装备供电系统

装备供电系统（精选12篇）

装备供电系统 篇1

摘要：针对目前煤矿普遍存在井下人员无法全面了解周围环境状况、安检人员缺少技术支撑装备、管理人员无法全面了解安全生产状况、应急救灾时缺少移动指挥信息装备等问题,提出了一种智能矿工装备系统的总体设计方案,介绍了该系统中的多环境参数采集器、手持智能终端、智能主机、无线基站等主要设备的功能及设计要求;指出该系统的关键技术和设计难点为井下移动环境场多参数感知、井下人体生命体征感知、灾变情况下井下移动无线自组网技术、矿井多系统信息融合与交互以及装备功耗、体积和重量,并针对这些问题提出了相应的解决方案;阐述了该系统在矿井日常管理、井下安检及井下应急救援指挥中的应用模式。

关键词：智能矿工,矿工装备,多参数感知,生命体征感知,应急救灾,井下安检,多信息融合,无线自组网

0 引言

煤炭开采属于高危行业,安全事故相对较突出。根据资料统计,2012年1月至11月,中国煤矿事故伤亡人数为425人。为了减少人员伤亡,煤矿企业必须提高对矿工自身安全的关注度,而不能仅限于关注井下生产设备、煤炭产量等。

目前国内煤矿普遍存在的问题:(1) 井下作业人员无法了解自身周围的环境安全状况信息,或了解的信息非常有限;(2) 安检人员在进行井下日常安全检查时缺少相应的技术支撑装备;(3) 煤矿管理人员下井后无法了解矿井安全生产的各种状况信息;(4) 发生灾变事故后的应急救灾缺少有效的移动指挥信息装备。鉴此,本文通过研究移动环境场感知、无线通信及组网、视频语音数据双向交互传输、便携式供电电源、支撑背负系统等技术,提出一种智能矿工装备系统的设计方案及其在井下的应用模式。

1 系统总体方案

智能矿工装备系统是一套适用于煤矿井下、装备于矿工个人的信息化装备,可实时检测周围环境的各种参数,还可监测人体生命特征信息(如脉搏、体温等)。智能矿工与地面监控中心可进行视频、语音、数据的双向信息交互,其手持PDA可与矿井信息发布系统进行数据交互,接入煤矿综合自动化系统中,实现井下移动办公,并通过PDA了解矿井的安全生产状况。煤矿井下发生灾变事故时,系统可通过无线传输基站实现无线自组网,实现信息互联与远程传输。

2 系统主要设备

2.1 多环境参数采集器

移动便携式多环境参数采集器基于传感检测、无线通信等技术而开发,主要用于对井下人员的周围环境参数进行实时检测,检测参数包括CH4体积分数、CO体积分数、CO2体积分数、H2S体积分数、O2体积分数和温度。该采集器的硬件电路采用低功耗设计,连续工作时间比传统的多参数测定仪更长;具有2.4 GHz无线射频通信接口,可与外部无线设备实现无线数据传输与信息交互。

多环境参数采集器的主要设计指标:

① CH4体积分数:0~4%;

② CO2体积分数:0~5%;

③ CO体积分数:0~1 000×10-6;

④ H2S体积分数:0~50×10-6;

⑤ O2体积分数:0~25%;

⑥ 温度:-5~45 ℃;

⑦ 内置2 000 mA·h锂电池供电,连续工作时间达12 h以上。

2.2 手持智能终端PDA

手持智能终端PDA是智能矿工装备系统中的显示与人机交互平台。其采用800×480分辨率的TFT彩色液晶设计显示电路,显示效果较好;采用触摸屏实现人机交互。该智能终端PDA集成了多种无线通信接口:2.4 GHz无线射频通信接口,方便功能扩展;WiFi无线通信接口;13.56 MHz RFID射频接口,支持ISO14443A/B标准;支持3 G无线网络。

手持智能终端PDA采用目前主流的Andriod操作系统进行平台设计,应用软件开发与后期升级方便。供电电源采用内置锂电池。

手持智能终端PDA可与多环境参数采集器实现信息交互,也可接入井下WiFi或3G无线网络系统,实现视频图像的远程调用查看、全矿井安全状况信息查询等功能。

2.3 智能主机

移动式个人信息交互主机主要实现远程视频、语音双向交互功能。该智能主机支持3G和WiFi无线网络,可外置摄像头,实现视频图像的采集与编码传输功能;还可外置骨传导耳机,实现井下远程语音通话功能。

2.4 无线基站

无线基站采用便携式设计,内置大容量电池组,也可外接供电电源,实现不小于11 h连续工作。无线基站传输距离大于200 m,支持无线自组网(Mesh),特别适用于井下应急救灾。

3 系统设计中的关键技术、难点和解决方法

3.1 井下移动环境场多参数感知

通过研究井下CH4体积分数、CO体积分数、CO2体积分数、H2S体积分数、O2体积分数、温度等移动环境场多参数感知技术与实现方法及井下与地面的实时信息交互方法,实现在地面信息交互平台对井下人员移动环境场参数进行实时远程监测的功能。

3.2 井下人体生命体征感知

通过研究煤矿井下人员体温、心跳等人体生命体征的实时感知技术与实现方法及井下与地面的实时信息交互方法,实现在地面信息交互平台对井下人员人体生命体征进行实时远程监测的功能。

3.3 灾变情况下井下移动无线自组网技术

煤矿井下环境复杂,尤其是在发生灾变后,井下设备及网络往往会被破坏,井下通信困难。灾变情况下井下移动无线自组网技术的研究重点及难点是在井下复杂环境下实现快速自组网及长距离、多跳、多媒体通信。针对井下特殊环境,需要设计具有多跳的接力基站,基站采用5.8 GHz无线传输技术,实现灾变后视频、语音、数据的双向传输,以保证应急救灾指挥的响应速度。

3.4 矿井多系统信息融合与交互

通过研究煤矿多系统融合理论与方法,建立煤矿多系统信息融合与交互平台(信息集成与发布平台),实现煤矿各种业务子系统的数据集成,并在对海量数据进行信息融合与处理的基础上形成宏观的、有效的信息,为井下人员与地面的信息交互提供数据基础,从而实现井下移动办公目标。

3.5 装备功耗、体积和重量

智能矿工装备系统的使用对象是矿工,而不是传统的“物”,系统对各装备的体积和重量设计要求不同于一般的矿用产品,对材料选择、生产工艺、硬件选型等都有较高的要求。另外,装备的功耗对连续工作时间有直接影响,而便携式电池有容量的瓶颈限制,因此产品设计的整个阶段都必须采用低功耗设计思想。

4 系统在井下的应用方式

智能矿工装备系统作为一种新型的煤矿井下信息化装备,在煤矿井下的应用主要体现在日常管理应用、安检人员应用和井下出现灾变事故时的应急救援指挥应用3个方面。

4.1 日常管理应用

智能矿工装备系统在煤矿日常管理中的应用如图1所示。该系统可使井下矿工感知生产环境参数信息、其他人员的活动信息、设备运行状态信息、企业管理信息等,还可与地面或其他装备了该系统的矿工间实现无线视频与语音通话。系统和全矿井自动化系统互联后,可通过信息发布系统了解全矿井的生产状况和安全信息。

4.2 安检人员应用

长期以来,煤矿安检人员在进行安检工作时缺少相应的技术装备,信息化和智能化程度不高。智能矿工装备系统解决了这一问题,其可为日常标准化检查、安全量化管理、井下设备点检、执法取证和人员联络等提供方便,提高安检人员日常检查与产品设备维护的效率。系统在井下安检时的应用如图2所示。

4.3 井下应急救援指挥应用

智能矿工装备系统可集成救灾指令与数据、语音、图像,便于救灾指挥中心及时了解事故动态,发出预案指令。智能矿工装备系统在井下应急救援指挥中的应用如图3所示。当井下发生灾变时,系统中的便携式无线接力基站可实现无线自组网互联,矿工可将事故现场的第一手资料尽可能多地汇报给地面指挥中心;地面指挥中心可实时监测井下救援人员的周围环境参数,通过视频语音通话方式统一调度指挥救灾,最大限度地降低人员伤害和财产损失。

5 结语

随着作为煤矿主体的“人”越来越被重视,井下作业人员的信息化、智能化将是煤矿今后关注的重点和发展趋势。智能矿工装备系统不仅可应用于煤矿出现灾变事故时的应急救援指挥,还可应用于煤矿日常管理和安全检查等方面,实现井下人员的移动办公,为实现煤矿井下矿工信息化、智能化提供了解决方案和装备支撑。

参考文献

[1]周伟.煤矿井下应急救援无线通信系统研究[D].西安:西安科技大学,2007.

[2]陈文周.WiFi技术研究及应用[J].数据通信,2008(2):14-17.

[3]付晓霞.点检系统在神东煤炭集团的成功应用[J].中国新技术新产品,2010(20):16-17.

[4]王志芳.基于Android的单兵应急系统方案设计[J].河北工业科技,2012,29(4):236-238.

[5]程平,潘东,母泽森,等.煤矿应急救援指挥通信平台的设计与实现[J].煤炭科学与技术,2005,33(10):50-55.

