工程機(jī)械故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)研討理工論文

　　1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

　　1.1系統(tǒng)規(guī)劃

　　系統(tǒng)由手持式智能工業(yè)終端(PDA)模塊、專家故障診斷模塊、數(shù)據(jù)錄入模塊、工作原理結(jié)構(gòu)檢測裝配與調(diào)整模塊、維修方案生成模塊、訓(xùn)教模塊、幫助模塊和打印輸出模塊等組成,圖1為程序流程。

　　1.2專家故障診斷軟件

　　故障專家診斷的主要功能是根據(jù)使用維修人員提供的現(xiàn)場故障信息,綜合系統(tǒng)所融合的維修保障領(lǐng)域?qū)＜矣嘘P(guān)故障現(xiàn)象分析、故障原因識(shí)別、總成或系統(tǒng)工作原理、結(jié)構(gòu)、分解、檢修、裝配與調(diào)整等方面的經(jīng)驗(yàn)、技能信息,對工程裝備的故障進(jìn)行系統(tǒng)的診斷與分析解剖,并能根據(jù)故障原因的不同給出故障維修方案,包括維修方法、維修時(shí)間、維修編組、維修器材與工具等技術(shù)方案。另外,專家診斷模塊也可用來進(jìn)行維修操作人員的維修保障訓(xùn)練、實(shí)習(xí)等工作。該模塊的流程圖如圖2所示。

　　1.3數(shù)據(jù)錄入軟件

　　為防止初學(xué)者輸入無效數(shù)據(jù),破壞故障數(shù)據(jù)庫內(nèi)容,所以數(shù)據(jù)錄入模塊面向高級用戶,在進(jìn)入數(shù)據(jù)錄入功能時(shí)要求輸入高級用戶密碼,只有正確輸入密碼才能進(jìn)入數(shù)據(jù)錄入界面。數(shù)據(jù)錄入界面除下拉式操作菜單外,也提供了方便的操作命令按鈕,如“插入節(jié)點(diǎn)”、“插入子節(jié)點(diǎn)”、“更改節(jié)點(diǎn)名稱”等,用戶可以利用菜單或命令按鈕,方便地進(jìn)行新型工程機(jī)械故障的數(shù)據(jù)錄入工作。各個(gè)故障數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)均由自身編號(hào)(ID)和父編號(hào)(parent)組成,如圖3所示。上級節(jié)點(diǎn)和下級節(jié)點(diǎn)由par-ent鏈接,下級節(jié)點(diǎn)的父編號(hào)(parent)與上級節(jié)點(diǎn)的ID號(hào)相同,形成從上級節(jié)點(diǎn)到下級節(jié)點(diǎn)的單向鏈接關(guān)系。故障樹的層次結(jié)構(gòu)成為動(dòng)態(tài)擴(kuò)展的樹形結(jié)構(gòu),有效地解決了大數(shù)據(jù)量存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的固定分配空間約束這一難題。

　　1.4維修方案生成軟件

　　維修方案主要包括故障現(xiàn)象、故障分析判斷、故障原因分析、故障的排除和調(diào)整方法、故障零部件的更換與修理時(shí)間、零部件維修的編組、機(jī)具設(shè)備、工具材料及輔料等內(nèi)容。維修方案和排除步驟是在專家診斷并確定故障原因后,提供的給維修人員的維修方案和維修操作步驟。維修方案數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式與故障數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式相似,也是采用單向鏈表的形式,不再贅述。

　　2系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)

　　2.1故障層次結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫與檢索方案的設(shè)計(jì)

　　由于新型工程機(jī)械的結(jié)構(gòu)與工作原理的復(fù)雜性,在設(shè)計(jì)故障信息數(shù)據(jù)庫時(shí)面臨極大的困難。實(shí)際工程應(yīng)用中,同一故障現(xiàn)象,可能由多種原因引起,而每種故障原因又可能由不同的零部件引起。同一零部件又會(huì)產(chǎn)生多種故障原因。因此,故障零部件、系統(tǒng)、故障原因、故障現(xiàn)象等元素之間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜,再加上領(lǐng)域?qū)＜业南嚓P(guān)的經(jīng)驗(yàn)知識(shí),這些元素在數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)時(shí)很難處理。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫時(shí),合理的融合了鏈表式結(jié)構(gòu)與層次化結(jié)構(gòu),構(gòu)建了故障現(xiàn)象、故障原因和故障分析過程數(shù)據(jù)表,滿足了專家推理的需求和程序的高效運(yùn)行的要求。

　　2.2工作原理、結(jié)構(gòu)、檢修、分解、裝配與調(diào)整數(shù)據(jù)信息高效存儲(chǔ)與顯示

　　每一個(gè)新型工程機(jī)械,其組成零部件至少上萬,考慮到其檢修、分解、裝配與調(diào)整等信息數(shù)據(jù),其數(shù)據(jù)量幾乎是海量的。如何存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù),并恰當(dāng)?shù)仫@示出來,這是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。經(jīng)過對當(dāng)前所能見到的幫助系統(tǒng)和工程裝備信息化管理手段進(jìn)行仔細(xì)分析和比較。應(yīng)用了Word文檔格式轉(zhuǎn)換為Html格式,將相應(yīng)的主題信息存儲(chǔ)到SQLServer數(shù)據(jù)庫中,開發(fā)了編譯軟件,對轉(zhuǎn)換后的html文件和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行編譯鏈接,較好地處理了數(shù)據(jù)庫信息檢索、html文檔數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和可執(zhí)行文件數(shù)據(jù)查詢?nèi)�者�?lián)合作用的工作原理等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與顯示模式。程序執(zhí)行效果與人機(jī)界面都是比較優(yōu)秀的。

　　3結(jié)論

　　新型工程機(jī)械故障專家診斷系統(tǒng)在研制開發(fā)過程中,認(rèn)真貫徹了有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,主要性能指標(biāo)滿足了規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)要求。所采用的嵌入式工業(yè)級移動(dòng)數(shù)據(jù)終端、嵌入式數(shù)據(jù)庫技術(shù)、面向?qū)ο筌浖�開發(fā)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)等,具有先進(jìn)、成熟、可靠等優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)充分貫徹了模塊化、一體化、結(jié)構(gòu)化、面向?qū)ο蠛兔嫦驊?yīng)用的設(shè)計(jì)思想,使系統(tǒng)的軟件穩(wěn)定、可靠,達(dá)到了使用要求。

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