维普资讯 http://www.cqvip.com 第２４卷第３期 河 北 省 科 学 院 学 报 Ｖｏ１．２４ Ｎｏ．３ ２００７年９月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｈｅｂｅｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｓｅｐ．２００７ 文章编号：１００１－９３８３（２００７）０３－００１７－０３ 基于Ｂ／Ｓ结构的远程故障诊断模型研究 代冬升 ，李铮铮２，李雅峰 ，李会杰 （１．军械工程学院军械技术研究所，河北石家庄０５０００２；２．军械工程学院教练团，河北石家庄０５０００３） 摘要：简要介绍了Ｂ／Ｓ结构，并与Ｃ／Ｓ结构进行了比较。在此基础上提出了基于Ｂ／Ｓ结构的远程故障诊断 模型，及其逻辑结构模型，并对模型的工作机制进行了说明。 关键词：数据仓库；Ｂ／Ｓ；远程故障诊断 中图分类号：ＴＰ ３１９ 文献标识码：Ａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｒｅｍｏｔｅ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｍｏｄｅｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｂ／Ｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ＤＡＩ Ｄｏｎｇ—ｓｈｅｎｇ ，ＬＩ Ｚｈｅｎｇ—ｚｈｅｎｇ ，ＬＩ Ｙａ—ｆｅｎｇ ，ＬＩ Ｈｕｉ－ｊｉｅ （１．Ｏｒｄｎａｎｃｅ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＯｒｄｎａｎｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，ＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇＨｅｂｅｉ ０５０００２，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｄｒｉｌｌ Ｃｏｒｐｓ，Ｏｒｄｎａｎｃｅ Ｅｎ＃ｎｅｅｒｌｎｇ Ｃｏｌｅｌｇｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｎａｎｇ Ｈｅｂｅｉ ０５０００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ Ｂ／Ｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ Ｃ／Ｓ ｓｔｕｒｃｔｕｒｅ ｂｒｉｅｆｌｙ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅｓｅ ｔｅｃｈ— ｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｔｈｅ ｍｉｓｓｉｌｅ ｒｅｍｏｔｅ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｌｏｇｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ａｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｂ／Ｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄ ｉｔｓ ｗｏｒｋｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｉｓ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄａｔａ Ｗａｒｅｈｏｕｓｅ；Ｂ／Ｓ；Ｒｅｍｏｔｅ Ｆａｕｌｔ Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ 现代信息化战争不是按计划进行，战争破坏 １ Ｂ／Ｓ结构 性强，装备保障需求量大。