基於故障邏輯解釋器的電路故障診斷系統及其實現方法
2023-10-17 11:12:44
專利名稱：基於故障邏輯解釋器的電路故障診斷系統及其實現方法
技術領域：
本發明屬於電路故障智能檢測技術領域，尤其是涉及一種基於故障邏輯解釋器的電路故障智能診斷系統及其實現方法。
背景技術：
隨著科技發展的日新月異，在企業生產過程中，存在大量的電氣設備和電子元器件，而電路的故障排除和維修一直是關乎企業生產效率的重要問題。由於各種應用的電路種類繁多，當出現故障需要維修，特別是一些技術含量高的電路出現故障時，需要技術精良的技術人員進行。但通常現場不可能配備到足夠的技術人員，而且憑藉傳統的人工測試方法維修人員也需要花費大量的時間，因此計算機技術在系統故障自動測試中得到了一定的應用。利用計算機進行電路故障測試的過程為:先根據電路的原理等建立故障專家知識庫，電路出現故障後，利用計算機軟體按照故障專家知識庫的流程對其進行輔助測試，判斷定位故障，引導維修人員解決問題。但目前應用計算機軟體進行故障測試時方法較為單一，或者單一使用故障樹，或單一使用腳本語言。單純使用故障樹時，不管是採用靜態樹還是動態樹的算法，都具有不少缺陷:故障推理過程都較為死板，不能解決電路故障樹中出現重複枝幹的情況，故障樹臃腫，需要實現故障樹推理的程序代碼編寫工作量大。故障樹的解析時，程序和案例被捆綁一起，不具有通用性。故障樹節點的判斷死板，不夠靈活，需要其它技術方法補充。而單一採用腳本語言實現故障推理時，建立推理流程腳本的過程相當複雜，流程結構性也較差，腳本語言本身的正確性檢查就具有很大的難度，而且對腳本的解釋程序工作量大，不易解釋執行，耗時過長。
發明內容
為解決上述問題，本發明公開了一種基於故障邏輯解釋器的電路故障診斷系統及其實現方法，建立XML結構的故障樹，並構建基於腳本語言的節點故障分析流程代碼庫，通過故障邏輯解釋器對故障樹和節點故障分析流程代碼庫進行逐步解釋，從而對維修人員進行維修引導。
為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案:
一種基於故障邏輯解釋器的電路故障診斷系統，包括建庫模塊、故障樹資料庫、節點故障分析流程代碼庫、故障邏輯解釋器、故障顯示模塊以及性能指標測試單元，本系統提供可視化的用戶界面，建庫模塊根據用戶輸入信息生成性能指標存儲資料庫表、故障樹資料庫，並根據故障樹資料庫和性能指標存儲資料庫表建立節點故障分析流程代碼庫，所述故障邏輯解釋器用於對故障樹和節點故障分析流程代碼進行解釋，故障顯示模塊將每一步的解釋過程顯示在用戶界面中，性能指標測試單元獲取智能儀表的採集信號並傳輸給故障邏輯解釋器。作為本發明的一種優選方案,所述故障樹為XML結構。作為本發明的一種優選方案，所述節點故障分析流程代碼為VB腳本語言形式。作為本發明的一種優選方案，所述智能儀表包括電流源、電壓源、負載、數字示波器、數值萬用表、輸出設備。作為本發明的一種優選方案，故障邏輯解釋器還包括了 LEX詞法分析器，LEX詞法分析器對自定義腳本語言進行詞法分析，以供故障邏輯解釋器對節點故障分析流程代碼的解釋執行。本發明還提供一種基於故障邏輯解釋器的電路故障診斷系統的實現方法，包括如下步驟:
(1)建立故障樹資料庫和節點故障分析流程代碼庫，生成專家庫系統:
由用戶在基於故障邏輯解釋器的電路故障診斷系統提供的軟體界面中輸入故障樹節點信息、節點故障分析流程和電路測試節點性能指標參數，建庫模塊將電路測試節點性能指標參數存儲入性能指標存儲資料庫表中、根據用戶輸入的故障樹節點信息建立故障樹資料庫、並根據故障樹資料庫和性能指標存儲資料庫表建立節點故障分析流程代碼庫；
