基于故障樹(shù)的某裝備大屏顯示器質(zhì)量問(wèn)題處理

藍(lán)琛 王建國(guó) 高鐵路

摘要：通過(guò)采用故障樹(shù)的方法，分析解決了某裝備大屏顯示器黑屏質(zhì)量問(wèn)題，在機(jī)理分析基礎(chǔ)上，明確了后續(xù)措施，并針對(duì)針對(duì)此類問(wèn)題提供了對(duì)策建議，對(duì)于顯示類產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題處理具有參考作用。

Abstract： This paper solves the quality problem of large screen on some equipment based on fault tree， and gives the post-measures on the basis of mechanism analysis clearly， and provides some advices like this. All of these can provide the references about the display product.

關(guān)鍵詞：大屏顯示器；黑屏；質(zhì)量問(wèn)題；故障樹(shù)

Key words： large screen；black screen；quality problem；fault tree

中圖分類號(hào)：TN873 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）31-0230-03

0 引言

為響應(yīng)國(guó)防信息化建設(shè)需求，某部指出超大尺寸和超高分辨率顯示器是未來(lái)的技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，因此提出了研制56寸車載超大尺寸超高分辨率顯示器的需求。當(dāng)時(shí)，該款56寸車載加固大屏顯示器是某型方艙指揮車的配套產(chǎn)品，在軍檢階段進(jìn)行環(huán)境試驗(yàn)高溫工作階段，即55℃下保溫4小時(shí)后通電工作，顯示器開(kāi)機(jī)后操作亮度按鍵，出現(xiàn)背光關(guān)閉黑屏現(xiàn)象，操作亮度、對(duì)比度和電源按鍵均無(wú)響應(yīng)，電源指示燈常亮。重新上電開(kāi)機(jī)，進(jìn)行對(duì)比度調(diào)節(jié)操作和電源開(kāi)關(guān)操作，操作功能均正常，進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)操作，復(fù)現(xiàn)黑屏現(xiàn)象。該大屏顯示器采購(gòu)屬于應(yīng)急采購(gòu)產(chǎn)品，所以出現(xiàn)黑屏情況以后，負(fù)責(zé)該單位軍檢驗(yàn)收的軍代室和承制單位都很重視，畢竟不能因?yàn)榕涮桩a(chǎn)品未按時(shí)交付而耽擱整車的鑒定交付。

1 問(wèn)題定位

故障發(fā)生后，軍代表室第一時(shí)間組織了兩個(gè)公司的質(zhì)量和技術(shù)人員對(duì)問(wèn)題進(jìn)行定位，首先明確大屏顯示器的連接關(guān)系，連接框圖如圖1所示；然后針對(duì)故障現(xiàn)象描繪出黑屏現(xiàn)象的故障樹(shù)，顯示器黑屏現(xiàn)象故障樹(shù)如圖2所示；最終根據(jù)故障樹(shù)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行清晰定位。通過(guò)故障樹(shù)排查故障。

1.1 E1外部直流電源故障

檢查直流電源輸出電壓和電流，電壓測(cè)量為DC24V，滿足正常工作要求（DC19.2V～27.6V之間），最大電流測(cè)量為23A左右，也滿足正常工作要求（電流設(shè)置最大輸出為50A）。因此底事件E1可以排除。

1.2 E2外部電源電纜故障

在故障發(fā)生時(shí)，顯示器電源指示燈正常點(diǎn)亮，重新開(kāi)機(jī)之后，顯示器工作正常，表明顯示器電源供電系統(tǒng)正常。斷電之后，在靜態(tài)下測(cè)試電源電纜，經(jīng)過(guò)測(cè)試，外部電源電纜引腳功能定義連接正常，沒(méi)有出現(xiàn)短路、斷路現(xiàn)象，另外在產(chǎn)品安全性檢驗(yàn)中對(duì)電源電纜進(jìn)行了絕緣電阻和抗電強(qiáng)度檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果均正常。因此，底事件E2可以排除。

