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1系統的功能模塊設計

為滿足設備健康管理的需求，軟件系統主要包含4大主要功能模塊:數據傳輸/通信、數據分析、故障診斷及告警、健康評估及壽命預測。(1)數據傳輸/通信模塊。接口模塊通過udp將采集到的實時運行狀態數據傳輸給服務器，速度最高可達到每10ms傳輸一次。(2)數據分析存儲模塊。服務器將接收到的實時數據解析后存入數據庫，并根據需要進行處理。由于數據傳輸過快，若接收到數據后直接存入數據庫，時間＞10ms，無法達到要求。因此，需在通信和存儲之間設計了一個中間緩存，使兩者互不干涉同時作業。(3)故障診斷及告警模塊。當某些信息的采集值超過正常范圍時，系統應及時做出報警反映，并生成報警記錄，通知監測者及時采取措施排除故障。例如電源監控接口模塊中的28～60V直流監控模塊(JK2860－1)，模塊自身工作電源+28V。被控電源輸入電壓28～60V，輸出電壓28～60V。當低于28V時，系統會提示欠壓警告;當高于60V時，系統會提示過壓警告。(4)健康評估及壽命預測功能模塊。根據各狀態信息對設備進行健康評估，分析設備的性能趨勢。當設備出現惡化征兆時，發出告警提示相關人員。使用各種模型對設備的壽命進行預測，當預測顯示設備壽命將盡時，發出告警并及時更換設備從而減少不必要的損失。壽命預測界面如圖3所示。

2UDP協議

用戶數據包協議rDatagramProtocol)，UDP，其是OSI參考模型中的一種無連接傳輸層協議，可提供面向事務的簡單不可靠信息傳送服務，資源消耗小、處理速度快，但容易出現丟包的缺點。系統中，由于僅用于監控設備的健康狀態，每次傳輸的數據量小且突發性強，對數據傳輸可靠性要求較低，而客戶端有多臺設備與服務器相互通信，故適合使用UDP協議。

3應用UDP協議進行設備通信

系統選擇C/S結構并采用vs2005工作平臺開發。VisualStudio2005基于.NET2.0框架，其同時也可開發跨平臺的應用程序，包括了完備的編碼、調試、測試和功能。服務器端在與設備進行通信時，所發送的每一個數據包均必須嚴格按照數據傳輸協議進行打包。在數據協議中統一按網絡接口模塊管理8個監控模塊，每個監控模塊監控3路電源設計。在網絡接口模塊中對不存在的監控模塊不下發指令，在單路監控模塊中對不存在的兩路被控電源不予操作，但在指令、信息中相應內容統一填“0”。數據傳輸協議包括控制指令包、保護閾值設置/查詢指令包和網絡接口模塊反饋信息。其中，以控制指令包為例，該包的數據格式如表1所示。在系統開發中，采用WinSock進行編程。服務器與設備通信過程如下:(1)加載套接字庫。WSADATAwsadata;WSAStartup(MAKEWORD(2，2)，＆wsadata)。(2)創建套接字并指定套接字的端口號和主機IP地址。(3)調用bind函數將套接字綁定到本地的某個地址和端口上。(4)調用recvfrom函數接收數據包。當接收到數據包后對數據包進行解析處理。

4結束語

基于UDP協議的設備健康管理系統采用VisualStudio2005開發工具及MySQL設計，能較好地對實時狀態數據進行存儲及分析，實現了故障告警機制和壽命預測的功能，并可及時通知維護人員保養與維護設備。

作者：祝婷周志軍黃翩單位：西安電子科技大學電子信息攻防對抗與仿真重點實驗室