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一、立项背景
通信装备维修工作是提高通信装备保障能力，保证通信畅通的重要手段。特别是在战时，装备故障率高，要求抢修时间短，要在野战条件下，迅速完成装备故障的诊断和修理，必须研制出技术先进、功能齐全、能夠自动检测、并显示出故障部位的故障诊断设备。随着现在军事通信技术的日益发展，通指装备种类、装备数量越来越多，设备复杂程度、集成化水平越来越高，给维修技术人员的技术保障提出了更高的要求。现在的电路检测需要通过人工测量电路中关键点、线的电压、电流、阻抗及元器件等必要参数，结合故障现象和电路原理进行仔细分析、推敲，才能诊断出电路板的故障部位或故障元器件。这种常规的电路板故障检测方法已很难满足现代通信装备的保障需求；同时故障性维修向预防性维修的转变的维修趋势，也要求我们探索新的保障方法和思路。因此急切需要研制一套实用的故障判断分析以及可进行预防性维修的操作平台。
野战程控电话交换机是一种新型便携式程控用户交换机，是野战条件下使用的主要电话交换设备，随着野战程控交换机的批量生产并装备使用，使野战电话通信由原来的人工交换一跃成为程控交换，为部队的军事演习、抢险救灾和高技术条件下的局部战争提供了更高更快的通信保障手段。同时也给我们提出了新的问题，由于该机拥有量大，技术先进，集成化程度高，加之维修人员少，这就对维修人员的技术水平和维修手段提出了更高的要求。依据基层级和中继级维修人员的编制和技术水平，根本不可能按照“技术保障要求”的规定，在较短的时间内完成故障的诊断和排除。对于基地级维修人员而言，即使把故障压缩到了单板上，由于各电路板的功能较多，出、入信号繁杂，加上时序电路，要用常用的仪表查找出故障元器件，速度很慢。特别是在脱机的情况下，由于电源无法供给，无激励信号，给维修工作带来了很大麻烦，影响了交换机的保障效力。为了适应现代战争的需求，提高通信装备的维修效率，保证在任何情况下都能够快速、准确、高质量地完成野战程控交换机的维修任务，确保野战程控交换机最大程度发挥有线通信效益，急需研制开发《野战程控交换机维修训练平台》。
二、设计思路与功能简介
该项目在研究野战程控交换机的电路原理、工作过程的基础上，综合运用计算机测控、通信、数据库、微处理器仿真等技术；采用模块化、组合化的设计思想。创新研制了电路板故障自动测试与定位系统；专家诊断系统；野战程控交换机仿真训练系统；电路图、实物图和故障诊断流程图查询系统。它不仅可以自动检查野战程控交换机各种电路板的好坏，而且能够判断出产生故障的部位和故障点，解决了人工判断故障慢、故障点定位难、时序电路和大规模集成电路脱离交换机无法判断故障的难题；减轻了维修人员的劳动强度，提高了维修速度，解决了基层单位因维修人员缺乏，装备完好率低的问题；在维修中减少了对设备元器件的误拆焊操作，延长设备使用寿命，使机线故障事先发现率较以前提高50%以上，提前处置率达80%以上；平台具有野战程控交换机的仿真训练功能，可仿真野战程控交换机的开通、设置与操作，极大地方便了教练员教学，使初学人员能够在短时间内掌握野战程控交换机的操作方法、工作原理、维修方法，可缩短训练周期2-3个月，省时省力，解决了基层教员和训练样机严重缺乏的问题。平台配套的专家智能诊断系统和原理图、印制板电路图查询系统，根据需要可以快速调用、查询并在专家诊断系统指导下进行故障定位，极大地方便了维修人员，提高了野战程控交换机的维修效率，为保证通信畅通创造了良好条件。
三、主要科技创新
项目采用计算机控制、通信和测量等技术，研制了电路板自动测试与故障自动定位系统，实现了野战程控交换机故障诊断与定位的自动化。平台根据野战程控交换机的电路原理、工作过程，采用计算机控制、通信和测量等技术设计而成，实现了测试激励信号自动接入，测试电路自动转换，电路工作状态分析、故障电路板的自动判断；操作人员只需把被测电路板插入测试插座，按下测试键，维修训练平台将在几分钟内自动测试出电路板的好坏，并以汉字的形式报告出故障部位。提高了野战程控交换机的维修速度。减轻了维修人员的劳动强度，解决了基层单位因维修人员缺乏，装备完好率低的问题，为保证通信畅通创造了良好的条件。
