電子設備模擬維修系統設計研究論文

摘要：本文首先對電子設備發展現狀進行闡述，從需求分析、總體設計兩個方面入手，對電子設備模擬維修系統的設計方案進行解析，並以此為依據，提出電子設備模擬維修系統的設計對策。

關鍵詞：電子設備；設備模擬；維修系統；設計研究

1引言

近幾年來，隨着電子設備技術水平不斷提升，及電子設備數量的增加，把計算機當作主體的電子設備模擬維修系統逐漸興起。通過模擬維修，不但能夠有效的減少維修成本，達到降低各項資源投放的效果，同時還能實現部分繁瑣設備維修培訓。基於此，加強電子設備模擬維修探究力度，研發一系列完善的模擬維修系統，具備一定的現實意義。

2電子設備發展現狀

從電子設備發展角度來説，其主要經歷了電子管、晶體管、集成電路等諸多過程，電子設備維修方式及方案也會根據電子技術的發展而逐漸優化和創新。維修方式由之前手工加烙鐵逐漸轉變成萬用表加示波器，隨着時間的發展，漸漸轉變成診斷測試儀器，維修設備更具繁瑣性和現代化。維修方式主要由晶體管更換成芯片，又由芯片轉換成模板，從元器件維修轉變成組件維修，並由組件維修更改成設備虛擬仿真維修，維修等級不斷增高；維修工作人員在技能方面的標準由之前簡單電路分析慢慢轉移到模擬電路數字電路混合電路分析，之後由轉換成分析芯片邏輯關係，這給維修工作人員專業水平方面提出了嚴格要求[1]。隨着國家信息化水平的提升和發展，高集成度及小體積的電子設備不斷湧現，得到了我們實際生活的廣泛應用，例如，單片機、ARM等電子設備。

3電子設備模擬維修系統的設計方案

3.1需求分析

3.1.1可模擬簡單基本電路運行過程簡單基本電路不但能夠應用在電路基礎知識學習及培訓活動中，同時也可以成為模擬電子設備中重要組成部分，在模擬電子設備分解時，應用單一電路仿真技術就能夠促進電路參數的統計，以此獲取動態結果。3.1.2可實現電子設備的動態建模該系統的作用在於，建立一個完善的電子設備模擬維修平台，所以應該含有特定電子設備動態建模功能。通常情況下，應該涉及兩方面內容，一個是藉助該系統建設模擬電子設備，另一個是能夠通過該系統對已經建設的電子設備模型進行修整和完善。3.1.3可實現模擬維修儀器儀表並進行模擬測量測量作為維修環節中重要部分，針對模擬維修系統來説，不僅需要對設備整個運行情況及故障情況進行模擬，同時還要具有一定的測量檢測功能。所以，通過應用虛擬萬用表等設備，實現維修的動態檢測。3.1.4可模擬電子設備加電自檢過程其可以對電子設備運行情況進行模擬，各種元器件在進行檢測時，可以通過設定故障診斷系統，結合故障情況及時找出存在的故障問題並處理。

3.2總體設計

3.2.1系統組成電子設備模擬維修系統作為一個利用虛擬仿真平台構建的單機仿真模擬系統，在結構方面主要由層次化及模擬化模板構建而成，在應用平台化及插件式理念建立系統框架時，在具體操作方面主要應用靜態知識庫就動態仿真技術來實現整體設計思路設計。系統整體主要有三部組成，一個是插架支撐平台，另一個是系統功能插件，最後一個是人機交互UI。其中，動態仿真維修系統一般涉及了Qucs仿真引擎、仿真通信組件、仿真元器件等設備[2]。而擴展配置子系統則是由系統配置模塊、設備建模工具等構建而成。主平台框架可以給各個子系統運行提供條件，各個子系統均有主平台框架實現統一調配和處理，實現自身功能的激發。人機交互UI不但自身具備系統和用户操作接口功能，同時還能給用户擴充出所需數據，給更新插件內容提供條件。3.2.2系統技術電子設備模擬維修系統主要作用於windows平台之上，通過應用Net框架與NativeAPI充分融合的方式來建設。在應用層及用户交互層中，通過應用框架/C#設計系統UI及邏輯處理模版，在底層算法處理及虛擬電路動態模式中應用NativeAPI/C++來實現[3]。3.2.3系統命名空間設計從命名空間角度來説，其主要指應用在組織及重用代碼的.編譯單元，藉助名稱空間進行劃分，可以劃分成多個代碼功能，並且成為電子設備模擬維修系統的一部分。通過進行命名空間設計，能夠防止出現名稱衝突及版本問題。通常情況下，通過實現命名空間設計，便於代碼管理以及功能模版的區分，電子設備模擬維修系統命名空間的最高層則是全局命名空間，也就是根據技術結構設計插件命名空間、協議命名空間等。命名空間的組織結構設計見圖1：