(2)選擇相應的電路板型號，系統自動匹配該電路板型號相應的故障樹和節點故障分析流程代碼；
(3)故障邏輯解釋器對故障樹和節點故障分析流程代碼逐步解釋執行，故障顯示模塊中將提示語句顯示在用戶界面中；
(4)用戶根據用戶界面中的提示，進行性能指標測試，性能指標測試單元將採集到的性能指標數據傳輸給故障邏輯解釋器以供其繼續解釋執行，並跳轉至步驟(3)；
(5)反覆執行步驟(3)和(4)直至故障排除，系統記錄故障邏輯解釋器的解釋執行過程及性能指標測試單元採集到的性能指標數據，並給出排錯報告。與現有技術相比，本發明具有如下優點和技術效果:
1.根據用戶指定的故障樹信息庫中的特定故障樹和故障推理流程庫中的特定流程，來繪製和分析故障，通過這兩者的結合，比單一使用故障樹或單一使用流程代碼(腳本語言)進行故障分析，要進一步智能化、靈活、簡潔，縮短了解釋執行的時間，提高分析效率。本發明克服了單純使用故障樹的死板，重複分支，也克服了單純使用腳本語言時建立推理流程腳本複雜、流程結構性差、不易解釋執行的缺陷；優化了專家庫系統，使得推理系統的建立，使用，修正，維護，移植都十分方便，便於推廣和應用。2.通過提供友好的軟體界面，方便快捷地建立XML故障樹，並生成自定義腳本語言形式的電路節點故障分析流程代碼，不需修改軟體程序代碼，就可以建立故障分析專家庫。3.使用XML結構存儲故障樹，通用性強，格式自如。4.解釋器對知識庫裡的自定義腳本語言和XML進行分析解釋運行，分析故障，並顯示故障，給出排除故障的建議，這樣解釋器與具體故障不關聯，通用性好。5.強化了故障邏輯推理的能力，快速準確的定位故障點，為維修技術人員提供了解決電路故障的便捷弓I導。
圖1為本發明的運行平臺結構示意 圖2為本發明提供的基於故障邏輯解釋器的電路故障診斷系統結構框具體實施例方式以下將結合具體實施例對本發明提供的技術方案進行詳細說明，應理解下述具體實施方式
僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。本發明建立的診斷系統是以建立故障樹為主，節點故障分析流程代碼為輔的有機結合，比單一使用故障樹進行分析故障，要進一步智能化。克服了單純使用故障樹的死板，重複分支，也克服了單純使用腳本語言時建立推理流程腳本複雜、流程結構性差、不易解釋執行的缺陷。如圖1所示，基於故障邏輯解釋器的電路故障診斷系統，安裝於計算機中，計算機連接GPIB接口卡，再通過GPIB標準總線連接各個智能儀表設備，如電流源、電壓源、負載、數字示波器、數值萬用表、輸出設備等。這些智能儀表再通過被測對象適配器與被測對象(Unit Under Test:UUT)相連。如圖2所示，本系統包括建庫模塊、故障樹資料庫、節點故障分析流程代碼庫、故障邏輯解釋器、故障顯示模塊以及性能指標測試單元。本系統提供可視化的用戶界面，用戶在基於故障邏輯解釋器的電路故障診斷系統提供的可視化軟體界面中輸入故障樹節點信息、節點故障分析流程和電路測試節點性能指標參數。建庫模塊將電路測試節點性能指標參數存儲入性能指標存儲資料庫表中、根據用戶輸入的故障樹節點信息建立故障樹資料庫、並根據故障樹資料庫和性能指標存儲資料庫表建立節點故障分析流程代碼庫，所述故障邏輯解釋器用於對故障樹和節點故障分析流程代碼進行解釋，故障顯示模塊將 每一步的解釋過程顯示在用戶界面中，性能指標測試單元獲取智能儀表的採集信號並傳輸給故障邏輯解釋器。性能指標存儲資料庫表的具體設計如表I所示，其中存入電路測試節點性能指標參數，這些參數也可通過儀器自動採集獲得:
