吳冬峰

【摘要】近年來，隨著科學技術的發(fā)展，電子設備在日常生活中應用的越來越普遍，所以在使用過程中發(fā)生故障是較為常見的事情，這就需要我們掌握一定的故障診斷技術，從而確保設備能夠正常的運行。

【關鍵詞】電子設備;故障診斷;智能故障診斷;技術

電子設備在運行環(huán)境下，由于其功能失調及性質不穩(wěn)定等導致某些部件發(fā)生劣化，所以需要針對劣化狀態(tài)下的原因進行分析，通過故障診斷從而確保電子設備的正常運行。故障診斷技術是對處于運行狀態(tài)下的部件利用某種映射征兆來對其是否存在故障進行識別，對于被認定為故障的對象進行處理，使其恢復到正常的狀態(tài)水平，即實現(xiàn)對故障電子設備的維修。近年來，大型復雜電子設備開始不斷的在市場中出現(xiàn)，這就對其運行的可靠性提出了更高的要求，所以需要加強電子設備的故障診斷技術。在傳統(tǒng)的故障診斷技術中更強調理論知識及操作人員簡單邏輯思維的判斷，這在一定程度上制約了故障診斷技術的準確性和有效性，所以利用智能故障診斷技術，其是在模擬人類邏輯思維和形象思維的基礎上，在診斷中將人類的各種知識融入其中，從而實現(xiàn)對故障的準確判斷。智能故障診斷技術的出現(xiàn)，有效的提升了電子設備運行的可靠性和穩(wěn)定性，特別是推動了大型電子設備的快速發(fā)展。

1.傳統(tǒng)故障診斷技術

由于受到技術條件的限制，傳統(tǒng)的故障診斷技術比較落后，還采用單信號的處理方法。在早期階段，分離元件和集成元件是并存的，設備的集成化程度相對較低，所以主要以單信號的處理方法為主，對于信號間的耦合很好考慮，采用閾值模型的方法。在系統(tǒng)運行時，主要是依靠輸入輸出的數(shù)據(jù)為主，當超出規(guī)定的范圍時，即為故障預警或者是已經(jīng)發(fā)生故障。信號的來源主要是依靠人工采集，通過儀器儀表采集信號。在科學技術不斷發(fā)展的形勢下，單信號閾值模型的診斷技術已經(jīng)無法滿足實際需求，所以診斷技術開始擴展，逐漸向以下兩個方面發(fā)展：第一，采用多信號模型的診斷方法，充分考慮信號間的關系，利用定量或者定性的方法進行分析，從而確定診斷結果。第二，利用單信號的濾波診斷。在早期的診斷技術中，只是分析了實時數(shù)據(jù)，而沒有對歷史數(shù)據(jù)有所考慮，所以濾波診斷對時間序列的信號進行濾波變換，在對信號的特征信息進行分析后，得出閾值診斷。如果在系統(tǒng)比較復雜的狀況下，可以利用計算機仿真技術對故障進行判斷，通過實時采集信號，對系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行模擬，從而來判斷故障類型。這種診斷方法比較快速準確，但是需要獲取物理結構和信號流程。

2.智能故障診斷技術

2.1 知識庫的規(guī)劃

在故障診斷中，其中極為關鍵的因素即是知識的數(shù)量和質量，所以為了有效的確保故障診斷技術的提升，通過建立知識庫來提升診斷技術的水平，這是具有極其重要意義的。利用知識庫可以有效的縮小問題空間，提高知識的搜索的效率，通常情況下需要按照以下方法來對知識進行規(guī)劃。

2.1.1 電子設備在運行過程中會有不同的征兆，所以需要按照征兆的不同來與其相關聯(lián)的知識進行綜合，使其形成為一個知識庫模塊，從而更便于診斷的進行;

2.1.2 不同的電子設備其組成結構也具有較大的差異性，所以在知識庫建立時可以按照各分機的知識來進行知識模塊的建立，使其與人們的正常思路相符合，更便于對知識的搜索;

2.1.3 按采用的數(shù)學模型，將知識以其表示方法、處理方法的不同而分為不同的模塊，以實現(xiàn)設備知識多種表示的綜合運用;

2.1.4 按專家對領域知識的認識劃分;通過對知識庫模塊的劃分，可以更便于進行維護和推理，而且各個模塊之間可以進行相互通信和協(xié)調工作，從而更便于在故障診斷時對知識的提取。

