牛志華 王振龍
【摘 要】隨著科學技術水平的不斷提高,高科技電子設備的不斷發(fā)展,對于電子工程故障進行檢測的技術和檢測模塊方案也在不斷的創(chuàng)新和完善。加強對電子工程故障檢測模塊組合式方案的探究是保證電子設備安全、穩(wěn)定、可靠、運行的基礎,本文從故障檢測模塊組合式方案的設計原則出發(fā),具體地分析了傳統(tǒng)故障檢測技術和智能故障檢測技術,以期為電子工程設備檢測做出良好的理論探究。
【關鍵詞】電子工程;故障檢測;傳統(tǒng)模塊;智能模塊
隨著科學技術水平的不斷提高,高科技電子設備的不斷發(fā)展,對電子工程故障的檢測技術和檢測模塊方案也在不斷的創(chuàng)新和完善,加強對電子工程故障檢測模塊組合式方案的探究是保證電子設備安全、穩(wěn)定、可靠、運行的基礎。
(1)電子工程故障檢測。
電子工程又稱信息技術,可分為電子技術、電測量技術和調整技術三部分。電子工程的研究對象一般為電子系統(tǒng)和電路。電子系統(tǒng)的故障往往發(fā)生在早期階段,此時系統(tǒng)還沒有出現(xiàn)嚴重問題或失效,因而此類故障的不確定性極大。尤其是大型復雜電子系統(tǒng),由于組成系統(tǒng)的模塊之間和模塊內(nèi)部相對復雜的關系,導致故障的表現(xiàn)形式也隨之復雜。當系統(tǒng)外部的可及測點達不到足夠數(shù)量時,故障特征通常表現(xiàn)為不確定性和不完備。近年來,越來越多電路的模塊化設計以及更廣泛地應用集成技術,使得電子系統(tǒng)的模塊級故障診斷也因之越來越重要。目前,電子系統(tǒng)故障診斷領域的研究基本集中在兩方面,即狀態(tài)評價和故障診斷、電子系統(tǒng)當前的運行狀態(tài)是研究人員關注的主要問題,具體地說,就是系統(tǒng)是否已發(fā)生故障、故障的具體位置和故障的嚴重程度等方面。而想要深入了解系統(tǒng)運行的具體情況,僅僅依靠單一的故障檢測模塊是遠遠不夠的,因而,本文提出了由傳統(tǒng)和智能故障檢測模塊組成的電子工程故障檢測方案。
(2)電子工程故障檢測模塊研究。
1.傳統(tǒng)模塊與智能模塊
1.1傳統(tǒng)故障檢測技術模塊結構傳統(tǒng)故障檢測技術模塊由傳統(tǒng)電子測量儀器和電子設備經(jīng)典檢測方法構成
(1)傳統(tǒng)電子測量儀器傳統(tǒng)電子測量儀器是指為測量某一個或幾個電參數(shù)而設計的、能用于多種電子測量的通用電子儀器,主要可歸納為以下7類:信號發(fā)生器,信號分析儀器,頻率和相位測量儀器,網(wǎng)絡特性測量儀器,電子元器件測試儀器,電波特性測試儀器,其它輔助儀器。
(2)電子設備經(jīng)典檢測方法電子設備經(jīng)典檢測方法是指經(jīng)過時間驗證最具有效性、實用性、規(guī)律性、通用性的故障檢測方法,主要可歸為以下7種:參數(shù)測量法,信號尋跡法,短路旁路法,分割測試法,干擾法,整機對比法,等效取代法。
1.2智能故障檢測技術模塊結構
智能故障檢測技術模塊分為單機模式檢測系統(tǒng)和智能故障檢測方法兩個方面。
(1)單機模式檢測系統(tǒng)現(xiàn)代智能檢測技術是將計算機和人工智能相結合,以計算機為主體的智能檢測系統(tǒng)。目前在智能故障檢測系統(tǒng)中占主導地位的是單機模式。單機模式由一臺計算機和相關接口以及必要的外圍設備組成來完成系統(tǒng)的全部功能,具有結構簡單、功能單一、實用性強等優(yōu)點,因此應用較為普遍。
(2)智能故障檢測方法智能故障檢測方法是指不需要被測對象的精確數(shù)學模型,且具有智能特性的故障檢測方法。已經(jīng)過實踐驗證為比較成熟的有以下幾種方法:基于粗糙集的檢測法,信息融合故障檢測法,神經(jīng)網(wǎng)絡故障檢測法,故障樹檢測法,模糊故障檢測法,專家系統(tǒng)故障檢測法。
2.傳統(tǒng)和智能故障檢測模塊組合方案的設計理念
