LED 顯示系統(tǒng)自動(dòng)化健康管理系統(tǒng)研究

王 濤，喻 韜

(北京跟蹤與通信技術(shù)研究所，北京100094)

0 引言

近年來(lái)，LED 技術(shù)得到了快速發(fā)展和普及應(yīng)用，特別是小間距LED 顯示系統(tǒng)所表現(xiàn)出的圖像顯示清晰、色彩還原度高、顯示壽命長(zhǎng)、顯示模式豐富[1]、系統(tǒng)控制簡(jiǎn)單等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使其成為大屏顯示工程建設(shè)的首選產(chǎn)品，被廣泛應(yīng)用于各類視頻監(jiān)控、指揮控制及戶內(nèi)外廣告的顯示系統(tǒng)中。

隨著網(wǎng)絡(luò)和視頻數(shù)字編碼技術(shù)[2]的發(fā)展，LED顯示系統(tǒng)體系架構(gòu)已由傳統(tǒng)單一的集中式顯示架構(gòu)向更為便捷靈活的分布式顯示結(jié)構(gòu)發(fā)展過(guò)渡，極大滿足了各類場(chǎng)地分散、信源復(fù)雜的場(chǎng)景顯示需要。 LED 顯示系統(tǒng)本身所含電子部件多、部件間接口復(fù)雜以及分布式系統(tǒng)架構(gòu)部署的特點(diǎn)，給整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行管理增加了難度，加之LED 顯示系統(tǒng)部署場(chǎng)景大多承擔(dān)重要系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)視和指揮決策任務(wù)，對(duì)顯示系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定可靠要求[3]很高，因此，如何保障LED 顯示系統(tǒng)的健康運(yùn)行管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的故障和隱患，更好服務(wù)于用戶指揮決策和實(shí)時(shí)監(jiān)控任務(wù)，越來(lái)越成為L(zhǎng)ED 顯示系統(tǒng)發(fā)展的突出問(wèn)題。

目前對(duì)LED 顯示系統(tǒng)的運(yùn)維管理沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，市場(chǎng)上還沒(méi)有一款可供大多數(shù)LED 顯示系統(tǒng)使用的通用運(yùn)維管理軟件，主流的LED 廠商通常會(huì)隨產(chǎn)品銷售提供相應(yīng)的設(shè)備診斷[4-5]程序，但這些軟件主要針對(duì)具體設(shè)備研制，是一種對(duì)設(shè)備的單體監(jiān)測(cè)，如 LED 模組、視頻拼接器、視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)、編解碼設(shè)備、智能電源等設(shè)備功能檢測(cè)，其檢測(cè)功能單一，分散運(yùn)行，缺少對(duì)LED 不同功能部件間接口數(shù)據(jù)交換正確性的驗(yàn)證測(cè)試，同時(shí)對(duì)關(guān)聯(lián)部件的運(yùn)行流轉(zhuǎn)狀態(tài)缺乏綜合研判手段，還不具備對(duì)LED 系統(tǒng)的流程化、體系化和智能化的全面健康狀態(tài)檢測(cè)能力。 由于缺乏對(duì)LED 顯示系統(tǒng)進(jìn)行整體檢測(cè)和多部件聯(lián)動(dòng)故障分析能力，在進(jìn)行系統(tǒng)整體健康診斷過(guò)程中極易出現(xiàn)誤判漏判[6]的情況，存在較大的故障風(fēng)險(xiǎn)隱患。

為此，在某單位 LED 顯示系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，圍繞系統(tǒng)使用需求，結(jié)合市場(chǎng)現(xiàn)狀，針對(duì)LED 顯示系統(tǒng)存在的健康運(yùn)維問(wèn)題進(jìn)行了針對(duì)性研究，提出了建設(shè)LED 顯示系統(tǒng)健康管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑，并研制部署了LED 顯示系統(tǒng)健康管理系統(tǒng)，取得了滿意效果，為任務(wù)前的系統(tǒng)“體檢”和任務(wù)中的健康管理提供了有力保障。

