一种用于应急移动通信系统的故障诊断平台及其构建方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于应急移动通信系统的故障诊断平台及其构建方法，平台包括存储单元、主控单元、基站射频信号采集处理单元、数据采集处理单元、通用信号采集处理单元、基本信号产生单元、人机交互输入单元和人机交互输出单元。平台构建方法包括建立故障诊断专家系统；设计综合智能信号检测虚拟仪器；构建故障诊断平台。本发明专利技术使用方便，提高了应急移动通信系统的维修保障能力。

【技术实现步骤摘要】
一种用于应急移动通信系统的故障诊断平台及其构建方法
本专利技术涉及应急移动通信技术保障领域，具体涉及一种用于应急移动通信系统的故障诊断平台及其构建方法。
技术介绍
应急移动通信系统是指采用一体化车载设备，可使用专用频段，既能单站独立工作，又能多站组网，也能利用微波、通信光缆或卫星链路作为中继，达成与相关体制移动通信公众网的连接，提供特殊条件、特殊地域的应急移动通信覆盖，进而为有关部门通信指挥的畅通提供保障。应急移动通信系统具有设备集成度高、机动性能强、传输距离远、组网灵活、服务用户方便等特点，是在地震、突发泥石流、冰雪灾害、恐怖袭击、有组织骚乱等突发事件后，公众网瘫痪或无法提供信号覆盖时提供应急通信保障的主要手段，因此，保障应急移动通信系统在运用时安全、可靠、正常工作是操作维护人员的首要岗位职责。然而，应急移动通信系统技术含量高、软硬件操作维护接口多、操作维护专业性强，而且平时使用率低，在应急通信保障时普通操作维护人员很难对系统故障进行快速准确判定，导致故障排除时间较长，从而降低了其使用效率，甚至会因系统故障无法满足应急通信保障的实时性要求，导致对事发现场的补救不及从而造成无法挽回的损失。此外，现实检修设备工具种类多、体积大，不便于特殊恶劣环境下使用，难以满足设备快速维修的要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种用于应急移动通信系统的故障诊断平台及其构建方法，以实现对应急移动通信系统故障的快速诊断和快速处理，缩短故障检测与维修周期，降低维护检修费用，提高训练使用效益，为用户提供良好的应急维修保障手段。为了实现上述达到故障快速诊断的目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于应急移动通信系统的故障诊断平台构建方法，包括以下步骤：（1）建立故障诊断专家系统，根据故障分类库以及排障经验建立系统故障树。具体的，所述系统故障树的构建过程为：总结应急移动通信系统中的常见故障，并进行分类，建立故障分类库。根据应急移动通信系统工作原理、运行机制和系统设备结构布局，结合排障经验确定与各种故障现象对应的产生原因的概率。结合故障现象与产生原因，建立顶端事件、二级中间事件、三级中间事件、…、末端事件的系统故障树。（2）建立综合智能信号检测虚拟仪器，根据待检信号的类型选择使用何种仪器仪表，利用虚拟仪器开发平台设计虚拟仪器。所述虚拟仪器包括万用表、示波器、幅值和电平测试仪、频谱分析仪和功率谱测量仪。（3）构建故障诊断平台，建立平台中常见故障模块、故障排查模块、工作状态模块、虚拟仪器模块和常用工具模块的开放性接口，根据所述各功能模块，以及数据采集单元、主控单元和存储单元搭建故障诊断平台；根据各功能模块之间的调用关系，完成故障检测，并可视化呈现。具体的，各模块之间的调用关系是：以常见故障模块作为诊断入口，引导进入故障排查模块；故障排查模块调用工作状态模块，给出故障初判，并提示采用何种工具进行检测；根据上述提示，调用虚拟仪器模块或常用工具模块完成故障检测，并进行显示。本专利技术还提供一种用于应急移动通信系统的故障诊断平台，包括存储单元、主控单元、基站射频信号采集处理单元、数据采集处理单元、通用信号采集处理单元、基本信号产生单元、人机交互输入单元和人机交互输出单元，所述基站射频信号采集处理单元采集射频信号并传送给主控单元，数据采集处理单元采集中频、基带和音频信号并传送给主控单元，通用信号采集处理单元采集电压、电流和电阻信号并传送给主控单元，基本信号产生单元与主控单元的方波信号输入端连接，存储单元与主控单元的数据接口连接，人机交互输入单元和人机交互输出单元分别与主控单元的输入和输出接口连接。所述基本信号产生单元产生1kHZ方波信号。所述储单元存储有以下功能模块：工作状态模块、故障排查模块、虚拟仪器模块、常用工具模块和常见故障模块。基于上述平台，所述主控单元获得基站射频信号采集处理单元、数据采集处理单元和通用信号采集处理单元采集的信号后，调用储单元中的常见故障模块，以常见故障模块作为诊断入口，引导进入故障排查模块；故障排查模块调用工作状态模块，给出故障初判，并提示采用何种工具进行检测；根据提示，调用虚拟仪器模块或常用工具模块完成故障检测，由人机交互输出单元进行可视化呈现。与现有故障诊断技术相比，本专利技术具有以下有益效果：通过采用虚拟仪器代替实体仪器仪表，以及基于故障诊断虚拟仪器和专家系统相结合，硬件检测与软件分析相结合，模块化结构与便携式设计相结合，引导式与流程图式相结合的方式，运用可视化软件设计直观显示，既实现了对应急移动通信系统故障信息的采集和快速诊断，又解决了在紧急事态场景下携带和使用实体仪器不方便的问题，提高了应急移动通信系统的维修保障能力。