装备供电系统 篇2

质量评估系统的工作流程主要包括需求论证过程质量评估和需求方案质量评估，其中，需求论证过程质量评估主要采用基于关键控制点的评估方法，对作战任务分析、能力需求分析、非装备途径分析、装备途径分析过程进行质量评估，过程评估的结果是生成作战需求方案。然后，采用面向多视点的评估方法对需求方案进行质量评估，得到质量评估结果。系统工作流程所示。

4 基于多 Agent 的需求论证质量评估模型管理设计

在需求论证质量评估过程中涉及到很多评估模型，任何一个环节的评估可能需要多个模型组合使用，因此，在系统设计时，需要充分考虑如何实现这些质量评估模型的管理。本文采用基于多 Agent 的模型动态管理方法，通过一个管理 Agent 和不同质量评估模型Agent 之间的协商来解决论证质量评估问题。其中，每个质量评估 Agent 代表一种评估模型，它不仅封装评估模型，还包括事先设定的知识库，用于和外界进行交流，管理 Agent 负责协调各质量评估模型组合完成一个评估任务。基于多 Agent 的质量评估问题求解过程所示。对于一个待评估问题，首先判断是否存在求解模型，如果没有，将问题进行分解后继续判断;如果有求解模型，将问题发送给此模型，进一步判断是否能够独立求解，如果不能，需要寻找合作模型，此时需要借助管理 Agent 模型进行协调，直到得到结果。

装备供电系统 篇3

【关键词】动车组  辅助供电  仿真  教学

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）32-0209-02

引言

《动车组装备》课程是动车制造技术专业的一门专业核心课程。动车组装备辅助供电系统良好的供电性能是动车组安全平稳运行的重要保证。其中动车组电气系统的组成和动车组辅助供电系统是该门课程的重要前提和基础，因此该部分内容对本门课程具有举足轻重的作用。而目前这门课程的教学存在以下难题：

（1）课程内容复杂

由于动车组供配电系统中包括的多种供变电设备结构及工作原理复杂，且电网电压高，电流形式多样，因此动车组的供配电系统涉及的内容多、范围广、结构极其庞杂。课程的内容对教师的专业知识、授课方式及课堂学生的理解能力提出了很高的要求。

（2）教学方法单一

“项目教学”、“教、学、做”一体化等新型的教学模式一般采用的技术训练方法比较固定，通常是一些验证性的实验，学生动手机会少，不能真正地参与到学习活动中去。而目前我院动车制造技术专业任课教师缺乏实践锻炼和企业培训的机会，教师上课资源匮乏。同时我国新型动车组的研制和生产还属于保密阶段，教师也缺乏获取专业资料的途径，这些问题都限制了本课程教学质量的提高。

（3）缺乏实验实训设备

目前学院还缺乏用于《动车组装备》课程教学的实验实训装置或仿真系统。因此对本门课程中供配电系统的内容学习，只能结合教材及参考书中的内容进行，学生无法建立真正供配电的系统理念，缺乏实践动手的机会，严重影响了学生对相关内容的学习及专业技能的训练和提高。

本课题从动车组辅助供电系统仿真入手，研究借助于Matlab/Simulink软件实现动车组辅助供电系统的建立和运行，研究结果有助于动车组专业及相关专业学生深刻理解动车组辅助供电系统的结构和工作原理，对《动车组装备》课程教学质量的提高有重要意义。

1.Matlab/Simulink工具箱简介

Simulink工具箱的Simu和Link功能，可根据在可视化窗口中绘制所需图形，完成控制系统模型构建。本文主要介绍将Simulink提供的SimPowerSystem电力电子仿真模块应用到《动车组装备》辅助供电系统课堂教学中，利用Simulink提供的工具箱建立仿真模型，进行仿真实验。本文以CRH1型动车组辅助供电系统为例进行介绍。

2.CRH1型动车组辅助供电系统仿真

目前，高速动车组的交流供电系统主要有两种形式：交直交型与直交型。直交型交流供电系统则从机车牵引回路的直流环节取电，经过辅助逆变器实现从直流到交流的变换，最终输出交流电压。CRH1型动车组辅助供电系统采用的直交型供电模式如图1所示。因此本文主要对其中的牵引变流器和辅助变流器模块进行动态仿真。

图1 先逆变后降压的直交型供电结构

2.1模型的建立

（1）启动MATLAB后，点击MATLAB主窗口的按钮      ，打开Simulink Library Browser窗口。点击     按钮，进入仿真编辑界面。

（2）在Simulink模块库中选择SimPowerSystem工具箱，并将所需的模块拉到编辑界面中。

（3）根据相应的参数，对模块参数进行更为细致的设置。

（4）然后将各个模块按照相应的关系连接起来，构建并保存控制系统的模型。

图2所示为CRH1型动车组牵引变流器模块的动态仿真模型。

图2 CRH1型动车组变流器模型图

2.2牵引变流器、辅助变流器模块仿真

动车组牵引变流器模块的主要功能是将主变压器副边绕组的交流电转换成稳定的直流电，并为辅助逆变器提供直流电源。

对动车组牵引变流器模型进行仿真首先需要设置仿真参数，如仿真的起始时间，仿真算法，利用powergui对整个模型进行离散。然后在编辑界面中点击Start Simulation按钮     ，进行动态仿真。为了更方便地检测仿真模块中的主要参数，利用Simulation自带的电压、电流测量模块进行相应参数的测量，并可将测量结果通过Scope窗口进行记录和显示，便于直观分析。

图3和图4分别是仿真结果。由图3可知接触网的电压波形的周期为0.02s，频率为50Hz，接触网电压的最大值约为35355 V，根据电压的有效值与最大值之间的关系，可计算得到接触网电压的有效值为25004 V，与CRH1型动车组接触网理论电压25000 V相比误差为0.016%。接触网电压经动车组主变压器的副边绕组降压后输入牵引变流器模块，由图4可知动车组牵引变流器模块的输入电压，其周期和频率与接触网相同，分别为0.02s、50Hz。其电压最大值为1273 V，其有效值为900.3 V，与实际工况相符。

图3 仿真结果（接触网电压）

图4 仿真结果（牵引变流器输入电压）

3.结论

本文对基于Matlab/Simulink工具箱的电力系统仿真过程进行了研究，首先对Matlab/Simulink工具箱进行了简单介绍，然后对利用Matlab/SimPowerSystems建立动车组变流器仿真模型的方法和过程进行了论述，最后以CRH1型动车组为例，对其牵引变流器模块进行了建模和动态仿真，并对仿真结果进行了验证计算。本文通过利用Matlab/Simulink工具箱将仿真技术应用于《动车组装备》辅助供电系统的动态仿真中，可让学生通过仿真模型和仿真结果直观地看到变电设备的结构组成及功能。另外学生还可以通过对相关参数进行修改，改变模型和仿真结果，从而提高学生的主动性和积极性，培养他们的创新能力。

参考文献：

[1]高红亮，张先鹤，詹习生.电力系统仿真实践教学研空[J].湖北师范学院学报（自然科学版），2014.34（1），87-90.

通信装备远程维修支援系统设计 篇4

系统的总体架构

通信装备远程维修支援体系是一个庞大而复杂的体系, 需要周密的研究和构架, 本系统架构主要采用.net框架开发, 此平台具有标准集成、简化应用、平台独立、跨语言标准类型等优点, 开发的系统各层次之间功能独立且耦合度低, 每个层中再划分独立模块, 组件化封装, 实现与接口之间的分离。采用这样的结构不仅利于并行开发, 指导并规范管理软件分析、设计、编码、测试、部署各阶段工作, 提高代码正确性、可读性、可维护性、可扩展性、伸缩性等, 而且有利于增强系统的扩展性, 提高系统的稳定性和可维护性。本系统总体架构图如图1所示。

系统的应用架构

系统应用的设计和开发主要考虑部署和维护问题, 具体就是应用部署上的可行性和健壮性, 系统维护的灵活性和经济性。结合.net框架开发习惯, 通信装备远程维修支援系统应用的开发构架如图2所示。其包括一系列相互独立但存在数据交互的应用组成和服务组成。

终端应用层:用于定义了请求支援的用户通过什么方式 (渠道) 使用什么工具接入远程维修支援系统并管理和呈现所获得的数据。包括针对不同的用户终端所开发的手机应用、PC应用、PAD应用和浏览器。

业务处理层:用于定义了各类终端系统的业务流程、逻辑和实现, 接收和处理用户在终端应用中进行的操作。定义web服务器根据客户端请求数据和类型, 运用一定的规则和逻辑返回支援数据, 并对系统的安全性和数据进行验证和管理。是通信装备远程维修支援系统的核心部分。主要包括客户端应用的开发和服务器程序的开发。

数据服务层:主要定义系统所需的各类数据及数据结构, 包括用户数据、日志数据、支援类别数据、知识库、故障处理数据、备品备件数据、服务数据和系统维护数据等。

系统的数据构架

数据构架是通信装备远程维修支援系统的基本, 体现了系统的核心领域模型, 系统所需的各类静态支援都是数据的有效组合和运算。

系统采用表能够与Windows系统完美结合的SQL server数据库工具作为数据开发和管理的工具。图3给出了本系统的部分数据构架, 包括设备表的设计构架、维修支援申报表的设计构架、备品备件表的设计构架和用户表的设计构架。

系统设计

系统根据各类主流的操作系统 (安卓、苹果和windows) 开发不同的终端系统和服务程序, 可以通过各类支持主流系统的终端 (手机终端、平板终端和PC) 访问并获得维修支援数据。因此系统的设计采用两种程序设计结构, C/S结构和B/S结构, 需要远程支援的用户可以通过各种渠道、系统设计的客户端软件和浏览器获得远程支援, 服务器端根据用户的请求实现业务流程设计、逻辑管理、数据调度和运算并返回用户需要的指令或数据。