1 發(fā)展考慮

為保障LED 顯示系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行，提高系統(tǒng)自我健康診斷和故障恢復(fù)能力，需要從健康管理體系規(guī)范方面重點(diǎn)對(duì)LED 顯示系統(tǒng)各環(huán)節(jié)設(shè)備系統(tǒng)以及設(shè)備系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)接口和信息流程關(guān)系進(jìn)行研究，分析每個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律[7]以及出現(xiàn)異常故障時(shí)所表現(xiàn)出的狀態(tài)數(shù)據(jù)特征，特別是各部件系統(tǒng)表現(xiàn)出的故障關(guān)聯(lián)狀態(tài)特征，并據(jù)此構(gòu)造各設(shè)備系統(tǒng)間的通信接口交互模型和整個(gè)顯示系統(tǒng)運(yùn)行的流程化健康模型。 本文提出一套既能夠完成對(duì)單體設(shè)備的故障檢測(cè)，同時(shí)又能夠按照定制的健康檢測(cè)模型進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化流程的體系化檢測(cè)實(shí)現(xiàn)方案，支持故障處理預(yù)案篩選、處置流程自動(dòng)啟動(dòng)，具備健康檢測(cè)模型增刪和功能擴(kuò)展。

LED 顯示系統(tǒng)健康管理系統(tǒng)在繼承現(xiàn)有成果基礎(chǔ)上，融合相互獨(dú)立的診斷檢測(cè)系統(tǒng)，構(gòu)建一體化軟件服務(wù)框架和統(tǒng)一的基礎(chǔ)運(yùn)行平臺(tái)，確保在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下對(duì)該設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行健康狀態(tài)數(shù)據(jù)采集和分析處理。 同時(shí)對(duì)不具備自我健康診斷能力的設(shè)備，通過(guò)分析設(shè)備正常運(yùn)行和故障異常的數(shù)據(jù)狀態(tài)表現(xiàn)特征，構(gòu)造符合設(shè)備運(yùn)行規(guī)律的健康模型，并通過(guò)研制開(kāi)發(fā)相應(yīng)的診斷軟件模塊，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化自我診斷能力[7]。 規(guī)范關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集接口，通過(guò)數(shù)據(jù)處理與健康數(shù)據(jù)模型進(jìn)行比對(duì)分析得出健康狀態(tài)結(jié)果，通過(guò)進(jìn)一步分析統(tǒng)計(jì)，形成對(duì)系統(tǒng)健康狀態(tài)和故障隱患等評(píng)估報(bào)告，根據(jù)輔助決策知識(shí)庫(kù)預(yù)案措施進(jìn)行預(yù)警和處置，對(duì)處置進(jìn)程和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和應(yīng)急干預(yù)。

LED 顯示系統(tǒng)健康管理應(yīng)完成設(shè)備數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、故障診斷檢測(cè)、應(yīng)急處置等功能的一體化集成部署運(yùn)行，為此，需要對(duì)健康管理軟件功能模塊按照統(tǒng)一的服務(wù)化軟件框架調(diào)用要求進(jìn)行服務(wù)化、插件化改造集成，實(shí)現(xiàn)軟件模塊的柔性重組和插件化復(fù)用。 該系統(tǒng)不僅具備可視化、可定制、可擴(kuò)展的靈活配置能力，同時(shí)還具備簡(jiǎn)單、直觀的圖形化界面，方便對(duì)LED 顯示系統(tǒng)異常和故障的快速定位；同時(shí)系統(tǒng)應(yīng)具備高度的兼容性，能夠兼容目前市場(chǎng)上各類主流的LED 顯示設(shè)備系統(tǒng)，為不同型號(hào)類型設(shè)備系統(tǒng)的綜合集成提供支持。

2 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

2.1 體系組成

LED 顯示系統(tǒng)健康管理系統(tǒng)圍繞對(duì)目前主流LED 顯示系統(tǒng)接口協(xié)議的規(guī)范統(tǒng)一和體系適應(yīng)性開(kāi)展系統(tǒng)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)考慮行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化及設(shè)備兼容擴(kuò)展能力，能夠在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的軟件框架下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與軟件服務(wù)的有機(jī)共享與協(xié)同，同時(shí)兼顧系統(tǒng)安全和軟件運(yùn)行效率。 健康管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括四個(gè)功能層，分別為設(shè)施層、平臺(tái)層、服務(wù)層和應(yīng)用層，如圖1 所示。

圖1 LED 顯示系統(tǒng)健康管理系統(tǒng)體系架構(gòu)

設(shè)施層為整個(gè)系統(tǒng)提供硬件支撐，主要包括LED屏體、拼接器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、編解碼設(shè)備、智能電源。

