交互式电子技术在计量测试领域的融合方向研究

 ,沈辉,金琳玮, ,马鹏

江南造船(集团)有限责任公司

摘要：交互式电子技术手册是以数字形式存储，采用文字、图形、表格、音频和视频等格式，以人机交互形式提供装备原理、操作使用和维修等内容的技术出版物，主要应用于各类军用装备的综合保障。计量测试领域中包含计量测试技术的执行标准管理，计量标准装置管理、维护、故障诊断与管理，被测计量器具履历管理、超差诊断等管理和应用需求。本文主要分析交互式电子技术手册在计量测试领域的设计和应用。

关键词：交互式电子技术手册;计量测试;图档数据

引言

被测计量器具在全寿命周期内，需要记录其故障原因、故障频率、维修记录，形成计量器具履历清单。在被测计量器具数量日益增加的情况下，使用传统的人工或电子表格手段记录计量器具的全寿命周期履历，会带来巨大的工作量，同时伴有数据混乱的风险。通过交互式电子技术手册的数据管理能力，将计量器具全寿命周期内的计量履历进行标准化管理，与曾经发生的故障、维修后测试结果进行关联，能够减少计量管理成本，大幅度提升管理效率。

1、交互式电子技术手册概述

根据定义，交互式电子技术是以数字形式重写《技术手册》的内容，并通过相关互动自由阅读，使用信息技术可将所获得的内容传递给系统操作员或维护人员。为了方便获取信息，数字化数据不仅需要联合管理，而且还需要以用户可以检索的形式提供。与多媒体数据库和主流数字文件不同，交互式电子技术并不完全依赖于特定平台，例如计算机或操作系统，可以产生不受限制的交流效应，使更多的人能够获得信息。交互式电子技术手册对用户界面有一个相对统一的标准，主要术语通常是图像、声音、文本、动画等，用户交互通常通过对话框进行。交互式电子技术手册应在存储数据之前对数据进行处理，将其分为不同的基本要素，然后通过逻辑关系连接这些要素，以便向用户提供更准确的数据，从而提高设备的使用速度，并确保整个工作顺利进行。与传统的纸质手册相比，交互式电子手册有几个好处:首先，交互式电子手册可以构成一个技术信息数据库，可以多次使用和更新，而更新纸质手册中的信息可能会很麻烦；其次，交互式在线培训可以纳入专家系统，从而提高故障跟踪能力，便于技术人员进行故障排除和维修；最后，交互式电子手册的最初部署成本似乎高于传统介质手册，但其优点在于重量尺寸小，便于携带和使用，这些都是根据测量设备的整个生命周期来衡量的。

2、IETM基本情况

根据S1000D系统的技术规格，IETM建立并发展了一个协调的技术出版物制作管理系统，该系统涉及原始数据收集、系统活动规划、结构编码规划、数据模块修改、模块重组、技术手册出版等。技术内容（技术插图、多媒体设备等）包括编写、管理、编辑、出版和用户反馈，使技术出版物整个生命周期内的各种任务实现自动化、丰富和自动化，从而使用户能够以交互方式查阅这些出版物，并以最佳方式向用户提供各种形式的信息，如文本、表格ietm的基本功下能如:（1）通用显示接口；（2）支撑《技术手册》结构浏览目录树；（3）浏览图形文字相对于浏览和浏览混合图形文字；（4）在手册内和手册之间建立以文字和图形的形式联系；（5）以相关信息显示设计；（6）可以支持语音、视频等多媒体格式；（7）能够通过文本交互、人机问答、自动过滤等方式进行故障排除和指导决策；（8）支持智能图形和动态链接、灵活的信息检索。交互式电子手册在目录的不同层次进行了搜索，并进行了内部文件的交换，使得其易于使用。