对于系统的布设而言, 由于现有远程支援系统为目标用户所提供的渠道已经覆盖了现有的全部远程通信方式, 因此本系统的布设不存在太多的网络和技术难题, 当然, 许多用户在使用本系统是可能存在网络异常或者服务失败的可能, 此时需要在客户端存储部分或者全部支援数据或知识库数据。这就是为什么本系统采用C/S结构和B/S结构设计并开发的一部分原因。

结合系统应用的构架, 本系统的总体设计和功能如图4所示, 其中终端系统只负责根据需求发起支援请求, 跟踪请求状态, 并将获取到的数据以直观简洁的方式呈现在终端系统上, 是一个简单的手机或者PC应用。远程支援技术平台是系统的核心, 负责请求响应、逻辑判断、规则编辑、坐席管理、数据调度、协同和协调, 并将获得的知识或支援信息返回给请求的客户。数据服务中心负责各类数据 (文档、多媒体、数据库、目录等) 的建设、维护、管理和整合, 和远程支援技术平台的逻辑结构一起完成对客户请求信息的反馈。

系统主要由三部分组成, 通信装备远程维修支援系统客户端、通信装备远程维修支援系统服务端和通信装备远程维修支援系统门户网站, 对于需要支援的用户, 可以通过安装“通信装备远程维修支援系统客户端”或者直接访问“通信装备远程维修支援系统门户网站”获得远程支援。

系统的实现可以有多构架和软件, 首先就是通信装备远程维修支援系统客户端, 可以开发基于多个系统的软件, 有适合于PC操作系统的应用, 有适合于手机或平板的应用, 但无论采用什么应用, 基本的功能和逻辑没有本质的区别, 即发起支援请求、支援状态判断和支援结果呈现。其次是通信装备远程维修支援系统服务端的开发, 这部分功能比较多, 逻辑比较复杂, 但为了将不同类型客户端软件发起的请求在一个服务端响应, 需要对客户端的接入协议做统一的规范, 并考虑到和通信装备远程维修支援系统门户网站数据的公用性, 通信装备远程维修支援系统服务端不光在功能上与通信装备远程维修支援系统门户网站要保持一致, 而且要在数据和逻辑上保持一致, 为了实现上述设想, 系统采用了可以对数据和文档直接编程的SQL server数据库管理工具, 将各种功能和逻辑判断用存储过程和触发器来实现, 这样就实现了多各类终端请求数据的统一性、逻辑的唯一性。无论是B/S结构还是C/S结构发起的请求, 系统都会用同样的服务程序进行管理和处理。

结束语

装备供电系统 篇5

摘要：在航空领域中，装备维修保障发挥着重要的作用，主要介绍了航空保障装备维修管理系统的基本原理，以及装备保障过程中维修数据的整理运用。主要通过介绍航空保障装备、有寿件在维修控制、故障管理等方面的应用，来体现装备维修数据在航空保障过程中所作出的贡献。

关键词：航空保障装备，有寿件，维修控制

1、航空保障装备维修控制系统概述

航空保障装备维修控制系统以海军航空使用需求为牵引，作业流程为主线，以提高设备综合性能为目标，综合应用多媒体、数据库和交互式电子手册技术，构建以装备的使用与维修为中心，涵盖海军航空装备管理的主要内容，充分体现航空维修管理全系统、航空装备全寿命管理特点的交互式保障资源信息支持系统。运用软件集成、信息共享等手段进行集成优化，为各级部门进行航空维修保障决策提供更加全面、规范、有效、实时的航空装备维修信息，进一步提高各级质控能力；为海军航空维修管理的信息化、标准化和网络化奠定坚实的基础，满足首长和机关进行航空装备维修保障决策的需要。系统应用软件主要由日常登记、工作指令、装备管理、维修控制、器材管理、设备设施、统计分析七大部分组成。

2、航空保障装备维修控制系统研究内容

2．1航空保障装备维修的职责与决策

舰员作为装备的实际执掌者，其保障职责涵盖了装备的日常使用登记、装备维修控制、零部件管理等。理论上讲，航空保障装备维修决策有如下三个阶段：首先，航空保障装备装备维修决策的首要问题是确定是否实施预防性维修。判断准则有三点，一是装备的故障率增大、任务期间故障概率超出预定限额；二是装备故障后会影响到执行任务的能力或故障具有较严重的经济后果；三是实施预防性维修能否有效的减少故障的发生概率。由此，预防性维修的决策信息包括：装备的当前故障率、故障对任务的能力或经济性的影响程度、预防性维修对恢复装备可靠度的作用等。其次，对于需要实施维修的装备，下一步的决策任务是确定采用定期维修策略或基于状态的维修策略。显然，基于状态监测的修理比定期维修具有更强的针对性，它避免了定期的盲目大拆大卸，减少了维修次数与时间。但基于状态监测的修理必须具备合适的检测设备和手段，并制定出能反映技术状况变化规律的参数和判别潜在故障的标准。因此确定采用定期维修策略或基于状态的维修策略所需要的信息包括：装备的检测设备和手段相关信息、反映技术状况变化规律的参数和判别潜在故障的标准等相关信息。第三，实施维修的最后一项决策是确定维修项目的实施人员和时机。当预防性维修项目明确后，必须确定该项修理的修理级别(舰员、中继级修理人员、基地级修理人员)，所依据的信息是各级机构的修理能力和代价。若由舰员实施，则需要根据舰艇的任务安排，将预防性维修项目纳入周检修、月检修、航行检修、舰体检查等项目中。

2．2航空保障装备维修的决策指标计算体系

通过对航空保障装备维修体制的调研，明确了航空保障装备技术相关机构、人员的职责、决策需求。从装备综合保障工程学的角度归纳本题调研得到的装备技术保障决策所依据的指标、模型和数据支撑，航空保障装备维修决策分为三个方面：技术状态评估、有寿件周期工作控制、等级修理监控等，如图1所示。

2．2．1航空保障装备技术状态评估航空保障装备维修的技术状态评估详细指标如图2所示。装备的技术状态评估指标和模型细化为六类，包括装备工作时间、可靠性、维修性、可用度、保障性与保障能力、任务成功性指标等。2．2．2航空保障装备有寿件周期工作控制航空保障装备的有寿件周期工作控制详细指标如图3所示。装备的有寿件控制指标和模型细化为四类，包括有寿件工作时间、时间维度、日历维度、次数维度等指标。

2．2．3航空保障装备等级修理监控航空保障装备的等级修理监控详细指标如图4所示。装备的等级修理监控指标和模型细化为四类，包括装备的故障次数、舰员修复次数、中继级修复次数、基地级修复次数。

2．3主要数据接口与程序流程设计

2．3．1装备（有寿件）周期性工作装备（有寿件）周期性工作是对装备周期性维修进行控制的功能。主要是通过计算装备使用数据进行控制。对于某些装备（如主机等）其单位可以为小时，是连续时间单位，个别装备的时间单位为离散时间单位。因此，装备的工作时间因根据装备的具体时间单位进行统计。装备的已工作时间可以通过汇总装备自服役开始或统计区间的每次启动的工作时间得到。2．3．2装备（有寿件）周期性工作数据接口及流程设计统计装备的工作时间所需要的数据主要来自于航空保障装备维修控制系统的“装备使用登记”，其中第7字段“使用时间”记录了装备本次登记使用的工作时间，第8字段“使用次数”记录了装备本次登记使用的次数，第9字段“使用天数”记录了装备使用的日历天数，如表1所示。

2．4主要功能界面设计

2．4．1故障信息登记故障信息登记功能，主要用于记录装备故障及其更换件信息，其功能界面如图6所示。2．4．2有寿件控制有寿件控制功能，主要用于计算当前设定范围内超过规定时间（或者次数、日历）的.有寿件数据，其功能界面如图7所示。

3、结束语

本研究的难点在于决策需求、计算模型和原始数据三者的有效协调。首先，所建立的决策指标体系必须与维修保障的各项业务活动相关联，以有效支撑各种决策；其次，各种决策指标必须来自于对实际数据的统计分析，以客观反映维修保障的实际情况；最后，所建立的各种模型必须是以维修管理系统伴随舰员开展维修管理而收集的数据为输入、以各种决策所需指标为输出。研究的工作量体现在透彻地分析了部门、区队、中队等各级维修保障决策者在履行维修控制、器材管理、装备管理决策等维修管理业务职能时应该参照的装备可靠性、维修性、维修能力等不同内涵的决策指标，建立了能够从装备层次、故障类型和组织层次分类统计装备可靠性、器材消耗率、维修能力等各种指标的模型。本文介绍的系统有如下两个技术创新点：1）通过各级维修管理活动的实际调研、归纳总结和基于装备维修理论的维修保障决策需求分析，建立了部门、区队、中队装备维修保障决策指标体系，明确了相关指标的作用，可进一步规范决策行为，提高决策的科学化水平。2）运用信息工程理论和技术，开发了能够从维修活动记录中挖掘信息、自动提供决策指标的模型和软件，在确定维修间隔期、维修项目、器材申请数量等方面，实现了决策自动化和动态优化，可进一步提高决策的信息化水平、保障决策的时效性。

参考文献

［1］胡晓棠．装备维修性改进设计分析［C］∥舰船维修理论与应用论文集（9）．北京：中国造船工程学会修船技术学术委员会，：91－92

［2］金家善．舰船维修数据系统的功能及数据流程［J］．中国修船，（6）：39－41

［3］杨善林．智能决策方法与智能决策支持系统［M］．北京：科学出版社，.