平臺(tái)層為整個(gè)系統(tǒng)提供軟件運(yùn)行和數(shù)據(jù)獲取的基礎(chǔ)平臺(tái)支持，主要包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、信號(hào)傳輸設(shè)備接口、顯示設(shè)備數(shù)據(jù)接口。

服務(wù)層為健康管理軟件系統(tǒng)提供用于分析和管理的狀態(tài)數(shù)據(jù)和操控?cái)?shù)據(jù)，并提供用于健康預(yù)警和應(yīng)急處置等輔助決策的健康模型庫(kù)，以及支持不同種類視頻顯示輸入輸出設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、 處理、分析、態(tài)勢(shì)顯示的通用服務(wù)插件/組件。

應(yīng)用層提供面向LED 顯示系統(tǒng)健康管理的應(yīng)用管理軟件，主要包括運(yùn)行配置、狀態(tài)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、運(yùn)行態(tài)勢(shì)、診斷處置等主要軟件功能模塊，并通過(guò)統(tǒng)一軟件框架對(duì)所有軟件模塊進(jìn)行集成和安全訪問(wèn)控制。

2.2 系統(tǒng)拓?fù)?/h3>

LED 顯示系統(tǒng)目前主流結(jié)構(gòu)包括集中式和分布式兩類，系統(tǒng)也按照兩種結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)部署。

2.2.1 集中式結(jié)構(gòu)

通過(guò)配置具有信號(hào)輸入輸出端口的集成箱式視頻拼接器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)集中信號(hào)源的LED 顯示輸出，如圖 2 所示。

圖2 集中式LED 顯示系統(tǒng)部署結(jié)構(gòu)

2.2.2 分布式結(jié)構(gòu)

通過(guò)內(nèi)部高速視頻交換網(wǎng)絡(luò)連接顯示信號(hào)編碼輸入設(shè)備和信號(hào)解碼輸出設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)信號(hào)源的分布式部署，如圖 3 所示。

圖3 分布式LED 顯示系統(tǒng)部署結(jié)構(gòu)

2.3 健康管理軟件系統(tǒng)功能

健康管理軟件系統(tǒng)主要由一體化軟件框架、運(yùn)行配置、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)訪問(wèn)、數(shù)據(jù)挖掘分析、診斷處置、健康運(yùn)行監(jiān)視等軟件功能模塊組成。

2.3.1 一體化軟件框架

一體化軟件框架提供統(tǒng)一的軟件服務(wù)門戶框架[8]，支持軟件模塊和軟件插件的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)調(diào)用和規(guī)范化擴(kuò)展升級(jí)，具有統(tǒng)一的用戶登錄認(rèn)證、統(tǒng)一的界面風(fēng)格、統(tǒng)一的時(shí)間服務(wù)、標(biāo)準(zhǔn)化的后臺(tái)數(shù)據(jù)接口和存儲(chǔ)服務(wù)，為整個(gè)系統(tǒng)各類軟件應(yīng)用服務(wù)提供統(tǒng)一的入口，實(shí)現(xiàn)基于配置文件的軟件統(tǒng)一調(diào)度和基于標(biāo)準(zhǔn)接口的數(shù)據(jù)訪問(wèn)功能， 具備即插即用、柔性擴(kuò)展重組的集成服務(wù)能力。

2.3.2 運(yùn)行配置模塊

運(yùn)行配置模塊為各軟件部署運(yùn)行提供運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的初始化設(shè)置，以及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備遠(yuǎn)程操控指令，主要完成以下工作：

一是檢查維護(hù)所有軟件運(yùn)行配置文件，顯示運(yùn)行配置參數(shù)狀態(tài)。 根據(jù)任務(wù)運(yùn)行要求，利用圖形化界面對(duì)軟件運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行修改保存和軟件重置。 軟件根據(jù)運(yùn)行場(chǎng)景預(yù)先建立多種配置模板文件，運(yùn)行配置軟件可根據(jù)需要選擇指定模板快速生成配置文件。

2.3 API陽(yáng)性喘息兒童FeNO連續(xù)監(jiān)測(cè)結(jié)果 重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果顯示API陽(yáng)性的喘息兒童FeNO水平高低與RSV感染相關(guān)（P=0.013）；采用多變量方差分析對(duì)不同時(shí)間點(diǎn)FeNO水平兩兩比較，結(jié)果顯示RSV+組FeNO水平均高于RSV-組，但僅在治療后1月這個(gè)時(shí)間點(diǎn)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.028），見(jiàn)表3。

