摘 要：針對設(shè)備故障管理不足，研究開發(fā)了一套基于數(shù)據(jù)庫的設(shè)備故障語音報警系統(tǒng)，為設(shè)備管理人員提供準(zhǔn)確的故障特征信息，用語音明確地報警設(shè)備發(fā)生故障內(nèi)容。根據(jù)故障特征，結(jié)合當(dāng)前維修資源狀況，快速制定維修方案和計劃。通過以太網(wǎng)方式實現(xiàn)設(shè)備底層控制與上層企業(yè)管理的無縫連接, 達到企業(yè)級設(shè)備管控一體化。 關(guān)鍵詞：設(shè)備故障;語音報警;集成 Abstract: According to the shortages of equipment management, the fault alarm system of workshop equipment was developed by adopting database. The accurate fault was provided, and was alarmed by voice. The maintenance strategy and planning were fast established based current maintenance resource state. An seamless integrated approach was provided between industry control and enterprise management by adopting industrial internet. The information management goal of enterprise was realized. Key words: equipment fault; phonic alarm; integration 1 引言 　　設(shè)備是企業(yè)直接的生產(chǎn)資料，對其故障的診斷方法很多，如基于COM組件的通用故障診斷專家系統(tǒng)開發(fā)[1]，基于知識的故障診斷方法的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[2]，并且為了提高對設(shè)備故障響應(yīng)的及時性，許多企業(yè)開發(fā)了車間設(shè)備故障語音系統(tǒng)，有些甚至開發(fā)組態(tài)軟件實現(xiàn)設(shè)備過程監(jiān)控、參數(shù)顯示和故障報警功能。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時，故障報警系統(tǒng)喇叭鳴音報告設(shè)備發(fā)生故障，同時將故障部位信息顯示在上位機上。雖然現(xiàn)有的故障報警系統(tǒng)一定程度上為設(shè)備維修人員提供了便利，但是仍然存在一些不足之處，如（1）現(xiàn)有報警系統(tǒng)的喇叭鳴音，只能告知設(shè)備發(fā)生了故障，卻不能明確告知故障信息，如不及時處理，將成為“噪音”污染;（2）故障信息只存放于上位機上，沒有進一步做數(shù)據(jù)分析和挖掘，缺乏為后續(xù)維修管理工作提供信息的能力。因此本文針對現(xiàn)有故障語音報警系統(tǒng)的不足，研究開發(fā)一套改進的設(shè)備故障報警系統(tǒng)。 2 業(yè)務(wù)流程 　　系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程見圖1，主要分為三大部分，包括設(shè)備端、上位機端和服務(wù)器端。設(shè)備端是故障信息源，每臺設(shè)備對應(yīng)一臺上位機，上位機硬件設(shè)備包括聲卡、網(wǎng)卡以及觸摸屏。上位機既要在屏幕上顯示故障信息，又要驅(qū)動音響設(shè)備向設(shè)備管理人員報警準(zhǔn)確的故障信息，而不是僅僅停留在鳴笛的階段。服務(wù)器端實現(xiàn)設(shè)備的故障管理功能，通過數(shù)據(jù)的整理、統(tǒng)計和分析，為設(shè)備的管理起到?jīng)Q策支持作用。 [align=center] 圖1：系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程[/align] 3 邏輯處理 　　系統(tǒng)邏輯處理過程為：當(dāng)設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)故障，立即采集故障信息，一方面在上位機端顯示設(shè)備故障參數(shù)信息;另一方面根據(jù)故障代碼查詢數(shù)據(jù)庫語音文件，匹配后驅(qū)動語音文件實現(xiàn)故障語音報警功能，準(zhǔn)確報警設(shè)備出現(xiàn)了什么故障。并將故障信息上傳到服務(wù)器，進入設(shè)備故障后繼管理功能，制訂維修計劃，如維修人員計劃、維修工具計劃和備件計劃等。 　　3.1故障信息采集 　　系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入端，完成過程監(jiān)控，實時采集設(shè)備故障信息。 　　3.2 語音報警模塊 　　根據(jù)實時采集的設(shè)備故障代碼，在音頻庫查詢對應(yīng)故障音頻文件，匹配后驅(qū)動相應(yīng)音響設(shè)備，輸出故障音頻文件，準(zhǔn)確地提示設(shè)備發(fā)生了什么故障。這樣設(shè)備管理員即使不在上位機旁邊也能準(zhǔn)確的知道設(shè)備出現(xiàn)了什么問題。 　　3.3 故障管理模塊 　　當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障后，自動將設(shè)備編號以及故障代碼信息寫入故障預(yù)處理，實現(xiàn)設(shè)備故障管理、歷史故障查詢、統(tǒng)計報表等功能。及時提供設(shè)備維修資源信息，如維修工具、維修人員狀況和維修備件庫存等，合理制訂維修計劃，保證維修計劃的可執(zhí)行性，盡快排除故障，恢復(fù)生產(chǎn)。 4 故障維修實施 　　設(shè)備維修是設(shè)備維護和修理的簡稱，指為保持和恢復(fù)設(shè)備完成規(guī)定功能的能力而采取的技術(shù)活動[3]。