一種自適應(yīng)光學(xué)電控系統(tǒng)自檢及故障診斷專家系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)領(lǐng)域中電控系統(tǒng)的自 檢及故障診斷內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0002] 自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)是一套大型的復(fù)雜系統(tǒng)，整個系統(tǒng)涉及光學(xué)、機(jī)械、電子、控制等 不同領(lǐng)域，其中電子技術(shù)更是覆蓋了自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的采集-處理-矯正-觀察等各個階 段。隨著自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展和成熟，自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)更是越來越多的應(yīng)用在航天、 醫(yī)學(xué)、天文、工業(yè)等不同領(lǐng)域。自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的高復(fù)雜度和廣泛應(yīng)用也對其電氣系統(tǒng)的可 靠性提出了更高的要求。同時對于自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)電控系統(tǒng)來說，系統(tǒng)模塊眾多且分散，應(yīng) 用環(huán)境復(fù)雜多變，系統(tǒng)內(nèi)部狀況也相當(dāng)繁雜。所以對于電控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的檢查不僅浪費(fèi) 大量的人力物力，而且從系統(tǒng)的角度來講也難以實(shí)施。并且國內(nèi)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)研制起步 較晚，學(xué)科體系發(fā)展還不是很健全，對于電氣系統(tǒng)的自檢及故障診斷研宄國內(nèi)也很少。所 以，在系統(tǒng)的日常使用過程中急需一種有效的易用的實(shí)時故障診斷及自檢系統(tǒng)?；谝陨?考慮我們分析自適應(yīng)電控系統(tǒng)的故障點(diǎn)，設(shè)計故障樹，針對各故障點(diǎn)提供檢測方法，并編寫 故障檢測的人機(jī)操作界面。建立一套簡化的自適應(yīng)電控系統(tǒng)的故障診斷專家系統(tǒng)，具備對 整個自適應(yīng)光學(xué)電控系統(tǒng)的故障診斷功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明為自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)電控系統(tǒng)提供了一種自檢及故障診斷的方法設(shè)計。本發(fā) 明的目的是可以通過系統(tǒng)的人機(jī)接口實(shí)現(xiàn)對自適應(yīng)系統(tǒng)電控系統(tǒng)的故障檢測及診斷并指 導(dǎo)現(xiàn)場人員進(jìn)行排查，保證電控系統(tǒng)有效運(yùn)行。
[0004] 本發(fā)明技術(shù)解決法案是基于自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)電控系統(tǒng)的故障樹分析，建立了系統(tǒng) 的自檢及故障診斷專家系統(tǒng)，其主要包括人機(jī)接口模塊、數(shù)據(jù)庫模塊，推理機(jī)模塊，以及解 釋模塊。所述的人機(jī)接口模塊主要與數(shù)據(jù)庫模塊、解釋模塊、推理機(jī)相連。
[0005] 進(jìn)一步的，所述的數(shù)據(jù)庫模塊主要與推理機(jī)、人機(jī)接口、解釋模塊組成。該模塊主 要包括（1)系統(tǒng)預(yù)置數(shù)據(jù)庫，預(yù)先編制存儲AO系統(tǒng)電控系統(tǒng)故障識別處理辦法；（2)管理 分析模塊，記錄存儲系統(tǒng)故障日志，系統(tǒng)故障維修記錄，更新預(yù)置數(shù)據(jù)庫中的故障處理辦 法。
[0006] 進(jìn)一步的，所述的推理機(jī)模塊的主要功能包括（1)預(yù)先編輯設(shè)定診斷邏輯流程， 當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時提供給專家系統(tǒng)調(diào)用；（2)采用基于規(guī)則的診斷專家系統(tǒng)：一般形式是： if〈前提〉then〈結(jié)論〉。
[0007] 進(jìn)一步的，所述的故障樹分析可以詳細(xì)表明可能造成系統(tǒng)故障的多種因素，判斷 系統(tǒng)設(shè)計薄弱環(huán)節(jié)，指導(dǎo)系統(tǒng)專家系統(tǒng)設(shè)計。
