汽車檢測線遠程智能診斷系統研究

王 琳

（武漢船舶職業技術學院，湖北武漢 430050）

0 引言

汽車檢測線是汽車生產制造體系的重要組成部分，是面對汽車使用量、需求量不斷提升，針對汽車質量安全管理要求，實現可靠性評價、安全性能檢測等工作有效開展而形成的測控系統。因此，汽車檢測線工作質量直接影響汽車生產質量與安全。對此，有必要加強汽車檢測線遠程智能診斷系統的研究，以指導系統構建，為檢測線安全、可靠運行提供服務。

1 汽車檢測線故障分析

由于汽車檢測線是一個結構復雜的綜合型系統，涉及到的設備、技術、工序等較多。因此，在運行過程中易受自然環境因素、人為操作因素等影響而出現故障，無法完成汽車檢測線規定任務，出現漏檢、錯檢、誤檢等現象，降低汽車生產制造質量與安全。再有，當前我國汽車檢測線故障診斷技術尚不成熟，專業診斷人員短缺，難以滿足汽車檢測線故障診斷與防控需求。在汽車檢測線遠程智能診斷系統設計與開發之前，需對汽車檢測線故障進行全面了解，根據故障機理、故障特征等，明確系統所應具備的基本功能，實現故障樹、故障診斷專家系統的科學構建。

基于經驗歸納與總結，汽車檢測線故障主要有線路故障、供電故障、檢測線配套設施故障、檢測線軟件故障等類型。其中線路故障主要是汽車檢測線運行過程中，連接線路、通信線路等出現的短路、斷路、松動等問題，導致汽車檢測線無法正常運行。

2 汽車檢測線遠程智能診斷系統基本功能需求分析

汽車檢測線遠程智能診斷系統是針對傳統汽車檢測線故障診斷效率慢、成本高、人員多、時間長等弊端，設計開發的具備診斷、監控自動化、智能化特征的故障診斷系統。因此，確定設計開發的汽車檢測線遠程智能診斷系統的基本功能需求：①系統能夠替代人工，對汽車檢測線系統的線路、設備等運行情況進行檢查，實現故障數據準確、全面、及時采集與管理；②系統能夠結合實際維修案例，結合故障數據分析結果，進行故障原因自動化診斷；③系統能夠以網頁形式進行故障數據傳輸、顯示、查詢與利用，滿足系統用戶工作需求；④故障診斷結果可以報告形式打印等[2]。

基于汽車檢測線遠程智能診斷系統基本功能需求，形成如圖1 所示汽車檢測線故障維修模式，有效提升汽車檢測線故障維修質量與效率，保障汽車檢測線運行安全與穩定，同時促進汽車檢測線作用的有效發揮。

圖1 故障診斷維修模式

3 汽車檢測線遠程智能診斷系統構建關鍵技術分析

3.1 故障樹分析

故障樹分析法是故障分析領域應用較為廣泛的方法，是以故障信息為依據，在數據挖掘技術、應用數學基礎理論等支撐下，通過建立故障樹模型，進行圖形演繹，實現故障原因有效探尋的方法。在對汽車檢測線常見故障具有一定了解的基礎上，將故障樹分析法引入汽車檢測檢測線遠程智能診斷系統，構建汽車檢測線故障樹模型，能夠在故障樹定性與定量分析下，進行汽車檢測線故障事件有效探尋，為點陣燈屏故障、制動檢測臺故障等檢測線故障推理提供支持。

3.2 專家系統

專家系統作為人工智能技術領域的重要組成部分，能夠依托計算機程序，進行專家思維的科學模式，利用專家經驗、知識等，進行專家類問題的有效解決。由于汽車檢測線是一個綜合性較強的系統，檢測線設備故障具備類型多、表現多、成因復雜等特征，很難用簡單數據模型進行表達。因此，在汽車檢測線遠程智能診斷系統中引入專家系統，能夠有效解決上述問題，現實意義顯著。在本次研究過程中，設計利用程序開發功能性強的Java expert system shell 軟件為專家系統開發工具，滿足汽車檢測線遠程智能診斷系統開發需求。