装备供电系统 篇6

摘 要：通过某型装备挂架接口装置供电故障的排除，对大功率继电器触点故障模式进行系统分析，能快速准确地将故障进行定位，对类似故障的排除具有借鉴作用。

关键词：供电；烧蚀；触点粘连

一、故障现象

在某型装备挂架接口装置正常维护时，1号挂点通电正常；在7号挂点进行通电检查发现，连接上外场检查仪时，加温开关在“OFF”位置，外场检查仪自动供电，不受某型装备控制管理系统加温命令控制。

二、机理分析

（一）工作原理

某型装备控制管理系统的主要功能是监视1、7号挂点状态、通过总线判断类型、监控发射条件并产生输出加温指令、装订装备所需的总线信息、负责对装备的存在识别、供电控制、离机处理等。在某型装备控制管理系统中，挂架接口装置的功能是执行部件，通过某型控制管理系统向挂架接口装置输出7号挂点供电命令，挂架接口装置才能输出直-直、直-交两路28V直流电信号。

（二）故障分析

1.对挂架接口装置28V直流控制板原理图进行分析，供电控制板局部原理见图1。通过检查发现直-直、加温共2路电压信号均为控制板KM6继电器A2、B2触点输出。KM6继电器在7号挂点供电存在地无效情况下，继电器自动工作，A1-A2、B1-B2两对常开触点接通，均输出27V直流电，继电器异常工作。

2.首先分析KM6继电器工作的条件为：①7号占位信号供电提供27V；②7号供电命令（低电平）有效。检查控制板X1与电源信号线通路，测量XS2插槽30号与壳体无接地情况。通过上述检查可以确定KMS继电器始终没有工作。

3.其次对KM6继电器触点进行检查，对XS2插槽21号和22号、21号和23号之间分别进行通路测量，均为通路，说明A1-A2、B1-B2两对常开触点粘连。至此可以确定，挂架接口装置自动供电故障，为供电控制板KM6继电器常开触点粘连造成。

三、故障排除

将装备供电控制板（2932-03）装回挂架接口装置PIU插槽内，再次通电检查，故障现象复现，更换新品供电控制板（2932-03）后，故障排除。

四、维护经验

在平时维护工作中，应严格按照维护规定进行操作，按压投放按钮、应急投放按钮时间在3～5秒，不允许连续快速按压和长时间按压，造成继电器触点打火、烧蚀，造成触点粘连和积碳故障。

参考文献：

基于通信装备的系统维修观念 篇7

1 系统观和要素观

在进行通信设备修理的过程中, 应该放到一个系统当中进行考虑, 一套通信设备是由多个系统构件所组成的, 其中的任何一个设备发生了问题, 必然会和其他的设备之间存在着某一种联系, 所以在进行设备维修的过程中就应该结合整个系统来进行。系统观主要有以下几个方面的优势: (1) 在相应的故障没有确定到位的情况下, 有助于准确的判断出故障的范围; (2) 有利于在排除了相应的故障之后, 从系统的性能角度上来判断修理的效果; (3) 有利于发现和查找容易被忽略的局部设备, 并且还能够有效地解决系统兼容性的复杂故障, 保障通信设备能够正常的运行。在通信设备维修的过程中, 影响通信设备正常运行的因素有很多, 其之间也会存在着某种联系, 要正确的认识到因素之间的关联性, 有充分的要素观念, 这样才能够最大限度地提高每个要素的过程, 同时还有助于着重发挥修理主体的作用, 保障通信设备维修能够有效的进行。

2 过程观和指标观

在进行通信设备修理的过程中, 修理的过程可以简化为分析和操作两个过程, 分析主要的合适故障的现象、理解电路运行的原理、分析测量的结果以及修理方案的确定等内容;操作的过程主要包含了故障范围的确定以及可疑设备的代换等行为。这两个过程就概括了通信设备出现故障到维修的全过程, 准确地了解到这个过程, 对于设备的修理有着积极的促进作用, 其过程观主要的要求是:采取任何操作过程都应该有充分可靠的分析过程, 也就是说不能够无缘无故的就进行设备的修理, 保障修理操作过程的合理性。此外, 修理工作人员还应该树立正确合理的指标观念, 以此来对设备故障的程度进行科学合理的判断, 保障判断的准确性。指标观主要是应该具备对仪表的高超应用能力, 通信设备的性能指标是掌握设备运行状态的重要参考, 其能够反应出在特定的条件环境下设备所具有的能力, 以此来对设备的运行状况做出准确的判断, 保障能够及时准确的对通信设备进行有效的维修。

3 层次观和流向观

层次观是在坚持系统观的基础之上, 对修理的对象进行纵向分析的观念, 其主要是指在分析对象结构的时候应该由大及小, 由宏观到微观。坚持层次观有助于提纲携领地处理相应的问题, 这样既能够避免繁琐地分析细节上面的问题, 同时还能够避免在修理的过程中出现修理不深入现象的发生, 主要是让设备修理人员正确地认识到修理的轻重缓急, 明白修理的重点。而流向观是在坚持系统观的前提之下, 对于修理对象进行横向分析的观念, 其主要是指分析对象结构的时候应该由来源至结果。对于处理信息位置的通信设备, 就更加地需要掌握信息收发这两个流向的过程, 可以将其他的流向作为主线辅助, 相应的正确流向观念有利于正确地确定故障分析以及选择测量点。

4 多重观和两分观

通信设备修理的过程是一个不断地确定故障区域的过程, 其主要是对该区域的正常运行进行否定, 在通信设备修理的过程中, 对于通信设备正常运行的肯定相对来说是比较容易的, 而对于设备运行否定是一个需要谨慎的过程, 在判断某个部位故障的时候, 应该进行多方面的考虑, 进行多重性的考虑, 保障故障确定的合理性。两分观是和流向观相结合的, 修理的对象是一个客观存在的体系。两分观念主要的是选择适当的分界, 对其进行相应的测量、分析以及判断, 将修理对象分为正常和异常两个部分, 方便维修的有效进行。

5 结语

系统维修的观念并不涉及到通信设备修理中的具体方法、技巧以及手段, 是让维修人员能够正确地认识到通信设备的具体内容, 为维修人员提供参考依据, 使维修人员自身的能力得到有效的提升, 保障通信设备故障问题能够得到更好的解决, 使通信系统能够正常运行。

摘要：随着科学技术的不断发展, 通信技术已经得到了快速的发展, 保障通信设备的运行是当前通信行业发展面临的重要问题。在通讯设备的维修过程中, 只有掌握了科学的理念和方法, 才能够使通信设备的维修效率得到有效的提升, 其在很大程度上还决定了维修过程的成败。在通信系统维修过程中, 树立科学合理的维修观念, 有助于维修工作的良好进行, 促进维修工作得到更好的发展, 文章主要基于通信装备的系统维修观念做分析介绍。

关键词：通信装备,系统维修,观念

参考文献

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[3]张建中.电子设备故障导致通信中断实例分析[J].电子制作, 2012, 7 (12) :81-87

通信装备备件故障诊断系统研究 篇8

作为提供给舰船通信部门使用的通信备件, 对其电气性能进行维护以保证正常使用十分重要。但在实际操作中, 对通信装备备件进行物理上的保养比较容易, 对其进行加电检测保养却十分困难, 几乎没有条件进行, 因此也就无法保证备件的可用性。而如果通信备件板不能正常工作, 将其替换到通信装备上则不能保证设备运行正常, 会严重贻误工作[1,2]。因此, 研制一种方便实用的加电保养和检测平台, 用于通信装备备件仓库在备件保存时定期加电保养和检测, 以及出库时的电气性能判断, 是非常急需的。该平台不但可以为保管单位检测备件板提供方便, 而且为延长通信设备备件板的寿命提供了一种通用的保养手段。

1 系统总体结构

系统总体设计如图1所示。计算机通过数据采集系统和数据采集接口系统, 完成对电路板电信号的采集任务, 并可以在数据库中查找且相应地显示电路板的正常工作信号。数据采集系统负责所有数据的采集、控制信号的产生以及部分电路板工作信号的产生。系统主要由外围仪器、数据采集卡、GPIB总线以及PXI总线等组成[2,3]。数据采集接口系统主要负责电源通断、部分电路板工作信号和同步信号的发生以及电源和各种信号的路由[3], 主要由数控继电器、CPLD、电路板适配板及其他辅助部件组成。仪器主要包括示波器、信号源和万用表, 负责为电路板提供工作信号以及采集电路板的高频信号和电压信号。

从图1中看出, 计算机与各种外围设备互相交换信息, 计算机起核心作用, 根据各种测试前提条件, 按照测试流程向操作员发出测试、操作命令, 向测试设备发出控制命令并读取数据, 最后完成显示。

总体结构框图将检测平台分为硬件部分和软件部分, 限于篇幅, 本文这里主要介绍系统软件部分的设计实现, 也就是从关键的备件板故障诊断方面详细阐述系统的设计方案。系统的软件部分以PC机和Windows操作系统为平台, 包括故障专家诊断系统、后台数据库系统及其他控制系统。软件系统通过串口与硬件系统进行数据交互, 包括向硬件传送控制指令以及接收硬件采集到的检测信号。