權利要求
1.一種基於故障邏輯解釋器的電路故障診斷系統，其特徵在於:包括建庫模塊、故障樹資料庫、節點故障分析流程代碼庫、故障邏輯解釋器、故障顯示模塊以及性能指標測試單元，本系統提供可視化的用戶界面，建庫模塊根據用戶輸入信息生成性能指標存儲資料庫表、故障樹資料庫，並根據故障樹資料庫和性能指標存儲資料庫表建立節點故障分析流程代碼庫，所述故障邏輯解釋器用於對故障樹和節點故障分析流程代碼進行解釋，故障顯示模塊將每一步的解釋過程顯示在用戶界面中，性能指標測試單元獲取智能儀表的採集信號並傳輸給故障邏輯解釋器。
2.根據權利要求1所述的基於故障邏輯解釋器的電路故障診斷系統，其特徵在於:所述故障樹為XML結構。
3.根據權利要求2所述的基於故障邏輯解釋器的電路故障診斷系統，其特徵在於:故障邏輯解釋器還包括LEX詞法分析器。
4.根據權利要求1所述的基於故障邏輯解釋器的電路故障診斷系統，其特徵在於:所述節點故障分析流程代碼為VB腳本語言形式。
5.根據權利要求1 4中任意一項所述的基於故障邏輯解釋器的電路故障診斷系統，其特徵在於:其特徵在於:所述智能儀表包括電流源、電壓源、負載、數字示波器、數值萬用表、輸出設備。
6.根據權利要求1 5中任意一項所述的基於故障邏輯解釋器的電路故障診斷系統的實現方法，包括如下步驟: (O建立故障樹資料庫和節點故障分析流程代碼庫，生成專家庫系統: 由用戶在基於故障邏輯解釋器的電路故障診斷系統提供的軟體界面中輸入故障樹節點信息、節點故障分析流程和電路測試節點性能指標參數，建庫模塊將電路測試節點性能指標參數存儲入性能指標存儲資料庫表中、根據用戶輸入的故障樹節點信息建立故障樹資料庫、並根據故障樹資料庫和性能指標存儲資料庫表建立節點故障分析流程代碼庫； (2)選擇相應的電路板型號，系統自動匹配該電路板型號相應的故障樹和節點故障分析流程代碼； (3)故障邏輯解釋器對故障樹和節點故障分析流程代碼逐步解釋執行，故障顯示模塊中將提示語句顯示在用戶界面中； (4)用戶根據用戶界面中的提示，進行性能指標測試，性能指標測試單元將採集到的性能指標數據傳輸給故障邏輯解釋器以供其繼續解釋執行，並跳轉至步驟(3)； (5)反覆執行步驟(3)和(4)直至故障排除，系統記錄故障邏輯解釋器的解釋執行過程及性能指標測試單元採集到的性能指標數據，並給出排錯報告。
全文摘要
本發明公開了一種基於故障邏輯解釋器的電路故障診斷系統及方法，建立XML結構的故障樹，並構建基於腳本語言的節點故障分析流程代碼庫，通過故障邏輯解釋器對故障樹和節點故障分析流程代碼庫進行逐步解釋，從而對維修人員進行維修引導。本發明提供的基於故障邏輯解釋器的電路故障診斷系統，包括建庫模塊、故障樹資料庫、節點故障分析流程代碼庫、故障邏輯解釋器、故障顯示模塊以及性能指標測試單元。本發明根據用戶指定的故障樹信息庫中的特定故障樹和故障推理流程庫中的特定流程，來繪製和分析故障，通過這兩者的結合，比單一使用故障樹或單一使用流程代碼進行故障分析，要進一步智能化、靈活、簡潔，縮短了解釋執行的時間，提高分析效率。
文檔編號G06F17/30GK103116656SQ20131007586
公開日2013年5月22日 申請日期2013年3月8日 優先權日2013年3月8日
發明者朱節中, 梅永, 姚永雷, 劉文軍, 陳愛軍, 鄭鈺輝 申請人:南京信息工程大學