王萌 李清華

摘 要：設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測是現(xiàn)代化設(shè)備管理中的關(guān)鍵性內(nèi)容，可讓大幅負(fù)提升設(shè)備維修和管理水平，文章主要對嵌入式電子裝備的在線狀態(tài)監(jiān)測進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：嵌入式電子裝備；在線狀態(tài)監(jiān)測；設(shè)備劣化；異常征兆；溫度效應(yīng)

分析處理軟件和傳感技術(shù)的有效應(yīng)用，可更加全面、科學(xué)的反映出設(shè)備狀態(tài)特征及相關(guān)參數(shù)。隨著處理器技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用愈發(fā)廣泛，對其在線狀態(tài)監(jiān)測進(jìn)行研究具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 在線監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式分析

設(shè)備的定期檢查，即對被維修設(shè)備在某一特定時(shí)間段內(nèi)的狀態(tài)進(jìn)行全面檢查，檢查方式主要以經(jīng)驗(yàn)和主觀感受為主，目的在于確保設(shè)備性能的有效發(fā)揮。狀態(tài)監(jiān)測，主要以設(shè)備中的重要零部件為對象，通過特定的儀器設(shè)備對事先確定好的位置進(jìn)行連續(xù)性或間斷性的檢查，主要是為了確定設(shè)備劣化的相關(guān)參數(shù)和異常征兆，之后以此為基礎(chǔ)制定出針對性的維修計(jì)劃。

設(shè)備狀態(tài)的在線監(jiān)測，屬于一種掌握設(shè)備動態(tài)的檢查技術(shù)，目前的技術(shù)種類繁多，結(jié)合監(jiān)測的征兆來看，通?？蓜澐譃橐韵聨最悾?/p>

動力學(xué)效應(yīng)：監(jiān)測動態(tài)部件會通過聲波、脈沖波和振動波等方式散發(fā)出異常能量；化學(xué)效應(yīng)：監(jiān)測化學(xué)元件釋放到空氣中的數(shù)量變化；溫度效應(yīng)：由于溫度升高，設(shè)備自身所導(dǎo)致的故障；電學(xué)效應(yīng)：對電位、導(dǎo)電性以及電阻等進(jìn)行監(jiān)測，以此對故障進(jìn)行確定[1]。

對設(shè)備故障、異常狀態(tài)以及設(shè)備技術(shù)等進(jìn)行判斷，通?？山Y(jié)合所測得的缺陷狀況和的動態(tài)參數(shù)來確定。通過連續(xù)性監(jiān)測，可獲取設(shè)備的預(yù)警參數(shù)，由此可獲得故障初始信息。若設(shè)備運(yùn)行狀況良好，且無故障問題發(fā)生，那么借助相應(yīng)運(yùn)算法則和公式所得出的狀態(tài)參數(shù)均應(yīng)處于恒定狀態(tài)。

2 嵌入式監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，以微機(jī)為主的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，取代了原有監(jiān)控系統(tǒng)，并大幅度提升了系統(tǒng)功能，可靠性和精準(zhǔn)性也隨之提高。但缺陷在于防震、防塵功能較差，由于體積龐大，故不便于攜帶，且成本高昂，因此同樣限制了其推廣和應(yīng)用。在此情況下產(chǎn)生了嵌入式系統(tǒng)，其特點(diǎn)分析如下：

2.1 可靠性

該系統(tǒng)由很多芯片構(gòu)成，相比于計(jì)算機(jī)的拓展卡、系統(tǒng)硬盤等，具有良好的防塵、防震功能。另外，其程序也固化在flash/ROM中，不容易被破壞，且硬件的集成度較高，提升了系統(tǒng)的可靠性[2]。

2.2 體積輕便、易拓展

由于高端微機(jī)處理器的應(yīng)用，大幅度縮小了嵌入式系統(tǒng)的體積，由此也對測控系統(tǒng)起到了良好的改善作用，使其具備便攜性，為應(yīng)用和了攜帶提供了便利條件。另外，該系統(tǒng)極易拓展出I/O接口，以此可確保各種功能的實(shí)現(xiàn)。

2.3 成本低廉

該系統(tǒng)的開發(fā)周期較短，故成本較為低廉。且具有著傳統(tǒng)的微機(jī)測控系統(tǒng)所不具備的優(yōu)勢和特征。

總之，隨著時(shí)間的推移，現(xiàn)代化測控系統(tǒng)成功跨傳統(tǒng)電路和微機(jī)測控系統(tǒng)，并走入了嵌入式系統(tǒng)的全新發(fā)展模式，在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用過程中，發(fā)揮著十分關(guān)鍵的作用。

