术信息。系统提供了灵活多样的信息访问方式,包括目录树导航、关键字查询、全文检索等。除此之外,系统还提供了用户验证、适用性过滤、资料更新管理、个人信息管理、资料更新和意见反馈等功能。详细结构功能图如图所示。

 

 IETM针对动车组的应用---检修交互式仿真培训系统(CRH OVERHAUL IETM1.0)   

1、系统概述  

本系统是第VITEM在高铁动车组领域的典型应用,它是在铁路局职教处、车辆处、动车客车段提出大量需求和准备了大量资料的基础上,和有着扎实的IETM技术储备和研发经验的北京腾实信科技有限公司密切合作的成果。该系统针对CRH2A动车组转向架三级修,涵盖转向架技术说明书、作业指导书、互动式检修流程、工装设备用法、标准试验方法、技术图纸、图片、视频文件、技术参数表格等内容,采用B-S网络结构,任意网内计算机浏览,设置学习、训练、考核模式,使检修作业人员直观、生动、有趣、便捷的掌握涉及转向架检修的绝大部分技能,从而提高业务素质,动车客车段也通过这种极为先进的信息化手段提升了设备检修质量、提高了培训效率和管理水平。

2、系统登陆   

界面如图所示。第一次使用时,首先要下载所需插件并进行安装,否则会影响页面打开速度。输入用户名与密码后,系统自动进行验证,只有在指定地址登陆的合法用户才能进入阅读系统。本系统设置有管理员和普通用户两种权限,只有管理员才能增添用户和进行其他相关设置。

本系统按照S1000D设计规范设计,操作界面采用标准的Web浏览器窗口,主要包括系统功能区、导航区、主内容显示、图表显示区等。页面结构如图所示。

3、适用性过滤

在下拉列表中选择手册类型和系统后,只显示该类型手册特定系统的技术资料的目录信息,如图所示。若手册类型选择“全部”,则显示所有技术手册中特定系统的信息。若系统选择“全部”,则显示某种类型技术手册中所有系统的信息。

4、手册目录树的导航

根据信息资料的分类,点击目录树中相应类型的名称,展开下级目录,即子类的标题列表,直到最后一级,显示技术资料标题,点击后在文字内容显示区显示文字内容,图表或多媒体信息显示在可视化显示区。本系统包含设备的技术说明书、维修计划、检修作业指导书、交互式工艺流程、故障排查、电气路仿真分析、零部件列表、通用工装设备、通用试验和检测方法等,在这些内容中包含:图纸、图片、表格、文字说明、视频文件、3D模型、虚拟交互操作内容等,

大部分内容都能互相链接,方便检索和查询。

5、系统目录树的导航

缺省情况下,所有技术资料按照手册类型进行组织,即显示“手册目录”。同时还提供了“系统目录”标签,显示技术资料的系统目录。此时技术资料按照所属系统归类,所有手册中相同系统的技术资料放在一处。系统的定义符合S1000D标准。详细的系统分类按照动车组各??楣δ芊治R?、辅助供电、供风制动、列车控制、信息传输、空调等。

6、技术资料的显示

此功能涵盖技术说明书、作业指导书等文字图表类形式。

A、布局

在目录区选择标题后,右侧内容区的布局有下列几种情况:

1)如果内容中只有文字信息,则图表显示区不出现。

2)如果内容中不仅有文字信息,还包含图表或多媒体信息,则出现图表显示区。

拖动边框,可以任意调整分区大小。导航区关闭后,点击功能区中的“目录”按钮,恢复导航区。

点击文字区的热字后,图表显示区的内容随之而变。

B、文字显示

标题有背景色,若标题文字前面有图标 ,表示该标题下面有内容,点击后图标变为 ,并显示下级内容(标题或段落)。

C、图表显示

图表显示区包括上半部的图表内容显示区和下半部的图表目录区。目录区根据当前技术资料的内容生成插图、表格、视频、图纸标签,标签页中为该类内容的目录。点击条目后在图表内容区显示相应内容。图表内容区下方工具栏提供了对当前显示图形的放大、缩小、旋转、图片原始尺寸、上下翻页等功能。点击图片后全屏显示。

D、警告内容的显示

若当前资料中包含警告、注意信息,则显示内容时弹出窗口显示。同时系统功能区中警告按钮可选。点击该按钮后弹出当前资料中包含的警告、注意信息。警告、注意窗口的样式符合S1000D标准,警告以红色窗口显示,注意以黄色窗口显示。

E、超级链接

内容区中的热字用蓝颜色显示,鼠标经过时变为手状。链接关系有三种:(1)当前显示内容内存在链接,用于文字之间的互相参考,点击后跳转到所参考的位置。(2)文字、图纸与图表或多媒体信息之间的链接,点击后右侧图表内容区显示相关内容。(3)与其它技术资料的链接,点击后整个内容区刷新,显示相应内容。

F、图形显示与操作

图形区提供了控制按钮,可对图形进行放大、缩小、旋转等操作,见下图。

7、交互式工艺流程

在目录区打开本功能,可进行动车组转向架检修工艺的虚拟操作,操作流程完全按照路局制定的作业指导书进行。

8、培训模式选择:

在交互式工艺流程功能中,可选择学习、训练、考核模式。

学习模式系统按照文字说明自动完成虚拟工艺步骤,此模式下学员除了掌握检修流程外还可学习组成转向架的零部件名称和相对位置,还可扩展了解零部件的编号、类别、生产厂家、材质等相关信息。

训练模式学员按照提示工艺流程分布操作虚拟部件进行模拟作业。

考核模式:没有提示文字,学员完全自主操作虚拟部件,完成后提交到系统后台从而得到考核结果。主要用于学员对自己学习和训练效果的自我评测,也可将成绩和操作记录存到数据库供管理员调用。

9、总体工艺流程展示

用于展示检修转向架车间、设备布局和整体流程的视频文件。

10、大型工装设备

类似作业指导书内容,描述检修转向架需要的通用或专用设备的操作规程,以及所涉及到的设备图片、参数表格、实物照片或3D模型,重点设备还包括虚拟展示操作方法和原理。

11、通用检测和试验

类似前述功能,描述检修转向架需要的通用检测手段和试验方法,包括交互式的虚拟操作流程。

 

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