TDMS
飞机技术资料数据化管理系统
TDMS (Technical Document Management System),即飞机技术资料数据化管理系统, 可全面高效实现机务工程维修中有关工程技术资料整个生命周期(接收/产生、编辑/修订、审批应用版本控制、存档等)的计算机化管理
简介
TDMS (Technical Document Management System)符合国际航空运输电子数据交换标准,并采用“客户机/应用服务器/数据服务器”和互联网发布(Web Delivery)的体系结构技术,为全新的标准化管理流程系统。
重点介绍
TDMS电子化的集中管理模式,彻底消除了纸张人工管理模式的种种弊端,提高了资料的可用性、适航性和利用率,减少了人为的差错。不仅减轻了维修部门人员的工作强度、改善了工作流程,还降低资料购置及管理费用、减少飞机停场时间、降低维修费用,为航空公司带来明显的直接经济效益的同时,也带来更大的间接的经济效益,管理效益和社会效益。这种管理手段上的革命性突破,更新了传统的理念。
TDMS的建设符合航空业技术资料管理的发展要求,使南航技术资料管理达到世界先进水平。
TDMS(维修技术资料管理系统),该系统曾获得南航2001年科技进步一等奖及国家民航总局科技进步二等奖。
先进技术
TDMS是国内航空公司首家采用电子化维修的数据系统,该系统采用ATA电子技术资料标准(ATA2200),在借鉴国外航空公司经验的基础上,由南航计算中心在2000年开发完成。该系统覆盖了整个南航的机务维修和飞机维修基地,覆盖了所有机型,给南航提供了机务可持续发展的标准平台,提高了维修技术资料的准确性、有效性和适航标准,使南航在技术资料管理方面达到了世界先进水平。
TDMS融合了Client/ApplicationServer/DB Server三层结构,以及Web/Browser两种体系,应用系统运行于南航内部Intranet上,波音、空中客车、发动机生产厂家及FAA、CAAC等部门提供的各种技术资料和技术通告,经过系统提供的数据转换/校验功能,可转换成统一的格式并装载到系统中。利用这些格式规范的技术资料,机务维修部门可以实现资料的版本管理、修订、出版、网上发布、服务通告(SB/SL)的全电子化评估,工程指令(EO)、工卡及维修方案(MS)编写审核出版、指令执行情况的统计以及飞机远程的诊断。
TDMS分为资料管理/发布、SB/EO工作流管理、工卡/工作流管理、MS系统和接口、飞机维修支持五大模块。其中,飞机维修支持系统(AMSS)是一个维修专家系统,它在功能上相对独立于TDMS的其他模块,该系统基于飞机机载计算机和地面支持网络,通过地、空数据链所形成的网络,利用地面的飞机维修信息数据库、技术支持、决策管理系统,及时处理飞机机载设备所采集的各类实时状态数据,建立地面与飞机的人机交互系统。AMSS系统建立故障数据库,根据模式诊断原则,建议新发生故障的维护步骤,使飞机的远程诊断成为可能,从而减少了故障排除时间(TDMS系统功能结构如下图所示)。
使用效果
南航采用TDMS后,资料管理正在逐步过渡到24小时在线服务模式,同时保证了EO、工卡等重要维修资料的及时有效性,还减少了人为差错。根据维修部门的统计,仅A320B777两种机型使用TDMS后,一年可以节省纸张及微缩胶卷费用约22万美元; 维修手册的修订和更新周期从7天缩短到3天; 根据定检级别,每架飞机平均每次定检至少节约10个工时,按照目前80架飞机的维修工时费计算,每年可节约维修费用近230万元。
文件格式
TDMS(Technical Data Management Streaming)文件是NI主推的一种二进制记录文件,它兼顾了高速、易存取和方便等多种优势,能够在NI的各种数据分析或挖掘软件之间进行无缝交互,也能够提供一系列API函数供其它应用程序调用。
TDMS的逻辑结构分为三层:文件(File)、通道组(Channel Groups)和通道(Channels),每一个层次上都可以附加特定的属性(Properties)。程序员可以非常方便地使用这三个逻辑层次定义测试数据,也可以任意检索各个逻辑层次的数据,这使得数据检索是有序的、方便存取的。
TDMS文件的内部结构(物理结构)如图 25所示,实际上程序员无需了解该部分内容就可以利用相关的API函数进行TDMS文件的读写,因此这里只作简单的介绍。TDMS内部结构的核心是segment,当数据被写入到segment中时实际上是新建了segment。各个segment中包含的主要数据段的含义如下所示。
