大型設(shè)備測試性技術(shù)研究現(xiàn)狀分析

徐子峰 金冠敬

摘 要：現(xiàn)代社會工業(yè)的快速發(fā)展對大型設(shè)備運(yùn)行中的安全性與可靠性提出更高要求，所以要求大型設(shè)備廠家與用戶要利用測試性技術(shù)來判斷其是否存在質(zhì)量或功能缺陷，確保大型設(shè)備在使用過程中的故障發(fā)生率、運(yùn)行穩(wěn)定性可以達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。本文就大型設(shè)備測試性技術(shù)的相關(guān)研究進(jìn)行簡要敘述。

關(guān)鍵詞：大型設(shè)備;測試性技術(shù);研究;現(xiàn)狀

現(xiàn)階段我國工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域使用的大型設(shè)備具有十分復(fù)雜的技術(shù)性特征，大型設(shè)備在運(yùn)行過程中一旦出現(xiàn)故障會產(chǎn)生十分嚴(yán)重的后果，所以對于該類設(shè)備來說其必須要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)狀態(tài)的監(jiān)測、故障的檢測等多種功能，因此，測試性設(shè)計(jì)已成為大型設(shè)備在設(shè)計(jì)工作中最為關(guān)鍵的組成。

一、測試性概述

測試性是指大型設(shè)備在設(shè)計(jì)工作中可以及時(shí)準(zhǔn)確地確定其運(yùn)行狀態(tài)，并且可以對大型設(shè)備運(yùn)行中的內(nèi)部故障進(jìn)行隔離處理的一種設(shè)計(jì)特性，所以對于大型設(shè)備來說測試性是其固有的一種屬性，對于設(shè)計(jì)人員來說測試性是一種獨(dú)特的設(shè)計(jì)理念。大型設(shè)備的測試性主要包括機(jī)內(nèi)測試（BIT）、自動測試以及手段測試等多種手段，BIT測試結(jié)果會決定大型設(shè)備在運(yùn)行中的可靠性、安全性，而自動測試可以準(zhǔn)確判斷大型設(shè)備是否存在故障，設(shè)計(jì)人員一般會通過BIT、自動測試來對大型設(shè)備進(jìn)行兼容性設(shè)計(jì)，這對進(jìn)一步降低整個(gè)大型設(shè)備系統(tǒng)的復(fù)雜性有著重要作用，并且可以幫助設(shè)計(jì)人員達(dá)到降低大型設(shè)備全生命周期費(fèi)用成本的作用。

二、智能BIT技術(shù)的研究現(xiàn)狀分析

智能BIT技術(shù)是基于傳感器技術(shù)、信號采集處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及微電子技術(shù)而成的一種綜合性技術(shù)，BIT技術(shù)出現(xiàn)后開始被廣泛應(yīng)用于航空電子等領(lǐng)域，而上述多種BIT支撐技術(shù)的快速發(fā)展使其開始被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、電子制造以及光電等復(fù)雜的機(jī)電設(shè)備領(lǐng)域中。近年來，我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使航天、核電以及海洋等幾大領(lǐng)域加大了對大型設(shè)備的需求，使我國大型設(shè)備測試性技術(shù)開始進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展階段，其中智能BIT技術(shù)便是大型設(shè)備測試性技術(shù)中最為顯著的技術(shù)。

1.BIT中的專家系統(tǒng)

鑒于專家系統(tǒng)在BIT技術(shù)中的應(yīng)用具有知識庫內(nèi)容豐富等特點(diǎn)，并且基于專家系統(tǒng)技術(shù)而成的BIT可以實(shí)現(xiàn)知識的表達(dá)、知識的搜索以及知識的推理等多項(xiàng)功能，所以關(guān)于專家系統(tǒng)在BIT技術(shù)中的應(yīng)用已成為當(dāng)前該領(lǐng)域的熱門話題，其關(guān)系到我國大型設(shè)備測試性技術(shù)的發(fā)展能否適應(yīng)社會發(fā)展要求，同時(shí)也關(guān)系到廠家能否為大型設(shè)備用戶提供高品質(zhì)的產(chǎn)品。下圖為BIT系統(tǒng)中通用的故障診斷專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

2.BIT中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

現(xiàn)階段大型設(shè)備在設(shè)計(jì)中所使用BIT中的設(shè)計(jì)、診斷以及維修等專家系統(tǒng)，都是將上述各專家系統(tǒng)所涉及的知識儲存到人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，這是因?yàn)閷τ贐IT來說人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有極強(qiáng)的交融性，其主要體現(xiàn)在知識的獲取、知識的儲存、知識的推理等多個(gè)方面。

3.BIT中的信息融合技術(shù)

信息融合技術(shù)的基本原理是利用傳感器技術(shù)來獲取數(shù)據(jù)信息，并將所獲取的信息按照一定的準(zhǔn)則來對其進(jìn)行組合處理，便于BIT可以利用信息融合技術(shù)來獲取被測試對象的狀態(tài)信息，本文認(rèn)為基于信息融合技術(shù)BIT具有比單個(gè)系統(tǒng)更加優(yōu)越的性能，所以基于信息融合技術(shù)而成的BIT勢必會成為該領(lǐng)域未來的研究重點(diǎn)。

4.新技術(shù)在BIT中的應(yīng)用

BIT將多種先進(jìn)的技術(shù)與成果作為其最為基本的技術(shù)支撐，所以現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展勢必會有更多的技術(shù)融入BIT中，從而使BIT在使用過程中具備更加優(yōu)秀的性能，例如，PHM技術(shù)、IVHM技術(shù)以及BEAM技術(shù)在BIT中的應(yīng)用，這些都意味著BIT技術(shù)對于大型設(shè)備來說可以將其整體性能進(jìn)行不斷加強(qiáng)。PHM技術(shù)在BIT應(yīng)用中的重點(diǎn)在于先進(jìn)傳感器集成系統(tǒng)的應(yīng)用，并且該系統(tǒng)在運(yùn)行中可以利用多種算法和智能模型來對大型設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控與預(yù)測，而現(xiàn)階段PHM技術(shù)在美國F-35戰(zhàn)斗機(jī)上的應(yīng)用十分廣泛。IVHM技術(shù)對于BIT來說可以為執(zhí)行者提供信息和輔助決策的功能，所以基于IVHM技術(shù)而成的系統(tǒng)具有智能檢測、系統(tǒng)級評估以及控制和管理等功能，BEAM技術(shù)是由美國NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出的新技術(shù)，其對于BIT來說可以實(shí)現(xiàn)對大型設(shè)備實(shí)時(shí)或離線故障檢測和特征描述等多種功能，所以本文認(rèn)為BEAM技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用對推動BIT技術(shù)的快速發(fā)展有著重要意義。

三、結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)代社會科技的快速發(fā)展雖然進(jìn)一步加強(qiáng)了大型設(shè)備的整體性能，但是對于大型設(shè)備廠家來說隨著功能的提高，其系統(tǒng)正在不斷向著高度復(fù)雜方向發(fā)展，所以關(guān)于大型設(shè)備測試性技術(shù)的研究已成為大型設(shè)備生產(chǎn)領(lǐng)域在發(fā)展中的重點(diǎn)項(xiàng)目。

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（作者單位：徐子峰 浙江農(nóng)林大學(xué)暨陽學(xué)院;金冠敬 浙江海洋學(xué)院）