2 通信备件故障诊断专家系统设计

2.1 故障诊断专家系统设计策略

目前对电子电路的故障测试与数据生成的主要途径有两种:一种途径是对有效的测试产生与故障模拟算法进行研究创新;另一种途径是进行设备的可测试性设计。但是近几年的研究成果表明, 目前第一种途径还处于理论研究阶段, 离实际应用还有一定距离, 尤其是对复杂的设备系统[4]。而第二种途径只局限于功能器件和模块部分的开发设计。上述这些原因造成了故障诊断的不确定性。

但是近几年来兴起的人工智能技术给故障诊断开辟了新途径。在一些专业领域, 对专门对象进行专门分析的领域专家知识往往是丰富、有效的。虽然这种基于经验和功能描述反映故障征兆和原因的因果关系很难用数学模型描述, 但这种被称为“浅知识”的启发式经验却对不确定性故障诊断的定位往往很有效, 这得益于领域专家在这方面的知识积累与总结[4,5]。采用适当的似然推理模型, 可合理解决不确定性问题。

2.2 故障诊断专家系统设计

设计的故障诊断专家系统基于人工智能技术, 在对专家提供的知识进行学习的基础上, 模拟人类专家做出决策的思维过程, 进行合理的推理分析来解决原需专家才能解决的复杂问题[5,6]。图2为通信装备备件检测系统软件的设计图。

本系统采用基于黑板模型的推理机制, 用户不需知道具体的推理过程, 但通过系统设计的解释机制来回答用户提出的与推理有关的各种问题, 并可对诊断的思路和流程给出相关解释。

2.3 故障诊断过程

专家系统与传统模拟测试理论相比, 它每进行一步测试或观察都是对分析进行一次肯定或否定, 肯定证实对故障源的选择, 增加了假设的可信度;否定减少了搜索范围, 使行为向目标迈进了一步。根据专家的诊断过程, 本文提出了以下故障诊断过程和搜索模式, 如图3所示。

故障诊断专家系统是建立在故障知识库基础上的, 故障知识库集中了专家们关于系统的各种故障的分析经验, 是故障诊断专家系统的核心。故障诊断系统根据当前输入的故障特征, 利用故障知识库中的知识, 进行基于故障知识库的推理搜索, 并将可能的故障源根据相关性进行排序, 然后依次通过实际测试对故障进行验证, 直到找出具体故障。如果仍找不出故障, 就需要通过测试增加更多的故障特征, 重新进行故障的推理搜索和验证, 直到最终完成对故障的自动诊断。

3 通信备件故障诊断专家系统实现

故障诊断系统的软件部分主要分为四层结构:测试管理层、测试程序层、仪器驱动层和I/O接口层。这种层次设计, 保证了系统运行的坚固性与稳定性, 软件便于维护、扩展及升级换代。如今, 计算机及相关技术发展极为迅速, 当操作系统、外设仪器、数据处理算法需要更新时, 只需更换相应的软件层, 系统就可无缝移植或升级, 保护已有的软件投资。

本文主要介绍数据采集系统也就是I/O接口层的软件实现。I/O接口软件是测试系统软件的基础, 用于处理计算机与仪器硬件间连接的底层通讯协议, 是进行故障诊断的基础。

该部分包括五项, 第一项为模块器件数据, 第二项为模块原理图, 第三项为电路板器件一侧的图片, 第四项为电路板焊盘一侧的图片, 第五项是原理框图。测试项和四个图形具有联动功能, 即当测试项中包括元器件编号时, 四个图形将自动加亮并居中显示该元器件, 这样我们可以直接看到所要测试的点在各图中的位置, 帮助我们快速判断、修理故障。

在设计过程中, 为使编程方便, 通常把与硬件有关的语句都封装在几个函数中, 如:初始化函数 (Init) 、讲函数 (Wrt) 、听函数 (Rd) 。而且还进一步将这几个函数设计成一个DLL (动态数据链接库) 。由于DLL独立于语言, 不管是以后用VB、VC及Delphi等都可以方便地使用这个DLL, 还能用新的DLL代替旧的, 而不用再对其它用到这些函数的应用程序作修改。

在Lab Windows/CVI环境中, 很容易生成DLL文件[7]。首先由Lab Windows/CVI环境生成DLL代码的总体框架, 然后向框架中添加DLL代码, 在代码中必须按以下格式明确地声明导出函数:

由于在本系统中主要用Visual C++编程来实现程序的主要功能, 用Lab Windows/CVI的各种控件来设计界面, 所以在Lab Windows/CVI的DLL代码中主要需导出以下函数:显示各种开关量和模拟量控件的函数、显示和绘制曲线的函数等。另外, 由于这些函数都要调用Lab Windows/CVI的各种控件资源, 所以必须在Lab Windows/CVI的环境中设计好这些控件的大小和位置, 不过也可以将它们都设计成为函数参数, 以便在调用时确定[8]。

在Lab Windows/CVI中将DLL代码编制调试好之后, 可以在Lab Windows/CVI环境中编译成为一个DLL应用程序扩展文件, 同时Lab Windows/CVI系统还将产生一个导入库文件*.lib, 然后就可以被支持DLL的开发平台所调用。同样, 在VC++的程序中, 也必须按以下格式明确声明输入函数:

凡是在Lab Windows/CVI中所声明的导出函数, 在这里都必须将其声明成导入函数。在使用这些DLL文件时, 还必须在VC++的集成开发环境中打开“Setting...”选项, 在Link页中指定由Lab Windows/CVI生成的导入库文件.lib。这样就可以像使用自己定义的函数那样使用DLL中的函数和资源了。

做完这些工作, 所剩的工作就是按照OOA和OOD所设计的结果进行编码。在编码过程中, 需保持良好的程序设计风格, 主要是从提高程序的可重用性、可扩充性和健壮性入手, 以提高程序质量。

4 结语

本文从对虚拟仪器和混合总线技术的研究、分析出发, 结合目前通信装备备件维修的实际, 研制开发基于混合总线的信号检测系统平台, 可以在脱机条件下产生通信备件电路板工作所需的各种电源和激励信号, 模拟通信备件电路板的工作环境, 并将通信备件电路的各种正常与非正常的电特性数据进行采集、保存, 建立通信备件电路板信号数据库, 从而协助维修人员对该型通信备件的多块电路板进行测试维修。

参考文献

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[7]张风均.LabWindows/CVI开发入门和进阶[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2001.

装备维修智能决策支持系统研究 篇9

目前,现在部队作战装备系统庞大,技术先进,系统复杂,只有训练及保障人员对系统的软、硬件都十分熟悉时,才可能对装备出现的故障现象有一些初步的分析诊断能力。这不仅对部队使用与保障人员提出的要求太高,而且由于部队基层技术人员更迭快,所以不太切合部队实际,一旦装备出现问题,就可能影响部队训练,甚至贻误战机。智能决策支持系统,将传统的决策支持系统和人工智能结合在一起,实现对处理问题的智能化。通过对装备智能决策支持系统的研究,实现雷达对抗装备故障的智能诊断,对于评估装备的完好率,对装备存在的隐患提前做出准备,可以减少故障检测时间,降低维修费用,提高装备完好率,保障电子对抗部队的正常训练和作战保障等,都将具有十分重要的意义。

1智能决策支持系统模型研究

1.1智能决策支持系统结构模型

智能决策支持模型是在传统的决策支持模型上发展出来的,不但具有传统的决策支持系统模型的功能,还具有专家系统的智能特点。智能决策支持系统具有广义推理、智能界面和自学习的功能。由于智能决策支持系统具有知识推理结构,能模拟决策者的思维过程,所以能在决策经验知识的基础上通过提问会话、分析问题和规则推理等方法引导决策者选择合适的模型;具有功能完善的人机交互接口,通过提问应答方式,辅助决策者确定问题的边界条件和环境,有效地解决半结构化和非结构化问题;具有自学习能力,在决策过程中能够自动分析决策者的决策策略,提取决策经验知识和启发式规则,完善案例库,最终实现自动辅助决策。

决策支持结构模型最早由R.H.Sprague于1980年在论文“DSS的研究框架’中提出,是一种基于两库(数据库和模型库)的决策支持系统结构,随后陆续提出了各种各样的决策支持系统框架结构,概括起来分为2类:一类是Sprague型的基于X库的框架结构,以各种库及其管理系统作为DSS的核心;另一类是Bonczek型的基于问题处理模式的框架结构,以问题处理单元作为系统的主要部分。决策支持系统主要是由问题处理及人机交互、数据库系统和模型系统等组成。智能决策支持系统在决策支持系统的基础上集成了专家系统,专家系统主要由知识库、知识库管理系统和推理机3部分组成。智能决策支持系统模型结构的发展主要经历了3种类型:① 在传统的决策支持系统结构基础上增加知识库和文本库,它是解决用户问题的智能部件,知识库存储有关问题领域的各种知识、数据和模型等;② 在传统的决策支持系统上增加了知识库和问题求解单元,问题求解单元可以根据决策提出的问题信息,构造面向此问题的求解步骤,总控各个库的调用;③ LPK系统结构从概念上突破了传统的决策支持模式,用户可以通过语言系统陈述要解决的问题,知识库中存放领域知识,既包括表层知识和深层知识,也包括描述性知识和表示模型的过程性知识,问题处理系统接收语言系统表达的问题,并利用知识库中的知识进行求解问题。

