電子設備模擬維修系統設計研究論文

電子設備模擬維修系統設計研究論文

　　摘要：本文首先對電子設備發(fā)展現狀進(jìn)行闡述，從需求分析、總體設計兩個(gè)方面入手，對電子設備模擬維修系統的設計方案進(jìn)行解析，并以此為依據，提出電子設備模擬維修系統的設計對策。

　　關(guān)鍵詞：電子設備；設備模擬；維修系統；設計研究

　　1引言

　　近幾年來(lái)，隨著(zhù)電子設備技術(shù)水平不斷提升，及電子設備數量的增加，把計算機當作主體的電子設備模擬維修系統逐漸興起。通過(guò)模擬維修，不但能夠有效的減少維修成本，達到降低各項資源投放的效果，同時(shí)還能實(shí)現部分繁瑣設備維修培訓�；�于此，加強電子設備模擬維修探究力度，研發(fā)一系列完善的模擬維修系統，具備一定的現實(shí)意義。

　　2電子設備發(fā)展現狀

　　從電子設備發(fā)展角度來(lái)說(shuō)，其主要經(jīng)歷了電子管、晶體管、集成電路等諸多過(guò)程，電子設備維修方式及方案也會(huì )根據電子技術(shù)的發(fā)展而逐漸優(yōu)化和創(chuàng )新。維修方式由之前手工加烙鐵逐漸轉變成萬(wàn)用表加示波器，隨著(zhù)時(shí)間的發(fā)展，漸漸轉變成診斷測試儀器，維修設備更具繁瑣性和現代化。維修方式主要由晶體管更換成芯片，又由芯片轉換成模板，從元器件維修轉變成組件維修，并由組件維修更改成設備虛擬仿真維修，維修等級不斷增高；維修工作人員在技能方面的標準由之前簡(jiǎn)單電路分析慢慢轉移到模擬電路數字電路混合電路分析，之后由轉換成分析芯片邏輯關(guān)系，這給維修工作人員專(zhuān)業(yè)水平方面提出了嚴格要求[1]。隨著(zhù)國家信息化水平的提升和發(fā)展，高集成度及小體積的電子設備不斷涌現，得到了我們實(shí)際生活的廣泛應用，例如，單片機、ARM等電子設備。

　　3電子設備模擬維修系統的設計方案

　　3.1需求分析

　　3.1.1可模擬簡(jiǎn)單基本電路運行過(guò)程簡(jiǎn)單基本電路不但能夠應用在電路基礎知識學(xué)習及培訓活動(dòng)中，同時(shí)也可以成為模擬電子設備中重要組成部分，在模擬電子設備分解時(shí)，應用單一電路仿真技術(shù)就能夠促進(jìn)電路參數的統計，以此獲取動(dòng)態(tài)結果。3.1.2可實(shí)現電子設備的動(dòng)態(tài)建模該系統的作用在于，建立一個(gè)完善的電子設備模擬維修平臺，所以應該含有特定電子設備動(dòng)態(tài)建模功能。通常情況下，應該涉及兩方面內容，一個(gè)是借助該系統建設模擬電子設備，另一個(gè)是能夠通過(guò)該系統對已經(jīng)建設的電子設備模型進(jìn)行修整和完善。3.1.3可實(shí)現模擬維修儀器儀表并進(jìn)行模擬測量測量作為維修環(huán)節中重要部分，針對模擬維修系統來(lái)說(shuō)，不僅需要對設備整個(gè)運行情況及故障情況進(jìn)行模擬，同時(shí)還要具有一定的測量檢測功能。所以，通過(guò)應用虛擬萬(wàn)用表等設備，實(shí)現維修的動(dòng)態(tài)檢測。3.1.4可模擬電子設備加電自檢過(guò)程其可以對電子設備運行情況進(jìn)行模擬，各種元器件在進(jìn)行檢測時(shí)，可以通過(guò)設定故障診斷系統，結合故障情況及時(shí)找出存在的故障問(wèn)題并處理。

　　3.2總體設計

　　3.2.1系統組成電子設備模擬維修系統作為一個(gè)利用虛擬仿真平臺構建的單機仿真模擬系統，在結構方面主要由層次化及模擬化模板構建而成，在應用平臺化及插件式理念建立系統框架時(shí)，在具體操作方面主要應用靜態(tài)知識庫就動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)來(lái)實(shí)現整體設計思路設計。系統整體主要有三部組成，一個(gè)是插架支撐平臺，另一個(gè)是系統功能插件，最后一個(gè)是人機交互UI。其中，動(dòng)態(tài)仿真維修系統一般涉及了Qucs仿真引擎、仿真通信組件、仿真元器件等設備[2]。而擴展配置子系統則是由系統配置模塊、設備建模工具等構建而成。主平臺框架可以給各個(gè)子系統運行提供條件，各個(gè)子系統均有主平臺框架實(shí)現統一調配和處理，實(shí)現自身功能的激發(fā)。人機交互UI不但自身具備系統和用戶(hù)操作接口功能，同時(shí)還能給用戶(hù)擴充出所需數據，給更新插件內容提供條件。3.2.2系統技術(shù)電子設備模擬維修系統主要作用于windows平臺之上，通過(guò)應用Net框架與NativeAPI充分融合的方式來(lái)建設。在應用層及用戶(hù)交互層中，通過(guò)應用.Net框架/C#設計系統UI及邏輯處理模版，在底層算法處理及虛擬電路動(dòng)態(tài)模式中應用NativeAPI/C++來(lái)實(shí)現[3]。3.2.3系統命名空間設計從命名空間角度來(lái)說(shuō)，其主要指應用在組織及重用代碼的編譯單元，借助名稱(chēng)空間進(jìn)行劃分，可以劃分成多個(gè)代碼功能，并且成為電子設備模擬維修系統的一部分。通過(guò)進(jìn)行命名空間設計，能夠防止出現名稱(chēng)沖突及版本問(wèn)題。通常情況下，通過(guò)實(shí)現命名空間設計，便于代碼管理以及功能模版的區分，電子設備模擬維修系統命名空間的最高層則是全局命名空間，也就是根據技術(shù)結構設計插件命名空間、協(xié)議命名空間等。命名空間的組織結構設計見(jiàn)圖1：