[0008] 進(jìn)一步的，所述的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)電控系統(tǒng)的自檢及故障診斷的專家系統(tǒng)設(shè)計及 診斷步驟如下：（1)分析系統(tǒng)故障，設(shè)計生成故障樹；（2)根據(jù)故障樹設(shè)計系統(tǒng)預(yù)置數(shù)據(jù)庫； (3)系統(tǒng)實(shí)時采集系統(tǒng)各硬件模塊信息；(4)根據(jù)返回信息調(diào)用推理機(jī)模塊判別系統(tǒng)是否 存在故障；（5)若存在故障與知識庫對比，獲得處理辦法，并且記錄此次故障信息。
【附圖說明】
[0009] 圖1為本發(fā)明自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)電控系統(tǒng)的自檢及故障診斷的專家系統(tǒng)的組成示 意圖。
[0010] 圖2為自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)電控系統(tǒng)故障樹示意圖。
[0011] 圖3為自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)電控系統(tǒng)的自檢及故障診斷的專家系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0013] 如圖1所示，自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)電控系統(tǒng)的自檢及故障診斷的專家系統(tǒng)設(shè)計及診斷 步驟如下：分析系統(tǒng)故障，設(shè)計生成故障樹（如圖2);根據(jù)故障樹設(shè)計系統(tǒng)預(yù)置數(shù)據(jù)庫；系 統(tǒng)實(shí)時采集系統(tǒng)各硬件模塊信息；根據(jù)返回信息調(diào)用推理機(jī)模塊判別系統(tǒng)是否存在故障； 若存在故障與知識庫對比，獲得處理辦法，并且記錄此次故障信息。
[0014] 主要通過人機(jī)交互界面錄入導(dǎo)出、顯示故障信息，系統(tǒng)設(shè)計預(yù)置數(shù)據(jù)庫屬于數(shù)據(jù) 庫模塊包含預(yù)先編制存儲AO系統(tǒng)電控系統(tǒng)故障識別處理辦法。數(shù)據(jù)庫模塊記錄分析系統(tǒng) 故障日志，系統(tǒng)故障維修記錄，更新預(yù)置數(shù)據(jù)庫中的故障處理辦法。推理機(jī)模塊預(yù)先編輯設(shè) 定診斷邏輯流程，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時提供給專家系統(tǒng)調(diào)用；診斷流程主要通過系統(tǒng)命令獲 取故障模塊的故障特征值，將特征值與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的故障信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較，從而判 斷故障類型及故障位置；采用基于規(guī)則的診斷專家系統(tǒng)：一般形式是：if?〈前提〉then〈結(jié) 論>〇
[0015] 根據(jù)系統(tǒng)分析結(jié)果設(shè)計系統(tǒng)故障樹如圖2所示。其中序號所代表內(nèi)容如表1所示。
[0016] 表 1
[0017]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種自適應(yīng)光學(xué)電控系統(tǒng)自檢及故障診斷專家系統(tǒng)，其特征在于：基于自適應(yīng)光學(xué) 系統(tǒng)電控系統(tǒng)的故障樹分析，建立系統(tǒng)的自檢及故障診斷專家系統(tǒng)，其主要包括人機(jī)接口 模塊、數(shù)據(jù)庫模塊，推理機(jī)模塊，以及解釋模塊；所述的人機(jī)接口模塊與數(shù)據(jù)庫模塊、解釋模 塊、推理機(jī)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)光學(xué)電控系統(tǒng)自檢及故障診斷專家系統(tǒng)，其特征在 于：數(shù)據(jù)庫模塊與推理機(jī)模塊、人機(jī)接口模塊、解釋模塊相連，數(shù)據(jù)庫模塊包括（1)系統(tǒng)預(yù) 置數(shù)據(jù)庫，預(yù)先編制存儲AO系統(tǒng)電控系統(tǒng)故障識別處理專家知識；（2)管理分析模塊，記錄 分析系統(tǒng)故障日志，系統(tǒng)故障維修記錄，更新預(yù)置數(shù)據(jù)庫中的故障處理方法。