基于TreeView新型防空导弹故障诊断系统云终端设计

谭显清，蒋小辉，胡忠国

(中国人民解放军31635部队, 广西 桂林 541005)

基于TreeView控制平台，以树状结构形式开发某新型防空导弹故障诊断检测终端系统，将故障现象、故障原因、故障定位、故障分析、人机对话系统、故障检测系统、专家维护系统全部嵌入到辅助系统终端，实现终端一体化控制功能。充分利用好该终端，可有效帮助基层维修人员大幅提高对该型防空导弹装备故障维修效率。

1 研究总体设想

1.1 以故障树模式构建系统云终端

为实现快速故障定位，首先对故障现象进行分类和整理，以此建立故障现象的树型分支结构。对精准度而言，分支结构划分越精细，故障定位越准确。同时还需对导弹装备故障分类、层次结构、分支内容等方面进行全面综合分析、论证，合理划定分支结构，分支内容最终全部导入系统云终端。

1.2 方法与手段

充分利用Visual C#中的TreeView控制平台，通过建立数据库，利用数据库操作技术实现对诊断资料的查阅和故障定位。对于装备性能参数的实时检测，可充分依靠武器系统的电子维护车(D车)检测信号并结合系统软件，实现智能判断及故障定位[1]。

2 软件设计与功能实现

2.1 装备故障分析

2.1.1 机理分析

导弹装备完好性包括：外观完好性、机械性能完好性和电性能完好性。通过目测方法判断外观是否完好，通过手动操作判断机械性能是否正常，通过(自)检测设备判断电性能参数是否合格。故障形成机理对于故障诊断至关重要，通常情况下，维护、拆装、运输后的故障多为元器件相碰、接线松脱、固定螺丝松动、插座接触不良。潮湿环境易发生变压器绝缘降低。在电子管、电阻、电容组合的电路中出现故障，电子管较其他元件更易损坏。在采用集成电路的电路单元中，连接器、接口电路的故障概率要高于集成块；连接电缆出现开路或短路时，故障发生在插头、插座处的概率较高[10]。

2.1.2 甄别分析

正确确定故障现象是十分重要的一个环节，通过D车自检、测试，只能对存在的故障做出基本分析判断。对于完全不能工作的设备，故障识别难度较低。对于仍可工作，但不能很好完成正常功能的故障现象，故障识别难度较大。在甄别故障现象环节要把握两点：区分装备故障和操作不当，需特别注意设备故障和操作不当造成的异常症状；区分故障症状与非故障症状[2]。

2.1.3 定位分析

通过故障分析及反复测试找出故障，将故障原因缩小至更小范围，直至确定故障部位。

定位方法：

1) 部位压缩。利用电路特点，通过简易检查，将故障从大部位逐步孤立至小部位，逐步缩小范围，并做进一步检查调试。

2) 分叉排列。将公共电路的输出电压细分至几个并列支路，如所有支路均无信号输出，可判明故障在公共支路；如仅某一支路无输出，表明故障在该支路。

3) 汇聚排列。几个并列电路的输出电压均输送到一个公共电路，如公共电路无信号输出，则故障在公共电路。如公共电路仅缺少一种信号输出，则故障在产生该信号源的支路[3]。

4) 串联排列。各级电路按直线逐级串联，其中任何一级损坏时，整段电路不能正常工作，分析该电路故障，可采取中间插入法，即先对电路中间的某级进行测量，若测量结果正确，说明前段电路工作正常，故障在后段，再用相同方法进一步检查故障，直到将故障部位缩小在某级电路中。

2.1.4 检测分析

先利用控制面板上的开关、旋扭、指示设备和测试插孔检查电路工作情况，检查机内的线路、元件，测量各集成块插脚、晶体管各极电压、电阻数据。先检查电缆插座、保险丝接触情况，再检查具体电路。对于难以拆卸部件，在未确定故障前，一般不对其进行分解结合或更换。分析故障时，应注意区分源发性故障与继发性故障。

2.2 软件控制平台

2.2.1 软件开发环境

以MVS2010作为故障诊断检测辅助系统的开发环境，选用Visual C#编程语言，通过TreeView控制平台，以树状形式反映各数据库层次关系。数据库管理系统按需求采用SQLSever、Oracle、DB2、Access系统储存管理，以充分发挥数据集中管理与权限控制为根本目的[4]。

2.2.2 系统功能模块

系统功能模块划分如图1所示。

图1 系统功能模块

2.2.3 系统工作流程

硬件系统具体工程流程原理：S3C2440核心电路读取储存程序到SDROM中；S3C2440核心电路显示菜单系统；S3C2440核心电路接收来自触摸屏或按键操作的指令信息[5]；核心电路完成显示控制和通过UART接口传输自检或检测项目指令，执行测试、故障检测、故障定位、故障甄别功能。接收测试装置负责回收数据，终端主导整个显示控制功能[6]。如图2所示。软件系统执行流程，主要检测总控制板与操作显示控制板的信息交互。如图3所示[9]。

控制系统电路流程：设置10个工作热区(A1～A10)，其中4个热区(A1～A4)对应故障检测、整机调试、部位定位、故障分析诊断等相应按键功能，另外6个热区(A5～A10)对应操作子菜单功能，相关功能由故障树提供。自检、检测电路如图4所示[8]。

图2 件系统工作流程

图3 软件系统执行流程

图4 故障检测系统电路

3 结论

通过TreeView建模而成的某新型防空导弹故障诊断辅助系统终端，较好地解决了导弹故障定位难题，提高了故障诊断检测及维修效率。作为基层维修人员，只需通过简单的人机对话方式导入故障现象及存在的故障问题，系统通过故障树原理运行机制，由系统终端模仿领域专家，践行故障定位、故障分析功能，迅速帮助排除装备维修故障，在保装备就是保战斗力的大前提下，进一步提高列装某部的该型防空导弹整体战斗力水准。

[1] 通用装备保障.××防空导弹武器系统构造与维修[M].北京:国防工业出版社,2015:107.

[2] 刘国民，林海龙.基于TreeView控件在装备故障系统中的研发应用[M].北京:解放军出版社，2015:114.

[3] 刘姓，管莉.基于数据库的专家系统在武器系统电子箱故障诊断中的应用[J].弹箭与制导学报，2016，10(5):93.

[4] 周玉乾，刘文艺.基于VB6.0的电子设备故障诊断专家系统研究[J].农业装备与车辆工程，2016,12(6):78-81.

[5] 吴今培，肖健华.智能故障诊断与专家系统[M].北京:科学出版社，2017:69.

[6] 王良发，贺泽维.地空导弹武器装备管理[D].西安:空军导弹学院,2008：119-128.

[7] 李志强,袁胜智.空空导弹故障装备检测与健康管理技术研究[J].海军航空工程学院学报,2014(12):110-114.

[8] 陈佳,钟伟民.基于多项式核RVM的非线性模型预测控制[J],控制工程，2008(2):158-160.

[9] 刘海平，李建华，马岑睿，等.导弹液压系统故障诊断专家系统设计方法研究[J].弹箭与制导学报，2007(5):280-282.

[10] 杜来林.某型防空导弹地面液压测试系统的射击[J].液压气动与密封测试，2009(3):117.