1.2智能决策支持系统的决策方法

智能决策支持系统主要应用的方法有:基于机器学习的IDSS、基于神经网络学习的IDSS、基于范例推理的IDSS、基于粗糙集的IDSS、基于遗传算法的IDSS和基于归纳学习的IDSS。随着技术的不断发展进步,出现了基于数据仓库和数据挖掘的IDSS、基于Agent的智能决策支持系统、基于地理信息系统的IDSS等。在雷达对抗装备维修中,将会面对大量的维修数据,对于本系统的设计采用数据仓库和数据挖掘的方法进行建立模型。

2装备维修智能决策支持系统的设计

2.1系统功能分析

装备维修智能决策支持系统实现以下几种功能:系统具有装备状态检测,运行机理、故障征兆等先验知识采集,维修信息的管理,提供维修决策,并对可能出现在的故障现象进行推理预测。

2.2系统构架

针对装备故障维修的特点,系统结构模型采用问题求解单元加上3库,3库包括模型库、知识库和数据仓库。模型库实现系统决策和预测的具体方法;知识库用于存储故障诊断的结果和对维修数据推理形成的规则;数据仓库的建立完成对历史数据和现在数据的存储和分析,为决策预测提供数据支持;问题求解单元采用数据挖掘方法实现。系统总体框架如图1所示。

2.3系统实现步骤

2.3.1 数据仓库的建立和管理

数据仓库与传统的数据库不同,传统的数据库是操作型的事物处理,对数据可以进行不同的和反复的增加、删除、修改和查询操作,而数据仓库中数据是从操作型数据库中抽取出来,一般只对数据进行查询操作不进行更新操作,仅仅在特殊条件下可进行修改。数据仓库包括源数据、装备维修数据仓库管理、装备维修数据仓库和分析应用工具4部分组成,对关系型雷达装备维修数据库和维修数据文件等通过装备维修数据仓库管理工具进行抽取、转换、装入,形成数据仓库中的数据,最后通过数据挖掘工具生成决策支持的知识,送往知识库处理,数据仓库中的数据是只读的。数据仓库主要实现的功能是实现对装备维修信息的管理,数据仓库结构如图2所示。

2.3.2 知识库的建立和管理

分析系统确立装备维修知识库原型,首先明确系统目标,即对装备维修系统运行机理、故障征兆等先验知识采集形成知识规则,实现对装备提供维修决策,并对可能出现的故障现象进行推理预测。分析决策过程,划定知识库求解问题的范围和任务。根据分析,确定开发知识库所需要的各种资源,在装备维修智能决策系统中主要涉及故障原始纪录,诊断结果,数据挖掘数据等先验知识的归纳整理。在合理安排各种资源以后,首先确定领域所涉及到的相关知识和概念,然后把整理出来的概念、概念之间的关系以及领域中的专业知识等用相应的符号或描述语言表示出来,最后选择问题的相应解决方法。知识库系统主要包括2种功能:存储与推理,即知识库的存储机制与推理机制。知识库管理系统提供对知识的存储、检索、修改和检查等操作。知识库是本系统运行的基础,系统的知识库采用逻辑方法实现。知识库的组成如图3所示。

2.3.3 模型库的建立和管理

模型是以某种形式对系统本质属性的描述,揭示系统的功能、行为及其变化规律。模型库系统以库的形式对模型进行组织和管理,包括模型库及模型库管理系统。模型库提供模型的存储和表示模式。模型库管理系统提供模型的提取、访问、更新和修改等。

装备维修智能决策支持系统模型的建立是完成决策和预测的重要步骤,对已经生成的知识库中的知识,建立数学结构模型,即建立可行性模型中变量之间的模型方程式,如线形方程、非线性方程等。设计过程中要特别注意的是模型是否和实体对象相关,确定模型的参数,包括模型中变量的数目、不同参数的变化范围、方程的个数和变量的系数等。最终将第一步确定的可行性模型放入模型库中。本系统拟采用建立决策树分类模型、线形回归方程模型和数理统计模型等模型实现对生成知识的分类、预测和状态检测。

2.3.4 数据挖掘和问题处理的实现

通过以上设计,初步完成了对装备系统运行机理、故障征兆等先验知识的采集,装备维修信息的管理,并研究了系统决策、状态检测和故障预测需要的模型,但要完整的实现装备维修系统的状态检测、智能决策等,还需要数据挖掘单元与问题求解单元。

数据挖掘单元完成的是一个不断完善系统本身的智能循环过程,其根据模型库系统提供的模型、知识库系统提供的知识进行数据挖掘,获得所需要的知识。同时,数据挖掘产生的结果作为新知识和模型可用于进一步充实知识库和模型库。问题求解单元对生成的知识将问题结构化或半结构化。根据用户的要求,组织并调用相应模型、知识以及数据仓库中的数据,完成系统的智能决策。当所遇到的问题不能被结构化表达时,可以使用推理机制。

3结束语

装备维修智能决策支持系统设计研究过程中,采用了数据挖掘的方法实现系统的智能决策支持,系统的智能决策部件实现还可以通过其他方法实现,比如利用粗糙集或者神经网络等方法等。本系统采用方法的优点是随着维修数据的增多,装备维修智能决策支持系统可以通过自身的不断学习,增强决策的准确性,并针对出现的新的问题,可以选择或者重新设计模块完成决策。建立并完善装备维修智能决策支持系统,对可能出现的问题进行预测并给出可行的解决方案,了解装备状态情况,掌握装备的完好率,为提高装备的利用效能作出贡献。

参考文献

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[5]毛海军,唐换文.智能决策支持系统(IDSS)研究进展[J].小型微型计算机系统,2003,24(5):874-879.

火炮声探测装备辅助训练系统 篇10

火炮声探测系统进行日常训练时展开时间长,幅员广,动用人员及车辆多,各方面消耗大,而且需要实弹射击进行综合训练,这样使得该装备未能很好的达到平战结合。目前采用火炮声探测模拟器进行模拟训练,能够降低实装的磨损程度,减少架设撤收过程,帮助操作手了解实装性能和操作过程。但是当前利用模拟器进行训练教学只能在室内进行,不易进行战斗行动训练。

因此,为了减少装备损耗、增强操作人员训练效果,在模拟器训练和实装训练两个环节中增加了实装条件下的半真实训练环节,即根据装备自身特点,提出基于运用实装进行模拟训练的理念。立足于该套装备中核心的训练内容,发挥实装在日常训练中的作用,并使实装的损耗达到最小。

1 辅助训练系统结构及原理

火炮声探测装备辅助训练系统主要包括监控台(目标模拟机)和数据交换机,连接图如图1所示。主要用于辅助操作手完成基本的技能训练,缩短其培训周期,并在模拟的实弹射击条件下进行战斗行动训练。

监控台内包含相应的监控软件和目标模拟软件,能够在网络环境下指定数据处理终端的训练科目及发送相关训练数据;监视并记录数据处理终端的训练情况;向目标模拟软件模块发出指令,给数据处理终端发送目标类型、数量等符合要求的目标数据;接收数据处理终端上传目标数据;与系统上级监控中心进行通信,实施联合训练;记录操作手信息,评判操作手的训练成绩。

数据交换机模拟器用于完成与实装装备进行接口连接,集成各种实装需要的接口,能接收目标信息、气象数据等,并转换成实装需要的数据格式。

2 辅助训练系统设计

2.1 基本功能

辅助训练系统可为火炮声探测系统操作手提供模拟的目标信息、战场环境,供操作手完成基本操作训练;考核和评估操作手专业理论知识掌握程度和技能操作熟练程度,并可存储、显示、查询、打印和上报成绩;辅助教学装备操作使用、功能原理、装备维护保养及常见故障排除方法等内容;具备与模拟训练系统的导控环境、训练支撑环境的数据交互接口,可通过模拟训练系统网络环境与其他辅助训练系统互连。

2.2 基本设计思想

根据火炮声探测系统的应用经验,提出辅助训练系统的基本设计思想如下:第一,基于运用实装进行模拟训练的理念,立足于该套装备中核心的训练内容,充分发挥实装在日常训练中的作用,并尽可能将实装的损耗达到最小。第二,辅助训练系统应具有便携性,可携带,不仅可以应用在车载上,还可车下使用。第三,扩展性强。可与导调网相连,并可实现指控网部分功能。第四,通用性好。软件也可用于其他声探测装备的模拟训练。第五,辅助训练系统应操作简单,适合操作员使用。

2.3 系统硬件设计

目标模拟机是一部带有RS 232端口的加固平板手持电脑,用于运行编制的监控软件和目标模拟软件。

数据交换机是硬件设计中的核心。根据实装接口要求,数据交换机设置了电源电路、USB接口电路和两个RS 232串口电路。

2.4 系统软件设计

2.4.1 软件开发平台

由图1可知,数据主要通过USB通用串口总线传输到数据综合处理终端,通过RS 232串口连接监控台,要求软件应具备利用USB及串口传递信息的能力。而且信息交换需求量较大,实时性要求较高,因此采用Visual C++作为软件平台,利用UDP协议进行数据传递。

数据处理过程中,操作监控数据需要大量的数据存储,同时需要通过网络读/写数据,为此采用了Oracle数据库。

2.4.2 监控台软件设计

火炮声探测系统模拟训练器监控台软件在网络环境下监控终端模拟训练台,输出目标数据与战场环境参数,实现训练科目设置、目标设置、训练情况监视与记录、训练成绩评判、理论学习与考核、数据管理、网络管理等功能。该软件主要由监控模块、目标模拟模块和专业知识理论考核模块、多媒体教学软件等组成。

(1) 监控模块

监控模块主要完成以下功能:

网络管理 监控台通过标准网卡与各模拟单元构建局域网。

数据管理 数据管理模块具有对操作手训练的历史记录进行条件查询、整体浏览等功能。操作手上机训练前,必须登记,输入操作手的姓名、工作单位等信息。

目标管理 在数据处理终端进行确定目标坐标训练之前,监控台需要向数据处理终端提供必要的目标数据,通过向目标模拟软件模块发送相关命令,由目标模拟软件模块产生出若干个假定的目标数据信息及干扰信息,然后送往数据处理终端,供操作手侦察、校射和抗干扰训练时使用。

训练过程实时监控 监控台向数据处理终端发出训练指令后,数据处理终端进入训练状态,将训练过程数据实时写入监控台上的服务器数据库中。监控软件读取该数据库,可实时监控操作手的操作动作和时间,并将过程数据记录在监控台数据库中,以备成绩评定时使用。

模拟训练的评估 监控台根据操作手的训练过程数据记录,进行相关科目训练的成绩评判。根据操作手训练时间的长短、操作顺序的准确度、操作错误的性质及次数、操作产生的中间和最后数据,系统自动评判出该科目的训练成绩,并将操作、考评结果在监控台显示器显示出来。

(2) 专业知识考核模块

专业知识考核模块主要完成以下功能:专业知识考核软件主要进行专业知识理论考核。要求试题库包含专业基础知识、系统基本性能和功能、基本工作原理、系统结构和电气组成、操作使用、维护保养、作战运用等内容。

(3) 目标模拟模块

目标模拟模块主要完成以下功能:

地图显示功能 软件界面地图区显示战区地图,能根据输入坐标(或直接用鼠标操作)图示战术标号;信号输出过程中在地图上实时图示信号经过整个战场的概略情况;软件显示作业结果和实时图示地图区各点坐标。

参数控制功能 在软件主界面上可直接输入(或利用鼠标操作输入)火炮声探测时需要的参数及目标信息;信号输出时可在主界面上显示参加作业装备的作业结果信息。

地图加载 软件具有记忆功能,上一次软件运行正常结束后,已经加载的地图在下一次软件运行时会自动加载。

设置图元位置 利用鼠标设置图元位置:在地图上希望进行坐标设置的位置点上点击鼠标右键,则在地图上会弹出菜单界面。在菜单上选择对应的图元,则所选择的图元队标会显示在地图上的特定点上,所选择图元的坐标会显示在软件中的相应位置上。

气象参数设置 在软件页面中设置需要的气象参数,如地面温度、地面风速、地面风向等。

(4) 输入/输出关系

监控台设计有与模拟训练系统的导控环境、训练支撑环境的数据交互接口,通过模拟训练系统网络环境与其他辅助训练系统互连,可根据上级导调台指令信息,进行联合模拟训练。

(5) 多媒体教学软件

多媒体教学软件为独立运行软件,可运行于监控台计算机和数据综合处理终端设备,通过图片、文字、录像等形式介绍装备的工作原理、系统结构、基本操作、维护与保养、作用和使用方法、基层维修、分队战术行动等,便于操作手日常学习。

2.4.3 数据交换机软件设计

具有USB协议栈,通过USB 2.0标准电气四线接口,与数据综合处理终端进行数据交换。

具有3个RS 232接口。其中1个与监控机进行串行通信,波特率为38 400 b/s,8 位数据位,1位起始位,1位停止位,无奇偶校验位,接收目标信息。1个与气象仪进行数据交换,串行通信,波特率为1 200 b/s,8位数据位,1位起始位,1位停止位,无奇偶校验位,接收气象信息。另1个备用。

采用ATMEL单片机作为主控芯片,采用JATG接口进行编程。

3 系统试用情况

院校教学、部队训练试用表明,该系统解决了当前火炮声探测模拟器与实装装备之间的训练阶段转换环节的缺失,弥补模拟器注重功能操作,实装装备在平时无法运用于日常训练,只能在实弹射击时才能对实装装备进行全方位的训练的不足。提升了火炮声探测系统的使用效能,既更大程度地使参训人员有操作与模拟器不同的心理体验,也更进一部巩固和提高了训练效果。在尽可能减少对实装装备的损耗下,节约了大量的维护检修经费,提高了系统的训练保障能力。

4 结 语

火炮声探测装备辅助训练系统可为炮兵声测侦察训练作业提供模拟目标信息,操作手利用气象条件等信息可完成对敌方火炮定位、为我方炮兵校正射击等训练任务。该系统并可实现图形显示、系统建链、成果整理等全功能模拟操作和整体组合仿真,能够对训练效果进行考核评估。利用该辅助训练系统实施模拟训练,提高了训练效果,使新装备在部队能够快速形成战斗力,其扩展功能实现了目标声像显示、图上阵地选择变换与作战环境构建、噪声干扰等级设置和抗干扰等,具有显著的应用价值。

参考文献

[1]肖峰,李惠昌.声,武器和测量[M].北京:国防工业出版社,2002.

[2]潘新民,王燕芳.微型计算机控制技术[M].北京:电子工业出版社,2003.

[3]揣锦华.面向对象程序设计与VC++实践[M].西安:西安电子科技大学出版社,2005.

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[5]郑博仁,张欣.数字激光告警系统探测接收前端设计[J].现代电子技术,2009,32(4):175-177.

装备信息化系统建设及应用的探讨 篇11

【关键词】装备信息化系统；设备管理；建设；应用；探讨

21世纪初，我们全面迈向一个信息时代。计算机和互联网大量普及，人们日益普遍地使用计算机来生产、处理、交换和传播各种形式的信息。信息技术已成为支撑当今经济活动和社会生活的基石。信息化进程加快，在各行各业中也体现得越来越明显，怎样把信息技术合理有效地应用到设备管理中去，是值得我们考虑与研究的问题。

信息技术要应用到设备管理的过程中，首先要进行系统软件开发；其次是系统上线应用；然后是数据的挖掘、分析；最后是应用提升、持续改进，这样螺旋上升的过程。下面，结合实际工作，谈谈装备信息化系统建设、运行、推进过程中的一些做法、想法及建议。

一、系统软件的开发

1.软件需求的调研分析

任何软件的开发都离不开成立项目组、调研分析、制订开发计划、编写程序、程序试运行、正式上线运行、修改完善的过程。此阶段，最为重要的是软件需求调研分析。

作为软件开发人员，首先要学习掌握用户（企业）的管理流程。这里可以对软件开发人员提出一个要求——要求比用户还要熟悉其管理流程。这个要求虽然有点苛刻，但是对其以后的程序编写帮助是很大的。

其次是分阶段、分层次的了解用户的需求。分阶段是要求软件开发人员一定要编制详细的调研计划；分层次是指对于用户可以分为：操作层面、初级管理层面、中高级管理层面。设备管理工作本身就是一个全员的管理，不同的层次，其关注点也不同，所以要针对不同的用户，分别进行研讨其需求。

对于中高级管理层面主要了解他们关注哪些工作、指标以及其需求，如何将其管理理念融入到系统。对于初级管理层面，应充分了解他们需要从系统上获得什么样的数据、报表；工作及管理流程如何在系统上体现。装备信息化系统是他们日常工作的工具，这个工具如果能够简捷、高效，他们将会是系统最忠实的用户，这样的软件系统才有生命。这一步进行完后，无论是软件开发人员，还是项目负责人（用户代表）脑海里已有一个程序的初步的框架。对于操作层面要了解其工作内容及计算机操作水平，还有一个重要的任务是对信息化系统的宣贯，让其对系统有一个初步的了解，知道以后要在系统中完成各项工作任务。

2.系统软件程序的编写

对于软件开发人员来说，软件程序的编写不是问题。在编写过程中，应注意几个问题。

一是显示界面问题，即操作层面、管理层面应分界面显示。对于操作层面他们所关注的是自己所需要填写的内容及自己所操作的设备的相关内容，其它的内容他们不关注或根本就用不上；加之目前触摸屏的普及，操作现场大多使用触摸设备，所以操作层面所需显示的内容要少、字体及相关功能按钮要大等等。对于初级管理层面大多在办公室里使用系统，可以按正常的界面显示。对于中高级管理层面只需给他们显示一些关键的图表，能够反映出设备运行状态即可。

二是填写内容问题，即操作层面的现场操作人员尽可能的少文字等手工输入、多选择，简化他们的操作。建议对于开停机时间、产量、故障时间等关键内容应该由系统自动采集，这样能够真实的反应出设备运行的状态，也便于以后数据的统计分析。

三是数据汇总问题，即管理层面所需的数据能够直观的显示出来，不需要他们再导出数据，进行二次数据统计、加工。计算机具有强大的统计、计算功能，我们开发的系统软件程序作为一个工具，就要发挥其功能，尽可能的不要再进行无谓的二次数据统计、加工。另外，系统汇总各个数据后，应以图表形式反映出来。每个用户登录系统后，可以看到不同设备的运行状况、故障及停机情况、效率完成情况等等。

四是避免出错问题，即通过技术手段，尽量减少人为出错的机会。系统软件操作应尽可能方便、快捷，充分考虑操作层面的操作实际，尽量从系统设计的源头，减少操作中出现错误的机会。

五是权限设置问题，即固化权限，多重设置角色；每个用户所属什么角色、配备什么权限，设置尽量简化。在调研时，系统软件已经部分融入了管理理念，业务流程也进行了优化，公司内部的管理模式完全应该可以复制的。针对各个业务的流程环节，设置多个角色，每个角色所拥有的操作权限一定是固化的、不容更改的。这样，系统管理员对不同用户账号授权时，只给用户账号配置角色即可，方便了用户账号管理。否则，用户账号管理将会是一件十分头疼的事情。

