一種用于測(cè)試診斷氣象觀測(cè)設(shè)備的維修平臺(tái)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣象觀測(cè)設(shè)備的測(cè)試診斷維修，特別是涉及一種用于測(cè)試診斷氣象觀測(cè)設(shè)備的維修平臺(tái)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著氣象行業(yè)自動(dòng)化觀測(cè)的快速發(fā)展，面對(duì)日益增長的業(yè)務(wù)服務(wù)需要，地面氣象觀測(cè)系統(tǒng)的數(shù)量和類型有了新的變化，在氣象裝備保障方面的問題也日趨突出。主要表現(xiàn)為:地面氣象觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)備類型多，同類設(shè)備型號(hào)多，故障檢測(cè)儀器和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，難以適應(yīng)保障標(biāo)準(zhǔn)化的要求；裝備檢測(cè)、維修以經(jīng)驗(yàn)為主；自動(dòng)化程度低，難以滿足快速保障的要求。面對(duì)新的更高的業(yè)務(wù)需求，亟需解決地面氣象觀測(cè)裝備測(cè)試維修的標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化問題。
[0003]目前，國內(nèi)對(duì)地面氣象觀測(cè)設(shè)備并沒有能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試、故障診斷等功能的其他產(chǎn)品，省級(jí)氣象觀測(cè)設(shè)備測(cè)試維修平臺(tái)(以下簡稱維修平臺(tái))就是為了解決這一問題而設(shè)計(jì)開發(fā)的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)狀況，本發(fā)明研發(fā)一種用于測(cè)試診斷氣象觀測(cè)設(shè)備的維修平臺(tái)及方法。維修平臺(tái)是以虛擬儀器技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合嵌入式軟件技術(shù)，使用Labview圖形化編程工具，定制設(shè)計(jì)出一套具備自動(dòng)化測(cè)試、故障診斷等一系列測(cè)試功能的系統(tǒng)。該系統(tǒng)在氣象行業(yè)的廣泛應(yīng)用，將大幅度的提高氣象行業(yè)的自動(dòng)化檢測(cè)及保障水平。
[0005]本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種用于測(cè)試診斷氣象觀測(cè)設(shè)備的維修平臺(tái)，其特征在于:該維修平臺(tái)包括測(cè)試區(qū)、維修區(qū)和辦公區(qū)；其中的測(cè)試區(qū)包括模擬信號(hào)源、PXI系統(tǒng)主機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速風(fēng)向發(fā)生裝置、傳感器信號(hào)采集板、PXI系統(tǒng)顯示器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；其中的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通過網(wǎng)線與PXI系統(tǒng)主機(jī)連接，模擬信號(hào)源采用微處理器MCU1，傳感器信號(hào)采集板采用微處理器MCU2，微處理器MCUl、微處理器MCU2以及標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速風(fēng)向發(fā)生裝置分別通過RS232接口與PXI系統(tǒng)主機(jī)連接；標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速風(fēng)向發(fā)生裝置連接待測(cè)風(fēng)速/風(fēng)向傳感器，微處理器MCUl、微處理器MCU2通過RS232接口分別連接觸摸屏A、觸摸屏B，微處理器MCUl連接若干個(gè)模擬信號(hào)輸出電路，若干個(gè)模擬信號(hào)輸出電路連接待測(cè)采集器，待測(cè)采集器通過RS232接口與PXI系統(tǒng)主機(jī)連接；微處理器MCU2連接若干個(gè)檢測(cè)電路，若干個(gè)檢測(cè)電路分別對(duì)應(yīng)連接若干個(gè)待測(cè)傳感器，微處理器MCU2還連接標(biāo)準(zhǔn)溫度電路、標(biāo)準(zhǔn)濕度電路和標(biāo)準(zhǔn)氣壓電路，標(biāo)準(zhǔn)溫度電路、標(biāo)準(zhǔn)濕度電路和標(biāo)準(zhǔn)氣壓電路分別對(duì)應(yīng)連接標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器、標(biāo)準(zhǔn)濕度傳感器和標(biāo)準(zhǔn)氣壓傳感器。
