滾齒機故障診斷終端軟件系統設計

李文俐+++劉驕+++胡林橋+++李澤蓉

摘 要：文章對滾齒機故障診斷的國內外現狀進行了分析，針對滾齒機對故障診斷終端軟件系統迫切需求。設計了滾齒機故障診斷終端軟件系統，首先對其實現的具體功能進行了闡述，然后構建了滾齒機故障診斷終端軟件系統體系架構，為滾齒機故障診斷終端軟件系統的開發奠定了基礎。

關鍵詞：滾齒機；故障；端軟件系統

1 國內外現狀

滾齒機在國民經濟中起著重要的作用，而對滾齒機故障診斷的研究也正在成為國內研究的熱點，本文針對滾齒機在故障診斷方面的問題。闡述了一種本地智能診斷結合遠程診斷的滾齒機故障診斷模式，通過本地智能診斷能解決大部分簡單故障。對于本地不能診斷處理的故障，通過遠程交互接口，實現故障申報。通過本地結合遠程診斷模式減少企業人力、物力成本，達到對故障準確判斷和定位、快速響應、及時上報、排除故障、恢復設備的正常工作狀態的目的。

本文針對滾齒機故障診斷存在的問題，將嵌入式系統與故障診斷的技術、方法相結合，設計一套能實現故障診斷、故障查詢、故障申報、故障處理、故障信息維護功能的嵌入式智能終端軟件系統。

2 滾齒機故障診斷終端軟件系統設計

針對滾齒機故障診斷存在的問題，設計了一種滾齒機故障診斷嵌入式終端軟件系統，實現滾齒機故障診斷、故障申報以及相關的功能。

2.1 滾齒機故障診斷終端軟件系統功能概述

在對滾齒機故障診斷終端軟件系統的調研的基礎上，定位了滾齒機故障診斷終端軟件系統的功能。

（1）故障診斷，本地診斷是終端軟件系統要實現的最基本的也是最重要的功能，主要包括故障信息采集、故障推理、故障確認等過程。而以上的功能都是在知識庫、案例庫、維修導向乃至人員的經驗知識等支持下，用系統推理機實現故障的自動診斷。

（2）故障查詢，通過查詢滾齒機故障診斷終端軟件系統可實現對故障記錄的實時查看，以供能及時了解故障的狀態和信息。

（3）故障申報。故障申報，在滾齒機發生了本地不能推理和解決的故障時，用戶人員無法對故障進行處理，而需將采集到的故障信息通過故障申報模塊將故障上傳到診斷服務中心，由診斷服務中心對故障進一步處理，并通過本地與遠程交互的接口，將完善后的故障信息下載、存儲到終端數據庫。

（4）故障處理，在本地對故障確認后，需進一步對故障做出處理，包括故障信息的確認、方案的匹配、最佳案例的匹配以及故障信息、故障狀態、維修方式的等信息的同步。

（5）故障信息維護，隨著故障診斷系統的應用，積累在終端系統上的故障記錄和相關的文檔、文件、知識也越來越多，在占用系統資源的同時還會影響系統的運行速度，這勢必會影響到系統的運行效率。因此，將儲存在終端的歷史故障記錄按照一定的標準對其進行處理。包括故障的保存（用其他形式表示故障記錄、相關的文檔、信息也隨之移動，釋放空間和內存），故障的導出備份（通過其他形式將故障信息、相關的文檔、信息備份，以備今后的查閱）。

（6）知識維護和管理。知識維護包括了對案例庫和知識庫的維護。案例庫是基于案例推理的故障診斷的核心，知識庫是基于本體的故障診斷方法的核心，要能對終端上的知識庫、案例庫進行更新、下載、刪除等管理操作。

（7）其他。a.遠程交互服務。通過遠程交互服務平接口，本地人員與遠程的診斷維修人員、專家人員等售后服務人員交流交互，方便本地信息與遠程信息的客觀、直接的交互。b.系統設置。通過系統設置，對系統的背景色、兼容性等系統屬性進行設置。

2.2 滾齒機故障診斷終端系統架構

滾齒機故障診斷終端軟件系統集合了包括知識庫、案例庫、維修導向以及方案等多形式的知識、方法、接口于一體的面向用戶的終端軟件系統，用于實現滾齒機的本地智能診斷，包括了故障采集、故障推理、故障申報、故障處理、故障信息管理與維護、知識庫和案例庫的管理與維護等基本功能以及其他輔助功能的終端軟件系統。給出了滾齒機及故障診斷終端軟件系統的體系架構，該架構從下到上可將系統分為支撐層、業務層以及功能層三層。

（1）支撐層。包括知識、接口、數據庫、開發環境以及基本的設置。知識支撐主要是指用于滾齒機終端的故障診斷推理的知識和數據，是故障診斷的知識基礎。知識作為故障診斷方法推理的知識基礎，包括了知識庫知識、案例庫知識、數據庫以及導向文件等知識；接口包括數據庫訪問接口、數據采集接口、計算機接口、網絡通信接口以及知識庫訪問接口等關鍵接口，是實現故障診斷的核心。此層還包括了軟件系統的運行環境及相關的基礎設置。

（2）業務層。包括知識的表示、協同診斷以及信息同步三大主要模塊，是智能終端故障診斷系統實現快速、準確的故障智能診斷的基礎。知識表示，包括知識中涉及的內容和表示形式。將滾齒機故障診斷知識按照故障特征建立知識概念模型以及概念模型、概念與概念之間的關系模型。協同診斷，診斷的整個過程都是人、計算機、機床三者之間的協同，包括三者協同的信息采集、協同診斷過程中的異構知識的協同以及協同推理的實現。信息同步，針對在診斷過程中，存在終端系統信息與遠程診斷服務中心的信息不一致的問題，終端通過訪問遠程診斷服務中心“監視”遠程診斷信息的變化，對不一致的信息實時更新，并儲存在終端系統，保持終端系統的信息與遠程診斷信息同步。

（3）功能層。功能層是該終端軟件系統需要實現的功能，包括故障信息采集、故障推理、故障修改、故障本地處理、故障信息申報、故障信息管理、知識庫及案例庫維護和基礎信息管理等。另外，在智能終端設計了在線交互和離線交互的功能，提供本地和遠程交互接口，實現終端和遠程服務平臺的交互。

從軟件系統實現的功能出發，涉及到關于終端軟件系統實現的功能以及實現功能的方法、手段、技術、接口等以及包括知識表示、協同診斷以及信息同步的關鍵技術。關鍵技術是實現終端軟件系統的核心，需作進一步的設計。

3 意義

在對滾齒機故障診斷國內外現狀進行分析的基礎上，定位了滾齒機故障診斷終端軟件系統的相關功能，包括故障診斷、故障查詢、故障申報、故障處理、故障信息維護等主要功能以及在線交互和離線交互等輔助功能。在功能概述的基礎上，構建了滾齒機故障診斷終端軟件系統的體系結構，為滾齒機故障診斷終端軟件系統的開發奠定了基礎。

參考文獻

[1]陳國榮，鄢萍，劉飛，等.滾齒機網絡化故障診斷專家的設計與應用[J].重慶大學學報，2010，33（5）：62-71.

[2]胡林橋.網絡智能滾齒機故障診斷及維護系統設計與應用研究[D].重慶大學，2012.

[3]李文俐.滾齒機故障診斷終端軟件系統設計與開發[D].重慶大學，2013.

作者簡介：李文俐（1987，12-），女，漢族，籍貫：四川省南充市儀隴縣，學位：碩士研究生，職稱：講師，研究方向：智能制造，網絡化制造。