滾齒機故障診斷終端軟件系統(tǒng)設(shè)計

李文俐+++劉驕+++胡林橋+++李澤蓉

摘 要：文章對滾齒機故障診斷的國內(nèi)外現(xiàn)狀進行了分析，針對滾齒機對故障診斷終端軟件系統(tǒng)迫切需求。設(shè)計了滾齒機故障診斷終端軟件系統(tǒng)，首先對其實現(xiàn)的具體功能進行了闡述，然后構(gòu)建了滾齒機故障診斷終端軟件系統(tǒng)體系架構(gòu)，為滾齒機故障診斷終端軟件系統(tǒng)的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：滾齒機；故障；端軟件系統(tǒng)

1 國內(nèi)外現(xiàn)狀

滾齒機在國民經(jīng)濟中起著重要的作用，而對滾齒機故障診斷的研究也正在成為國內(nèi)研究的熱點，本文針對滾齒機在故障診斷方面的問題。闡述了一種本地智能診斷結(jié)合遠程診斷的滾齒機故障診斷模式，通過本地智能診斷能解決大部分簡單故障。對于本地不能診斷處理的故障，通過遠程交互接口，實現(xiàn)故障申報。通過本地結(jié)合遠程診斷模式減少企業(yè)人力、物力成本，達到對故障準確判斷和定位、快速響應(yīng)、及時上報、排除故障、恢復(fù)設(shè)備的正常工作狀態(tài)的目的。

本文針對滾齒機故障診斷存在的問題，將嵌入式系統(tǒng)與故障診斷的技術(shù)、方法相結(jié)合，設(shè)計一套能實現(xiàn)故障診斷、故障查詢、故障申報、故障處理、故障信息維護功能的嵌入式智能終端軟件系統(tǒng)。

2 滾齒機故障診斷終端軟件系統(tǒng)設(shè)計

針對滾齒機故障診斷存在的問題，設(shè)計了一種滾齒機故障診斷嵌入式終端軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)滾齒機故障診斷、故障申報以及相關(guān)的功能。

2.1 滾齒機故障診斷終端軟件系統(tǒng)功能概述

在對滾齒機故障診斷終端軟件系統(tǒng)的調(diào)研的基礎(chǔ)上，定位了滾齒機故障診斷終端軟件系統(tǒng)的功能。

（1）故障診斷，本地診斷是終端軟件系統(tǒng)要實現(xiàn)的最基本的也是最重要的功能，主要包括故障信息采集、故障推理、故障確認等過程。而以上的功能都是在知識庫、案例庫、維修導(dǎo)向乃至人員的經(jīng)驗知識等支持下，用系統(tǒng)推理機實現(xiàn)故障的自動診斷。

（2）故障查詢，通過查詢滾齒機故障診斷終端軟件系統(tǒng)可實現(xiàn)對故障記錄的實時查看，以供能及時了解故障的狀態(tài)和信息。

（3）故障申報。故障申報，在滾齒機發(fā)生了本地不能推理和解決的故障時，用戶人員無法對故障進行處理，而需將采集到的故障信息通過故障申報模塊將故障上傳到診斷服務(wù)中心，由診斷服務(wù)中心對故障進一步處理，并通過本地與遠程交互的接口，將完善后的故障信息下載、存儲到終端數(shù)據(jù)庫。

（4）故障處理，在本地對故障確認后，需進一步對故障做出處理，包括故障信息的確認、方案的匹配、最佳案例的匹配以及故障信息、故障狀態(tài)、維修方式的等信息的同步。

（5）故障信息維護，隨著故障診斷系統(tǒng)的應(yīng)用，積累在終端系統(tǒng)上的故障記錄和相關(guān)的文檔、文件、知識也越來越多，在占用系統(tǒng)資源的同時還會影響系統(tǒng)的運行速度，這勢必會影響到系統(tǒng)的運行效率。因此，將儲存在終端的歷史故障記錄按照一定的標準對其進行處理。包括故障的保存（用其他形式表示故障記錄、相關(guān)的文檔、信息也隨之移動，釋放空間和內(nèi)存），故障的導(dǎo)出備份（通過其他形式將故障信息、相關(guān)的文檔、信息備份，以備今后的查閱）。

（6）知識維護和管理。知識維護包括了對案例庫和知識庫的維護。案例庫是基于案例推理的故障診斷的核心，知識庫是基于本體的故障診斷方法的核心，要能對終端上的知識庫、案例庫進行更新、下載、刪除等管理操作。

（7）其他。a.遠程交互服務(wù)。通過遠程交互服務(wù)平接口，本地人員與遠程的診斷維修人員、專家人員等售后服務(wù)人員交流交互，方便本地信息與遠程信息的客觀、直接的交互。b.系統(tǒng)設(shè)置。通過系統(tǒng)設(shè)置，對系統(tǒng)的背景色、兼容性等系統(tǒng)屬性進行設(shè)置。

