郭 勇，李院生，田 青

（西安通信學(xué)院，西安 710106）

某型光終端機(jī)維修測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

郭 勇，李院生，田 青

（西安通信學(xué)院，西安 710106）

某型光終端機(jī)維修測試系統(tǒng)，運(yùn)用IETM技術(shù)和基于LabView的虛擬儀器技術(shù)，選取最優(yōu)化算法，對IETM信息和虛擬儀器測量信息進(jìn)行融合，克服虛擬維修和測量儀器的不足，實(shí)現(xiàn)對光終端機(jī)故障的分析、診斷和指導(dǎo)，為維修人員快速、有效地恢復(fù)裝備性能提供有力的支持，為通信技術(shù)人才培訓(xùn)提供有效的維修訓(xùn)練平臺(tái)。

光端機(jī)；維修；測試

1 引言

某型PDH光終端機(jī)主要用于為戰(zhàn)略通信網(wǎng)、機(jī)動(dòng)骨干通信系統(tǒng)和戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)內(nèi)或網(wǎng)系之間提供信息傳輸通道，實(shí)現(xiàn)話路延伸，勤務(wù)電話、RS232異步數(shù)據(jù)、V.35同步數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的接入服務(wù)，是中短距離通信的主要設(shè)備，在實(shí)際中過程中得到了大量應(yīng)用，如何提升該裝備的維修保障信息化水平成為急需解決的任務(wù)。

2 該裝備維修保障面臨的主要問題

1、該裝備的維修難度大。某型PDH光終端機(jī)系統(tǒng)集成度高、功能強(qiáng)大、接口多，維修不僅需要大量的專業(yè)知識(shí)還需要借助多種維修測試儀器，而基層單位不具備這樣的維修技術(shù)和條件，維修難度很大。

2、缺乏專業(yè)性強(qiáng)的維修測試系統(tǒng)。當(dāng)前裝備維修保障大多配套有通用的測量儀器，但這些儀器的針對性不強(qiáng)，使用急需專業(yè)性、指導(dǎo)性更強(qiáng)的維修測試系統(tǒng)。

3 維修測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)以IETM技術(shù)和虛擬儀器技術(shù)為基礎(chǔ)，采用信息融合的方法，選用通用硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)，設(shè)計(jì)一套實(shí)用性強(qiáng)、操作簡單、故障診斷迅速、專業(yè)指導(dǎo)性強(qiáng)的維修測試系統(tǒng)，可以幫助維護(hù)人員快速定位和排除故障，從而提升該裝備的完好率，為基層單位的裝備維修保障提供有力支持。

3.1 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集模塊對光端機(jī)的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行采集，經(jīng)過處理后與IETM模塊構(gòu)建的理論指標(biāo)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)融合，根據(jù)維修流程完成對設(shè)備的維修指導(dǎo)。系統(tǒng)主要由IETM模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和信息融合模塊組成。如下圖1所示：

圖1 系統(tǒng)組成

維修測試系統(tǒng)中IETM模塊主要完成維修對象的維修理論、維修方法和維修過程的仿真，提供維修對象各個(gè)維修單元的理論指標(biāo)數(shù)值，指導(dǎo)維修人員完成維修對象的拆卸、檢查、測量等基本維修過程。數(shù)據(jù)采集模塊完成維修對象各個(gè)單元的指標(biāo)測量，如：電壓、電流、誤碼率等。數(shù)據(jù)處理模塊完成對采樣數(shù)據(jù)的分析處理顯示。信息融合模塊選用合理的最優(yōu)化算法，如最大似然算法完成對理論指標(biāo)和測量指標(biāo)的比對融合，得出維修對象故障位置，指導(dǎo)完成維修。維修指導(dǎo)模塊根據(jù)信息融合結(jié)果提供故障判斷和故障位置的指導(dǎo)，提供引導(dǎo)式維修。[1]

3.2 系統(tǒng)總體架構(gòu)

為了實(shí)現(xiàn)維修測試系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，系統(tǒng)總體架構(gòu)包括四層：界面層、應(yīng)用層、對象層和技術(shù)支持層，如圖1所示。界面層是用戶與系統(tǒng)交互的方式和接口，用于接受用戶的輸入命令、響應(yīng)用戶的鼠標(biāo)鍵盤事件，并將處理結(jié)果以圖示化方式或?qū)υ捊换バ问椒答伣o用戶；應(yīng)用層是系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的核心，是用于實(shí)現(xiàn)與維修操作相關(guān)的一切活動(dòng)；對象層用于存取、生成、維護(hù)和管理系統(tǒng)運(yùn)用過程中的各種指標(biāo)數(shù)據(jù)；技術(shù)支持層是支持基于虛擬維修系統(tǒng)運(yùn)用的軟硬件及其技術(shù)。