1.3 E3外部信號(hào)主機(jī)故障、E4外部信號(hào)電纜故障、E5顯示器身故障

當(dāng)顯示器重新上電之后，顯示功能正常，此時(shí)，外部信號(hào)主機(jī)沒(méi)有進(jìn)行任何操作，因此，可以證明液晶屏，外部信號(hào)主機(jī)，外部信號(hào)電纜工作正常。因此，底事件E3、E4和E5可以排除。

1.4 E6顯示器背光控制板故障、E7顯示器背光源故障、E8顯示器背光控制電纜故障、E9背光控制程序故障

故障復(fù)現(xiàn)時(shí)，檢查背光控制板上工作指示燈，指示燈正常閃爍，指示燈是由軟件控制程序控制I/O口電平狀態(tài)實(shí)現(xiàn)LED閃爍，同時(shí)測(cè)試背光控制信號(hào)E_PWM、BLON和SEL_PWM三個(gè)信號(hào)，對(duì)比單板工作正常時(shí)和出現(xiàn)故障時(shí)的信號(hào)波形，兩種狀態(tài)下信號(hào)波形一致正確，表明背光控制信號(hào)輸出正常，背光控制板工作正常，背光控制程序運(yùn)行正常，因此底事件E6、E7、E8和E9可以排除。

1.5 E10圖像板信號(hào)處理故障、E11圖像板電源故障、E12內(nèi)部信號(hào)電纜故障

當(dāng)顯示器重新上電之后，顯示功能正常，因此，可以證明圖像板、內(nèi)部信號(hào)電纜等工作正常，因此，底事件E10、E11、E12可以排除。

1.6 E13高溫保護(hù)程序故障、E14溫度傳感器故障

對(duì)本批次的其它產(chǎn)品的單板進(jìn)行故障復(fù)現(xiàn)和試驗(yàn)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)當(dāng)試驗(yàn)箱環(huán)境溫度達(dá)到55℃或以上的時(shí)候開(kāi)機(jī)，故障就會(huì)出現(xiàn)，根據(jù)產(chǎn)品的高溫保護(hù)功能設(shè)置，可以判定，顯示器黑屏是因?yàn)楫a(chǎn)品的高溫保護(hù)功能啟動(dòng)，但是根據(jù)程序設(shè)置，高溫保護(hù)功能啟動(dòng)是在BIT檢測(cè)環(huán)境溫度超過(guò)60℃才啟動(dòng)，因此，此次高溫保護(hù)功能啟動(dòng)屬于異常啟動(dòng)。

進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證，通過(guò)BIT實(shí)時(shí)讀取采樣溫度。將設(shè)置試驗(yàn)箱到60℃，保溫2h后進(jìn)行測(cè)試，串口讀取BIT檢測(cè)溫度為65℃，超出實(shí)際環(huán)境溫度5℃，多次采樣讀取溫度，基本都穩(wěn)定在65±1℃左右。再將試驗(yàn)箱溫度設(shè)置為55℃，串口讀取BIT檢測(cè)溫度為61℃，超過(guò)溫度保護(hù)點(diǎn)限制。多次讀取基本穩(wěn)定在61±1℃。經(jīng)過(guò)多個(gè)溫度定的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)BIT讀取到的溫度總比實(shí)際環(huán)境溫度高5～6℃左右，由于BIT的溫度檢測(cè)是由高溫保護(hù)程序和溫度傳感器共同完成此項(xiàng)功能，因此底事件E13和E14都無(wú)法排除。

為了進(jìn)一步確定造成高溫保護(hù)功能異常啟動(dòng)的原因，在高溫保護(hù)程序不變的基礎(chǔ)上，將溫度傳感器更換為舊版的傳感器，經(jīng)過(guò)高溫環(huán)境下測(cè)試，當(dāng)在高溫55℃環(huán)境下工作時(shí)，檢測(cè)環(huán)境溫度為56℃。經(jīng)過(guò)多個(gè)溫度點(diǎn)的檢測(cè)，BIT測(cè)試結(jié)果和實(shí)際環(huán)境溫度偏差都在±1℃，因此，可以證明高溫保護(hù)程序在各個(gè)溫度點(diǎn)環(huán)境下工作正常，所以底事件E13（高溫保護(hù)程序故障）可以排除。

