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電子設備模擬維修系統(tǒng)設計研究論文
摘要：本文首先對電子設備發(fā)展現(xiàn)狀進行闡述，從需求分析、總體設計兩個方面入手，對電子設備模擬維修系統(tǒng)的設計方案進行解析，并以此為依據(jù)，提出電子設備模擬維修系統(tǒng)的設計對策。
關鍵詞：電子設備；設備模擬；維修系統(tǒng)；設計研究
1引言
近幾年來，隨著電子設備技術水平不斷提升，及電子設備數(shù)量的增加，把計算機當作主體的電子設備模擬維修系統(tǒng)逐漸興起。通過模擬維修，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，同時還能實現(xiàn)部分繁瑣設備維修培訓�；诖�，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(tǒng)，具備一定的現(xiàn)實意義。
2電子設備發(fā)展現(xiàn)狀
從電子設備發(fā)展角度來說，其主要經(jīng)歷了電子管、晶體管、集成電路等諸多過程，電子設備維修方式及方案也會根據(jù)電子技術的發(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用表加示波器，隨著時間的發(fā)展，漸漸轉變成診斷測試儀器，維修設備更具繁瑣性和現(xiàn)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單電路分析慢慢轉移到模擬電路數(shù)字電路混合電路分析，之后由轉換成分析芯片邏輯關系，這給維修工作人員專業(yè)水平方面提出了嚴格要求[1]。隨著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(xiàn)，得到了我們實際生活的廣泛應用，例如，單片機、ARM等電子設備。
3電子設備模擬維修系統(tǒng)的設計方案
3.1需求分析
3.1.1可模擬簡單基本電路運行過程簡單基本電路不但能夠應用在電路基礎知識學習及培訓活動中，同時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，應用單一電路仿真技術就能夠促進電路參數(shù)的統(tǒng)計，以此獲取動態(tài)結果。3.1.2可實現(xiàn)電子設備的動態(tài)建模該系統(tǒng)的作用在于，建立一個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態(tài)建模功能。通常情況下，應該涉及兩方面內容，一個是借助該系統(tǒng)建設模擬電子設備，另一個是能夠通過該系統(tǒng)對已經(jīng)建設的電子設備模型進行修整和完善。3.1.3可實現(xiàn)模擬維修儀器儀表并進行模擬測量測量作為維修環(huán)節(jié)中重要部分，針對模擬維修系統(tǒng)來說，不僅需要對設備整個運行情況及故障情況進行模擬，同時還要具有一定的測量檢測功能。所以，通過應用虛擬萬用表等設備，實現(xiàn)維修的動態(tài)檢測。3.1.4可模擬電子設備加電自檢過程其可以對電子設備運行情況進行模擬，各種元器件在進行檢測時，可以通過設定故障診斷系統(tǒng)，結合故障情況及時找出存在的故障問題并處理。
3.2總體設計
3.2.1系統(tǒng)組成電子設備模擬維修系統(tǒng)作為一個利用虛擬仿真平臺構建的單機仿真模擬系統(tǒng)，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(tǒng)框架時，在具體操作方面主要應用靜態(tài)知識庫就動態(tài)仿真技術來實現(xiàn)整體設計思路設計。系統(tǒng)整體主要有三部組成，一個是插架支撐平臺，另一個是系統(tǒng)功能插件，最后一個是人機交互UI。其中，動態(tài)仿真維修系統(tǒng)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(tǒng)則是由系統(tǒng)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子系統(tǒng)運行提供條件，各個子系統(tǒng)均有主平臺框架實現(xiàn)統(tǒng)一調配和處理，實現(xiàn)自身功能的激發(fā)。人機交互UI不但自身具備系統(tǒng)和用戶操作接口功能，同時還能給用戶擴充出所需數(shù)據(jù)，給更新插件內容提供條件。3.2.2系統(tǒng)技術電子設備模擬維修系統(tǒng)主要作用于windows平臺之上，通過應用Net框架與NativeAPI充分融合的方式來建設。在應用層及用戶交互層中，通過應用.Net框架/C#設計系統(tǒng)UI及邏輯處理模版，在底層算法處理及虛擬電路動態(tài)模式中應用NativeAPI/C++來實現(xiàn)[3]。3.2.3系統(tǒng)命名空間設計從命名空間角度來說，其主要指應用在組織及重用代碼的編譯單元，借助名稱空間進行劃分，可以劃分成多個代碼功能，并且成為電子設備模擬維修系統(tǒng)的一部分。通過進行命名空間設計，能夠防止出現(xiàn)名稱沖突及版本問題。通常情況下，通過實現(xiàn)命名空間設計，便于代碼管理以及功能模版的區(qū)分，電子設備模擬維修系統(tǒng)命名空間的最高層則是全局命名空間，也就是根據(jù)技術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圖1：
