Dewesoft

Največji preskusni sistem za pridobivanje podatkov v indijski vesoljski industriji je Dewesoftov 2264-kanalski integriran sistem za kondicioniranje signalov in zajem podatkov.

Sistem je zasnovan za objekt za strukturno testiranje (Structural Test Facility), prvi te vrste v okviru kompleksa za raziskave pogona Indijske organizacije za vesoljske raziskave v Mahendragiriju, Tamil Nadu v Indiji. Podjetje Innovative Solution je predlagalo Dewesoftovo rešitev, ki naj bi se uporabljala predvsem za statično in dinamično strukturno testiranje kupol nosilnih raket ter za notranje pritrdilne elemente za stabilizacijo nosilnosti.

Pogonskemu kompleksu ISRO (IPRC) je bila zaupana naloga konfiguracije naprave za zajem podatkov za izvajanje testov za zagotavljanje strukturne celovitosti različnih podsistemov nosilne rakete. Za izpolnjevanje te zahteve je bil ustanovljen objekt za strukturno testiranje – Structural Test Facility (STF).

Slika 1: Pogonski kompleks ISRO

Najsodobnejša instrumentacija, ki se osredotoča na integrirano kondicioniranje signala in dinamično pridobivanje podatkov je predlagana za pridobivanje kritičnih parametrov, kot so:

• obremenitev,
• temperatura,
• pritisk,
• premik,
• napetost,
• itd.

Kabelska terminalska soba (CTR), ki se nahaja skoraj 400 m od kontrolne sobe, hrani module za klimatizacijo, medtem ko je kontrolna soba opremljena s strežniki, prikazovalnimi vozlišči itd.

Prvi glavni obseg sistema je simulacija in kartiranje zanesljivosti vplivnih parametrov med stabilizacijo leta. Drugi obseg je splošna strukturna celovitost zaradi ključnih neskladij v okolju med fazami ločevanja stopenj ali med orbitalnimi dinamičnimi prilagoditvami z uporabo pomožnih potisnikov.

Slika 2.:Preizkušanje pogonskega sistema pri Indijski organizaciji za vesoljske raziskave (ISRO).

Strateški parametri preskušanega vzorca, ki jih je treba pridobiti, vključujejo:

• lestvico deformacije glede na zasnovan model FEA,
• toplotno upornost za spremljanje zanesljivosti varovalk v komori,
• stabilizacijo obratovalnega tlaka v pogonskih vodih in
• kritični aksialni premik na določenih mestih.

Ker bodo vsi izvedeni testi v velikem obsegu in na dragih virih, je zelo pomembno zagotoviti, da v prenesenih podatkih v strežnik in nadzorne sobe ne pride do odstopanj ali izgube podatkov.

Slika 3: Shema podatkovne povezave s testnim stojalom

Načrtovanje shranjevanja podatkov je pomemben dejavnik glede na ogromno število analognih kanalov, visoko stopnjo vzorčenja in vozlišč, kjer so shranjeni podatki. V skladu s podatkovno kritičnimi standardi, ki jih določi institucija, morajo biti pridobljeni podatki shranjeni na več lokacijah:

• na vsakem sistemu za pridobivanje in nadzor podatkov SIRIUS R8rt lokalno,
• na lokalnem konfiguracijskem sistemu v CTR,
• preneseno po omrežju za shranjevanje v glavnem in redundantnem strežniku,
• in v prikazih vozlišč odjemalca, kjer morajo biti arhivirani podatki na voljo za pridobivanje in naknadno obdelavo.

Upravljanje baze podatkov vključuje pretvorbo inženirskih enot, konfiguracijo z ustreznimi opisi kanalov, oznakami in konstantami skaliranja/parametrov za pretvorbo.

SPLETNA IN NESPLETNA OBDELAVA PODATKOV

Način prikaza grafičnih in številčnih podatkov v spletnem načinu je moral biti zelo prilagodljiv, kot so uporabniško definirane posodobitve podatkov, sprožitev dejanj na podlagi časovnega dogodka, barva podatkov po meri, indikacija preobremenitve itd.

Naknadna obdelava pridobljenih podatkov se izvaja tudi v povezanih vozliščih. Glavna analiza naknadne obdelave vključuje:

• Spektralna analiza moči na grafih napetosti.
• 3D konturne risbe za ekstrakcijo frekvenčne referenčne krivulje.
• Kombinacija več poskusov podatkov za primerjavo.
• Izdelava kumulativnih poročil o preskusih.

