電子設備模擬維修系統(tǒng)的設計與實現探討

張國俊

（甘肅省天水農業(yè)學校,甘肅天水，741400）

1 電子設備模擬維修技術發(fā)展現狀

在系統(tǒng)功能性需求方面，需要對電子設備的電路系統(tǒng)進行基礎學習，并應用電子設備模擬維修平臺，創(chuàng)建動態(tài)模型。在模型建立完成后，要保障其可以動態(tài)測量和加電自檢。同時，要將模型中的設備故障與動態(tài)顯示相連接，保障模型可以根據運行狀態(tài)進行故障報警，在此基礎上，該模型需要具備檢測和診斷功能，并可以對相關參數進行調整和配置[2]。另外，該模型需要支持放大、旋轉等操作，以此提高維修的便捷性。

在非功能性需求方面，設備模型需要具有良好的圖形化操作界面，并支持相關參數設置、支持多種電路仿真引擎、支持二次開發(fā)等，保障系統(tǒng)具有綜合性、智能性和技術性，為高質量的電子設備模擬維修奠定基礎。

2 電子設備模擬維修系統(tǒng)總體方案設計

2.1 系統(tǒng)組成結構設計

在電子設備模擬維修系統(tǒng)的結構方面，需要保證其具有層次化、模塊化特征。在系統(tǒng)組成結構設計中，需要結合靜態(tài)與動態(tài)設計思路。從整體來看，系統(tǒng)組成結構有插件支撐平臺、系統(tǒng)功能插件、人機交互UI三部分。這些組成部分和各子系統(tǒng)之間相互支撐，為用戶的配置與應用提供保障。

2.2 系統(tǒng)技術結構設計

電子設備模擬維修系統(tǒng)在Windows平臺的基礎上進行搭建。有仿真引擎、主程序框架、協議層和插件。其中，仿真引擎是對模型知識庫的積累，可以通過相應數據計算得到仿真運行的結果；主程序框架需要依靠繪圖技術進行操作，能夠將各組件進行連接，實現通信[3]；協議層是整個系統(tǒng)運行的基礎，為插件、主程序等通信提供保障；插件是實現系統(tǒng)功能的關鍵組成（如圖1所示）。

圖1 插件與消息協議技術結構

2.3 系統(tǒng)命名空間設計

良好的命名空間設計能夠有效優(yōu)化代碼管理、系統(tǒng)模塊劃分。通過對系統(tǒng)命名空間的組織和分類，能夠避免出現名稱沖突等問題。綜合來看，通過對系統(tǒng)命名空間的設計，可以對命名組織結構進行細致劃分和管理，有效提高全局命名空間的空間性，實現對各系統(tǒng)的有效命名。

3 電子設備模擬維修系統(tǒng)的實現

3.1 插件接口的實現

插件接口設計是電子設備模擬維修系統(tǒng)架構設計中的關鍵環(huán)節(jié)，通過對插件接口的優(yōu)化設計，能夠促使整個系統(tǒng)平臺的通信協議結構更優(yōu)化，實現插件與插件之間、插件與系統(tǒng)平臺之間的良好的信息互通機制[4]。其中，基插件接口是總接口，能夠對插件屬性、操作原則等進行定義。從應用程序接口方面看，它是整個模擬維修系統(tǒng)主程序的接口，能夠實現信息數據的傳輸。而基接口可以對電子設備的操作、特征等進行定義。插件接口關系如圖2所示。

圖2 插件接口的實現

3.2 分層與局部性的實現

電子設備模擬維修系統(tǒng)模型的基本依據為分層與局部性原理。在分層與局部性實現過程中，要以“由簡及難、由抽象及具體”為思路，對模型進行分層設計。在仿真電子設備層中，要按照功能、局部特征等進行細致劃分。在上層片區(qū)模型中，要在知識庫支持的基礎上，根據用戶的需要和要求，對其進行設計[5]。在此過程中，可以將知識庫、仿真引擎等模塊相結合進行分層建模。通過分層與局部性設計，能夠使模型對電子設備按照靜態(tài)、動態(tài)進行分層，進而突出表現出電子設備的故障表現，為用戶提供具有良好透明性和可操作性的虛擬維修系統(tǒng)平臺。

3.3 基礎支撐模型的實現

基礎支撐模型是整個電子設備模擬維修系統(tǒng)模型的基礎部分，可以為使用者提供電子設備設備的基礎狀態(tài)，實現靈活化操作和電子設備的模擬運行，并能夠響應各類插件信息，幫助使用者進行檢測、更換等維修操作。同時，基礎支撐模型可以完成電路模型切換操作，并對相應模型參數進行計算和保存。在實際操作中，使用者可以應用基礎支撐模型的設備故障報警裝置，通過對相關數據的設置，一旦在電子設備維修過程中出現故障，就會啟動可視化報警程序。如果故障點較多，就會同時啟動多重故障報警程序，操作這可以根據報警提示逐一進行報警信息處理。另外，使用者在對電子設備進行檢測操作時，可以對故障關鍵點進行檢測和診斷，并對電路模型進行轉換，直至整個電子設備正常運行，有效提高了電子設備模擬維修效率與質量。

3.4 消息泵的實現

消息泵是實現整個系統(tǒng)的信息數據交流的重要途徑。消息泵的中心為主程序，黨主程序將信息數據轉發(fā)或派遣時，消息泵可以連接目標插件，完成信息數據的傳遞。如果發(fā)現信息數據的類型與插件所需不符，就會將信息數據直接丟棄[6]。綜合來看，消息泵是整個電子設備模擬維修系統(tǒng)的數據傳輸中心，消息泵的設計直接關系到系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為通過消息泵加強信息數據傳輸，要從消息生成、處理兩方面進行優(yōu)化設計，以此形成信息數據的生產、響應、處理等有機形式，實現系統(tǒng)的有效通信。

3.5 模擬診斷與維修的實現

模擬診斷與維修包括故障設置、模擬運行、故障檢測、元器件更換和設備更換。其中，故障設置是通過調整模型的相關參數，對電子設備故障進行動態(tài)設置，以對電子設備動態(tài)進行修復和調整。模擬運行是在運行過程中，顯示各項信息狀態(tài)，必要時可以對各模塊進行自檢。故障檢測是通過萬用表等對電子設備中的點位進行測量，并對傳輸到制定儀器的信息數據進行顯示。同時，故障檢測可以實現在線、離線檢測，為故障檢修帶來極大便利[7]。元器件更換可以幫助使用者對原有元器件和新元器件的相關參數進行對比，方便使用者更換。設備變換是對電子設備進行放大、旋轉、移動等操作。

3.6 模擬元器件的實現

模擬元器件包括電源、電容、電阻等，可以對電子設備的電路原理圖進行繪制和處理。針對復雜芯片的元器件，可以通過非依賴關鍵點和知識庫來實現。實現模擬元器件，可以很好地將電子設備元器件的動態(tài)和靜態(tài)狀況呈現出來，并能夠對元器件的參數、鼠標感應區(qū)等進行定義，實現了信息數據的交互與聯系。

4 結語

電子設備復雜程度不斷提高，電子設備維修需要結合計算機技術，進一步提高相關工作的技術化、智能化。通過對電子設備模擬維修技術發(fā)展現狀分析，以及模擬維修系統(tǒng)的功能性需求與非功能性需求分析，對電子設備模擬維修系統(tǒng)設計與實現進行探究，為系統(tǒng)的發(fā)展與應用提供了必要依據。