[0006]—種用于測(cè)試診斷氣象觀測(cè)設(shè)備的維修平臺(tái)的方法，其特征在于，該方法有如下操作步驟:
步驟一.首先測(cè)試人員拿到待測(cè)設(shè)備需要在PXI系統(tǒng)主機(jī)主控軟件上進(jìn)行設(shè)備錄入，將設(shè)備的基本信息錄入到系統(tǒng)中，系統(tǒng)將根據(jù)設(shè)備信息自動(dòng)形成唯一的工單號(hào)，該工單號(hào)作為所有維修記錄唯一的設(shè)備標(biāo)識(shí)。
[0007]步驟二.待測(cè)設(shè)備信息錄入之后，系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器匹配相應(yīng)的接線圖，并在PXI系統(tǒng)顯示器上顯示，指導(dǎo)測(cè)試人員接線；若待測(cè)設(shè)備是采集器，則調(diào)出相應(yīng)的工裝接口板的圖片，指導(dǎo)測(cè)試人員接線；若待測(cè)設(shè)備是傳感器，則調(diào)出待測(cè)傳感器的接線圖，指導(dǎo)用戶將待測(cè)傳感器接入傳感器信號(hào)采集器板對(duì)應(yīng)的要素接口。
[0008]步驟三.待測(cè)設(shè)備連接完成之后，軟件系統(tǒng)根據(jù)錄入設(shè)備的不同自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的測(cè)試界面，然后根據(jù)需要對(duì)模擬信號(hào)源和傳感器信號(hào)采集板進(jìn)行輸出和輸入的配置，或者加載歷史的配置參數(shù)。
[0009]步驟四.模擬信號(hào)源與傳感器信號(hào)采集板配置完成之后，根據(jù)需要選擇測(cè)試類另U，進(jìn)行相應(yīng)測(cè)試。
[0010]步驟五.測(cè)試完成后，系統(tǒng)自動(dòng)形成測(cè)試報(bào)告。
[0011]步驟六.根據(jù)測(cè)試報(bào)告中反應(yīng)的問題，在系統(tǒng)的故障庫中進(jìn)行查詢，系統(tǒng)根據(jù)查詢和關(guān)鍵字的相關(guān)程度進(jìn)行排序并顯示。
[0012]步驟七.測(cè)試人員通過點(diǎn)擊故障案例對(duì)應(yīng)的診斷步驟依次排查設(shè)備故障點(diǎn)，直到找到故障所在；需要維修的設(shè)備轉(zhuǎn)到維修區(qū)進(jìn)行故障部件的更換，確定無法修復(fù)的設(shè)備做返廠或者報(bào)廢處理，并將待測(cè)設(shè)備處理信息存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。
[0013]步驟八.測(cè)試完成后，轉(zhuǎn)到辦公區(qū)進(jìn)行測(cè)試、維修報(bào)告打印和資料歸檔。
[0014]本發(fā)明設(shè)計(jì)原則為:本著用戶做最少的操作以實(shí)現(xiàn)待測(cè)設(shè)備的測(cè)試，并且自動(dòng)形成相應(yīng)的測(cè)試記錄、維修記錄，并進(jìn)行故障分析的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)的。
[0015]本發(fā)明的特點(diǎn)及產(chǎn)生的有益效果是:本設(shè)計(jì)具有通用性，可兼容各種型號(hào)的自動(dòng)氣象站、自動(dòng)土壤水分儀、閃電定位系統(tǒng)、能見度儀、稱重式降水的測(cè)試維修。本設(shè)計(jì)具有可擴(kuò)展性，可通過添加測(cè)試方法、設(shè)備通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式、資料庫、專家經(jīng)驗(yàn)庫形式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展。模擬信號(hào)源、傳感器信號(hào)采集板預(yù)留了多個(gè)接口，可以實(shí)現(xiàn)溫度、濕度、雨量、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、土壤濕度、能見度以及新的傳感器類型接入本系統(tǒng)。各部件具有獨(dú)立性特點(diǎn)。主控軟件維修指導(dǎo)功能不依賴硬件平臺(tái)可以獨(dú)立運(yùn)行，為現(xiàn)場(chǎng)維修提供技術(shù)指導(dǎo)；模擬信號(hào)源、標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速風(fēng)向發(fā)生裝置、傳感器信號(hào)采集板不依賴主控軟件可獨(dú)立運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)采集器、傳感器的測(cè)試。