装备保障要解决大量 结构复杂的硬件、软件，仅仅依靠前线保障分队中 Ｂ／Ｓ结构，即Ｂｒｏｗｓｅｒ／Ｓｅｒｖｅｒ（浏览器／Ｈｉ务 少数技术骨干和有限的检测诊断设备去完成修理 器）结构，它以Ｗｅｂ为中心，采用了ＴＣＰ／ＩＰ技术， 高技术武器装备的重任是十分困难和不现实的。 以ＨＴＩ＇Ｐ为传输协议，客户端通过浏览器访问 但由于时空因素造成不能共享故障诊断资源以及 Ｗｅｂ以及与Ｗｅｂ相连的后台数据库。在这种结 专业技术人员无法及时到现场排除故障等原因， 构下，用户界面完全通过ｗｗｗ浏览器实现，一 大大降低了故障诊断的实效性。 部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在 基于Ｂ／Ｓ结构的远程故障诊断系统主要是 服务器端实现，形成所谓３层结构，如图１所示。 利用计算机网络、通信、分布式数据库、人工智能 连接在网络中的客户端通过Ｗｅｂ浏览器向Ｗｅｂ 等相关技术，对野战条件下复杂武器装备的故障 服务器提交请求，Ｗｅｂ服务器根据客户请求与中 进行远程诊断。该系统可以高效率利用网络中共 心数据库服务器交互，并将操作结果返回客户端 享的资源，在不受时间、空间限制的前提下对远程 浏览器。其中，Ｗｅｂ服务器负责处理应用业务逻 武器装备进行故障诊断，使有限的保障资源充分 辑，是三层结构的核心，实现了客户端与服务器的 发挥效益，提高工作效率。 连接。 收稿日期：２００７—０５一】０ 作者简介：代冬升（１９７９一），男，山东莱西人，硕士，工程师，主要从事指挥自动化方面的研究． 维普资讯 http://www.cqvip.com ｌ８ 河北省科学院学报 ２００７年第２４卷 孵ｅｂ浏览器 ｕ＋忆１；言． ｝ 客户端１ Ｈｔ＼ｍ１响应 ＼ｌ Ｗｅｂ 数据操作 中心 ：ｕｔ １漕服 数据 ｗｅｂ浏览器 ：：：： ， 务 库服 Ｈ 器 操作结果 务器 客户端２ 图１ Ｂ／Ｓ结构图 在Ｃ／Ｓ结构中，前台客户端工作站上必须安 软件才能实现的强大功能，并节约了开发和维护 装相应的应用程序，而服务器则是单纯的数据库 的成本。 服务器，一旦应用程序发生变化，所有使用该应用 程序的客户端工作站必须重装该应用程序，造成 ２ 系统模型设计 很大不便。而Ｂ／Ｓ结构，主要是结合浏览器的多 ２．１ 总体结构设计 种Ｓｃｒｉｐｔ语言（ＶＢＳｃｒｉｐｔ、ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ…）和ＡｃｔｉｖｅＸ 该模型结构如图２所示。主要分为故障信息 技术，用通用浏览器就实现了原来需要复杂专用 采集、网络传输、远程故障诊断三个主要部分。 数据库 服务器 故障诊断 服务器 案例推理 Ｉ服务器 专家系统 ｌ Ｉ ｌ ｌ ｌ 远程故障诊断系统 ｌ 图２模型结构图 故障采集系统主要是借助安装在设备上的各 （ＣＧＩ）、基于Ｊａｖａ的数据库连接器（ＪＤＢＣ）、应用 种传感器，采集设备的状态信息。同时监控计算 编程接口（ＡＰＩ）、动态网页开发环境ＡＳＰ、ＪＳＰ等。 机对采集到的状态信息进行评测，当发现可疑数 本模型采用Ｔｏｍｃａｔ作为Ｗｅｂ服务器，用ＪＳＰ技术 据立即报警。Ｉｎｔｅｒａｃｔ网络是连接用户与故障诊 开发交互性的应用程序，该程序负责解析故障信 断系统的桥梁。此外，还可以方便的连接不同地 息、协调各诊断模块、组合诊断结果。ＪＳＰ脚本在 点的专家在视频会议等的辅助下对故障进行诊 服务器端运行，ＪＳＰ引擎负责解释ＪＳＰ标识与脚 断，也可以快速连接异地资源供用户使用，极大的 本，由ＪＤＢＣ负责与各数据库的交互，并将最终结 提高了诊断效率。 