2.2 推理機的設計

推理機的設計也與知識的表示有密切關系?；诜柕膶＜蚁到y(tǒng)的推理主要是邏輯推理和狀態(tài)空問搜索，采用的方法是符號匹配;而基于數(shù)值處理的專家系統(tǒng)的推理主要是數(shù)值計算。推理機制包括正向推理、反向推理和混臺推理。推理機的設計應該滿足實時性和透明性要求。

2.3 不確定性的處理

在故障診斷過程中，出現(xiàn)故障診斷征兆的模糊及測量信號的不精確情況較多，這些不確定性現(xiàn)象的出現(xiàn)，則需要在推理過程中不斷的與知識的不確定性相互作用，從而得出結論的不確定性。

3.智能診斷技術的發(fā)展趨勢

3.1 遠程故障診斷

在制造業(yè)，由于高技術產(chǎn)品（的出現(xiàn)，顧客自己對系統(tǒng)進行故障診斷和維修越來越難，加之顧客分布日益全球化，使得企業(yè)必須建立基于網(wǎng)絡技術、多媒體技術和現(xiàn)代通信技術的遠程故障診斷專家系統(tǒng)，以對顧客的設備和系統(tǒng)進行遠程故障診斷與維修，或提供遠程故障診斷的技術支持。對于遠程故障診斷，現(xiàn)在的方法主要有電話會議方式、利用lmemet的客戶/服務器或瀏覽服務器模式。

3.2 分布式故障診斷

某些大型設備或系統(tǒng)的功能和結構是分布式和多層次的，比如計算機集成制造系統(tǒng)、空問飛行器系統(tǒng)、大型汽輪發(fā)電機組等。這決定了診斷系統(tǒng)也應該是分布式和多層次的。分布式診斷系統(tǒng)由全局（系統(tǒng)級）診斷系統(tǒng)和子診斷系統(tǒng)組成。全局診斷系統(tǒng)負責診斷任務的管理，包括總體任務的分解、子任務的協(xié)調與控制、各子系統(tǒng)診斷結論的綜臺等;子診斷系統(tǒng)根據(jù)所分得的子任務，完成對所轄設備的故障診斷。

3.3 診斷Agent

Agent比較統(tǒng)一的定義是指駐留在某一環(huán)境下能持續(xù)、自主地發(fā)揮作用，滿足反應性、社會性、主動性等特征的計算實體。利用Agent的自主性，構造虛擬專家，可以實現(xiàn)大型系統(tǒng)的自主管理和知識備份。診斷時各Agent通過檢測儀器感知周圍環(huán)境，并與其它Agent協(xié)商完成故障的診斷甚至修復。

3.4 便攜式診斷儀

隨著技術的發(fā)展，人們對各類方便快捷的故障診斷服務要求越來越迫切。目前在人工智能技術、數(shù)字信號處理器及嵌入式軟件技術的發(fā)展下使便攜式診斷儀的實現(xiàn)成為可能，有效的提升了維修人員在故障排出時定位的準確性。

3.5 智能診斷決策支持系統(tǒng)

智能診斷決策支持系統(tǒng)是診斷系統(tǒng)在實踐中發(fā)展起來的。確切說應該是診斷支持系統(tǒng)，協(xié)助專家作出診斷決策，此系統(tǒng)將人融入到診斷過程中中，使人類專家的作用得到有效的發(fā)揮，有效的提升了設備維護工作中的技術含量。

4.結束語

隨著時代的發(fā)展，大型電子設備應用的越來越多，高效的故障診斷技術是電子設備穩(wěn)定運行的關鍵。在故障診斷技術方面，應該以傳統(tǒng)方式與現(xiàn)代方式相結合的方法。通過智能診斷技術，可以快速的定位故障的發(fā)生區(qū)域，然后利用傳統(tǒng)技術確定故障的部件，實現(xiàn)快速維修。這種診斷技術結合了兩種方法的優(yōu)點，構建了高效的診斷平臺，是大型電子設備故障診斷的主要發(fā)展方向。隨著科學技術的不斷發(fā)展，在電子設備的故障診斷方面，將會越來越先進，為我國的經(jīng)濟建設奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1]劉平.設備智能故障診斷模型建立與研究[J].煤礦機械，2009-08-15.

[2]莊如平.電子設備智能故障診斷系統(tǒng)的研究[J].電腦知識與技術，2008-06-25.

[3]張玨，樊曉光，聶濤.機載電子設備智能故障診斷技術研究[J].現(xiàn)代電子技術，2006-10-01.