2.2 滾齒機故障診斷終端系統(tǒng)架構(gòu)

滾齒機故障診斷終端軟件系統(tǒng)集合了包括知識庫、案例庫、維修導(dǎo)向以及方案等多形式的知識、方法、接口于一體的面向用戶的終端軟件系統(tǒng)，用于實現(xiàn)滾齒機的本地智能診斷，包括了故障采集、故障推理、故障申報、故障處理、故障信息管理與維護、知識庫和案例庫的管理與維護等基本功能以及其他輔助功能的終端軟件系統(tǒng)。給出了滾齒機及故障診斷終端軟件系統(tǒng)的體系架構(gòu)，該架構(gòu)從下到上可將系統(tǒng)分為支撐層、業(yè)務(wù)層以及功能層三層。

（1）支撐層。包括知識、接口、數(shù)據(jù)庫、開發(fā)環(huán)境以及基本的設(shè)置。知識支撐主要是指用于滾齒機終端的故障診斷推理的知識和數(shù)據(jù)，是故障診斷的知識基礎(chǔ)。知識作為故障診斷方法推理的知識基礎(chǔ)，包括了知識庫知識、案例庫知識、數(shù)據(jù)庫以及導(dǎo)向文件等知識；接口包括數(shù)據(jù)庫訪問接口、數(shù)據(jù)采集接口、計算機接口、網(wǎng)絡(luò)通信接口以及知識庫訪問接口等關(guān)鍵接口，是實現(xiàn)故障診斷的核心。此層還包括了軟件系統(tǒng)的運行環(huán)境及相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)置。

（2）業(yè)務(wù)層。包括知識的表示、協(xié)同診斷以及信息同步三大主要模塊，是智能終端故障診斷系統(tǒng)實現(xiàn)快速、準確的故障智能診斷的基礎(chǔ)。知識表示，包括知識中涉及的內(nèi)容和表示形式。將滾齒機故障診斷知識按照故障特征建立知識概念模型以及概念模型、概念與概念之間的關(guān)系模型。協(xié)同診斷，診斷的整個過程都是人、計算機、機床三者之間的協(xié)同，包括三者協(xié)同的信息采集、協(xié)同診斷過程中的異構(gòu)知識的協(xié)同以及協(xié)同推理的實現(xiàn)。信息同步，針對在診斷過程中，存在終端系統(tǒng)信息與遠程診斷服務(wù)中心的信息不一致的問題，終端通過訪問遠程診斷服務(wù)中心“監(jiān)視”遠程診斷信息的變化，對不一致的信息實時更新，并儲存在終端系統(tǒng)，保持終端系統(tǒng)的信息與遠程診斷信息同步。

（3）功能層。功能層是該終端軟件系統(tǒng)需要實現(xiàn)的功能，包括故障信息采集、故障推理、故障修改、故障本地處理、故障信息申報、故障信息管理、知識庫及案例庫維護和基礎(chǔ)信息管理等。另外，在智能終端設(shè)計了在線交互和離線交互的功能，提供本地和遠程交互接口，實現(xiàn)終端和遠程服務(wù)平臺的交互。

從軟件系統(tǒng)實現(xiàn)的功能出發(fā)，涉及到關(guān)于終端軟件系統(tǒng)實現(xiàn)的功能以及實現(xiàn)功能的方法、手段、技術(shù)、接口等以及包括知識表示、協(xié)同診斷以及信息同步的關(guān)鍵技術(shù)。關(guān)鍵技術(shù)是實現(xiàn)終端軟件系統(tǒng)的核心，需作進一步的設(shè)計。

3 意義

在對滾齒機故障診斷國內(nèi)外現(xiàn)狀進行分析的基礎(chǔ)上，定位了滾齒機故障診斷終端軟件系統(tǒng)的相關(guān)功能，包括故障診斷、故障查詢、故障申報、故障處理、故障信息維護等主要功能以及在線交互和離線交互等輔助功能。在功能概述的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了滾齒機故障診斷終端軟件系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，為滾齒機故障診斷終端軟件系統(tǒng)的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]陳國榮，鄢萍，劉飛，等.滾齒機網(wǎng)絡(luò)化故障診斷專家的設(shè)計與應(yīng)用[J].重慶大學(xué)學(xué)報，2010，33（5）：62-71.

[2]胡林橋.網(wǎng)絡(luò)智能滾齒機故障診斷及維護系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用研究[D].重慶大學(xué)，2012.

[3]李文俐.滾齒機故障診斷終端軟件系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)[D].重慶大學(xué)，2013.

作者簡介：李文俐（1987，12-），女，漢族，籍貫：四川省南充市儀隴縣，學(xué)位：碩士研究生，職稱：講師，研究方向：智能制造，網(wǎng)絡(luò)化制造。