创新实现了电路板故障自动定位与专家智能诊断系统指导故障定位方法的一体化设计，解决了人工判断故障慢、故障点定位难、时序电路和大规模集成电路脱离交换机无法判断故障的难题，提高了维修效率。它不仅可以自动检查交换机各种电路板的好坏，而且能够判断出产生故障的部位和故障点，对于个别不易提取测试信号的电路，由维修训练平台提供测试激励信号，在专家智能诊断系统的指导下，快速进行故障定位，减少对设备元器件的误拆焊操作，延长设备使用寿命；使机线故障事先发现率较以前提高50%以上，提前处置率达80%以上，系统级预检处置能力显著增强。
采用多CPU、多线程和分散控制技术，研制了野战程控交换机仿真训练模块。具有野战程控交换机的仿真训练功能，可仿真野战程控交换机的开通、设置与操作，极大地方便了教练员教学，使初学人员能够在短时间内掌握野战程控交换机的操作方法、工作原理、维修方法。可缩短训练周期2—3个月，省时省力；解决了基层教员和训练样机严重缺乏的问题。
采用Delhi与ACCESS数据库技术，设计了维修训练平台配套的软件系统，具有电路原理图、印制板电路图、器件位置图、电路板实物图、故障诊断流程图查询功能；电原理图查询导航、计算机辅助教学、故障诊断定位、数据库添加等功能。维修人员可以根据需要随时调用，并在专家诊断系统的指导下进行故障定位；也可以通过电原理图、印制板电路图等查询系统，快速查阅所需的电路图帮助维修。通过在线检测数据和维修知识辅助支持，野战条件下机线设备修复时间平均能缩短1小时以上，装备维修技术保障能力显著提升。
维修训练平台采用了优化设计技术，减少了器件，降低了成本，缩小了体积，减轻了重量，耗电量小。在铃流电路的设计上，改变了传统的设计思路，采用DC-AC铃流产生模块设计，平时不需要产生铃流时，CPU控制线无控制信号，铃流无输出；在需要产生铃流信号时，由CPU发出控制信号，铃流产生模块工作，输出25Hz、90V的铃流信号，使电路体积更小，性能更稳定，操作更灵活；译码电路采用了可编程逻辑阵列器件设计，减少了器件用量，降低了成本，提高了工作可靠性。
采用了模块化设计，检测功能独特，系统抗干扰能力强，适合野战条件下应用。系统采用了我军首创专用的DCP收发模块、铃流检测模块、拨号音检测模块和A/D差分电路设计，实现了DCP信令电路、铃流产生电路、拨号音电路和电源板输出电路故障的自动诊断。控制电路采用了菲利普公司的工业级单片计算机，外加看门狗电路，使系统抗干扰能力更强，适合野战条件下使用。
通信装备维修工作是提高通信装备保障能力，保证通信畅通的重要手段。特别是在战时，装备故障率高，要求抢修时间短，要在野战条件下，迅速完成装备故障的诊断和修理，必须研制出技术先进、功能齐全、能夠自动检测、并显示出故障部位的故障诊断设备。随着现在军事通信技术的日益发展，通指装备种类、装备数量越来越多，设备复杂程度、集成化水平越来越高，给维修技术人员的技术保障提出了更高的要求。现在的电路检测需要通过人工测量电路中关键点、线的电压、电流、阻抗及元器件等必要参数，结合故障现象和电路原理进行仔细分析、推敲，才能诊断出电路板的故障部位或故障元器件。这种常规的电路板故障检测方法已很难满足现代通信装备的保障需求；同时故障性维修向预防性维修的转变的维修趋势，也要求我们探索新的保障方法和思路。因此急切需要研制一套实用的故障判断分析以及可进行预防性维修的操作平台。
