1、中小型系统远程故障诊断和维护技术的研究 严旭， 李威， 宋兴元 中国矿业大学 机电与材料工程学院 江苏徐州 221008 摘要： 本文根据中小型系统的实际应用以及其开发成本，研究了对其进行远程故障诊断和维护的技术，提出了利用电话线进行信息传输的具体实现方法。 关键词： 远程故障诊断； Modem；串口； VB 中图分类号： TP31 文献标识码： A Research on remote equipment fault diagnostics techniques in small and medium system Abstract: In order to the application
2、and the cost of the small and medium system, this paper researches the remote fault diagnostics techniques about them, and introduces the way of transferring information through the telephone system. Key words: remote fault diagnostics; modem; serial port; visual basic 一、概述 远程设备故障诊断是通过设备诊断技术和计算机网络技术
3、相结合， 由现场监测仪器在线监测设备的运行状况，采集状态参数，并传送到远程故障诊断中心，由远程诊断中心的专家或诊断系统进行诊断，并及时给出相应的解决方案，对现场设备及时进行维护，保证设备的正常运行，把故障时间降到最小。 二、目前概况 目前提出的远程故障诊断系统主要形式为基于 B/S 的远程故障诊断系统，利用 internet的技术，将采集装置采集的现场设备的运行状况传输到远程诊断中心，利用专家库或是专门的技术专家进行诊断，再将信息返回到现场，进行设备的维护。 三、针对中小系统的远程故障诊断系统的研究 在 B/S 远程故障诊断系统中，信息的传输主要依靠本地局域网和 internet 网，在我国虽
4、然近几年网络发展迅速，但也只有少数大型国有企业以及大型外企建立了自己的局域网，而且许多在生产现场运行的设备根本不具备布网的条件， 所以这种的系统的应用就受到很大的限制，尤其对中小型设备。 中小型系统的投入资金少，以及其应用的环境决定了信息的传输只能采用别的途径。 四、基于 Modem 的远程故障诊断及系统维护系统 此系统是以调制解调器为中介，通过电话线将现场的信息传送到远端诊断中心，极大的降低了成本，具有信息采集点分布广等优点。 1、系统结构 系统采用分布式结构，如图 1 所示，主要有四部分组成： i. 智能传感器； ii. 中间转接器； iii. 现场诊断中心； iv. 远端诊断中心。 2、
5、现场诊断中心 现场诊断中心为用户提供现场在线的故障诊断和必要的维护服务。 并在必要时获得远程故障诊断中心的支持。在诊断过程中，不断完善自身的数据库，并将新的信息及时送到远程诊断中心。其功能如下： 智能传感器在线测量设备状态参数，并进行暂时存储；中间转接器负责定时收集由传感器采集的数据，并送到现场诊断中心，存入数据库中；诊断中心对数据进行分析，根据故障库对系统进行必要的维护，在无法处理的情况下，通过 Modem 与远程诊断中心进行联系，发送故障参数，请求支持。 现场诊断中心主要有两个数据库：参数库用来存储由传感器测的参数；故障库用来存储设备的故障信息和相应的解决方案。 3、 远程故障诊断和维护
6、远程诊断中心一方面为设备的故障诊断提供相应的知识， 并对现场设备进行必要的维护；另一方面不断获取在线诊断中心的信息，由诊断专家或设备开发人员不断完善故障诊断知识库，从而不断提高自身的诊断智能和远程服务的能力。 远程诊断中心同样也有参数库和故障库， 参数库用来存储现场诊断中心送来的参数信息；故障库同样用来存储故障信息和解决方案。诊断专家以及设备开发人员需根据故障信息不断的更新升级故障库，提高其诊断能力。 五、软件设计 基于 Modem 的远程故障诊断系统的关键技术在于：通过 Modem 的通讯链路的连接。其流程图如图 2 所示： 下面以 Visual Basic6.0 为例介绍软件设计的实现，
7、VB 提供了串口通讯控件MSComm，其文件名为 MSComm.VBX。该控件通过串口传输和接受数据，为应用程序提供串行通信功能，而不需直接面向硬件。 MSComm 控件提供了两种处理通讯的发式： z 事件驱动通信， 是一种很有效的处理串行端口交互的方法。 当某种事件发生时，用户得到相应的通知， 如在收到响铃信号或 Carrier Detect(CD 线上有字符到达或发生改变时，可以用 MSComm 控件的 OnComm 事件捕获并处理这些通信事件。此外还可以检查和处理通信错误。 z 查询方式，在程序的每个关键功能之后，可以通过检查 CommEvent 属性的值 来查询事件和错误。 图 1：