附图说明图1是现有应急移动通信系统结构示意图；图2是本专利技术实施例故障诊断专家系统建立的流程图；图3是本专利技术实施例综合智能信号检测虚拟仪器设计的流程图；图4是本专利技术实施例故障诊断平台构建的流程图；图5是本专利技术实施例用于应急移动通信系统的故障诊断平台图。具体实施方式为进一步说明本专利技术实施例和技术方案，下面给出具体实施例并结合附图详细说明。应急移动通信系统结构如图1所示，主要包括移动交换控制器、基站控制器、基站系统、天馈系统、系统后台管理终端、电源系统以及中继接口等。应急移动通信系统可根据不同任务进行单系统工作，多系统组网，或采用中继远传达成与相关体制移动通信公众网通信。本专利技术的一种用于应急移动通信系统的故障诊断平台构建方法由三个主要步骤构建而成，即故障诊断专家系统的建立过程，综合智能信号检测虚拟仪器设计过程和故障诊断平台的构建过程。如图2所示，本实施例建立了本专利技术中故障诊断专家系统，包括：步骤201：分类常见故障，总结排障方法；上述实施方式中，应梳理总结应急移动通信系统常见故障，然后统一分类建库，构建故障分类库；对于系统内部及外部的接口、跳线连接对象和中继接口类型等，具体设备型号区别分析整理；步骤202：依托专家经验，优化排障流程；根据应急移动通信系统工作原理、运行机制和系统设备结构布局，结合某种故障现象对应原因出在何处的概率，对故障检测、诊断、排查的流程进行优化，例如先排除设备间物理连接故障，再排除设备内部板卡故障，最后排除软件故障。步骤203：基于故障现象构建问题引导式专家系统。根据上述故障分类库，排障优化流程，针对不同故障现象与对应原因的概率，建立顶端事件、二级中间事件、三级中间事件、…、末端事件构成系统故障树，构建问题引导式专家系统。如图3所示，本实施例是本专利技术中综合智能信号检测虚拟仪器的设计，包括：步骤301：分类待检信号和数据；按照信号收/发，调制/解调处理流程，明确信号和数据在基站系统的各模块之间（如：基带处理模块、收发信机模块、功放模块、射频前端模块等）的功能关系，以及信号在基站系统与基站控制器，基站控制器与交换控制器之间的正确传输链路。基站系统是一个整体，检测中要保证基站系统中各信号模块间跳线连接的良好牢固，避免断线测量。步骤302：确定使用仪器仪表。上述实施方式中，应根据待检信号的分类（如：直流电压、交流电平、控制逻辑、波形、频率等），确定选择使用万用表、示波器、幅值和电平测试仪、频谱分析仪、功率谱测量仪等工具。步骤303：建立综合智能信号检测虚拟模型。针对上述常用仪器仪表，依本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于应急移动通信系统的故障诊断平台构建方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）建立故障诊断专家系统，根据故障分类库以及排障经验建立系统故障树；（2）建立综合智能信号检测虚拟仪器，根据待检信号的类型选择使用何种仪器仪表，利用虚拟仪器开发平台设计虚拟仪器；（3）构建故障诊断平台，建立平台中常见故障模块、故障排查模块、工作状态模块、虚拟仪器模块和常用工具模块的开放性接口，根据所述各功能模块，以及数据采集单元、主控单元和存储单元搭建故障诊断平台；根据各功能模块之间的调用关系，完成故障检测，并可视化呈现。

【技术特征摘要】
1.一种用于应急移动通信系统的故障诊断平台构建方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）建立故障诊断专家系统，根据故障分类库以及排障经验建立系统故障树；（2）建立综合智能信号检测虚拟仪器，根据待检信号的类型选择使用何种仪器仪表，利用虚拟仪器开发平台设计虚拟仪器；（3）构建故障诊断平台，建立平台中常见故障模块、故障排查模块、工作状态模块、虚拟仪器模块和常用工具模块的开放性接口，根据所述各功能模块，以及数据采集单元、主控单元和存储单元搭建故障诊断平台；根据各功能模块之间的调用关系，完成故障检测，并可视化呈现。2.根据权利要求1所述一种用于应急移动通信系统的故障诊断平台构建方法，其特征在于，步骤（1）所述系统故障树的构建过程为：总结应急移动通信系统中的常见故障，并进行分类，建立故障分类库；根据应急移动通信系统工作原理、运行机制和系统设备结构布局，结合排障经验确定与各种故障现象对应的产生原因的概率；结合故障现象与产生原因，建立顶端事件、二级中间事件、三级中间事件、…、末端事件的系统故障树。3.根据权利要求1所述一种用于应急移动通信系统的故障诊断平台构建方法，其特征在于：所述综合智能信号检测虚拟仪器包括万用表、示波器、幅值和电平测试仪、频谱分析仪和功率谱测量仪。4.根据权利要求1所述一种用于应急移动通信系统的故障诊断平台构建方法，其特征在于，所述各模块之间的调用关系是：（1）以常见故障模块作为诊断入口，引导进入故障排查模块；（2）故障排查模块调用工作状态模块，给出故障初判，并提示采用何种工具进行检测；（3）根据上述提示，调用虚拟仪器模块或常用工具模块完成故障检测，并进行可视化呈现。5.一种用于应急移动通信系统的故障诊断平台，其特征在于：包括存储单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海文，李立甫，余刚，李红亮，黄伟，黄皓，杨舒洵，林胜斌，
申请(专利权)人：中国人民解放军重庆通信学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50