基于自動填充裝置故障信息分析的研究

甘雨田

（甘肅林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 天水 741020）

關(guān)鍵字：自動填充裝置；故障集合；故障樹

0 引言

傳統(tǒng)的自動填充裝置故障分析方法本質(zhì)是通過現(xiàn)象故障問題進(jìn)行區(qū)域故障排查，復(fù)現(xiàn)故障問題點(diǎn)來找尋故障發(fā)生原因。其系統(tǒng)過程耗費(fèi)大量的人力、物力，且故障分析時間長、診斷準(zhǔn)確度低，同時有一定幾率產(chǎn)生故障二次變化的問題，近些年研究適用于炮彈自動填充裝置的故障分析方法已成為對復(fù)雜故障問題診斷的主要研究方向之一[1]。由于炮彈自動填充裝置的結(jié)構(gòu)組裝部件流程復(fù)雜，邏輯電路集成化程度較高，所以在故障問題分析時需對其元器件組裝部件進(jìn)行分解，對其電信號方式進(jìn)行梳理，建立完整的故障統(tǒng)一模式，從而精確定位故障發(fā)生原因，合理的辨識故障問題[2]。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

自動填充裝置是由炮彈自動填充控制箱對其裝置各組件進(jìn)行順序控制運(yùn)行，在控制箱的邏輯順序控制下各部件連續(xù)作業(yè)，可在短時間內(nèi)完成系統(tǒng)的炮彈自動裝填動作，由以下主要部件組成。

（1）炮彈輸送帶。其主要功能是儲存自動發(fā)射炮彈并將炮彈輸送到出彈口，將炮彈進(jìn)行填充和路徑輸送，其位置一般在裝備的運(yùn)載底板處，覆蓋有特殊的炮彈保護(hù)殼體。

（2）炮彈卡位裝置。其主要功能是當(dāng)炮彈進(jìn)行自動填充準(zhǔn)備后，將炮彈位置進(jìn)行提升，炮彈準(zhǔn)確的卡位在彈筒前端，對準(zhǔn)炮彈裝填線，準(zhǔn)備下一步炮彈自動填充動作，最后將炮彈推送到彈筒閘口，完成后卡位裝置復(fù)位并進(jìn)行下一枚炮彈卡位準(zhǔn)備。

（3）推送彈道裝置。其主要功能是按照主控臺的控制命令對炮彈進(jìn)行彈筒裝填工作，將炮彈通過彈道完整的推送入彈筒并進(jìn)行下一步工作準(zhǔn)備。其位置在卡位裝置前端、炮彈發(fā)射筒的正后方，隨發(fā)射筒的轉(zhuǎn)動而剛性轉(zhuǎn)動，固定在轉(zhuǎn)動支架前端。

（4）炮彈開窗器。其主要功能是將炮彈進(jìn)行拋殼處理，將裝備的炮塔天窗打開，并將炮彈殼拋出后關(guān)閉。其位置在炮塔正上方位置，連接推送彈道和拋殼機(jī)構(gòu)。

（5）炮彈拋殼器。其主要功能是將炮彈發(fā)射后脫落的彈殼進(jìn)行抓取，并通過炮彈軌道進(jìn)行殼體拋出操作，同時可檢測炮彈是否有無殼體，并進(jìn)行炮彈重新配置，是準(zhǔn)備發(fā)射炮彈的最后環(huán)節(jié)，關(guān)聯(lián)主控制器和炮彈開窗器。其位置安裝在裝備的圍欄側(cè)端，通過轉(zhuǎn)軸保持軌道水平。

（6）炮彈裝填控制器。其主要功能是控制炮彈進(jìn)行裝填操作，完成炮彈發(fā)射前的準(zhǔn)備和指示工作，是整個炮彈裝填的控制終端，對炮彈裝填狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時顯示。其位置一般安裝在炮塔內(nèi)的側(cè)端，由炮彈裝填指示開關(guān)、控制顯示燈，炮彈彈道準(zhǔn)備復(fù)位開關(guān)、卸除炮彈開關(guān)等操作裝置組成。