二是可以在線接收來(lái)自診斷決策軟件模塊的運(yùn)行參數(shù)配置任務(wù)單和設(shè)備處置指令任務(wù)單，并按照任務(wù)單的指令進(jìn)行軟件模塊的運(yùn)行配置，以及對(duì)LED 顯示系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。

2.3.3 數(shù)據(jù)采集模塊

數(shù)據(jù)采集模塊是開(kāi)展健康診斷的首要環(huán)節(jié)，采集軟件將所有采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)將數(shù)據(jù)分發(fā)給數(shù)據(jù)分析模塊。 采集數(shù)據(jù)方式主要包括兩類，如圖4 所示。

第一類是能夠給出設(shè)備運(yùn)行健康狀態(tài)的診斷數(shù)據(jù)，主要是來(lái)自于自帶故障診斷功能的智能設(shè)備，如拼接器、LED 箱體控制器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。這些設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集有三種方式：一是通過(guò)設(shè)備提供的網(wǎng)絡(luò)管理端口連接，設(shè)備提供軟件診斷開(kāi)發(fā)接口，通過(guò)軟件接口調(diào)用方式使用網(wǎng)絡(luò)UDP 協(xié)議對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)診斷數(shù)據(jù)進(jìn)行采集存儲(chǔ)；二是利用設(shè)備內(nèi)置 Web 服務(wù)，通過(guò) HTTP 瀏覽方式獲取設(shè)備健康診斷數(shù)據(jù)。 以上兩種方式采集的數(shù)據(jù)為設(shè)備故障診斷碼，通過(guò)故障編碼索引表確定設(shè)備健康狀態(tài)。 此外，還有一種方式是通過(guò)圖像播放服務(wù)從LED 所有輸入節(jié)點(diǎn)解析回顯信號(hào)，根據(jù)是否能夠成功解析信號(hào)判斷圖像傳輸質(zhì)量。 第二類數(shù)據(jù)是非智能設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)，這些設(shè)備提供串口控制接口連接，可通過(guò)API 軟件接口讀取設(shè)備寄存器獲取設(shè)備電壓、誤碼統(tǒng)計(jì)以及固件版本等基本信息并存入數(shù)據(jù)庫(kù)，為故障數(shù)據(jù)挖掘分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)采集利用UDP 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，通過(guò)輪詢和中斷方式對(duì)連網(wǎng)的LED 顯示系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行持續(xù)掃描監(jiān)聽(tīng)，實(shí)時(shí)對(duì)更新變化數(shù)據(jù)進(jìn)行采集存儲(chǔ)。

2.3.4 數(shù)據(jù)訪問(wèn)模塊

數(shù)據(jù)訪問(wèn)模塊為各軟件模塊提供合規(guī)校驗(yàn)、數(shù)據(jù)分類、格式轉(zhuǎn)換和規(guī)范化存儲(chǔ)，同時(shí)接收來(lái)自各軟件模塊的數(shù)據(jù)訪問(wèn)請(qǐng)求進(jìn)行訪問(wèn)控制授權(quán)檢查，并提供數(shù)據(jù)定向分發(fā)和共享訪問(wèn)服務(wù)。

2.3.5 數(shù)據(jù)挖掘分析模塊

數(shù)據(jù)挖掘分析基于健康數(shù)據(jù)模型對(duì)實(shí)時(shí)接收采集到的LED 顯示系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)行健康診斷和故障定位分析。

健康數(shù)據(jù)模型按照數(shù)據(jù)采集對(duì)象設(shè)計(jì)構(gòu)造，如圖5 所示。 一是直接取自智能設(shè)備自帶診斷的故障診斷碼，通過(guò)診斷碼直接給出設(shè)備健康狀態(tài)。 二是通過(guò)對(duì)采集于設(shè)備控制寄存器的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行分析確定故障趨勢(shì)，如設(shè)備電壓低于閾值并呈現(xiàn)逐步下降，即可判定該節(jié)點(diǎn)設(shè)備為故障報(bào)警狀態(tài)；設(shè)備誤碼率持續(xù)高于閾值或波動(dòng)率持續(xù)上升，即可預(yù)警圖像傳輸質(zhì)量下降等。 三是通過(guò)歷史知識(shí)庫(kù)關(guān)聯(lián)分析，將某種故障發(fā)生時(shí)會(huì)導(dǎo)致多個(gè)設(shè)備狀態(tài)出現(xiàn)連鎖反應(yīng)的數(shù)據(jù)特征固化為系統(tǒng)綜合預(yù)警模型，基于模型特征數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)和匹配分析，形成診斷結(jié)果。此外，還可完成系統(tǒng)符合性檢查，通過(guò)建立不同應(yīng)用場(chǎng)景基準(zhǔn)運(yùn)行配置模型，利用數(shù)據(jù)分析模塊對(duì)設(shè)備運(yùn)行配置文件內(nèi)容進(jìn)行一致性分析檢查，實(shí)現(xiàn)一鍵檢測(cè)功能。