經(jīng)過(guò)逐步排查，只有底事件E14（溫度傳感器故障）無(wú)法排除。

2 機(jī)理分析

經(jīng)過(guò)故障排查，造成顯示器黑屏的原因是顯示器的高溫保護(hù)功能異常啟動(dòng)，而高溫保護(hù)功能異常啟動(dòng)是因?yàn)闇囟葌鞲衅鳒y(cè)試的溫度值較實(shí)際值偏高，導(dǎo)致在不該啟動(dòng)高溫保護(hù)功能的溫度點(diǎn)將高溫保護(hù)功能打開(kāi)。

檢查前后批次的溫度傳感器型號(hào)規(guī)格都相同，廠家也相同，不存在更改元器件情況發(fā)生。該溫度傳感器為熱敏電阻器形式，隨著溫度的變化自身的電阻值發(fā)生改變，進(jìn)而改變電壓值，單片機(jī)的A/D口采集該電壓模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量來(lái)確定當(dāng)前的環(huán)境溫度進(jìn)而控制高溫保護(hù)程序的開(kāi)關(guān)。

隨后對(duì)該批次的溫度傳感器和之前批次溫度傳感器阻值進(jìn)行了測(cè)試比對(duì)，發(fā)現(xiàn)之前批次傳感器阻值偏小。經(jīng)過(guò)對(duì)照，本批次傳感器阻值和附件資料中標(biāo)注的理論值更靠近，經(jīng)過(guò)分析，應(yīng)該是溫度傳感器進(jìn)行了優(yōu)化升級(jí)，根據(jù)附件資料中的標(biāo)注電阻值進(jìn)行了校正。

進(jìn)一步分析，原來(lái)的軟件轉(zhuǎn)換參數(shù)是根據(jù)之前批次傳感器實(shí)測(cè)阻值推算出來(lái)的，這導(dǎo)致在相同的溫度點(diǎn)下，舊款傳感器檢測(cè)到的溫度值正常，新款傳感器檢測(cè)到的溫度值偏高，因此在試驗(yàn)箱溫度達(dá)到55℃時(shí)，本批次傳感器檢測(cè)的溫度超過(guò)60℃而引起高溫保護(hù)異常啟動(dòng)。

因此造成此次高溫保護(hù)啟動(dòng)異常的原因就是該批次使用的溫度傳感器阻值進(jìn)行了升級(jí)，對(duì)應(yīng)溫度的匹配阻值有了偏差，引起A/D口測(cè)試電壓存在偏差，因此導(dǎo)致BIT檢測(cè)到的溫度和實(shí)際環(huán)境溫度出現(xiàn)偏差引起。

3 后續(xù)措施

3.1 算法升級(jí)

將溫度傳感器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換算法進(jìn)行了升級(jí)，將BIT測(cè)試的溫度值和實(shí)際環(huán)境溫度值統(tǒng)一，確保兩者之間的溫差不可以超過(guò)±1℃，對(duì)修改后的產(chǎn)品進(jìn)行高溫試驗(yàn)驗(yàn)證，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，高溫環(huán)境下未發(fā)生高溫保護(hù)異常啟動(dòng)現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)常溫連續(xù)烤機(jī)24h，也未發(fā)現(xiàn)高溫保護(hù)異常啟動(dòng)現(xiàn)象，也未發(fā)現(xiàn)其他異?，F(xiàn)象。

3.2 版本控制

軟件更改測(cè)試通過(guò)后，將按照軟件管理的要求，提交相關(guān)報(bào)告，辦理相關(guān)出入庫(kù)手續(xù)，保證后續(xù)批次產(chǎn)品的軟件版本正確，后續(xù)批次產(chǎn)品生產(chǎn)對(duì)溫度傳感器進(jìn)行實(shí)際測(cè)試，確保溫度傳感器的測(cè)試值和實(shí)際值統(tǒng)一。

