基于人工智能的通用電路調(diào)試與故障檢修交互系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于人工智能的通用電路調(diào)試與故障檢修交互系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)包括調(diào)試與檢測部分和人機交互部分，調(diào)試與檢測部分設有通訊端口、指示燈、按鈕、電壓表、電流表和功能擴展位，人機交互部分設有可觸摸顯示屏、鍵盤和打印輸出設備，以及編制故障數(shù)據(jù)庫。將電路的調(diào)試與故障檢修集成于同一個系統(tǒng)中，可根據(jù)具體需求對系統(tǒng)進行改造、擴展以實現(xiàn)本發(fā)明的通用性，同時提供良好的人機交互環(huán)境，引導用戶對故障電路進行自助式故障檢修，并可通過不斷學習人類經(jīng)驗完善系統(tǒng)模型、提升系統(tǒng)的故障檢修能力，具有實現(xiàn)簡單，可移植性強，智能性突出的優(yōu)點，可用于各種類型電路板的調(diào)試與故障檢修，是電路調(diào)試與故障檢修自動化的一種有益嘗試。
【專利說明】基于人工智能的通用電路調(diào)試與故障檢修交互系統(tǒng)及方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電路調(diào)試與檢修設備，尤其是涉及一種基于人工智能的通用電路調(diào)試與故障檢修交互系統(tǒng)及方法。

【背景技術】
[0002]電路在工業(yè)領域起著至關重要的作用。設計可靠、精密的電路系統(tǒng)有助于設備精確、高效地完成任務。一旦電路發(fā)生故障，會導致局部甚至整個設備的癱瘓，并可能引發(fā)人身危險或財產(chǎn)損失。對于成本較低的電路板，為保證工期，通常直接更換整塊電路板，并將故障電路報廢；而對于成本較高的電路板，從成本控制角度考慮，需要具備相關電路維修經(jīng)驗的技術人員對電路進行故障檢測與維修。
[0003]目前，常用的電路調(diào)試與故障檢測仍多依賴于有經(jīng)驗的技術人員進行檢測排查，因此受限于維修人員的經(jīng)驗、對電路的熟悉程度等多種因素，在一定程度上影響維修效率，且不利于檢測維修自動化的實現(xiàn)。同時，缺乏針對不同電路的故障頻率統(tǒng)計，經(jīng)驗不足的技術人員在維修電路時，缺少參考信息。第三，技術人員的經(jīng)驗難以移植且具有獨特性，若不能將其轉(zhuǎn)化為通用數(shù)據(jù)庫，就難以發(fā)揮其價值。第四，現(xiàn)有的電路調(diào)試設備，多為針對有限種類的電路，通用性不足。第五，目前，市面上仍缺乏成熟實用的電路檢修系統(tǒng)，也沒有將電路調(diào)試與檢修集成一體化的系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術中存在的問題和缺陷，而提出一種基于人工智能的通用電路調(diào)試與故障檢修交互系統(tǒng)及方法。用戶可根據(jù)實際需要，對系統(tǒng)調(diào)試檢測部分進行改造、擴展，以實現(xiàn)對電路特定功能的調(diào)試與檢測。其通用性體現(xiàn)在:系統(tǒng)內(nèi)部接線與外部連接的擴展設備為使用者根據(jù)待檢電路的期望功能，進行改造或者擴展。人機交互部分所需的故障數(shù)據(jù)庫為使用者根據(jù)實際電路維修經(jīng)驗編寫。
[0005]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術方案是:一種基于人工智能的通用電路調(diào)試與故障檢修交互系統(tǒng)及方法，其特征在于:該系統(tǒng)包括用于對電路板的功能完整性與正確性進行調(diào)試的調(diào)試與檢測部分，以及用于引導用戶完成自助式電路故障檢修的人機交互部分，調(diào)試與檢測部分設有通訊端口、指示燈、按鈕、電壓表、電流表和功能擴展位，通訊端口與待檢電路連接；人機交互部分設有可觸摸顯示屏、鍵盤和打印輸出設備，以及編制故障數(shù)據(jù)庫。
[0006]本發(fā)明所述的通用電路調(diào)試與故障檢修交互方法是:首先對于不同待檢電路更新故障數(shù)據(jù)庫，或者根據(jù)需要在調(diào)試與檢測部分的功能擴展位區(qū)域擴展系統(tǒng)功能，系統(tǒng)上電后，在人機交互部分界面的提示下，選擇電路調(diào)試或電路檢修，如果在可觸摸屏上選擇電路調(diào)試，用戶即可按需進行電路調(diào)試；若需要直接完成電路檢修或者在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)故障需要檢修，則在觸摸屏上選擇電路檢修，可觸摸顯示屏提示用戶選擇故障現(xiàn)象，用戶進行人機交互或者人工輔助排除電路故障，電路故障排除后，通過可觸摸屏確認故障已解除或通過鍵盤輸入完善系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)庫，最后若需要輸出報告，則按動打印輸出設備鍵盤，選擇報告種類，完成報告輸出。