（7）主控制箱。是控制炮彈自動填充裝置的控制樞紐，用于監(jiān)測、控制、顯示自動填充裝置的各項(xiàng)工作，其核心是由微系統(tǒng)和高集成化電路系統(tǒng)組成，是信號命令發(fā)送的控制終端。

（8）控制流程。首先將炮彈發(fā)射器進(jìn)行位置固定，完畢后準(zhǔn)備進(jìn)行炮彈裝填操作，在主控制箱按下炮彈裝填按鈕，炮彈輸送帶將存儲位置的炮彈運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢煤笸Ｖ?；其次炮彈卡位裝置將炮彈進(jìn)行提位操作，將炮彈精準(zhǔn)的卡位在彈筒前閘口，推送彈道裝置將炮彈通過彈筒推至炮膛；同時炮彈拋殼器和炮彈開窗器進(jìn)行共同作業(yè)，完成拋殼動作后關(guān)閉天窗；最后炮彈進(jìn)行位置確定后推送到彈筒入膛，整體操作完畢后將位置和處理器復(fù)位，返回瞄準(zhǔn)線等待下一個炮彈進(jìn)行自動填充動作。

2 故障信息

本文采用狀態(tài)集凈化融合信息冗余度的方式獲取故障信息，假設(shè)X=(Y,A,Z,S)為故障屬性論述集，A=B∪C表示故障分析狀態(tài)的集合，其中B表示問題屬性，C表示狀態(tài)屬性，Z表示屬性參數(shù)的集合，S表示信息函數(shù)特征值的集合，則單獨(dú)的映射條件Y×A→Z代表故障凈化值，對于信息系統(tǒng)集合X=(Y,A,Z,S)，當(dāng)故障分析狀態(tài)集合為空時，故障屬性論述集自成故障信息決策表[3-5]。將大量的多源狀態(tài)信息處理樣本集合q的個體屬性值進(jìn)行分類標(biāo)記，可分為F類特征值，以聚類中心關(guān)聯(lián)距離大小為目標(biāo)準(zhǔn)則，可順序排列出關(guān)聯(lián)的重要程度，其目標(biāo)函數(shù)如下所示。

由多源故障屬性論述集可知其故障樹信息，對部分故障狀態(tài)進(jìn)行代碼標(biāo)號，具體如表1所示。

表1 自動填充裝置故障樹信息列表

為避免系統(tǒng)冗余信息對其故障狀態(tài)進(jìn)行復(fù)雜計算，需要對融合信息進(jìn)行凈化處理，通過故障信息決策表對已知故障信息進(jìn)行層級劃分，將層級故障問題進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，并采用多源狀態(tài)集凈化融合信息冗余度的方式對分類數(shù)據(jù)進(jìn)行知識提取，得出故障樹分析狀態(tài)的層級列表如表2所示。

表2 自動填充裝置故障樹層級分列表

由上表所示，故障診斷分析是按照故障樹層級的方式進(jìn)行逐層排查，找出同類故障問題的下屬方案進(jìn)行詳細(xì)問題定位，此故障分析法是在凈化冗余故障信息值后得到的故障排序問題，是一種依托凈化融合算法的故障處理模式，在不影響整體故障定位的基礎(chǔ)下，將關(guān)聯(lián)的故障狀態(tài)和故障問題進(jìn)行剖析聯(lián)力，一并進(jìn)行故障排查，可全面分析故障狀態(tài)產(chǎn)生的本質(zhì)原因，邏輯關(guān)系清晰可見。

3 結(jié)語

本文通過深入研究自動填充裝置的結(jié)構(gòu)和運(yùn)轉(zhuǎn)流程，采用多源狀態(tài)集凈化融合信息冗余度的方式獲取故障消息，排除非故障影響因子，建立故障狀態(tài)層級，確定故障狀態(tài)集合和關(guān)聯(lián)屬性集合，可找出故障發(fā)生的直接原因和關(guān)聯(lián)的從屬原因，準(zhǔn)確全面的對裝置進(jìn)行故障問題定位，在工程實(shí)踐中具備深遠(yuǎn)意義。