3.3 舉一反三

進(jìn)行舉一反三，對(duì)于采用相同溫度傳感器并進(jìn)行高溫保護(hù)的項(xiàng)目目前只有大屏項(xiàng)目，目前大屏顯示器已累計(jì)交付了近60套，檢查之前交付的產(chǎn)品檢驗(yàn)驗(yàn)收記錄，在高溫檢測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)相同問(wèn)題，檢查產(chǎn)品的材料清單，發(fā)現(xiàn)之前交付的產(chǎn)品均為同一批次，而且當(dāng)時(shí)的軟件設(shè)置參數(shù)是根據(jù)實(shí)際測(cè)試阻值設(shè)置的，不會(huì)導(dǎo)致高溫保護(hù)異常啟動(dòng)。因此之前交付的產(chǎn)品不存在類似問(wèn)題，不進(jìn)行處理。

4 啟示

4.1 注重細(xì)節(jié)定成敗

該問(wèn)題的起因其實(shí)很簡(jiǎn)單，技術(shù)人員在編寫環(huán)境溫度模數(shù)轉(zhuǎn)化程序的過(guò)程中，參數(shù)的設(shè)置參考了溫度傳感器的實(shí)測(cè)阻值，而實(shí)測(cè)值前后批次發(fā)生了變化引起的。作為軍代表，如果第一時(shí)間從傳感器入廠檢開(kāi)始把關(guān)，發(fā)現(xiàn)傳感器的理論值與實(shí)測(cè)值的不一致，那么到了軟件研制階段，也不會(huì)存在因?yàn)閰?shù)設(shè)置的問(wèn)題，因此，問(wèn)題雖然通過(guò)軟件更改消除了，但是其根在元器件的入廠檢驗(yàn)，公司質(zhì)監(jiān)部門沒(méi)有把關(guān)到位，軍代表室也沒(méi)有監(jiān)督到位。這也表明了軍代表工作重在平時(shí)，關(guān)鍵在細(xì)節(jié)，遠(yuǎn)不是最后驗(yàn)收那一個(gè)時(shí)段。

4.2 抓住關(guān)鍵是重點(diǎn)

在新時(shí)代新形勢(shì)裝備領(lǐng)域下，隨著軍民融合戰(zhàn)略的持續(xù)推進(jìn)，優(yōu)秀的民營(yíng)企業(yè)將會(huì)不可避免地涌入軍工行業(yè)，企業(yè)間的深度融合，外協(xié)外購(gòu)任務(wù)共享情況將會(huì)越來(lái)越廣，也越來(lái)越復(fù)雜，在這中間，軍代表如何做好自己的合同履行工作變得至關(guān)重要，只有認(rèn)準(zhǔn)定位，把握關(guān)鍵，才可以抽絲剝繭，化繁為簡(jiǎn)，事半功倍。

4.3 提升能力保實(shí)戰(zhàn)

當(dāng)今武器裝備迅猛發(fā)展，國(guó)防工業(yè)市場(chǎng)風(fēng)起云涌，部隊(duì)實(shí)戰(zhàn)化要求扎實(shí)推進(jìn)，軍代表作為裝備建設(shè)中的重要一員，勢(shì)必不能故步自封，應(yīng)隨著外部大環(huán)境的變化不斷提升自身的能力與素質(zhì)，從法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)到裝備構(gòu)造原理的方方面面，都應(yīng)“了如指掌”，熟記于心，確保能夠滿足部隊(duì)新形勢(shì)新任務(wù)的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國(guó)人民解放軍總裝備部.GJB 5711-2006 裝備質(zhì)量問(wèn)題處理通用要求[S].北京：總裝備部軍標(biāo)出版社發(fā)行部，2007.

[2]胡劍波.軍事裝備維修保障技術(shù)概論[M].北京：解放軍出版社，2010.

[3]王保順.裝備質(zhì)量管理概論[M].北京：國(guó)防大學(xué)出版社，2013.

[4]曹明，劉亞斌.故障樹(shù)分析法在某型號(hào)導(dǎo)引頭故障診斷中的應(yīng)用[J].電子設(shè)計(jì)工程，2016，24（11）：118-119.

[5]田建濤，余志龍，閆青.故障樹(shù)分析法在工程機(jī)械維修中應(yīng)用[J].工程機(jī)械文摘，2015（1）：86-87.