4電子設備模擬維修系統(tǒng)的設計對策
4.1系統(tǒng)插件架構
從插件結構和抽象類設計角度來說，接口設計作為整個插件結構設計的核心內容，應該借助于插件接口之上，滿足平臺通信要求，實現(xiàn)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(jù)實際情況，做好插件連接工作。對應的元器件及儀器儀表應該與各個接口連接，并結合具體狀況形成對應的基類。例如，設備抽象基類主要由設備基接口形成，之后根據(jù)各個設備抽象共性及需求，結合業(yè)務情況實現(xiàn)設備的自檢和維修[4]。用戶研發(fā)新設備的過程中，需要在設備基類的情況下，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。插件接口與抽象類設計見圖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，其可以給各個類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現(xiàn)運作。通過應用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進行，讓各個設備插件可以在主程序中進行操作[5]。在基礎支撐模型下，能夠將設備諸多功能進行封閉，讓模擬設備插件研發(fā)人員根據(jù)繼承需求，在無需添加新代碼情況下就能簡單操作。
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來實現(xiàn)，在部分關鍵位置出安裝預警裝置之后，在符合報警觸發(fā)要求之后，該關鍵位置將會根據(jù)事前設定的流程實現(xiàn)預警。報警狀態(tài)能夠以無現(xiàn)象的形式出現(xiàn)，例如聲音。一個預警系統(tǒng)可以同時對應多個故障因素，并且能夠實現(xiàn)相同保健關鍵位置多個故障報警。報警處理流程則在于采用隊列方式將報警信息進行處理。通常情況下，報警信息封裝成結構體，根據(jù)設備運行流程實現(xiàn)對應報警信息的處理。
4.4設備檢測與模擬維修
在開展電子設備加電檢測工作時，設備需要根據(jù)自檢及運行流程來操作，如果部分元器件出現(xiàn)受損現(xiàn)象，需要結合建模過程中的要求，對關鍵位置運行情況進行預測，也可以實現(xiàn)報警，并檢測出電流、電壓等數(shù)據(jù)。根據(jù)關鍵為主運行情況加以評判。在通過診斷找出故障點發(fā)生位置以后借助更換元器件的方式，也就是應用標稱值元器件將受損元器件進行更改，其本質上需要對元器件參數(shù)加以重新設定，讓模型處于運行狀態(tài)。假設還存在故障現(xiàn)象，應該繼續(xù)進行處理，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(jù)設備運行情況，對各項參數(shù)進行修整，實現(xiàn)設備故障的動態(tài)設定，并且要求相同故障現(xiàn)象能夠對應諸多故障位置。仿真設備故障一旦設定，將會轉移到仿真設備中，直到設備動態(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(xiàn)出設備運行狀況，在自檢過程中，應該根據(jù)設定的自檢流程實現(xiàn)對各個元器件的檢測。故障檢測則是通過借助仿真儀器儀表，例如萬用表、示波器等，實現(xiàn)對仿真設備運行情況的檢測，獲取設備運行數(shù)據(jù)[6]。假設以原始數(shù)據(jù)為主，則系統(tǒng)后臺需要把元器件實際設定參數(shù)運行情況實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，之后把數(shù)據(jù)傳遞到制定測量儀器中進行體現(xiàn)。故障檢測自身具備在線檢測及離線檢測等功能，離線檢測可以將元器件焊下來實現(xiàn)檢測。元器件更換則是把出現(xiàn)故障的元器件進行更改，在更換元器件的過程中，應該保證新元器件參數(shù)和故障元器件參數(shù)相同。
5結語
總而言之，本文通過對電子設備模擬維修系統(tǒng)設計的探究，并且對設計系統(tǒng)模擬維修功能加以檢測，驗證該系統(tǒng)應用的可行性，給模擬設備故障診斷及維修系統(tǒng)設計提供了依據(jù)，從而實現(xiàn)了電子設備模擬維修系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻：
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