當(dāng)前大多數(shù)企業(yè)的設(shè)備管理與維修資源管理彼此獨立，易存在設(shè)備管理與維修資源管理脫節(jié)現(xiàn)象，使得在制訂維修計劃時，沒有實際維修資源數(shù)據(jù)做參考，而實際上這些信息是維修計劃制訂的基礎(chǔ)依據(jù)，致使維修計劃制訂后由于維修資源短缺而導(dǎo)致維修計劃無法執(zhí)行;另一方面當(dāng)前的設(shè)備故障的隨機性特點，也要求設(shè)備維修必須要有絕對的維修資源作保障，這些內(nèi)外在因素要求設(shè)備底層管理必須與企業(yè)資源管理必須有效聯(lián)系起來。根據(jù)故障維修方案，結(jié)合生產(chǎn)作業(yè)計劃，對設(shè)備維修能力進行平衡，制訂維修計劃。由維修計劃產(chǎn)生維修資源需求計劃，包括備件需求、人力需求和工具需求等，故障維修實施流程見圖2。為解決維修方案的決策支持問題，系統(tǒng)采用基于事例（Case Base Reasoning）的維修方案推理機制?；谑吕耐评硎墙陙砣斯ぶ悄茴I(lǐng)域新興起的一種推理方法。它通過修改相似問題的成功結(jié)果來求解新問題[4]，它無須顯式應(yīng)用領(lǐng)域知識模型，通過將獲取新知識作為案例來進行學(xué)習(xí)，通過學(xué)習(xí)功能使得案例庫越來越豐富，推理效果也越來越好。 [align=center] 圖2 故障維修實施流程[/align] 5 系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn) 　　5.1 系統(tǒng)集成 　　隨著信息時代的到來，網(wǎng)絡(luò)的形式很多，網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議也很多，但是在工業(yè)控制領(lǐng)域比較成功的是基于TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)，其典型特征表現(xiàn)為（1）開放性、能夠組成企業(yè)級的管理和底層控制一體化;（2）結(jié)構(gòu)簡單、運行成本低;（3）運行可靠等優(yōu)點。本文采用在以太網(wǎng)通訊的基礎(chǔ)上, 實現(xiàn)高效通訊的企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)，見圖3。 [align=center] 圖3：系統(tǒng)集成方案[/align] 　　5.2 軟件實現(xiàn) 　　5.2.1數(shù)據(jù)庫建立 　　系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計內(nèi)容主要包括維修方案庫和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。 　?。?） 維修方案庫 維修方案庫就是維修知識庫，主要包括各類故障維修的典型案例。 　　（2） 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫 車間的制造資源非常多，本文內(nèi)容主要是建立所有設(shè)備及其對應(yīng)使用的備件庫、維修人員庫及工具庫等;制作所有故障對應(yīng)的音頻文件庫;建立設(shè)備故障庫等。本文建立設(shè)備故障表結(jié)構(gòu)時，將音頻文件路徑作為一個字段屬性，舉例如下： 　　create table EquipFaults 　?。? 　　vcFaultsNo varchar2（3） not null, ——故障編碼 　　vcFaultsName varchar2（50） not null, ——故障名稱 　　vcFaultsDescribe varchar2（50） not null, ——故障描述 　　…… 　　vcFaultsPath varchar2（50） not null,——故障音頻文件路徑 　　constraint pk_ EquipFaults primary key （vcFaultsNo） 　?。? 　　5.2.2故障語音匹配 　　select vcBreaksPath from EquipFaults where vcFaultsNo = ‘”+strFailNO+”’”; 6 結(jié)論 　　為提高生產(chǎn)車間的制造執(zhí)行能力，其中一個重要的因素就是保證生產(chǎn)的連續(xù)性，必須具備快速響應(yīng)隨機故障的應(yīng)變能力，有效提高設(shè)備管理的時效性和銜接性。本文實現(xiàn)了故障信息的準(zhǔn)確報警，解決故障報警信息不明確的現(xiàn)狀，并根據(jù)維修資源的現(xiàn)狀快速制訂維修方案和策略，保證了維修計劃的可執(zhí)行性。通過以太網(wǎng)實現(xiàn)了底層控制和上層管理的無縫信息集成，實現(xiàn)了企業(yè)級的設(shè)備故障管理信息化。 　　本文作者創(chuàng)新點:首先針對現(xiàn)有設(shè)備故障報警系統(tǒng)僅僅喇叭鳴音，甚至成為“噪音”污染的現(xiàn)狀，利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)備故障的準(zhǔn)確語音報警，明確告知什么設(shè)備發(fā)生故障以及故障的類型;其次，利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計算機技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)了設(shè)備控制底層和上層企業(yè)設(shè)備管理的信息無縫連接，實現(xiàn)了企業(yè)管控一體化;第三，將設(shè)備管理與企業(yè)資源管理集成，保證維修計劃的可執(zhí)行性。 參考文獻 　　[1]桑慶兵,楊興,史慧.基于COM組件的通用故障診斷專家系統(tǒng)開發(fā).微計算機信息,2006年第2-1期, P190-192. 　　[2]王榮杰,胡清.基于知識的故障診斷方法的發(fā)展現(xiàn)狀與展望.微計算機信息,2006年第3-1期, P218-220. 　　[3]設(shè)備管理工程,巫世晶.北京:中國電力出版社,2005. 　　[4]楊軍,馮振聲,黃考利等.裝備智能故障診斷技術(shù).北京:國防工業(yè)出版社，2004.8.