基于多信号模型的装备远程诊断系统

摘要

随着科学技术的快速发展，现代装备日趋复杂化、大型化带来了装备性能提高的同时导致了装备故障概率的提高。为了提高装备的可靠性，必须对装备进行快速有效的故障诊断，远程诊断技术以其多资源协作性和共享性成为了诊断技术不可或缺的一部分。本论文设计并实现了基于多信号模型的装备远程诊断系统。
　　针对装备在不同环境下的诊断需求，远程诊断系统设计并实现了实时诊断、多故障诊断和交互式诊断三种不同诊断方法。针对实时运行装备发生故障，本文采用实时远程诊断方法，该诊断方法使用TEAMS-RT算法实时快速的给出诊断结果；针对在维修服务点根据操作手册对故障模块维修无法得到准确的诊断结果，本论文采用多故障远程诊断方法，该方法使用拉格朗日算法对故障模块进行诊断；针对测点较多模块，全部进行测试将使得测试代价很大，本论文采用交互式远程诊断方法，该方法使用AO*算法得到测试代价最小的最优故障诊断序列，根据最优故障诊断序列进行故障诊断使得测试代价最小。
　　为了满足远程诊断系统的数据量、交互性、实时性和安全性等要求，系统软件的网络体系结构选用客户机/服务器（C/S）模式；客户端与服务器采用SOCKET编程实现建立连接通信。为了满足大量的客户端接入连接请求，服务器底层通信模块采用完成端口（IOCP）技术。在服务器诊断引擎模块中通过显式载入方法载入诊断算法动态链接库（DLL），使得系统软件在生成可执行文件之后仍然可以通过更新算法DLL的方式更新诊断引擎的诊断功能。服务器信息管理模块对建模生成的故障-测试依赖矩阵、先验故障概率和最优故障诊断序列进行管理。
　　本论文最后对系统软件进行了功能验证和性能测试。通过预设系统不同状态来验证系统的实时诊断、多故障诊断和交互式诊断三种诊断方法的可靠性；通过测试远程诊断时间，验证系统满足实时性要求；采用服务器压力测试工具与服务器同时建立2000个连接，此时进行远程诊断服务器的内存使用量是581MB。验证与测试表明系统软件能够满足实际应用要求，具有较好的实用价值。

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第一章 绪论

1.1 远程诊断技术概述

1.2 远程故障诊断技术现状及发展趋势

1.3 多信号建模

1.4 本文主要工作和内容安排

第二章 系统总体设计

2.1 系统总体结构

2.2 远程诊断系统的关键问题

2.3 软件开发平台介绍

第三章 远程诊断系统中诊断引擎的诊断算法

3.1 诊断引擎的结构

3.2 实时诊断算法

3.3多故障诊断推理算法

3.4 交互式诊断推理算法

3.5 本章小结

第四章 系统软件设计与实现

4.1 系统软件的组成与结构

4.2 客户端模块的设计与实现

4.3 服务器底层通信模块设计与实现

4.4 服务器诊断引擎模块的设计与实现

4.5 服务器信息管理模块的设计和实现

4.6 本章小结

第五章 软件测试与验证

5.1 远程诊断功能验证

5.2 远程诊断性能测试

5.3 服务器压力测试

5.4本章小结

第六章 结语

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果