六是业务流程驱动问题，即应将大部分的日常设备管理工作的流程，固化到系统中，依靠流程驱动系统使用。每项业务均画有流程图，且在流程图上显示其处理状态，下一步该由谁处理操作。要让每人每天登录系统，完成各项工作。

二、系统上线应用

系统软件程序完成编写，经过测试、修改；小范围试运行、修改、完善后，就进入全面上线运行阶段。本阶段需要关注以下几个问题。

1.文字输入问题

对于工业企业都存在不小一部分年龄偏大、文化偏低、平时接触计算机较少的工人。文字输入问题，首先就是一个制约因素。可以说，我们的师傅们太可敬了，在维修室内，可以看到小学生的《拼音字母表》；在计算机前，可以看到师傅们用一个手指在键盘上笨拙的敲击着，场面十分感人，对于这些老师傅们给予了表扬。系统上线运行初期，我们分年龄段组织了文字输入比赛活动，大家在游戏中，逐步解决了文字输入问题。

2.培训效果问题

系统上线运行前，肯定要對所有人员进行培训。由于培训人员涉及较多，特别是操作层面人员的培训效果很难得以保证，不利于系统的正常使用。系统的操作使用，不能仅仅依靠软件开发人员简简单单的培训、讲解，而需要每个使用人员要实实在在的去操作、使用、了解、掌握。在系统上线运行初期，我们采用每周现场随机抽查的办法，促进大家自觉的学习系统操作，使每个人在短期内均能掌握系统操作。

3.保证“四性”问题

系统上线运行了，大家也会操作系统了，如何让大家更好的应用系统，确保系统数据的真实性、及时性、完整性、规范性，这“四性”要求，从而获取我们需要的数据呢？这时，我们开展各种专项活动，如“我与装备信息化”征文活动、“优秀工单”评选活动、系统抽查通报等。

三、数据分析

系统上线运行初期就要狠抓系统数据“四性”要求，这是我们以后数据挖掘、分析、运用的基础。我们上装备信息化系统的目的，就是抛弃以前不利于保存、查询、分析的纸质记录电子化，通过全员参与，点滴记录设备运行状态，方便我们发现规律、查找问题、研究措施、落实整改，以数据为依据、科学管理，全面提升我们的管理水平。没有系统数据“四性”的保证，一切均为空谈。

要进行数据挖掘分析，首先要积累一定的历史数据，系统上线运行的1—2年的时间就是历史数据的准备和积累期。在这个时期内，要组织人员学习统计分析方法，研究确定重点分析哪些关键数据，如何进行分析；分析结果如何运用；如何进行验证；验证后整改措施如何固化；等等。

四、持续改进

浅谈装备液压系统故障诊断 篇12

1 装备液压系统故障概述

尽管装备液压故障不易发现与检测, 表现形式多种多样, 但通过对大量故障诊断实例统计分析发现, 诸多故障之间都有类似之处, 可以将其故障现象概括为以下三种特点:1) 有较大响声和振动。响声和振动是液压系统最为常见的故障现象, 较大的响声或振动通常意味着液压系统某个部分出现了问题。2) 速度不平稳。液压缸或马达运动平稳是装备液压系统正常的前提, 液压缸或马达运动速度不平稳必然表明液压系统了出现问题。3) 动作异常。执行机构如伸缩臂等出现动作异常, 也是装备液压系统出现问题的标志。装备液压系统故障从性质上来说可分为三类:压力异常、流量异常与液压元器件故障。足够的压力是驱动负载的必要条件, 压力不足将造成夹紧部件松动或无法驱动运动部件, 压力波动较大将造成执行机构断断续续。流量异常将会导致马达转速过低, 使执行机构动作缓慢, 主要是由于液压油管、快速接头处及密封件附近的泄漏引起的。液压元件出现故障则可能会出现各种问题。

2 装备液压系统故障诊断的方法

装备液压系统状态正常是装备正常工作的保证。当装备液压系统发生故障后, 应该迅速进行诊断, 排除故障, 从而确保装备处于良好的工作状态。本文结合实际的操作经验, 借鉴先进经验, 介绍了当前的几种装备液压系统故障诊断的常用方法。

2.1 逻辑分析排除故障法

逻辑分析排除故障法是目前进行液压系统故障诊断较为传统的方法。它是通过综合分析和条件判断来实现的, 即操作人员通过“望”、“闻”、“触”、“嗅”方法以及对液压系统基本原理的理解, 借助工作经验来判断寻找故障及故障原因。该方法的具体做法是当装备液压系统出现故障时, 由于发生故障的原因有多种可能, 通常采用逻辑分析方法, 将出现故障可能的原因进行排列, 根据可能性从大到小的原则逐一进行逻辑分析, 不断排除, 最终找出故障原因。这种方法要求装备操作维修人员经验丰富, 具有很好的液压系统基础知识和较强的分析排除故障能力, 才可保证诊断的有效性和准确性。但它只可定性分析, 况且也无法减少系统故障诊断的盲目性以及拆装工作量, 所以传统的逻辑分析排除故障法具有很大的局限性。

2.2 液压原理图诊断故障法

熟悉武器系统装备的液压原理图是故障诊断的基础, 也是查找液压故障的基本方法之一, 它与逻辑分析排除故障法有一定类似, 但是更准确且有针对性。其方法是首先从分析装备液压故障的现象开始, 从整个液压原理图中分离出与该故障有关的局部回路原理图, 使问题尽可能简单, 有针对性地进行分析, 从而有利于故障定位;其次列举故障的可能原因与位置;最后进行各个排查。利用该方法进行故障诊断时, 要做到科学判断、仔细分析, 尽可能少拆装, 防止反复拆装, 以免重装后影响液压元件密封性及运动的精确性。

诊断时要综合分析液压传动系统的电气部分和液压部分两部分内容。为了迅速准确地进行故障诊断, 应十分清楚电气控制部分与液压元件工作原理、功用以及两者之间的相应关系。

2.3 动作执行表诊断法

动作执行表由三部分组成, 一部分表示动作执行过程的内容;另一部分表示执行过程中一个动作转到另一个动作的信号源;最后一部分表示在各个执行过程中每个元件应处的正确位置。诊断故障时, 可以根据故障出现的阶段, 从表中找到故障的原因。在进行动作执行表诊断时, 可以利用区域分析与综合分析结合的方法, 因为复杂液压系统往往是由几个部分组成的。首先进行综合分析, 对故障做出全面分析。其次进行区域分析, 检查故障区域内的元件情况, 找出动作异常的原因。

实践表明, 该方法大大方便了维修人员的诊断, 对于复杂的装备液压系统尤为明显。

2.4 基于参数测量的装备液压系统故障诊断方法

装备液压系统发生故障的实质就是系统工作参数的异常变化, 因此当液压系统发生故障时必然是系统中某个元件或某些元件出现异常, 也就是说某个参数已偏离标准值。基于参数测量的装备液压系统故障诊断方法是在参数测量的基础上, 结合逻辑分析方法快速、准确地诊断故障位置。这种检测属于直接测量, 检测设备简单, 检测速度快, 出现错误可能性小, 适合于各种装备液压系统的检测。该方法不仅可以诊断系统存在的故障, 而且还能预报可能发生的故障, 并且这种预报和诊断都是定量的, 大大提高了诊断的准确性。不足之处是该方法无法实现在线测量, 对一些复杂的液压元件无法实时测量。

2.5 故障树分析法

故障树分析方法也是进行装备液压系统故障诊断的有效方法。故障树分析采用逻辑分析的方法, 从顶事件开始, 以顶事件为故障树的根, 以中间事件为故障树的枝干, 以底事件为故障树的叶, 逐层展开, 最终获得引起顶事件发生的倒立的树形图表, 使可靠性分析工作可以形象地展开。主要是根据装备液压系统的故障, 利用液压原理图及相应的液压元件的逻辑关系, 创建故障树, 从顶事件开始, 逐个向下展开分析, 直到诊断出故障所在。故障树诊断的方法既可以进行定性分析也可以进行定量分析。

2.6 基于小波分析与模糊神经网络的装备液压系统故障诊断

随着装备液压系统与PLC技术、自动控制技术相结合, 多种相应的故障诊断方法相应地出现。小波分析与模糊神经网络系统, 具有较高的故障诊断效率, 在液压故障诊断的研究过程中逐渐受到重视, 为装备液压系统的故障诊断向智能化方向发展提供了新的理论方法与技术手段。专家系统和神经网络系统的研究是利用统计的方法得出装备液压系统故障的可能位置与原因, 它们都处于研究探索阶段, 当前还无法运用到部队的实际维修中。

3 结语

本文针对装备液压系统的实际情况, 介绍了装备液压系统的故障类型及性质, 分析了几种故障诊断的常用方法。在实际的装备液压系统操作过程中, 要养成记录故障的习惯, 形成故障手册, 不断总结经验, 再借助一定的检测手段与仪器, 就一定可以切实可行的故障诊断方法, 快速完成故障的诊断。

参考文献

[1]周爱萍, 王显会, 宋子健.基于故障树分析法的大型特种车辆液压系统的可靠性仿真分析[J].机床与液压, 2011.

[2]曹鹏举, 高燕, 李晓峰.基于参数测量法的液压故障诊断系统[J].空军雷达学院学报, 2008.