圖5 健康數(shù)據(jù)模型

數(shù)據(jù)挖掘分析模塊根據(jù)健康數(shù)據(jù)模型類型，通過(guò)診斷碼直接判斷智能設(shè)備當(dāng)前的健康狀態(tài)是否正常，通過(guò)健康數(shù)據(jù)模型對(duì)非智能設(shè)備進(jìn)行健康診斷，同時(shí)，通過(guò)綜合預(yù)警模型[9]對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行綜合健康狀態(tài)檢查分析，如比對(duì)當(dāng)前的信號(hào)源連接數(shù)、發(fā)送信息與預(yù)存正常狀態(tài)時(shí)的信息源連接數(shù)進(jìn)行檢查，分析發(fā)送信息源配置是否正確，環(huán)網(wǎng)主備模式的雙路通連狀態(tài)是否良好，是否出現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)的運(yùn)行安全故障風(fēng)險(xiǎn)，以及主備系統(tǒng)切換隱患等。數(shù)據(jù)挖掘分析模塊將形成的分析結(jié)果送數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)，并交診斷決策模塊進(jìn)行下一步處理，同時(shí)將預(yù)警結(jié)果標(biāo)示送健康運(yùn)行監(jiān)視模塊，在圖形化的設(shè)備分布圖上實(shí)時(shí)標(biāo)注定位。

為提供更加豐富的健康數(shù)據(jù)模型，系統(tǒng)建立具有擴(kuò)展診斷碼、故障現(xiàn)象、數(shù)據(jù)特征的格式化故障處理工作單，一旦有新的故障模型出現(xiàn)就會(huì)被自動(dòng)新增到健康數(shù)據(jù)模型中。 此外，數(shù)據(jù)挖掘分析模塊能夠基于人工交互和機(jī)器算法實(shí)現(xiàn)模型預(yù)警閾值的參數(shù)調(diào)節(jié)修正能力。

2.3.6 診斷處置模塊

診斷處置模塊接收匯總數(shù)據(jù)挖掘分析結(jié)果，根據(jù)分析結(jié)果，從處置預(yù)案知識(shí)庫(kù)中匹配篩選相關(guān)處置預(yù)案和處置規(guī)則，輔助制定診斷處置流程計(jì)劃[10-11]和處置措施報(bào)送系統(tǒng)健康運(yùn)行監(jiān)視模塊進(jìn)行展示，同時(shí)將處置措施按照故障處置字典，翻譯生成設(shè)備能夠接收的操作控制指令代碼，形成設(shè)備處置指令任務(wù)單或參數(shù)配置指令任務(wù)單，發(fā)送至運(yùn)行配置模塊實(shí)施對(duì)設(shè)備的故障處置和操控配置。 并通過(guò)系統(tǒng)健康運(yùn)行監(jiān)視模塊跟蹤診斷處置工作進(jìn)程。 診斷處置模塊提供基于樹(shù)狀結(jié)構(gòu)的診斷處置標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)劃模板的制作、導(dǎo)入、存儲(chǔ)、檢索功能。