傳統(tǒng)的故障檢測技術存在著虛假告警率較高、故障分辨能力偏低、信息來源不夠廣泛、缺乏推理機制和可擴展性等諸多缺陷,但由于這種檢測技術已經(jīng)使用了較長的時間,因而理論基礎較為成熟,同時也形成了經(jīng)典的檢測方法,且檢測裝置也比較齊備,主要利用人工對電子設備的故障進行診斷和檢測;而智能故障檢測技術則是通過用計算機對人類思維方式的模擬以取得故障信息,全程自動化是其有別于傳統(tǒng)技術的重要特點。而理論基礎不夠成熟、配套儀器價格昂貴等不足之處,使智能檢測技術的使用范圍有一定的局限性?;趦煞N故障檢測技術各自的優(yōu)勢,可將兩種檢測技術進行結合,根據(jù)實際的檢測目的和不同的被檢測對象,有針對性地選擇檢測模塊,形成模塊組合式方案,從而優(yōu)化故障檢測過程。這樣可以通過不同檢測模塊之間優(yōu)勢的互補,將電子工程故障檢測技術的作用充分發(fā)揮出來。
3.傳統(tǒng)和智能故障檢測模塊組合方案的設計原則
3.1加大對現(xiàn)代高科技電子技術的推廣和使用力度
為符合當前電子工程故障檢測標準的要求,進一步推廣先進的模塊組合式檢測方案,要對以往工程的檢測理念和技術進行吸收借鑒,從失敗的案例中總結經(jīng)驗吸取教訓,結合當代最新電子工程具體實施的實際情況,進一步優(yōu)化方案設計,創(chuàng)新標準檢測模式。
3.2以傳統(tǒng)檢測技術為基礎,發(fā)展智能化檢測技術
隨著科學技術的不斷發(fā)展和更新,電子工程檢測方案也要與時俱進,追隨科技前進的步伐,不斷進行更新與優(yōu)化,適時地引進最新的設備和,采用新技術,進行故障檢測設備的更新,改進或更新專用通信室、通訊設備、故障控制室等方面,同時結合當代網(wǎng)絡監(jiān)控等新技術,以傳統(tǒng)檢測技術為基礎和借鑒,實現(xiàn)通過智能化、網(wǎng)絡自動化操作進行故障檢測,使人為事故少發(fā)生甚至不發(fā)生,使盡可能多的應用科技創(chuàng)新成為電子設備智能化檢測模式發(fā)展的大勢所趨。
3.3做到“規(guī)范操作、鞏固設施、提高質量、完善方案”
這十六個字體現(xiàn)了電子工程故障檢測的總體要求,“規(guī)范操作”即是在操作中遵循工程檢測的規(guī)范,“鞏固設施”即是鞏固電子故障檢測的基礎設施建設,加大基礎建設的施工力度,“提高質量”是要提高電子工程檢測的質量,同時保證理論建設的科學可持續(xù)性發(fā)展,“完善方案”是要逐步地完善檢測技術方案并不斷對方案進行優(yōu)化和改進,以提高電子工程檢測技術的合理性和對復雜環(huán)境的適應性。
4.模塊組合式方案的實際操作
本方案的實際操作可分為3種情況進行:
(1)對于故障難度小,復雜程度低、維修時間充裕的中小型普通電子設備,可采用傳統(tǒng)故障檢測技術模塊進行故障檢測,具體程序為:①確定故障癥狀,區(qū)分故障癥狀和非故障癥狀。②確定故障區(qū)域,定位故障功能塊。③縮小區(qū)域范圍,找出故障電路。
(2)對于故障難度大、維修時間緊迫、故障設備數(shù)量多的中小型普通設備,高、精、尖專用設備,大型復雜設備等應采用智能故障檢測技術模塊進行故障檢測。
(3)當設備處于以上兩種情況混合存在或更復雜的狀態(tài)時,應根據(jù)實際需要靈活地交叉使用、聯(lián)合使用不同的檢測方法以達到快、準、穩(wěn)地消除設備所有故障的目的。
5.結束語
隨著科技水平的不斷提高,高科技電子設備的不斷發(fā)展,今的對電子工程故障檢測中,各種檢測技術要求標準也必然會越來越高,在充分利用電子高科技的基礎上,與容錯控制、冗余控制、自治控制和余度管理等可靠性系統(tǒng)設計相結合,在傳統(tǒng)故障檢測技術的基礎上,構造高效而智能化的故障檢測平臺,利用智能化電子工程故障檢測技術的發(fā)展技術,電子工程故障檢測系統(tǒng)正朝著模塊化、系列化、標準化方向邁進。
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