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)光學(xué)電控系統(tǒng)自檢及故障診斷專家系統(tǒng)，其特征在 于：預(yù)先編輯設(shè)定診斷邏輯流程，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時提供給專家系統(tǒng)調(diào)用。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)光學(xué)電控系統(tǒng)自檢及故障診斷專家系統(tǒng)，其特征在 于：分析系統(tǒng)故障特性，詳細(xì)表明可能造成系統(tǒng)故障的多種因素，判斷系統(tǒng)設(shè)計薄弱環(huán)節(jié)， 指導(dǎo)系統(tǒng)的專家系統(tǒng)設(shè)計，從而實(shí)現(xiàn)自檢及故障診斷功能。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的自適應(yīng)光學(xué)電控系統(tǒng)自檢及故障診斷專家系統(tǒng)，其 特征在于：系統(tǒng)自檢及診斷步驟如下：（1)分析系統(tǒng)故障，設(shè)計生成故障樹；（2)根據(jù)故障樹 設(shè)計系統(tǒng)預(yù)置數(shù)據(jù)庫；（3)專家系統(tǒng)實(shí)時采集電控系統(tǒng)各硬件模塊信息；(4)根據(jù)返回信息 調(diào)用推理機(jī)模塊判別系統(tǒng)是否存在故障；（5)若存在故障，與知識庫對比，獲得處理辦法， 并且記錄此次故障信息。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)光學(xué)電控系統(tǒng)自檢及故障診斷專家系統(tǒng)，其特征在 于：電控系統(tǒng)主要包括輔助模塊，波前處理模塊，數(shù)據(jù)傳輸模塊三部分；輔助模塊主要包括 電源系統(tǒng)，通過檢測系統(tǒng)檢查電源系統(tǒng)是否上電，繼電器工作是否正常，輸出電壓是否正 常；波前處理模塊主要包含波前處理機(jī)系統(tǒng)和高壓驅(qū)動器系統(tǒng)兩大部分，波前處理機(jī)系統(tǒng) 中對其控制端以及數(shù)據(jù)接收端進(jìn)行檢測，主要檢測波前處理機(jī)對于命令的發(fā)送和接收是否 正常，檢測數(shù)據(jù)和圖像的接收是否正常；高壓驅(qū)動系統(tǒng)中除了要對控制端進(jìn)行檢測外還要 對多路電壓的返回進(jìn)行檢測，通過發(fā)送固定電壓到高壓驅(qū)動系統(tǒng)，判斷返回電壓是否正常； 在數(shù)據(jù)傳輸模塊中主要檢測網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的配置是否正確，光纖交換機(jī)對于多路光纖信號的 接收和分發(fā)是否正確；其中還對相機(jī)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)進(jìn)行檢測，檢測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡接收相機(jī)數(shù)據(jù)是 否正常，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡到相機(jī)的控制命令發(fā)送是否正常。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自適應(yīng)光學(xué)電控系統(tǒng)自檢及故障診斷專家系統(tǒng)。本發(fā)明基于自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)電控系統(tǒng)的故障樹分析，建立了系統(tǒng)的自檢及故障診斷專家系統(tǒng)，其主要包括人機(jī)接口模塊、數(shù)據(jù)庫模塊，推理機(jī)模塊，以及解釋機(jī)制模塊。所述通過對自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)電控系統(tǒng)故障分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計生成系統(tǒng)故障樹，通過故障樹知識生成故障診斷專家系統(tǒng)的知識庫，再依據(jù)故障樹生成的知識庫進(jìn)行故障診斷推理，最后實(shí)現(xiàn)AO系統(tǒng)電氣故障診斷專家系統(tǒng)的功能。本發(fā)明適用于自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)電控系統(tǒng)的日常維護(hù)和故障診斷工作。
【IPC分類】G05B23-02
【公開號】CN104793609
【申請?zhí)枴緾N201510229067
【發(fā)明人】周璐春, 高國慶, 李梅, 鄭文佳, 李文茹
【申請人】中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年5月7日