3.3 各模塊技術(shù)解決方案

3.3.1 IETM模塊

目前，IETM的開發(fā)平臺(tái)主要分為專用開發(fā)平臺(tái)和通用開發(fā)平臺(tái)，專用開發(fā)平臺(tái)主要是國外軍用或商用的IETM開發(fā)軟件，這些軟件專門為制作IETM而開發(fā)，針對性強(qiáng)、使用方便、但成本較高，其后臺(tái)著作系統(tǒng)和前臺(tái)顯示系統(tǒng)相互依賴，缺乏平臺(tái)間協(xié)同工作的能力。通用開發(fā)平臺(tái)主要指現(xiàn)在通用的各種COTS軟件，如數(shù)據(jù)編輯軟件SQL Server、前臺(tái)顯示系統(tǒng)可以使用Delphi或VC等軟件制作，也可以利用操作系統(tǒng)自帶的瀏覽器來進(jìn)行信息發(fā)布，使用這些軟件制作成本低、使用靈活，但開發(fā)過程相對于專用開發(fā)平臺(tái)要繁瑣一些。

3.3.2 數(shù)據(jù)采集處理模塊

數(shù)據(jù)采集卡的選取是數(shù)據(jù)采集模塊的關(guān)鍵，在多種類采集卡性能參數(shù)比較的基礎(chǔ)上，研華的PCI系列和美國NI高速M(fèi)系列采集卡能在快速采樣的同時(shí)取得最佳的精度。LabView能夠?yàn)橛脩籼峁┖喢?、直觀、易用的圖形編程方式，能夠?qū)⒎爆崗?fù)雜的語言編程簡化成為以菜單提示方式選擇功能，并且用線條將各種功能連接起來，十分簡便，深受用戶青睞。使用虛擬儀器產(chǎn)品，用戶可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要重新構(gòu)筑新的儀器系統(tǒng)。例如，用戶可以將原有的帶有RS232接口的儀器、VXI總線儀器以及GPIB儀器通過計(jì)算機(jī)，聯(lián)接在一起，組成各種各樣新的儀器系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理和操作。

4 信息融合模塊

信息融合模塊選用合理的最優(yōu)化算法，完成對理論指標(biāo)信息和測量指標(biāo)信息的比對融合，包括靜態(tài)指標(biāo)信息融合和動(dòng)態(tài)指標(biāo)融合。靜態(tài)指標(biāo)信息融合包括直流電壓、電流、功率等電參數(shù)和故障位置信息的融合；動(dòng)態(tài)指標(biāo)信息融合包括瞬時(shí)電壓、電流、信號波形、信號功率譜等指標(biāo)的融合分析，從而估計(jì)出維修對象故障位置，指導(dǎo)完成維修。這部分是系統(tǒng)開發(fā)的難點(diǎn)。

5 維修指導(dǎo)模塊

維修指導(dǎo)模塊根據(jù)信息融合模塊結(jié)論，結(jié)合裝備維修流程提供故障判斷和故障位置的引導(dǎo)，從而為使用者提供引導(dǎo)式維修服務(wù)。維修指導(dǎo)模塊擬采用Delphi或VC軟件開發(fā)，使用這些軟件制作成本低、使用靈活，可以提高開發(fā)效率。

6 結(jié)束語

本文通過研究某型光終端機(jī)維修保障過程中的存在的主要問題，設(shè)計(jì)完成了基于通用平臺(tái)的維修測試體系，系統(tǒng)以IETM和虛擬儀器技術(shù)為核心，實(shí)現(xiàn)對光終端機(jī)故障的分析、診斷和指導(dǎo)，為維修人員快速、有效地恢復(fù)裝備性能提供有力的支持，為通信技術(shù)人才培訓(xùn)提供有效的維修訓(xùn)練平臺(tái)。

[1]郭勇，王若瑩，汶利鋒.基于虛擬現(xiàn)實(shí)的網(wǎng)關(guān)電臺(tái)維修仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].湖北廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（07）：29-30.

郭勇（1973—），男，陜西咸陽人，講師，碩士，主要從事：通信裝備的教學(xué)和研究。