3、软件设计

3.1软件架构

交互式电子技术手册软件整体采用B/S架构，包含了质量手册、计量档案、检定规程等技术资料实体文件，为数据业务层提供材料和内容支撑。数据业务层分为图档转化、在线数据库和离线数据库三部分，它将实体文件内容向XML文档转化后映射至数据库表单，构成完整的交互电子技术手册数据库体系，响应SQL功能模块实现数据表单的编辑操作，将结果反馈到应用逻辑层。数据业务层的图档转化、在线数据库部分部署在服务器中，由交互式阅读器SQL模块进行网络调用;离线数据库部署在外场便携式设备中，在接入局域网时，通过表单融合功能，将本地表单更新，从而保证应用逻辑层的阅读器能正常运行。应用逻辑层接收表示层的用户指令，实现交互式电子技术手册的交互式培训、资料查阅、故障管理、计量管理等功能，再将功能结果反馈至表示层中，这构成了表示层和数据业务层之间的桥梁。表示层位于三层结构的最上层，通过浏览器Web页面与用户直接进行信息交互，实现系统数据录入和信息结果的呈现。

3.2交互式阅读器

交互式阅读器是交互式电子技术手册的前台界面，是用户的视觉、听觉和功能操作接口。交互式阅读器软件架构遵循“功能独立”和“结构独立”的模块化设计原则，提高模块内聚合度，减少模块间耦合，降低模块接口复杂度，更便于软件的开发与维护。交互式阅读器具备UI模块、功能模块、数据管理模块、资源调度模块和接口模块，能够实现以下功能:(1)UI模块通过调用Web服务，完成用户和交互式电子技术手册间操作、信息和数据的交互，并将其传递至功能模块。(2)功能模块能够响应用户交互需求，实现交互式培训、资料查阅、故障管理、计量管理和系统配置等功能。(3)数据管理模块实现数据库表单的编辑操作，沟通数据库和功能模块之间的数据桥梁。(4)资源调度模块建立软件模块间数据和信息资源的映射关系，转换各软件模块特征数据内容并进行分发，是软件模块的资源管控模块。(5)接口模块是交互式阅读器与系统服务、数据库和其他应用之间的数据接口，通过标准通信规则完成数据和资源的传输，支撑交互式电子技术手册功能的实现。

3.3广泛的技术基础，制定合理的发展计划

初始的S1000D系统是由AECMA文档工作组建立的，该工作组由AECMA用户计算机产品技术支持委员会的成员组成。随后，技术文档的布局与添加的DWG文件(AutoCAD计算机辅助设计软件和用于从AutoCAD软件保存设计数据的专用文件格式)相一致。当然，正是在权威组织加入的基础上，在航空领域继续尽可能广泛地适用非正式国际标准ATA100。利用ATA100作为协调军民文件的来源，从而促进会员国之间标准的统一，从而为航空设备的研究、开发和生产建立了一个普遍适用的共同标准。目前，S1000D已成为管制全球航空、导航和地面设备技术出版物的重要技术标准。而且，根据tpsmg的发展路线，不难看出S1000D的发展和改进将是一个持续的过程，例如2006年10月发布2.3版，以满足民用航空的基本需要。3.1版已于2008年升级。

3.4应用于测量设备的维护修理

交互式电子手册采用三维建模技术，以图示目录的形式介绍了设备组件，可以更直观地展示设备内部结构原理和安装连接，使维修人员能够确定维修方向，而无需拆卸设备。维修过程中，可利用交互式电子手册中的虚拟维修仿真技术对故障部件进行虚拟切割，维修人员采用智能故障排除技术，根据交互式电子手册中的故障代码定位故障位置。这种方法大大提高了故障排除的成功率，并降低了修复过程中出现定位错误的可能性。交互式电子手册中有大量设备故障数据信息，维护人员可以编制相应的故障排除流程图，实现有效的维护工作支持功能。

结束语

交互式电子技术手册在计量测试领域方面的应用，将传统的计量管理方式向标准化、信息化、数据化转变，缩减维护成本，将计量管理水平提升到一个新的台阶，推动了计量测试领域的综合保障快速发展。交互式电子技术手册成功外延应用至计量测试领域，表明该技术不仅不会局限于装备的保障，而且能够实现跨平台、跨专业、多维度、多技术融合的综合应用，为其跨领域的应用提供了参考。

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