2.3.7 系統(tǒng)健康運(yùn)行監(jiān)視模塊

運(yùn)行態(tài)勢(shì)軟件接收來(lái)自數(shù)據(jù)分析軟件處理產(chǎn)生的LED 顯示系統(tǒng)格式化狀態(tài)數(shù)據(jù)、判別結(jié)果信息、故障預(yù)警信息以及綜合健康指數(shù)評(píng)估信息等。通過(guò)柱狀圖、餅圖、定制化統(tǒng)計(jì)圖表等形式進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)的可視化監(jiān)視和統(tǒng)計(jì)評(píng)估。 此外，運(yùn)行態(tài)勢(shì)軟件按照實(shí)際設(shè)備系統(tǒng)部署位置以底圖方式標(biāo)繪LED 顯示系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境和每個(gè)設(shè)備在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的準(zhǔn)確位置，可通過(guò)鼠標(biāo)單雙擊方式顯示設(shè)備的詳細(xì)配置文件、輸入設(shè)備詳細(xì)位置信息，并能夠?qū)⒎治龊蟮墓收项A(yù)警[12]信息關(guān)聯(lián)標(biāo)繪到對(duì)應(yīng)的設(shè)備位置上(如房間、機(jī)柜，大屏某行某列)，幫助快速定位故障位置實(shí)施排查處置，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可視化健康監(jiān)視管理。 健康運(yùn)行監(jiān)視對(duì)故障診斷處置的工作進(jìn)程進(jìn)行監(jiān)視，并能夠?qū)收咸幹媒Y(jié)果進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，給出故障處置效果評(píng)估結(jié)果。

2.4 軟件運(yùn)行流程

健康管理軟件系統(tǒng)運(yùn)行流程如圖6 所示。

圖6 LED 顯示系統(tǒng)自動(dòng)化健康管理系統(tǒng)運(yùn)行流程

用戶首先經(jīng)過(guò)一體化軟件框架的身份認(rèn)證，由統(tǒng)一入口登錄健康管理軟件系統(tǒng)。

按照標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)調(diào)用方式啟動(dòng)運(yùn)行配置軟件模塊對(duì)所有運(yùn)行軟件模塊的啟動(dòng)配置文件參數(shù)進(jìn)行初始化設(shè)置并啟動(dòng)所有軟件。

數(shù)據(jù)采集模塊采用輪詢或強(qiáng)制中斷方式收集LED 顯示系統(tǒng)各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)并調(diào)用數(shù)據(jù)訪問(wèn)模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)、分類和格式化存儲(chǔ)。同時(shí)，以格式化數(shù)據(jù)庫(kù)方式共享至健康運(yùn)行監(jiān)視模塊。

數(shù)據(jù)挖掘分析模塊實(shí)時(shí)監(jiān)視[13]接收系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)類型選取健康模型庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和模型匹配，形成故障告警、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和運(yùn)行統(tǒng)計(jì)等分析結(jié)果，分別推送至健康運(yùn)行監(jiān)視和診斷決策[14]模塊。

診斷決策根據(jù)分析結(jié)果制定處置預(yù)案和計(jì)劃，并形成設(shè)備處置指令任務(wù)單和參數(shù)配置指令任務(wù)單，推送至運(yùn)行配置模塊對(duì)指定設(shè)備執(zhí)行相關(guān)操控處置指令。 同時(shí)，將預(yù)案計(jì)劃和任務(wù)單推送至健康運(yùn)行監(jiān)視模塊。

運(yùn)行配置根據(jù)診斷決策模塊推送的任務(wù)單對(duì)系統(tǒng)制定設(shè)備遠(yuǎn)程操控或?qū)浖\(yùn)行配置參數(shù)進(jìn)行修改，并重新啟動(dòng)指定軟件模塊。

健康運(yùn)行監(jiān)視模塊實(shí)時(shí)監(jiān)視和收集來(lái)自數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)挖掘分析、診斷處置以及數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)庫(kù)表數(shù)據(jù)，并以圖表等形式進(jìn)行數(shù)據(jù)分類實(shí)時(shí)展示、預(yù)警、統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)評(píng)估。

3 結(jié)論

研究建立LED 顯示系統(tǒng)自動(dòng)化健康管理系統(tǒng)是LED 技術(shù)發(fā)展的必然要求。 通過(guò)實(shí)際應(yīng)用表明該系統(tǒng)能夠?qū)Ψ植际?、大?guī)模的顯示系統(tǒng)提供快速、直觀、有效的設(shè)備故障定位和系統(tǒng)整體風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警[15]。 并能夠借助該系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)故障維修經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行固化而為后續(xù)運(yùn)維管理提供診斷模型支持。 系統(tǒng)具備的運(yùn)行前合規(guī)性一致檢查和運(yùn)行中的故障隱患實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警，以及基于知識(shí)庫(kù)的應(yīng)急處置任務(wù)單干預(yù)對(duì)基于LED 大屏顯示系統(tǒng)進(jìn)行安全監(jiān)控、決策指揮的工程任務(wù)應(yīng)用具有重要現(xiàn)實(shí)意義。