3 系統(tǒng)在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)平臺的構(gòu)建

對于大型電子設(shè)備而言，如導(dǎo)彈，在對其在線監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建的過程中，需重點(diǎn)考慮其診斷以及監(jiān)測對象的故障機(jī)理，在此必須要建立一個(gè)對象物理模型。例如，要對某大型導(dǎo)彈的溫度和電壓等進(jìn)行監(jiān)測時(shí)，通?？蓮奈锢砟Ｐ偷男Τ霭l(fā)，重點(diǎn)分析之后制定出完善的特征量，以此為后續(xù)的故障診斷和監(jiān)測提供便利條件。狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)在是實(shí)踐運(yùn)行的過程中，一般會通過電氣接口對運(yùn)行過程中的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，在事故發(fā)生之前獲取相應(yīng)的維修需求，并對其故障發(fā)生的具體位置進(jìn)行精準(zhǔn)判斷，甚至還可對其使用周期和壽命進(jìn)行估測。

4 獲取監(jiān)測信息基本原則

由于系統(tǒng)的狀態(tài)信號數(shù)量較多且類型復(fù)雜，若想從眾多的信息中挑選出價(jià)值資源并非易事。在此需遵循如下原則：

4.1 可測性

在對設(shè)備狀態(tài)的故障進(jìn)行預(yù)測和分析的過程中，需注意的問題是，監(jiān)測設(shè)備自身不應(yīng)對備被測設(shè)備的狀態(tài)造成影響和波動，在此情況下，可將傳感器介入其中，以此獲取狀態(tài)值，實(shí)現(xiàn)設(shè)備信號的可測性。

4.2 代表性

由于設(shè)備的信號種類繁多，故可使用不同的傳感器，對相應(yīng)的溫度信號、震動信號以及電信號等進(jìn)行獲取，對于有特定類型的被測對象而言，很多信號可全面的反映出設(shè)備狀態(tài)，但有些則不能。因此，在篩選信號的過程中，需盡可能的選擇具有代表性的信號。如對于電子裝備而言，可選擇工作應(yīng)力和環(huán)境應(yīng)力作為狀態(tài)信號，對累計(jì)損傷進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而對其實(shí)際的使用壽命進(jìn)行推算。

4.3 針對性

按照嚴(yán)重程度對故障進(jìn)行劃分，如災(zāi)難性、致命性、嚴(yán)重、輕度、間歇性故障等等。其中，間歇性故障最為常見，即在故障發(fā)生之后，即便不進(jìn)行修復(fù)也可在特定時(shí)間內(nèi)自行恢復(fù)。具體表現(xiàn)為易受電磁干擾、元器件穩(wěn)定性差等等。對于輕度和間歇性故障而言，由于其不會對產(chǎn)品的功能造成嚴(yán)重影響，故通常進(jìn)行適當(dāng)維修即可。但對其他的故障類型而言，一般需進(jìn)行縝密維修，并要引起全工作人員的高度重視，使其結(jié)合實(shí)際情況，制定出針對性的解決辦法和措施，從而為設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和性能的充分發(fā)揮提供保障。

5 結(jié)語

綜上所述，目前，嵌入式電子裝備在線監(jiān)測系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用十分廣泛，尤其在很多大型的電子設(shè)備中。它可實(shí)時(shí)反映設(shè)備的動態(tài)參數(shù)和信息，精準(zhǔn)性高、成本低廉，且便于攜帶，在具體應(yīng)用的過程中，發(fā)揮著的無可替代的作用，為設(shè)備的安全、平穩(wěn)運(yùn)行提供了良好保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]洪光，擺衛(wèi)兵，于鑫.嵌入式電子裝備在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法研究[J].飛航導(dǎo)彈，2014，407：27-29.

[2]洪光，李洪儒.嵌入式系統(tǒng)在軍用電子設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用[J].微計(jì)算機(jī)信息，2015，04，：190-191+272.

作者簡介：第一作者王萌（1981-），男，漢族，學(xué)士，講師，在線監(jiān)測。第二作者李清華（1977-），男，漢族，四川平昌人，學(xué)士，高級工程師，研究方向：設(shè)備/設(shè)施在線監(jiān)測及診斷。