工程車輛的遠程分布式智能監(jiān)測、診斷、維護系統(tǒng)研究

章傳方 安徽信息工程學院

隨著科學技術的不斷進步與發(fā)展，當前設備以及系統(tǒng)都向著自動化、智能化以及信息化的方向發(fā)展。盡管這有效提升了工程車輛的運行效率，但是同時也增加了其故障的發(fā)生率，導致其維護與保養(yǎng)變得十分復雜，維修難度更是不斷加大。為了進一步提升工程車輛的遠程分布式診斷系統(tǒng)的應用水平，就必須先來了解一下工程車輛遠程智能檢測診斷維護系統(tǒng)的結構構成情況。

1 工程車輛遠程智能檢測診斷維護系統(tǒng)的結構構成

1.1 遠程分布式維護系統(tǒng)的功能模型

從系統(tǒng)功能的架構上來看，遠程分布維護系統(tǒng)主要由局部在線診斷、遠程故障診斷以及專家系統(tǒng)診斷三個部分構成。其中局部在線故障診斷系統(tǒng)通過對現(xiàn)場的信息進行全面的采集、分析后利用本地的故障診斷系統(tǒng)對其中的現(xiàn)場操作、人員故障診斷以及車輛的維護相關工作提出建議與意見，從而在一些較為復雜的故障中提煉出更加具有針對性的故障排除策略，從而有效提升故障的排除效率。遠程智能故障診斷系統(tǒng)則主要是指建立在特種車輛以及設計單位的基礎上，根據(jù)其已經(jīng)具備的設計與修理經(jīng)驗進而形成的強大的故障診斷知識庫，其中不但包括了數(shù)據(jù)庫、方法庫同時還具有模型庫，從而提供了全面系統(tǒng)的診斷服務工作。在診斷過程中，由于診斷的對象十分復雜，所以可能會需要多種不同結構模型共同完成診斷任務。最后是專家系統(tǒng)，專家系統(tǒng)主要是在基本的智能檢測框架內添加入人工智能的環(huán)節(jié)，從而更好的發(fā)揮其優(yōu)勢。

1.2 遠程分布式智能維護系統(tǒng)的結構模型

從結構模式的角度上來看，遠程分布式智能監(jiān)測系統(tǒng)同樣包括三個不同的結構模型，包括遠程故障診斷中心、在線診斷站點以及現(xiàn)場檢測監(jiān)控設備。

其中，遠程智能故障診斷中心主要提供廣泛的共享診斷資源，通過為局部診斷系統(tǒng)提供系統(tǒng)支持實現(xiàn)其功能。而局部在線診斷站點則需要結合遠程智能診斷中心的信息再加上自主獲取的信息進行綜合診斷，從而提升故障診斷的效率與準確性。最后就是現(xiàn)場檢測以及監(jiān)控設備網(wǎng)絡，這些設備與網(wǎng)絡會通過發(fā)動機、內部傳動系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)的分析與處理實現(xiàn)在線診斷站點以及遠程智能診斷系統(tǒng)的協(xié)調運作，進而實現(xiàn)輔助其故障分析與排除的任務。

2 工程車輛遠程智能監(jiān)測診斷維護系統(tǒng)的實現(xiàn)策略

2.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡結構

系統(tǒng)網(wǎng)絡結構的構成直接決定了工程車輛遠程分布維護的質量。在系統(tǒng)開發(fā)過程中，首先需要建立起完善的系統(tǒng)原型試驗模型，然后根據(jù)其模型進一步驗證系統(tǒng)的設計思維完整性，最后結合其特征再進行智能診斷技術、系統(tǒng)加密技術以及系統(tǒng)完善等方面的工作。其中，現(xiàn)場檢測監(jiān)控技術主要包括采集以及發(fā)送現(xiàn)場信息和提供現(xiàn)場監(jiān)控圖像的任務。局部監(jiān)測則主要包括診斷與維護中心以及遠程檢測和診斷中心，其任務主要是為專家系統(tǒng)提供監(jiān)控圖像以及現(xiàn)場數(shù)據(jù)等內容。最后是中心資源調度服務器，其主要的任務是提供故障診斷的相關知識并提供Web服務。

2.2 主要實現(xiàn)技術

試驗系統(tǒng)使用VC作為開發(fā)工具，構建過程中使用了winsock通信技術以及多線程技術和com技術等。其中winsock通信技術的實現(xiàn)幫助客戶端以及中信資源調度端和專家端設計和完善了通訊功能，并且負責了三者之間的信息傳遞，包括管理信息、握手信息以及故障信息等內容。多線程技術則主要通過完善中心資源調度端的功能實現(xiàn)多線程協(xié)調作業(yè)，進而完成同時在線處理多個不同的任務的功能，比如客戶端的專家信息支持請求以及專家端的其他管理信息等等。Com技術的應用則主要是幫助遠程監(jiān)控的診斷系統(tǒng)得以實現(xiàn)。最后是web服務器開發(fā)技術以及數(shù)據(jù)庫技術，其中web服務器開發(fā)技術幫助實現(xiàn)了診斷中心的站點建立以及為用戶以及專家系統(tǒng)提供遠程故障的支持與排除，而數(shù)據(jù)庫技術則包括了中心知識庫的建立與整理以及存儲和管理有效知識，提升診斷的針對性與適應性等內容。

3 總結

綜上所述，工程車輛不但具有結構復雜以及使用廣泛的特征，再加上其使用過程中經(jīng)常會處于較為惡劣的環(huán)境當中，更是加重了其故障的發(fā)生幾率以及維修維護的難度。本文為了進一步研究其遠程分布式智能維護系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀，也分別介紹了其系統(tǒng)網(wǎng)絡結構以及主要實現(xiàn)技術等方面的內容，也希望能夠為工程車輛的有效應用奠定良好的基礎。

[1]張富強，孫妍婷，戴臣龍.蒙巴薩-內羅畢鐵路工程車輛設計研究[J/OL].鐵道標準設計，2018，(07):(2017-11-17).

[2]章謙.某工程車輛故障監(jiān)控診斷系統(tǒng)研究[D].華中科技大學，2014.

[3]楊效軍.工程車輛運行參數(shù)無線遙測系統(tǒng)研究與開發(fā)[D].山東理工大學，2006.

[4]張榮濤，孫宇，張軍.工程車輛的遠程分布式智能監(jiān)測、診斷、維護系統(tǒng)研究[J].中國機械工程，2002，(12):44-47+4.