8、基于 Modem 的远程故障诊断系统结构图 现场诊断中心 远端诊断中心 Modem Modem 电话线 传感器中间转 接器 每个 MsComm 控件对应一个串行端口。如果要访问多个端口，必须使用多个MSComm 控件。 MSComm 的几个重要属性： z CommPort 属性， 设置并返回通信端口号。 Object.CommPort=Value,Value 为整数，缺省值为 1。 z Input 属性 返回并删除接受缓冲区中的数据流。该属性在设计时无效，在运行时为只读。 InputLen 属性确定被 Input 属性读取的字符数。设置 InputLen 为 0，则 Input属性读取缓冲区中
9、全部的内容。 InputMode 属性确定用 Input 属性读取的数据类型。如果设置 InputMode 为comInputModeText， Input 属性通过一个 Variant 返回文本数据。 如果 InputMode为 comInputModeBinary， Input 属性通过一个 Variant 返回一个二进制数据的数组。 z Output 属性 Output 属性可以传输文本数据或二进制数据。用 Output 属性传输文本数据，必须定义一个包含一个字符串的 Variant。发送二进制数据，必须传递一个包含字节数组的 Variant 到 Output 属性。 z PortOpe
10、n 属性 设置并返回通信端口的状态，设置 PortOpen 属性为 True 时打开端口。设置为False 时关闭端口并清除接受和传输缓冲区。 z Setting 属性 设置并返回波特率、奇偶校验、数据位数、停止位参数。 Object.Setting=value， value 有四个设置组成，格式如下： “ BBBB， P， D,S” ，BBBB 为波特率， P 为奇偶校验， D 为数据位数， S 为停止位数。如“ 9600，N， 8， 1” 。 六、程序示例 1、 拨号 MSComm.Output=”ATDT” & PhoneNumber & chr(13) 拨号 链路连接 数据传输，进行远
11、程诊断及维护释放资源，挂断电话图 2： Modem 连接流程图为了使程序的功能更强大，可以增加电话号码管理，包括查询、增加等，这和数据库管理是一样的。 拨号后，如果 Modem 向 Pc 返回字符中有“ Connect”或 Cdholding 变为高电平，表示与远端已经连通，可以发送数据，即可进行通讯。 2、 文件发送 (1) 打开文件 要想把一个文件的全部字节都传送出去，需以二进制方式打开文件。 得到下一个可用的文件号，放在整型变量 hSend hSend=FreeFile 打开文件 Open SendFileName For Binary Access Read As hSend LF=L
12、OF(hSend) SendFileName 为发送文件名变量 (2) 发送文件 用 GET 语句从文件读字节，用 OutPut 属性发送。 Dim SendArr() as Byte Sum=0 Bsize=MSComm1.OutBufferSize ReDim SendArr(1 to Bsize) Do While SumLF If LF-Loc(hSend)Bsize Then Bsize=LF-Loc(hSend) ReDim SendArr(1 to Bsize) End If Get hSend,SendArr MSComm1.Output=SendArr Sum=Sum+Bsi
13、ze 文件发送完毕以后，关闭该文件。 Cl0se HSend 3、文件接受 (1)打开文件，准备接受数据 hJS=FreeFile Open ReceiveFileName For Binary Access Write As hJS (2)从串口接受数据，并写入文件 Dim Dat as Variant Data=MSComm1.Input Dim JsArrB(0 To IbufferNum-1) JsArB=Dat Put hJS, JsArB 文件接受完毕后，关闭该文件。 Close hJS 4、 挂断电话 MSComm.Output=”ATH” & chr(13) 七、总结 此系统已
14、经成功的应用在广州地铁杂散电流监测系统中，运行一年多来，效果良好。技术人员在远端就可以实时的得到地铁沿线各点杂散电流分布情况以及各传感器的运行状况，并可以向传感器发出任何指令，进行远程控制。 对设备进行远程故障诊断和维护已成为现代化发展的趋势， 但介于我国网络发展的现状以及中小型设备的投资成本， 充分利用电话资源进行远程数据传输， 是一种行之有效的方法。 参考文献 1 王文利等。基于网络的机构设备远程监测与故障诊断 J。制造业自动化 1999.8.32 35。 2 来五星，轩建平等。基于 Internet 远程诊断中心设计方法 C。第一届全国诊断工程技术学术会议论文集， 1998， 10。 3 (美 )David Jung, Pierre Boutquin, John D.Conley III 等。 Visual Basic 6 开发人员参考手册 机械工业出版社。 1999。 作者简介：严旭，男，江苏泰兴人， 1997 年 9 月生，中国矿业大学机电学院硕士研究生 2001级，机械电子专业。电话： 0516-3885829， E-mail:。