果以ＨＴＭＬ脚本的形式返回给用户。这样形成 远程故障诊断部分主要由Ｗｅｂ服务器、数据 一个包含显示操作层、业务逻辑层和数据层三个 库服务器、故障诊断工作站、案例推理工作站和专 层次的架构。这种架构下，可以使得网络应用部 家知识库组成，是系统模型的核心部分。其中， 署在不同的系统平台上，通过分布式技术实现异 Ｗｅｂ服务器是用户与其余部分交互的桥梁。当 构平台间的通信，这样能大大提高系统的扩展性。 前采用的用的主要技术方法有：通用网关接口 用户通过客户端Ｗｅｂ浏览器输人装备的故 维普资讯 http://www.cqvip.com 第３期 代冬升等：基于Ｂ／Ｓ结构的远程故障诊断模型研究 ｌ９ 障信息，Ｗｅｂ服务器在接收到故障信息后，解析 故障信息并与故障诊断其余部件交互，其余诊断 辑结构的建立将使系统的诊断资源更为有机地结 合起来，保证系统整个诊断维护流程的顺畅运行。 我们将从任务调度、资源管理，知识管理、模型库、 数据库管理，诊断维护以及技术支持等方面出发 建立一个知识资源顺畅共享，系统诊断、维护、支 部件运用模糊知识推理在故障信息不完全或不十 分准确的情况下，较好地模拟专家解决问题的思 路和方法，其实质是根据前提条件与规则本身的 不确定性来推断结论的可信度，运用不太完善的 持等信息高效交互的系统逻辑结构，保障复杂装 备远程智能诊断工作的有效与敏捷，同时不断提 高系统的智能性，最终增强系统的诊断维护能力。 系统内的各种知识库、模型库、维护历史数据库、 知识得出尽可能准确的解答。整个故障诊断过程 简化了客户端的操作，更多的工作由诊断模块完 成，可以很好的提高诊断效率。 ２．２ 系统逻辑结构设计 诊断过程管理数据库等提供系统所需的各种信 息，是系统运行的基础。 系统总体方案在物理结构上奠定了系统内的 诊断资源共享、互相支持协作的基础。而系统逻 模型库ＪＩ知识库Ｊ【 资源调度、管理模块 维修历史 数据库． 实时诊断模块ｌ Ｉ案例推理模块Ｉ Ｉ知识库管理模块 诊断进程管理模块 本地维修支持系统 系统终端 图３系统逻辑结构图 ２．３ 工作过程 ３ 结束语 本模型采用Ｂ／Ｓ结构设计，由故障采集系 统、Ｗｅｂ浏览器、Ｗｅｂ服务器、故障诊断服务器、 专家系统等部分构成。该系统在客户和诊断服务 器之间增加了中间层服务器功能，把抽象的逻辑 功能交给应用服务器处理，大大简化了客户端的 该系统模型的工作过程如下： （１）采集系统负责对设备进行监控，采集设 备的振动、温度等状态数据。当采集系统发现可 疑数据后，先将数据送人本地故障诊断服务器进 行初步判定。 （２）若故障诊断成功，则继续进行监测；若故 障无法诊断，则通过客户端Ｗｅｂ浏览器登录到 Ｗｅｂ服务器。 处理工作。同时，该系统还具有良好的跨平台特 性，实现了开发和应用环境的分离，方便系统的维 护与扩充，易于监测现场人员使用。该模型的设 （３）Ｗｅｂ服务器向用户提供Ｗｅｂ页面指导用 计实现了资源的共享，提高故障诊断效率和精度， 具有重要的实用价值。 参考文献： ［１］林宇等．数据仓库原理与实践［Ｍ］．北京：人民邮电出版 社，２００２． 户交互输人故障信息，并在判断输人信息合法后 将信息送人诊断服务器。 （４）诊断服务器根据故障信息，与数据库服务 器和专家系统交互，通过模糊知识和确定性知识综 ［２］张维明等．数据仓库原理与应用［Ｍ］．北京：电子工业出 版社，２００２． 合表达和推理进行故障诊断，并输出诊断结果。 （５）Ｗｅｂ服务器将诊断结果通过Ｈｔｍｌ页面 反馈给用户，完成整个故障诊断过程。 ［３］ 郭律，郭勇，程俊东．基于Ｂ／Ｓ模式的军事装备远程故障 诊断系统研究［Ｊ］．航空计算技术，２００４，３４：７２－７５． ［４］ 丁宝成，沈玉志．基于Ｂ／Ｓ结构的物资储备综合查洵系统 设计ｆ Ｊ］．辽宁工程技术大学学报。２００６，３：４４７—４４９．