Poleg tega je imel ISRO tudi kode za obdelavo izbranih parametrov glede na pogoje okolice. Testi so bili načrtovani za daljše trajanje. Zdravstvene parametre sistema, kot so poraba pomnilnika, temperatura sistema, obremenitev večjedrnega CPU-ja, shranjevanje itd., je bilo treba nenehno spremljati in alarmirati v primeru kritičnih stanj, ki zahtevajo manj človeškega posredovanja.

Obsežna diagnostika napak in opozorilni sistem v Dewesoftu sta se prav tako izkazala za zelo koristno za pravilno upravljanje podatkov že med pridobivanjem le-teh. Poleg tega so vozlišča prikaza povezana z omrežnimi tiskalniki v skupni rabi, da samodejno generirajo poročila, ko so končana s pridobivanjem in naknadno obdelavo.

OBSEG PROJEKTA

Celoten sistem je v glavnem razdeljen na tri glavne postaje:

• Kabelska terminalska soba,
• Nadzorna soba 1, in
• Nadzorna soba 2.

Kabelska terminalska soba (CTR) vsebuje vse konfigurirane sisteme za zajem podatkov. Konfiguracija je naslednja:

• 1888 kanalov v 15x SIRIUS R8rt rack

Slika 4.: Zajem podatkov Dewesoft SIRIUS R8rt in front-end sistem v realnem času

• 376 kanalov v 4x IOLITEr rack

Slika 5.: Dewesoft IOLITE R12 19-palčni sistem za zajem podatkov in nadzor

Poleg tega CTR vsebuje konfiguracijski sistem in omrežna stikala za usmerjanje glavnih in redundantnih podatkov v nadzorne sobe.

Podatkovna povezava med CTR in kontrolnimi sobami je razširjena prek kablov OFC za 400 metrov. Nadzorna soba je tam, kjer so nameščene glavne in redundantne strežniške enote, ki se dalje distribuirajo na več drugih sistemov, ki so označeni kot prikazovalna vozlišča.

Več kot 12 kilometrov (7,46 milje) kablov je bilo speljanih od senzorjev prek več 96-jedernih visokotemperaturno odpornih PTFE pletenih kablov do kabinetov za instrumente v sobi za zaključevanje kablov, kjer so nameščeni sistemi za zajem podatkov. Ozemljitvene povezave so bile zagotovljene ločeno in zaključene s standardnimi 108-pinskimi Weidmüller konektorji ISRO. Nato se kabli napeljejo v kabinete in po potrebi podaljšajo za povezavo z ustreznimi kanali v sistemu za zajem podatkov R8rt & IOLITE.

SISTEMSKI VMESNIKI

Slika 6.: Shema kabineta za preskusne naprave s pogledom od spredaj s celotno napeljavo kablov.

VLOGA DEWESOFTA IN PRIHODNOST PROJEKTA

Innovative Solution in Dewesoft, so tehnično in komercialno delali na projektu več kot tri leta. Celotna rešitev, od koncepta do zagona, z upoštevanjem varnostnih/standardnih norm ISRO, je bila velik izziv.

Tehnična vključenost inženirjev sega od načrtovanja do izvedbe na terenu kot tudi testiranja. Delo vključuje izbiro strojne opreme za zajem podatkov, izbiro komunikacijskih/podatkovnih kablov, načrtovanje tlorisa, učinkovito usmerjanje in načrtovanje zaključnih modelov kablov. Celoten sistem je bil implementiran na terenu s fleksibilnostjo dostopnosti ter enostavnostjo identifikacije in vzdrževanja. Objekt za strukturno testiranje je predviden za desetletno obsežno testiranje torej do načrtovane nadgradnje na takrat primernejši sistem. Dewesoft je tudi predhodnik še večjega objekta v gradnji, ki naj bi deloval z več kot 15000 kanali za pridobivanje podatkov.

 

Povzeto po: Shaji G., direktor Innovative Solution, Chennai, Indija
Izvirni članek:  https://dewesoft.com/sl/case-studies/obsezno-letalsko-in-vesoljsko-strukturno-testiranje