[0007]本系統(tǒng)建立在對待檢電路的排障維修已有一定可參考維修經(jīng)驗的前提下，并可對用戶輸入的內(nèi)容進行學習，完善故障數(shù)據(jù)庫，進而在不同種類的電路板上移植使用。針對待檢電路的系統(tǒng)模型一旦建立，即使是對該電路僅具備一般維修經(jīng)驗的技術人員，也可在人機交互界面的引導下，對電路進行排障維修、并不斷完善系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)庫。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:將電路的調(diào)試與故障檢修集成于同一個系統(tǒng)中，可根據(jù)具體需求對系統(tǒng)進行改造、擴展以實現(xiàn)本發(fā)明的通用性，同時提供良好的人機交互環(huán)境，引導用戶對故障電路進行自助式故障檢修，并可通過不斷學習人類經(jīng)驗完善系統(tǒng)模型、提升系統(tǒng)的故障檢修能力，具有實現(xiàn)簡單，可移植性強，智能性突出的優(yōu)點，可用于各種類型電路板的調(diào)試與故障檢修，是電路調(diào)試與故障檢修自動化的一種有益嘗試。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)組成界面示意圖；
圖2為本發(fā)明的工作流程圖；
圖3為本發(fā)明實施例的故障檢修人機交互過程示意圖；
圖4為本發(fā)明實施例的待測電路調(diào)試原理圖；
圖5為本發(fā)明實施例的系統(tǒng)與待測電路板連接示意圖。

【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明:
實施例:以具有某電動執(zhí)行器的繼電器板電路調(diào)試與故障檢修應用本發(fā)明為例，按照圖2所示的工作過程作進一步說明。
[0011]參照圖4和圖5，首先針對待檢繼電器板電路的特點與調(diào)試目的，對如圖1所示的系統(tǒng)組成界面的調(diào)試與檢測部分的結(jié)構(gòu)按需進行改造或擴展。步驟如下:根據(jù)繼電器板的P4、P5、P6、P7接口，制作配套的接插件P8、P9、P10、Pll。將一只單刀多擲開關如圖4所示接線；再將12只發(fā)光二極管Df D12的陽極全部接到24V電源，陰極分別接到P8、P9、P10的相應引腳，并固定在指示燈區(qū)域。將24V電壓源、單刀多擲開關置于功能擴展位中。所有與繼電器板連接的接插件P8、P9、P1、P11，全部從通訊端口處引出，分別與繼電器板的接插件P4、P5、P6、P7正確連接。
[0012]將技術人員編寫好的繼電器板的故障數(shù)據(jù)庫程序?qū)氲较到y(tǒng)中，然后上電。在人機界面的提示下，在可觸摸屏上選擇(也可使用本系統(tǒng)所提供的實體鍵盤，后文不再贅述)“電路調(diào)試”或“電路檢修”。
[0013]如選擇“電路調(diào)試”，則系統(tǒng)中的調(diào)試檢測功能打開，將開關依次打到各個檔位，每個檔位停留51秒，觀察對應的繼電器是否動作，同時對應的指示燈是否被點亮。若順利完成電路調(diào)試，則可將系統(tǒng)斷電，拆下電路，準備開始下一塊電路板的調(diào)試。
[0014]若調(diào)試功能中出現(xiàn)故障，例如，繼電器不吸合。此時選擇“電路檢修”開始對電路的排障維修。如圖3所示，可觸摸屏提示用戶選擇故障現(xiàn)象。初始故障現(xiàn)象按照0100、0200、0300順序編號并顯示；當檢修次數(shù)大于等于I后，按故障發(fā)生總次數(shù)降序顯示。在本實施例中，選擇對應的故障現(xiàn)象后，可觸摸屏將依故障發(fā)生頻率降序顯示各種可能引發(fā)該故障現(xiàn)象的原因，用戶僅需按屏幕提示進行操作。
[0015]在本實施例中，根據(jù)實際故障現(xiàn)象，選擇“0100.繼電器不吸合”條目后，系統(tǒng)提示第一條故障原因為“0101.電容Cl未接地”,技術人員應結(jié)合電路板原理圖，用萬用表量電容Cl應該接地的引腳是否正確接地。
[0016]若未接地，則應斷電、拆下電路板，補焊一根短接線在該引腳與繼電器板的地之間，再次上電檢測，若故障解除，即在觸摸屏的提示下點選“故障解除”;若故障依然存在，則選擇“下一條”以進入下一條故障原因排查。
[0017]每次點選“故障解除”時，系統(tǒng)內(nèi)部都會更新該故障的發(fā)生次數(shù)，進而改變下次故障原因的提示順序，最大可能地簡化排障過程。因此，在接入不同電路板時，同樣的故障現(xiàn)象與故障原因的顯示順序都可能不盡相同。當故障不止一項時，可重復以上過程。此設計不僅有助于檢修人員在更短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)故障原因，也有助于設計人員有的放矢地對電路進行完善。
