一种电子设备故障库的设计

2 故障库的设计
2．1 数据采集与知识的获取
数据采集在故障诊断系统中占据重要角色。对于诊断系统而言，采集的信息越多，越容易对故障进行定位和判断，为此系统将增加必要的硬件设计，同时为减小伺服系统硬件设计的复杂程度，根据伺服系统的特点和专家的经验总结，利用伺服系统自身必需的硬件连接，增加少量硬件设计，可以组成诊断系统的数据采集。
系统知识采用产生式(Production Rules)表示法，又称为规则表示法。产生式通常用于表示具有因果关系的知识，其基本形式是P→Q，或者IF P THEN Q。其中，P代表条件，如前提、状态、原因等；Q代表结果，如结论、动作、后果等。其含义是：如果P前提被满足，则可推出Q结论或执行所规定的动作。把一组产生式放在一起，让它们互相配合，协同作用，一个产生式生成的结论可以供另一个产生式作为前提使用，以这种方式求得问题的解决，这样的系统就称为产生式系统，也称之为基于规则的系统。
对于多因素故障，采用故障树来表示，故障树模型体现了故障传播的层次和子、父节点间关系的因果性，故障树上某一子节点是父节点的故障源，因此利用故障树的节点关系，根据故障现象来确定故障原因。
2．2 数据表的设计
为了使知识在计算机中发挥作用，以产生问题求解的能力，必须把经形式化后的各种知识实体表示成计算机的内部形式，还要建立必要的解释机制和良好的用户界面。该系统采用Access 2003数据库来创建知识库，利用Access 2003构建系统知识库，能使知识库搜索更加高效，管理更加方便。
知识库包括四个表，它们分别是主故障模式表、事实表、测试点表和规则表。
主故障模式表用来存放测试设备中主要的故障类型。表的结构为Module(FaultName，Child)，其中，FaultName为故障类型的名称，Chi-ld为此故障类型对应的征兆表的名称。如表1所示。

事实表包括征兆表和结论表，两表的结构相同。表的结构为Fact(Name，ID)，其中，Name为故障征兆(结论)的名称，ID为故障征兆(结论)的编码。如表2所示。

测试点表用来存放测试通道中的测试点。表的结构为Test_Point(PointName，PCBName，X，Y，ID，ToneName，Solution)，其中，Point Name为测试点的名称，PCBName为测试通道的PCB图文件，X为测试点的横坐标，Y为测试点的纵坐标，ID为测试点的编码，ToneName为测试通道的名称，Solution为对故障采取的解决措施。如表3所示。

规则表包括浅知识规则表和深知识规则表，两表的结构相同。规则表用来存放规则前件和后件的编码。推理机的内部工作过程是利用事实编码进行前件的匹配，利用综合数据库对推理过程中的前件和后件进行记录。在推理过程中的事实编码和最终结果的编码都可以在事实表中找到与之对应的名称。表的结构为(ID，Condition_number，Conclution_number，sig1，sig2，…，sig10，con1，con2，…，con10)，其中，ID为规则的编号，Condition_number为规则前提条件的个数，Conclution_number为规则结论的个数，sig1，sig2，…，sig10用来存储规则的前提，con1，con2，…，con10用来存储规则的结论。如表4所示。