4電子設備模擬維修系統的設計對策

4.1系統插件架構

從插件結構和抽象類設計角度來説，接口設計作為整個插件結構設計的核心內容，應該藉助於插件接口之上，滿足平台通信要求，實現插件間和插件平台間的信息連接。在插件接口的作用下，需要對插件接口知識有全面瞭解，根據實際情況，做好插件連接工作。對應的元器件及儀器儀表應該與各個接口連接，並結合具體狀況形成對應的基類。例如，設備抽象基類主要由設備基接口形成，之後根據各個設備抽象共性及需求，結合業務情況實現設備的自檢和維修[4]。用户研發新設備的過程中，需要在設備基類的情況下，把新添加的設備功能及特徵融合其中，以此達到新設備研發的目的。插件接口與抽象類設計見圖2：

4.2基礎支撐模型

基礎支撐模型作為電子設備模型的核心內容，其可以給各個類型的設備提供所需功能。各項電子設備模型均可以在基礎支撐模型中結合自身特性及邏輯實現運作。通過應用IEquip接口繼承，可以確保設備具備良好的共性特性，在繼承的引導下，確保設備結合接口要求來進行，讓各個設備插件可以在主程序中進行操作[5]。在基礎支撐模型下，能夠將設備諸多功能進行封閉，讓模擬設備插件研發人員根據繼承需求，在無需添加新代碼情況下就能簡單操作。

4.3設備故障報警

設備故障報警狀態主要是利用部分技術來實現，在部分關鍵位置出安裝預警裝置之後，在符合報警觸發要求之後，該關鍵位置將會根據事前設定的流程實現預警。報警狀態能夠以無現象的形式出現，例如聲音。一個預警系統可以同時對應多個故障因素，並且能夠實現相同保健關鍵位置多個故障報警。報警處理流程則在於採用隊列方式將報警信息進行處理。通常情況下，報警信息封裝成結構體，根據設備運行流程實現對應報警信息的處理。

4.4設備檢測與模擬維修

在開展電子設備加電檢測工作時，設備需要根據自檢及運行流程來操作，如果部分元器件出現受損現象，需要結合建模過程中的要求，對關鍵位置運行情況進行預測，也可以實現報警，並檢測出電流、電壓等數據。根據關鍵為主運行情況加以評判。在通過診斷找出故障點發生位置以後藉助更換元器件的方式，也就是應用標稱值元器件將受損元器件進行更改，其本質上需要對元器件參數加以重新設定，讓模型處於運行狀態。假設還存在故障現象，應該繼續進行處理，反覆檢測，直到設備處於正常運行狀態，將所有故障消除。

4.5模擬診斷與維修

模擬維修功能結構一般由設備故障設置、模擬運行、故障檢測診斷等構建而成。其中，故障設置主要指，根據設備運行情況，對各項參數進行修整，實現設備故障的動態設定，並且要求相同故障現象能夠對應諸多故障位置。仿真設備故障一旦設定，將會轉移到仿真設備中，直到設備動態檢修完成之後才能改變。模擬運行則是模擬設備加電運行，體現出設備運行狀況，在自檢過程中，應該根據設定的自檢流程實現對各個元器件的檢測。故障檢測則是通過藉助仿真儀器儀表，例如萬用表、示波器等，實現對仿真設備運行情況的檢測，獲取設備運行數據[6]。假設以原始數據為主，則系統後台需要把元器件實際設定參數運行情況實現數據的統計，之後把數據傳遞到制定測量儀器中進行體現。故障檢測自身具備在線檢測及離線檢測等功能，離線檢測可以將元器件焊下來實現檢測。元器件更換則是把出現故障的元器件進行更改，在更換元器件的過程中，應該保證新元器件參數和故障元器件參數相同。

5結語

總而言之，本文通過對電子設備模擬維修系統設計的探究，並且對設計系統模擬維修功能加以檢測，驗證該系統應用的可行性，給模擬設備故障診斷及維修系統設計提供了依據，從而實現了電子設備模擬維修系統的穩定發展。

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