摘 要:针对电子产品的故障维修问题,设计了基于TCP/IP协议的C/S(客户机/服务器)结构模式电路在线维修远程监控系统.利用电路板故障检测卡和虚拟仪器技术监测电子产品线路,将电路的波形.数据和监控视频等信号采集到计算机上,经处理后通过网络发送给远程的客户端,客户端接收到信号后进行反馈和发送远程控制命令,从而实现电路在线维修远程监控的目的.为电子线路远程维修提供了一种切实可行的方法,可有效降低监控系统运营成本.
1引 言
涉密电子设备由于自身构成的复杂性和应用的局限性,其产品用户和维修技术人员.维修设备很可能处于两个或者多个城市,仪器一旦出现故障而得不到及时解决将会给用户造成很大的经济损失.因此如何能够即时有效地解决仪器的故障问题,保障设备的正常运行,降低故障延误时间,减少经济损失已成为设备用户最关心的问题之一,故而硬件设备的在线维修远程监控技术已经成为研究的热点之一.
目前故障检测与诊断方法主要有:1)基于信号处理的方法.这是一种传统的故障诊断技术,通常利用信号模型直接分析可测信号,提取方差.均值.幅值.相位.散度.频谱等特征值,从而识别和评价机器设备所处的状态.2)基于解析模型的方法.这种方法要求得到较为精确的系统模型,解决了基于信号处理方法所不能解决的越来越复杂的工业实际需要,但在实际工程中往往难以建立系统的模型或模型不精确,这就限制了这种诊断方法在实际中的使用范围.3)基于知识的诊断方法.这种方法不需要对象的精确模型,因此得到了迅速发展.
本文将信号处理的方法和基于知识的诊断方法相结合,避免了抽取对象数学模型的难点,将就Intel 9xx系列主板的维修设计了一种基于虚拟仪器和TCP/IP协议的C/S通信结构模式在线维修远程监控系统的软.硬件实现方案.
2 系统的总体设计
本系统由4个模块组成,模块结构示意图,如图1所示.
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系统检测与数据采集模块:它是整个系统的关键部分.其具体任务是:通过PCI插槽监测被维修的电路板的信息,根据监测数据分析得出故障类型;采集被维修电路板的相关数据;将检测分析结果和采集的数据传送给作为服务器的工控机.
数据采集设置与控制单元模块:它是整个系统的核心部分.该模块实现系统对数据采集模块硬件部分的各种设置操作,包括输入通道的选择.采样频率的设置.增益调整.采样点数的设置等;分析系统监测与数据采集模块上传的数据并决定是否启动报警;判断是否向终端发送数据;收到远程终端的连接和控制请求后调用相应应答模块.
用户接口模块:操作友好的主控界面,包括多功能数字示波器.高清视频显示器.直观清晰的文本显示器,以及形式多样的数据管理单元与报警指示灯等.
通信模块:分别负责连接请求和数据通信.利用Winsock技术,采用面向对象的.模块化的设计,实现了C/S模式的远程监控机和本地机之间的远程通信.本地机作为服务器负责实时采集.发送和上传数据;远程监控机作为客户机,远程控制本地机的数据采集以及数据上传,如果发现异常,可及时报警,从而达到了远程监控的目的.
3 硬件方案总体设计
硬件部分即系统监测与数据采集系统模块,主要包括主板故障检测卡.多功能数据采集卡.68pinI/O接线盒.电缆与服务器PC部分.
先将主板故障检测卡安装到待检测的电路主板上,使被检测的电路主板处于通电运行状态,通过主板故障检测卡将监测的主板信息转化为数字信号,系统再通过多功能数据采集卡实时采集该数字信号和被监测主板设备上各模块和元器件的运行情况数据,然后通过软件将采集到的所有数据以及操作者的操作信息处理后,通过网络打包发送给客户端,最后再通过软件将数据解包处理成技术工程师容易辨识的信息,这样技术工程师就可以通过网络远程监控设备的运行状况.一旦设备出现故障,系统就启动报警,技术工程师根据接收到的数据判断具体故障,利用系统平台进行人工协同故障诊断,使设备及时得到维修.系统硬件部分工作流程示意图,如图2所示.
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