3.3 數據采集

在汽車檢測線遠程智能診斷系統構建過程中，系統作用的發揮，離不開充足數據的支撐。對此，汽車檢測線遠程智能診斷系統需配置數據采集模塊，能夠及時采集汽車檢測線故障信息，通過數字信號、模擬信號的有效轉換，進行數據的傳輸、分析、存儲、利用與顯示。在本次研究過程中，設計選用性能高、功率低、通信接口豐富的飛思卡爾MC9S12DP512 芯片，作為信號采集主控芯片，進行汽車檢測線模擬信號、數字信號的有效收集；設計選用成本低、精度適宜的AD622 進行傳感器信號放大處理，以滿足系統故障信息采集與傳輸需求。

4 汽車檢測線遠程智能診斷系統的設計與功能實現

4.1 系統結構設計與實現

根據汽車檢測線遠程智能診斷系統設計與開發要求，結合汽車檢測線工作特征，確定汽車檢測線遠程智能診斷系統由汽車檢測線、工控計算機、故障采集系統、數據庫、專家系統、遠程故障診斷平臺等幾部分構成。故障采集系統側重于汽車檢測線故障信息的有效采集，能夠替代汽車檢測線檢測維修專家對檢測線各工位信息進行自動化檢測。數據庫主要存在于汽車檢測線遠程智能診斷系統中的遠程智能診斷服務器中，以關系型數據庫MysQL 為主，同時進行數據存儲，涉及到的故障數據表相對較大。遠程智能故障診斷平臺屬人機交互系統，能夠以網頁形式與用戶建立聯系，滿足用戶登錄、故障數據上傳、診斷記錄查詢、故障診斷信息利用等需求。

遠程智能故障診斷平臺作為汽車檢測線遠程智能診斷系統核心結構，在對其進行設計時，對比分析C/S（Client/Server，客戶機/服務器）結構與B/S（Browser/Server，瀏覽器/服務器）結構優缺點，結合遠程智能故障診斷平臺特征與功能需求，確定選擇成本低、性能高、結構可拓展、存儲能力強等B/S 結構進行系統開發。與此同時，為保證汽車檢測線遠程智能診斷系統的有效實現，設計引入Java EE 應用的分層模型促進關鍵技術應用作用的有效發揮。用戶在登錄系統后，根據界面指示，進行必要信息輸出，利用光標操控各選項按鈕，使系統依據要求運行，獲得需求信息。用戶不僅能夠通過界面進行故障信息查詢，也能夠在留言板進行故障點信息、故障維修建議的留言，系統管理人員則可根據留言信息，結構工作經驗，進行系統管理操作，包括故障修改、添加、刪除等。

4.2 試驗分析

為驗證所開發系統應用的可行性、科學性，以制動檢測臺舉升故障為例，進行實驗分析，得出如圖2 所示結果。由診斷結果可知IO 板電磁閥通道故障是引發制動檢測臺舉升故障的核心因素，在汽車檢測線維修過程中，需加強IO 板電磁閥通道檢修管控力度。汽車檢測線遠程智能診斷系統的故障診斷結果準確度相對較高，能夠實現檢測線故障的遠程智能診斷。

5 結語

圖2 試驗分析中系統診斷結果界面

汽車檢測線遠程智能診斷系統的科學設計與開發，是提升汽車檢測線工作質量與效率，促進汽車檢測線作用充分發揮的重要手段。從汽車檢測線故障分析入手，從系統基本功能需求、關鍵技術、設計與工程實現等方面進行汽車檢測線遠程智能診斷系統的設計與開發。系統試驗分析表明，汽車檢測線遠程智能診斷系統能夠實現汽車檢測線的遠程監控與智能診斷，具有一定應用價值。