汽车检测线远程智能诊断系统研究

王 琳

（武汉船舶职业技术学院，湖北武汉 430050）

0 引言

汽车检测线是汽车生产制造体系的重要组成部分，是面对汽车使用量、需求量不断提升，针对汽车质量安全管理要求，实现可靠性评价、安全性能检测等工作有效开展而形成的测控系统。因此，汽车检测线工作质量直接影响汽车生产质量与安全。对此，有必要加强汽车检测线远程智能诊断系统的研究，以指导系统构建，为检测线安全、可靠运行提供服务。

1 汽车检测线故障分析

由于汽车检测线是一个结构复杂的综合型系统，涉及到的设备、技术、工序等较多。因此，在运行过程中易受自然环境因素、人为操作因素等影响而出现故障，无法完成汽车检测线规定任务，出现漏检、错检、误检等现象，降低汽车生产制造质量与安全。再有，当前我国汽车检测线故障诊断技术尚不成熟，专业诊断人员短缺，难以满足汽车检测线故障诊断与防控需求。在汽车检测线远程智能诊断系统设计与开发之前，需对汽车检测线故障进行全面了解，根据故障机理、故障特征等，明确系统所应具备的基本功能，实现故障树、故障诊断专家系统的科学构建。

基于经验归纳与总结，汽车检测线故障主要有线路故障、供电故障、检测线配套设施故障、检测线软件故障等类型。其中线路故障主要是汽车检测线运行过程中，连接线路、通信线路等出现的短路、断路、松动等问题，导致汽车检测线无法正常运行。

2 汽车检测线远程智能诊断系统基本功能需求分析

汽车检测线远程智能诊断系统是针对传统汽车检测线故障诊断效率慢、成本高、人员多、时间长等弊端，设计开发的具备诊断、监控自动化、智能化特征的故障诊断系统。因此，确定设计开发的汽车检测线远程智能诊断系统的基本功能需求：①系统能够替代人工，对汽车检测线系统的线路、设备等运行情况进行检查，实现故障数据准确、全面、及时采集与管理；②系统能够结合实际维修案例，结合故障数据分析结果，进行故障原因自动化诊断；③系统能够以网页形式进行故障数据传输、显示、查询与利用，满足系统用户工作需求；④故障诊断结果可以报告形式打印等[2]。

基于汽车检测线远程智能诊断系统基本功能需求，形成如图1 所示汽车检测线故障维修模式，有效提升汽车检测线故障维修质量与效率，保障汽车检测线运行安全与稳定，同时促进汽车检测线作用的有效发挥。

图1 故障诊断维修模式

3 汽车检测线远程智能诊断系统构建关键技术分析

3.1 故障树分析

故障树分析法是故障分析领域应用较为广泛的方法，是以故障信息为依据，在数据挖掘技术、应用数学基础理论等支撑下，通过建立故障树模型，进行图形演绎，实现故障原因有效探寻的方法。在对汽车检测线常见故障具有一定了解的基础上，将故障树分析法引入汽车检测检测线远程智能诊断系统，构建汽车检测线故障树模型，能够在故障树定性与定量分析下，进行汽车检测线故障事件有效探寻，为点阵灯屏故障、制动检测台故障等检测线故障推理提供支持。

3.2 专家系统

专家系统作为人工智能技术领域的重要组成部分，能够依托计算机程序，进行专家思维的科学模式，利用专家经验、知识等，进行专家类问题的有效解决。由于汽车检测线是一个综合性较强的系统，检测线设备故障具备类型多、表现多、成因复杂等特征，很难用简单数据模型进行表达。因此，在汽车检测线远程智能诊断系统中引入专家系统，能够有效解决上述问题，现实意义显著。在本次研究过程中，设计利用程序开发功能性强的Java expert system shell 软件为专家系统开发工具，满足汽车检测线远程智能诊断系统开发需求。

3.3 数据采集

在汽车检测线远程智能诊断系统构建过程中，系统作用的发挥，离不开充足数据的支撑。对此，汽车检测线远程智能诊断系统需配置数据采集模块，能够及时采集汽车检测线故障信息，通过数字信号、模拟信号的有效转换，进行数据的传输、分析、存储、利用与显示。在本次研究过程中，设计选用性能高、功率低、通信接口丰富的飞思卡尔MC9S12DP512 芯片，作为信号采集主控芯片，进行汽车检测线模拟信号、数字信号的有效收集；设计选用成本低、精度适宜的AD622 进行传感器信号放大处理，以满足系统故障信息采集与传输需求。

4 汽车检测线远程智能诊断系统的设计与功能实现

4.1 系统结构设计与实现

根据汽车检测线远程智能诊断系统设计与开发要求，结合汽车检测线工作特征，确定汽车检测线远程智能诊断系统由汽车检测线、工控计算机、故障采集系统、数据库、专家系统、远程故障诊断平台等几部分构成。故障采集系统侧重于汽车检测线故障信息的有效采集，能够替代汽车检测线检测维修专家对检测线各工位信息进行自动化检测。数据库主要存在于汽车检测线远程智能诊断系统中的远程智能诊断服务器中，以关系型数据库MysQL 为主，同时进行数据存储，涉及到的故障数据表相对较大。远程智能故障诊断平台属人机交互系统，能够以网页形式与用户建立联系，满足用户登录、故障数据上传、诊断记录查询、故障诊断信息利用等需求。

远程智能故障诊断平台作为汽车检测线远程智能诊断系统核心结构，在对其进行设计时，对比分析C/S（Client/Server，客户机/服务器）结构与B/S（Browser/Server，浏览器/服务器）结构优缺点，结合远程智能故障诊断平台特征与功能需求，确定选择成本低、性能高、结构可拓展、存储能力强等B/S 结构进行系统开发。与此同时，为保证汽车检测线远程智能诊断系统的有效实现，设计引入Java EE 应用的分层模型促进关键技术应用作用的有效发挥。用户在登录系统后，根据界面指示，进行必要信息输出，利用光标操控各选项按钮，使系统依据要求运行，获得需求信息。用户不仅能够通过界面进行故障信息查询，也能够在留言板进行故障点信息、故障维修建议的留言，系统管理人员则可根据留言信息，结构工作经验，进行系统管理操作，包括故障修改、添加、删除等。

4.2 试验分析

为验证所开发系统应用的可行性、科学性，以制动检测台举升故障为例，进行实验分析，得出如图2 所示结果。由诊断结果可知IO 板电磁阀通道故障是引发制动检测台举升故障的核心因素，在汽车检测线维修过程中，需加强IO 板电磁阀通道检修管控力度。汽车检测线远程智能诊断系统的故障诊断结果准确度相对较高，能够实现检测线故障的远程智能诊断。

5 结语

图2 试验分析中系统诊断结果界面

汽车检测线远程智能诊断系统的科学设计与开发，是提升汽车检测线工作质量与效率，促进汽车检测线作用充分发挥的重要手段。从汽车检测线故障分析入手，从系统基本功能需求、关键技术、设计与工程实现等方面进行汽车检测线远程智能诊断系统的设计与开发。系统试验分析表明，汽车检测线远程智能诊断系统能够实现汽车检测线的远程监控与智能诊断，具有一定应用价值。