　　4電子設備模擬維修系統的設計對策

　　4.1系統插件架構

　　從插件結構和抽象類(lèi)設計角度來(lái)說(shuō)，接口設計作為整個(gè)插件結構設計的核心內容，應該借助于插件接口之上，滿(mǎn)足平臺通信要求，實(shí)現插件間和插件平臺間的信息連接。在插件接口的作用下，需要對插件接口知識有全面了解，根據實(shí)際情況，做好插件連接工作。對應的元器件及儀器儀表應該與各個(gè)接口連接，并結合具體狀況形成對應的基類(lèi)。例如，設備抽象基類(lèi)主要由設備基接口形成，之后根據各個(gè)設備抽象共性及需求，結合業(yè)務(wù)情況實(shí)現設備的自檢和維修[4]。用戶(hù)研發(fā)新設備的過(guò)程中，需要在設備基類(lèi)的情況下，把新添加的設備功能及特征融合其中，以此達到新設備研發(fā)的目的。插件接口與抽象類(lèi)設計見(jiàn)圖2：

　　4.2基礎支撐模型

　　基礎支撐模型作為電子設備模型的核心內容，其可以給各個(gè)類(lèi)型的設備提供所需功能。各項電子設備模型均可以在基礎支撐模型中結合自身特性及邏輯實(shí)現運作。通過(guò)應用IEquip接口繼承，可以確保設備具備良好的共性特性，在繼承的引導下，確保設備結合接口要求來(lái)進(jìn)行，讓各個(gè)設備插件可以在主程序中進(jìn)行操作[5]。在基礎支撐模型下，能夠將設備諸多功能進(jìn)行封閉，讓模擬設備插件研發(fā)人員根據繼承需求，在無(wú)需添加新代碼情況下就能簡(jiǎn)單操作。

　　4.3設備故障報警

　　設備故障報警狀態(tài)主要是利用部分技術(shù)來(lái)實(shí)現，在部分關(guān)鍵位置出安裝預警裝置之后，在符合報警觸發(fā)要求之后，該關(guān)鍵位置將會(huì )根據事前設定的流程實(shí)現預警。報警狀態(tài)能夠以無(wú)現象的形式出現，例如聲音。一個(gè)預警系統可以同時(shí)對應多個(gè)故障因素，并且能夠實(shí)現相同保健關(guān)鍵位置多個(gè)故障報警。報警處理流程則在于采用隊列方式將報警信息進(jìn)行處理。通常情況下，報警信息封裝成結構體，根據設備運行流程實(shí)現對應報警信息的處理。

　　4.4設備檢測與模擬維修

　　在開(kāi)展電子設備加電檢測工作時(shí)，設備需要根據自檢及運行流程來(lái)操作，如果部分元器件出現受損現象，需要結合建模過(guò)程中的要求，對關(guān)鍵位置運行情況進(jìn)行預測，也可以實(shí)現報警，并檢測出電流、電壓等數據。根據關(guān)鍵為主運行情況加以評判。在通過(guò)診斷找出故障點(diǎn)發(fā)生位置以后借助更換元器件的方式，也就是應用標稱(chēng)值元器件將受損元器件進(jìn)行更改，其本質(zhì)上需要對元器件參數加以重新設定，讓模型處于運行狀態(tài)。假設還存在故障現象，應該繼續進(jìn)行處理，反復檢測，直到設備處于正常運行狀態(tài)，將所有故障消除。

　　4.5模擬診斷與維修

　　模擬維修功能結構一般由設備故障設置、模擬運行、故障檢測診斷等構建而成。其中，故障設置主要指，根據設備運行情況，對各項參數進(jìn)行修整，實(shí)現設備故障的動(dòng)態(tài)設定，并且要求相同故障現象能夠對應諸多故障位置。仿真設備故障一旦設定，將會(huì )轉移到仿真設備中，直到設備動(dòng)態(tài)檢修完成之后才能改變。模擬運行則是模擬設備加電運行，體現出設備運行狀況，在自檢過(guò)程中，應該根據設定的自檢流程實(shí)現對各個(gè)元器件的檢測。故障檢測則是通過(guò)借助仿真儀器儀表，例如萬(wàn)用表、示波器等，實(shí)現對仿真設備運行情況的檢測，獲取設備運行數據[6]。假設以原始數據為主，則系統后臺需要把元器件實(shí)際設定參數運行情況實(shí)現數據的統計，之后把數據傳遞到制定測量?jì)x器中進(jìn)行體現。故障檢測自身具備在線(xiàn)檢測及離線(xiàn)檢測等功能，離線(xiàn)檢測可以將元器件焊下來(lái)實(shí)現檢測。元器件更換則是把出現故障的元器件進(jìn)行更改，在更換元器件的過(guò)程中，應該保證新元器件參數和故障元器件參數相同。

　　5結語(yǔ)

　　總而言之，本文通過(guò)對電子設備模擬維修系統設計的探究，并且對設計系統模擬維修功能加以檢測，驗證該系統應用的可行性，給模擬設備故障診斷及維修系統設計提供了依據，從而實(shí)現了電子設備模擬維修系統的穩定發(fā)展。

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