[0018]如果現(xiàn)有故障數(shù)據(jù)庫中并未包含當前電路板所發(fā)生的故障現(xiàn)象或者故障原因，此時應由經(jīng)驗豐富的技術人員對電路進行故障檢修后(人工輔助)，直接通過系統(tǒng)的外部輸入設備(鍵盤)在人機交互界面的引導下，進行故障數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容增補，以完善系統(tǒng)的排障能力，同時體現(xiàn)了系統(tǒng)的人工智能性特點。
[0019]在本實施例中，若該故障現(xiàn)象條目下的所有5條故障原因都未能排除電路板故障，則應由技術人員排查維修后，通過鍵盤完善故障數(shù)據(jù)庫，其過程如圖3所示。
[0020]若完成檢修后需要對故障詳情輸出為報告進行存檔或交付用戶，可選擇“系統(tǒng)輸出”，輸出報告種類包含以下選項:“本次故障輸出”可對當前電路的排障及維修情況進行打印；“故障原因降序輸出”可對該系列電路板的故障現(xiàn)象、故障原因、發(fā)生總次數(shù)匯總進行打印存檔，同時可作為技術人員改進電路時的參考。如圖3所示。
[0021]若需對其它電路板進行調(diào)試、檢修，重復以上過程即可。
[0022]本系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)庫應由技術人員針對待檢電路、根據(jù)已有維修經(jīng)驗編寫，并為每個故障現(xiàn)象、每條故障原因分配唯一的四位代碼。更新時，通過電腦與系統(tǒng)的通訊端口更新故障數(shù)據(jù)庫。
[0023]此外，本系統(tǒng)可根據(jù)需要訂制中文版、英文版或其它語種版，或編寫PC端遠程調(diào)試與檢修軟件，提升用戶體驗。
[0024]此實施例通過一系列的操作，實現(xiàn)了繼電器板的調(diào)試與故障檢修，實現(xiàn)了本發(fā)明的目的，與常規(guī)調(diào)試與檢修方法相比，更加簡便，集成度和自動化程度較高，通用性和智能性較好。
[0025]根據(jù)需要在本系統(tǒng)的功能擴展位可添加電流表、電壓表、歐姆表、電壓源、電流源、繼電器、計時器、指示燈、按鈕、多擲開關等。系統(tǒng)內(nèi)部接線允許使用者根據(jù)實際調(diào)試與檢測需要進行改造或者擴展。
【權利要求】
1.一種基于人工智能的通用電路調(diào)試與故障檢修交互系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括用于對電路板的功能完整性與正確性進行調(diào)試的調(diào)試與檢測部分，以及用于引導用戶完成自助式電路故障檢修的人機交互部分，調(diào)試與檢測部分設有通訊端口、指示燈、按鈕、電壓表、電流表和功能擴展位，通訊端口與待檢電路連接；人機交互部分設有可觸摸顯示屏、鍵盤和打印輸出設備，以及編制故障數(shù)據(jù)庫； 其方法是:首先對于不同待檢電路更新故障數(shù)據(jù)庫，或者根據(jù)需要在調(diào)試與檢測部分的功能擴展位區(qū)域擴展系統(tǒng)功能，系統(tǒng)上電后，在人機交互部分界面的提示下，選擇電路調(diào)試或電路檢修，如果在可觸摸屏上選擇電路調(diào)試，用戶即可按需進行電路調(diào)試；若需要直接完成電路檢修或者在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)故障需要檢修，則在觸摸屏上選擇電路檢修，可觸摸顯示屏提示用戶選擇故障現(xiàn)象，用戶進行人機交互或者人工輔助排除電路故障，電路故障排除后，通過可觸摸屏確認故障已解除或通過鍵盤輸入完善系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)庫，最后若需要輸出報告，貝1J按動打印輸出設備鍵盤，選擇報告種類，完成報告輸出。
2.一種采用如權利要求1所述的基于人工智能的通用電路調(diào)試與故障檢修交互系統(tǒng)的方法，其特征在于:首先對于不同待檢電路更新故障數(shù)據(jù)庫，或者根據(jù)需要在調(diào)試與檢測部分的功能擴展位區(qū)域擴展系統(tǒng)功能，系統(tǒng)上電后，在人機交互部分界面的提示下，選擇電路調(diào)試或電路檢修，如果在可觸摸屏上選擇電路調(diào)試，用戶即可按需進行電路調(diào)試；若需要直接完成電路檢修或者在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)故障需要檢修，則在觸摸屏上選擇電路檢修，可觸摸顯示屏提示用戶選擇故障現(xiàn)象，用戶進行人機交互或者人工輔助排除電路故障，電路故障排除后，通過可觸摸屏確認故障已解除或通過鍵盤輸入完善系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)庫，最后若需要輸出報告，貝1J按動打印輸出設備鍵盤，選擇報告種類，完成報告輸出。
【文檔編號】G01R31/28GK104316863SQ201410595646
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權日:2014年10月30日
【發(fā)明者】張茜, 陳維琨, 李學科, 陳海奇, 張世炎, 張秀英, 劉素艷, 丁建基, 王娜 申請人:天津津伯儀表技術有限公司