[0016]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了不同型號(hào)采集器、傳感器通過工裝接口板接入系統(tǒng)，使用戶在測(cè)試不同的設(shè)備時(shí)，只需要更換工裝接口板，大幅度降低了接線失誤的概率。只需要一次錄入就實(shí)現(xiàn)了設(shè)備基本信息的記錄，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了維修記錄、數(shù)據(jù)庫記錄的唯一性，便于日后查詢、歸納；同時(shí)還能根據(jù)錄入信息自動(dòng)匹配相應(yīng)的接線圖。專家經(jīng)驗(yàn)庫收錄了目前所有能收集到的設(shè)備的故障信息和處理方法，并且允許用戶根據(jù)自己掌握的設(shè)備維修處理經(jīng)驗(yàn)在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行添加，實(shí)現(xiàn)了專家經(jīng)驗(yàn)庫的自增長。用戶的分級(jí)管理允許不同的用戶通過注冊(cè)登錄系統(tǒng)，具有管理員權(quán)限的可以對(duì)其他用戶和專家經(jīng)驗(yàn)庫進(jìn)行編輯，普通用戶只具備測(cè)試、查詢的功能，不允許編輯，保證了系統(tǒng)專家經(jīng)驗(yàn)庫的穩(wěn)定性。系統(tǒng)收錄了所有能收集到的被測(cè)設(shè)備的使用手冊(cè)，在測(cè)試過程中，用戶可以隨時(shí)查閱，節(jié)省了資料的打印和查找時(shí)間。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)布置示意圖: 圖2為圖1中測(cè)試區(qū)的放大圖；
圖3為測(cè)試區(qū)電連接原理框圖；
圖4為本發(fā)明工裝接口板的外形圖；
圖5為本發(fā)明維修診斷功能框圖；
圖6為本發(fā)明操作流程示意圖；
圖7為本發(fā)明采集器測(cè)試流程圖；
圖8為本發(fā)明傳感器測(cè)試流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
參照?qǐng)D1、圖2和圖3，一種用于測(cè)試診斷氣象觀測(cè)設(shè)備的維修平臺(tái)包括測(cè)試區(qū)2、維修區(qū)3和辦公區(qū)4 ;其中的測(cè)試區(qū)2包括模擬信號(hào)源201、PXI系統(tǒng)主機(jī)202、標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速風(fēng)向發(fā)生裝置203、傳感器信號(hào)采集板204、PXI系統(tǒng)顯示器205和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器206 ;其中的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器206通過網(wǎng)線與PXI系統(tǒng)主機(jī)202連接，模擬信號(hào)源201采用微處理器MCUl，傳感器信號(hào)采集板204采用微處理器MCU2，微處理器MCU1、微處理器MCU2以及標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速風(fēng)向發(fā)生裝置203分別通過RS232接口與PXI系統(tǒng)主機(jī)202連接；標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速風(fēng)向發(fā)生裝置203連接待測(cè)風(fēng)速/風(fēng)向傳感器，微處理器MCUl、微處理器MCU2通過RS232接口分別連接觸摸屏A、觸摸屏B，微處理器MCUl連接若干個(gè)模擬信號(hào)輸出電路，若干個(gè)模擬信號(hào)輸出電路連接待測(cè)采集器208，待測(cè)采集器208通過RS232接口與PXI系統(tǒng)主機(jī)202連接；微處理器MCU2連接若干個(gè)檢測(cè)電路，若干個(gè)檢測(cè)電路分別對(duì)應(yīng)連接若干個(gè)待測(cè)傳感器，微處理器MCU2還連接標(biāo)準(zhǔn)溫度電路、標(biāo)準(zhǔn)濕度電路和標(biāo)準(zhǔn)氣壓電路，標(biāo)準(zhǔn)溫度電路、標(biāo)準(zhǔn)濕度電路和標(biāo)準(zhǔn)氣壓電路分別對(duì)應(yīng)連接標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器、標(biāo)準(zhǔn)濕度傳感器和標(biāo)準(zhǔn)氣壓傳感器。
