可重構遠程診斷系統(tǒng)理論與技術研究
發(fā)布時間:2020-11-02 17:44
現(xiàn)代生產(chǎn)設備的復雜程度增加,服務地域擴大,用戶對服務時間的要求越來越短,迫切需要新的服務手段和技術的支持;贗nternet 的設備遠程監(jiān)測、操作和故障診斷技術是解決這一問題的有效途徑。本文從提高遠程診斷系統(tǒng)的開放性和通用性入手,主要在遠程診斷系統(tǒng)的軟件結構層面,對其結構模型、多診斷資源的協(xié)作以及資源與軟件模塊的重用等展開研究。 首先,提出了可重構遠程診斷系統(tǒng)的結構模型及其重構模式。給出了遠程故障診斷系統(tǒng)的可重構體系結構,基于Web 的遠程診斷服務平臺,利用通訊接口屏蔽資源與設備的異構性,使其能夠適用于不同的應用環(huán)境。遠程診斷系統(tǒng)是由資源、設備、時間構成的三維坐標系中的動態(tài)系統(tǒng),同一個遠程診斷系統(tǒng)中的多個診斷資源之間將相互協(xié)作,而同一個診斷資源也可以被多個診斷系統(tǒng)共享與重用。在功能結構上,遠程診斷系統(tǒng)分為問題層、協(xié)作層和診斷層三個層次; 在運行結構上,遠程診斷系統(tǒng)是一個由多個診斷資源參與協(xié)作進行故障診斷的分布式計算環(huán)境。通過兩級重構——靜態(tài)重構和動態(tài)重構——可以實現(xiàn)診斷資源和軟件模塊的共享與重用,相應地,診斷任務也可以在兩個層次上分解執(zhí)行; 可重構診斷系統(tǒng)的實現(xiàn)與運行分為四個層次:系統(tǒng)層、設計層、運行層與管理層。 其次,研究了遠程診斷系統(tǒng)的重構技術。重構技術是實現(xiàn)遠程診斷系統(tǒng)開放性的手段;谠\斷系統(tǒng)的第一級重構方式——靜態(tài)重構,建立了診斷資源子系統(tǒng)的可重用結構模型,利用軟件芯片技術封裝診斷資源子系統(tǒng)的各功能模塊,大大提高了軟件模塊的重用性,使得診斷資源子系統(tǒng)的設計簡單易行。遠程監(jiān)控是遠程診斷系統(tǒng)的重要組成部分,監(jiān)控系統(tǒng)重構也是靜態(tài)重構的重要內(nèi)容。為了提高監(jiān)控系統(tǒng)的靈活性和可重用性,監(jiān)控系統(tǒng)采用一種以數(shù)據(jù)為中心的結構,論述了遠程監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)平臺實現(xiàn)的關鍵技術和進行監(jiān)控系統(tǒng)設計與運行的一般步驟;谶h程診斷系統(tǒng)的第二級重構方式——動態(tài)重構,論述了診斷任務、診斷資源和協(xié)作診斷系統(tǒng)的描述模型; 提出了一種診斷資源的啟發(fā)式選擇算法,給出了診斷資源之間的協(xié)作方式及其實現(xiàn)方法。 另外,研究了兩種故障診斷的數(shù)據(jù)處理方法。將學習矢量量化神經(jīng)網(wǎng)絡集成在基于實例推理的故障診斷方法中,減小了實例搜索空間,提高了實例檢索效率。將基于決策能力的啟發(fā)式屬性約簡算法應用于診斷知識決策表的約簡中,可以提取關鍵征兆條件、去除冗余規(guī)則。 運用VC++為基本工具,開發(fā)了一個遠程監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)軟件,介紹了應用此組態(tài)平臺進行監(jiān)控系統(tǒng)設計與運行的過程。設計了遠程診斷重構平臺原型系統(tǒng),并且敘述了應用基于軟件芯片的診斷子系統(tǒng)重構技術進行診斷資源設計和應用資源重組技術進行遠程診斷系統(tǒng)組建與運行的步驟。
【學位單位】:華中科技大學
【學位級別】:博士
【學位年份】:2005
【中圖分類】:TH17
【部分圖文】:
只有一個子系統(tǒng)(稱為協(xié)作子系統(tǒng)),負責對診斷任務進行分解,將不同的數(shù)據(jù)分別傳送到相應的子系統(tǒng)中。對系統(tǒng)中發(fā)生的協(xié)作事務進行處理以子系統(tǒng)的正常運行。包括多個運行在不同地域的診斷子系統(tǒng)。診斷層根據(jù)協(xié)作層分派的診斷任且及時響應協(xié)作層下發(fā)的協(xié)作行為,完成診斷任務后,將得到的診斷結果層中。診斷子系統(tǒng)在運行過程中根據(jù)協(xié)作行為不斷地調(diào)整自己的運行狀態(tài)作層對整個診斷任務的要求。斷系統(tǒng)中各層包括的多個子系統(tǒng)可以在不同地域運行,共同協(xié)作進行故障層是連接不同地域的多個子系統(tǒng)的信息中心,所有的信息在協(xié)作層得到匯當?shù)恼{(diào)整和處理,使問題層和診斷層的多個子系統(tǒng)能夠協(xié)調(diào)有序的運行,設備服務的目的。①每個子系統(tǒng)都有遠程通訊模塊與其他子系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)間并沒有固定的功能接口調(diào)用關系,一個子系統(tǒng)通過傳送符合一定協(xié)議的圖 2.5 遠程診斷系統(tǒng)的邏輯結構
據(jù)給另一個子系統(tǒng),從而使其產(chǎn)生期望的行為,即子系統(tǒng)本身具有功能獨立性和數(shù)獨立性。②問題層與診斷層的子系統(tǒng)不發(fā)生直接的通訊,而是通過協(xié)作層子系統(tǒng)進彼此之間的通訊與協(xié)調(diào);相應地,設備與資源之間沒有固定的聯(lián)系,整個診斷系統(tǒng)有設備開放性與診斷資源開放性。③問題層與診斷層的子系統(tǒng)之間,或者他們本層部的子系統(tǒng)之間是透明的;但是,協(xié)作層子系統(tǒng)既了解問題層子系統(tǒng)能夠獲取的故征兆和需要提供給問題層子系統(tǒng)的診斷結果形式,也知道診斷層子系統(tǒng)的詳細情況如輸入/輸出參數(shù)、診斷能力等,因此協(xié)作層子系統(tǒng)能夠合適地調(diào)度其他子系統(tǒng)的行是其他子系統(tǒng)運行的聯(lián)系紐帶和外部環(huán)境。這樣一來,設備可以充分利用分布于不地域的診斷資源為其服務,而診斷資源的服務范圍也大大擴展,不局限于固定的服對象和特定的地域,便于進行診斷系統(tǒng)的重構。(2) 遠程診斷系統(tǒng)的物理組成診斷資源
具體運行過程如圖 2.11 所示,步驟如下:(1)監(jiān)控人員運行遠程監(jiān)控系統(tǒng)進行控。遠程是指邏輯上的,實際上也可以在本地運行。(2)設備出現(xiàn)故障,監(jiān)控過網(wǎng)絡訪問遠程診斷平臺尋求幫助,從而組建遠程診斷系統(tǒng)。(3)遠程診斷服遠程診斷客戶端分別運行。診斷客戶端獲取故障征兆,運行期間監(jiān)控人員可以程監(jiān)控系統(tǒng)操作設備以獲取所需的設備故障征兆。根據(jù)能夠獲得的故障征兆,務器利用合適的網(wǎng)絡診斷資源進行診斷,并將診斷結論進行綜合后返回給監(jiān)控導進行設備維護。(4)監(jiān)控人員將維護結果反饋給系統(tǒng),系統(tǒng)根據(jù)結果反饋進庫的更新等。(5)診斷任務結束,釋放有關資源、解散診斷系統(tǒng)。(6)重新進遠程監(jiān)控,監(jiān)控人員運行遠程監(jiān)控系統(tǒng)進行設備監(jiān)控。圖 2.11 可重構遠程故障診斷系統(tǒng)的運行過程e)診斷系統(tǒng)解除
【引證文獻】
本文編號:2867358
【學位單位】:華中科技大學
【學位級別】:博士
【學位年份】:2005
【中圖分類】:TH17
【部分圖文】:
只有一個子系統(tǒng)(稱為協(xié)作子系統(tǒng)),負責對診斷任務進行分解,將不同的數(shù)據(jù)分別傳送到相應的子系統(tǒng)中。對系統(tǒng)中發(fā)生的協(xié)作事務進行處理以子系統(tǒng)的正常運行。包括多個運行在不同地域的診斷子系統(tǒng)。診斷層根據(jù)協(xié)作層分派的診斷任且及時響應協(xié)作層下發(fā)的協(xié)作行為,完成診斷任務后,將得到的診斷結果層中。診斷子系統(tǒng)在運行過程中根據(jù)協(xié)作行為不斷地調(diào)整自己的運行狀態(tài)作層對整個診斷任務的要求。斷系統(tǒng)中各層包括的多個子系統(tǒng)可以在不同地域運行,共同協(xié)作進行故障層是連接不同地域的多個子系統(tǒng)的信息中心,所有的信息在協(xié)作層得到匯當?shù)恼{(diào)整和處理,使問題層和診斷層的多個子系統(tǒng)能夠協(xié)調(diào)有序的運行,設備服務的目的。①每個子系統(tǒng)都有遠程通訊模塊與其他子系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)間并沒有固定的功能接口調(diào)用關系,一個子系統(tǒng)通過傳送符合一定協(xié)議的圖 2.5 遠程診斷系統(tǒng)的邏輯結構
據(jù)給另一個子系統(tǒng),從而使其產(chǎn)生期望的行為,即子系統(tǒng)本身具有功能獨立性和數(shù)獨立性。②問題層與診斷層的子系統(tǒng)不發(fā)生直接的通訊,而是通過協(xié)作層子系統(tǒng)進彼此之間的通訊與協(xié)調(diào);相應地,設備與資源之間沒有固定的聯(lián)系,整個診斷系統(tǒng)有設備開放性與診斷資源開放性。③問題層與診斷層的子系統(tǒng)之間,或者他們本層部的子系統(tǒng)之間是透明的;但是,協(xié)作層子系統(tǒng)既了解問題層子系統(tǒng)能夠獲取的故征兆和需要提供給問題層子系統(tǒng)的診斷結果形式,也知道診斷層子系統(tǒng)的詳細情況如輸入/輸出參數(shù)、診斷能力等,因此協(xié)作層子系統(tǒng)能夠合適地調(diào)度其他子系統(tǒng)的行是其他子系統(tǒng)運行的聯(lián)系紐帶和外部環(huán)境。這樣一來,設備可以充分利用分布于不地域的診斷資源為其服務,而診斷資源的服務范圍也大大擴展,不局限于固定的服對象和特定的地域,便于進行診斷系統(tǒng)的重構。(2) 遠程診斷系統(tǒng)的物理組成診斷資源
具體運行過程如圖 2.11 所示,步驟如下:(1)監(jiān)控人員運行遠程監(jiān)控系統(tǒng)進行控。遠程是指邏輯上的,實際上也可以在本地運行。(2)設備出現(xiàn)故障,監(jiān)控過網(wǎng)絡訪問遠程診斷平臺尋求幫助,從而組建遠程診斷系統(tǒng)。(3)遠程診斷服遠程診斷客戶端分別運行。診斷客戶端獲取故障征兆,運行期間監(jiān)控人員可以程監(jiān)控系統(tǒng)操作設備以獲取所需的設備故障征兆。根據(jù)能夠獲得的故障征兆,務器利用合適的網(wǎng)絡診斷資源進行診斷,并將診斷結論進行綜合后返回給監(jiān)控導進行設備維護。(4)監(jiān)控人員將維護結果反饋給系統(tǒng),系統(tǒng)根據(jù)結果反饋進庫的更新等。(5)診斷任務結束,釋放有關資源、解散診斷系統(tǒng)。(6)重新進遠程監(jiān)控,監(jiān)控人員運行遠程監(jiān)控系統(tǒng)進行設備監(jiān)控。圖 2.11 可重構遠程故障診斷系統(tǒng)的運行過程e)診斷系統(tǒng)解除
【引證文獻】
相關期刊論文 前2條
1 李濤;張強;秦亮亮;;裝備遠程測試保障技術研究[J];船電技術;2012年08期
2 景敏卿;李猛;劉恒;;面向機床的可重構監(jiān)測診斷系統(tǒng)開發(fā)與應用[J];中國工程科學;2013年01期
相關碩士學位論文 前2條
1 嚴若壘;機組群監(jiān)測技術及其系統(tǒng)研究[D];湖南大學;2008年
2 彭磊;導爆管自動檢測系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];湖北工業(yè)大學;2012年
本文編號:2867358
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jixiegongcheng/2867358.html
教材專著