Ø ToC Bitmask:这是一个32位的整型数据段,它表示该segment是否包含meta data、raw data。
Ø Version number:表示segment的版本,这可以确保兼容一些旧的TDMS文件版本
Ø Next segment offset:表示下一个segment的偏移字节。
Ø Raw data offset:表示Raw data的偏移字节。
Ø Meta Data:三个层次的属性存储字段。
Ø Raw data:实际的raw data存储字段。
这种物理结构也就决定了TDMS文件的随机存取特性,当程序员只希望读取raw data而并不关注属性时,此时可以利用raw data offset直接获得raw data信息而无需关注Meta Data信息。正如前面所述,往TDMS中添加信息时实际上是添加了新的segment,因此无需关心segment之前的内容是什么,也就确保了写TDMS文件的速度与TDMS文件的大小无关,保证了高速存取。值得注意的是,TDMS物理结构中的segment与其三层次逻辑结构没有任何关系。可能一个通道对应着多个segment,也可能一个segment中包含多个通道。当把数据写入硬盘时就是产生一个segment,而把数据从硬盘中读取出来时也就是把一个个的segment内容读取出来。
TDMS文件格式在LabVIEWLabWindows/CVI、Signal Express和DIAdem中均可以使用,也可以在Excel或Matlab中被调用。在LabVIEW中,TDMS文件的操作函数在Programming>>File I/O>>TDM Streaming选板中。其使用方法比较简单,这里只给出简单的解释,具体的实例可以参考LabVIEW自带的Examples。 Ø TDMS Open/Write/Read/Close:与文本文件和二进制文件的功能类似,程序员只需要牢记TDMS文件的三层次逻辑结构即可。
Ø TDMS List Contents:列出TDMS文件的Groups和Channels名称,或者根据指定的Group列出其包含的Channels的名称。
Ø TDMS Set Properties:设置TDMS文件、通道组或通道的属性。
Ø TDMS Get Properties:获取TDMS文件、通道组或通道的属性。
Ø TDMS Flush:刷新所有TDMS文件在内存中的数据,即立即将所有的TDMS数据写入硬盘(创建新的segments)。
Ø TDMS Defragment:整理TDMS文件中的存储碎片,当TDMS文件较大时,利用该函数可以提高数据存取的性能。
Ø TDMS Create Scaling Information:将TDMS中的数据创建Scaling信息,当采集到原始数据需要使用如y=ax+b等线性、多项式或者各种传感器的转换关系时,可以使用该函数直接改变TDMS文件中某些通道的数据值(该改变是不可逆的,无法删除Scaling信息)。
Ø TDMS File Viewer:TDMS文件查看器,该VI可以非常直观地以树形方式列出TDMS文件中的属性和数据,便于用户查看。
当写完TDMS文件之后,LabVIEW会自动生成两个文件:*.tdms文件和*.tdms_index文件。前者为数据文件(或主文件),后者为索引文件(或头文件)。二者最大的区别在于索引文件不含raw data信息,而只包含属性等信息,这样可以增加数据检索的速度并且利于搜索TDMS文件。该文件是自动生成的,不需要程序员干预。
LabVIEW 2009进一步改进了对TDMS格式的支持,从1.0版本升级到2.0版本,并且提高了对高速流盘应用的支持,以及对DAQmx的应用支持,比上一版本的TDMS文件至少有4倍以上速度的提升。当然,TDMS也有一些缺点。比如速度上并没有win32 streaming API快,不支持删除某个通道或通道组,以及只支持Windows操作系统和VxWorks、Phar Lap等实时平台。总体而言,TDMS文件格式兼顾了速度、逻辑组织、易用性等多个因素,在数据存储方面是一种非常不错的选择。
最新修订时间:2023-12-14 23:30
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概述
简介
重点介绍
参考资料