[0019]參照?qǐng)D1和圖2，測(cè)試區(qū)2的PXI系統(tǒng)顯示器205固定在萬向支架209上，當(dāng)被測(cè)設(shè)備用小車I送入維修區(qū)3進(jìn)行維修診斷時(shí)，使用萬向支架209用于對(duì)PXI系統(tǒng)顯示器205進(jìn)行上、下、左、右的調(diào)整，可以很好的適應(yīng)測(cè)試人員的使用習(xí)慣。
[0020]按照測(cè)試流程，維修平臺(tái)設(shè)計(jì)了三個(gè)功能區(qū)，分別為測(cè)試區(qū)2、維修區(qū)3和辦公區(qū)4，另外維修平臺(tái)還包括一個(gè)用于放置被測(cè)設(shè)備可移動(dòng)的小車I (見圖1)，用以實(shí)現(xiàn)待測(cè)設(shè)備在各個(gè)功能區(qū)的傳遞。這樣設(shè)計(jì)的好處是將測(cè)試、維修、辦公區(qū)需要的設(shè)備和儀器按照功能空間分離，使測(cè)試維修流程更加清晰，便于實(shí)施，也能很大程度上避免了桌面的混亂。
[0021]參照?qǐng)D3，PXI系統(tǒng)主機(jī)202是整個(gè)維修平臺(tái)的核心，肩負(fù)著和模擬信號(hào)源201、標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速風(fēng)向發(fā)生裝置203、傳感器信號(hào)采集板204和待測(cè)采集器208的控制。模擬信號(hào)源201和傳感器信號(hào)采集板204采用相同的外部結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，由PXI系統(tǒng)主機(jī)202的主控軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)這兩部分的MCU進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，MCU的數(shù)據(jù)會(huì)實(shí)時(shí)更新到觸摸屏上，同時(shí)也可接受觸摸屏的控制指令。模擬信號(hào)源201的MCUl負(fù)責(zé)控制各種類型傳感器模擬信號(hào)的切換和輸出，從而接入待測(cè)采集器實(shí)現(xiàn)采集器測(cè)試功能；傳感器信號(hào)采集板204的MCU2則負(fù)責(zé)采集接入到系統(tǒng)中的待測(cè)傳感器的信號(hào)，然后傳送給觸摸屏B和主控軟件實(shí)現(xiàn)同步。同時(shí)傳感器信號(hào)采集板204也將標(biāo)準(zhǔn)溫、濕、壓傳感器接入到系統(tǒng)中，作為溫、濕、壓三個(gè)要素的標(biāo)準(zhǔn)值。模擬信號(hào)源201可以同時(shí)輸出溫度、濕度、氣壓、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、輻射、蒸發(fā)、能見度、稱重降水、土壤水分傳感器的模擬信號(hào)；同時(shí)傳感器信號(hào)采集板204也可以采集溫度、濕度、氣壓、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、輻射、蒸發(fā)、能見度、稱重降水、土壤水分傳感器的輸入信號(hào)。
[0022]標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速風(fēng)向發(fā)生裝置203采用公知的風(fēng)速風(fēng)向校驗(yàn)儀實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速風(fēng)向信號(hào)的產(chǎn)生，帶動(dòng)待測(cè)風(fēng)速/風(fēng)向傳感器進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，將待測(cè)風(fēng)速/風(fēng)向傳感器接入傳感器信號(hào)采集板204，由PXI系統(tǒng)主機(jī)202的主控軟件實(shí)現(xiàn)采集處理。
[0023]參照?qǐng)D4，維修平臺(tái)還包括工裝接口板207，模擬信號(hào)源201的若干個(gè)模擬信號(hào)輸出電路的輸出信號(hào)通過工裝接口板207的待測(cè)采集器適配端子與待測(cè)采集器208連接。測(cè)試系統(tǒng)可以模擬各種氣象要素的模擬信號(hào)，但是，測(cè)試過程當(dāng)中，每種采集器的接口形式都不相同，接線繁瑣，無法滿足對(duì)測(cè)試診斷效率和準(zhǔn)確性的要求。工裝接口板207就是為了解決這一問題而設(shè)計(jì)制作的。工裝接口板207內(nèi)部有一個(gè)電路板，可以將模擬信號(hào)源輸出的溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、濕度等多種模擬信號(hào)通過排線輸入到電路板當(dāng)中，電路板將各種要素的模擬信號(hào)分離為獨(dú)立的接口，通過線纜引出到殼外，然后根據(jù)待測(cè)采集器的要求，配備相應(yīng)的接線端子，從而實(shí)現(xiàn)將模擬源模擬信號(hào)