野战程控电话交换机是一种新型便携式程控用户交换机，是野战条件下使用的主要电话交换设备，随着野战程控交换机的批量生产并装备使用，使野战电话通信由原来的人工交换一跃成为程控交换，为部队的军事演习、抢险救灾和高技术条件下的局部战争提供了更高更快的通信保障手段。同时也给我们提出了新的问题，由于该机拥有量大，技术先进，集成化程度高，加之维修人员少，这就对维修人员的技术水平和维修手段提出了更高的要求。依据基层级和中继级维修人员的编制和技术水平，根本不可能按照“技术保障要求”的规定，在较短的时间内完成故障的诊断和排除。对于基地级维修人员而言，即使把故障压缩到了单板上，由于各电路板的功能较多，出、入信号繁杂，加上时序电路，要用常用的仪表查找出故障元器件，速度很慢。特别是在脱机的情况下，由于电源无法供给，无激励信号，给维修工作带来了很大麻烦，影响了交换机的保障效力。为了适应现代战争的需求，提高通信装备的维修效率，保证在任何情况下都能够快速、准确、高质量地完成野战程控交换机的维修任务，确保野战程控交换机最大程度发挥有线通信效益，急需研制开发《野战程控交换机维修训练平台》。
二、设计思路与功能简介
该项目在研究野战程控交换机的电路原理、工作过程的基础上，综合运用计算机测控、通信、数据库、微处理器仿真等技术；采用模块化、组合化的设计思想。创新研制了电路板故障自动测试与定位系统；专家诊断系统；野战程控交换机仿真训练系统；电路图、实物图和故障诊断流程图查询系统。它不仅可以自动检查野战程控交换机各种电路板的好坏，而且能够判断出产生故障的部位和故障点，解决了人工判断故障慢、故障点定位难、时序电路和大规模集成电路脱离交换机无法判断故障的难题；减轻了维修人员的劳动强度，提高了维修速度，解决了基层单位因维修人员缺乏，装备完好率低的问题；在维修中减少了对设备元器件的误拆焊操作，延长设备使用寿命，使机线故障事先发现率较以前提高50%以上，提前处置率达80%以上；平台具有野战程控交换机的仿真训练功能，可仿真野战程控交换机的开通、设置与操作，极大地方便了教练员教学，使初学人员能够在短时间内掌握野战程控交换机的操作方法、工作原理、维修方法，可缩短训练周期2-3个月，省时省力，解决了基层教员和训练样机严重缺乏的问题。平台配套的专家智能诊断系统和原理图、印制板电路图查询系统，根据需要可以快速调用、查询并在专家诊断系统指导下进行故障定位，极大地方便了维修人员，提高了野战程控交换机的维修效率，为保证通信畅通创造了良好条件。
三、主要科技创新
项目采用计算机控制、通信和测量等技术，研制了电路板自动测试与故障自动定位系统，实现了野战程控交换机故障诊断与定位的自动化。平台根据野战程控交换机的电路原理、工作过程，采用计算机控制、通信和测量等技术设计而成，实现了测试激励信号自动接入，测试电路自动转换，电路工作状态分析、故障电路板的自动判断；操作人员只需把被测电路板插入测试插座，按下测试键，维修训练平台将在几分钟内自动测试出电路板的好坏，并以汉字的形式报告出故障部位。提高了野战程控交换机的维修速度。减轻了维修人员的劳动强度，解决了基层单位因维修人员缺乏，装备完好率低的问题，为保证通信畅通创造了良好的条件。
创新实现了电路板故障自动定位与专家智能诊断系统指导故障定位方法的一体化设计，解决了人工判断故障慢、故障点定位难、时序电路和大规模集成电路脱离交换机无法判断故障的难题，提高了维修效率。它不仅可以自动检查交换机各种电路板的好坏，而且能够判断出产生故障的部位和故障点，对于个别不易提取测试信号的电路，由维修训练平台提供测试激励信号，在专家智能诊断系统的指导下，快速进行故障定位，减少对设备元器件的误拆焊操作，延长设备使用寿命；使机线故障事先发现率较以前提高50%以上，提前处置率达80%以上，系统级预检处置能力显著增强。
采用多CPU、多线程和分散控制技术，研制了野战程控交换机仿真训练模块。具有野战程控交换机的仿真训练功能，可仿真野战程控交换机的开通、设置与操作，极大地方便了教练员教学，使初学人员能够在短时间内掌握野战程控交换机的操作方法、工作原理、维修方法。可缩短训练周期2—3个月，省时省力；解决了基层教员和训练样机严重缺乏的问题。
采用Delhi与ACCESS数据库技术，设计了维修训练平台配套的软件系统，具有电路原理图、印制板电路图、器件位置图、电路板实物图、故障诊断流程图查询功能；电原理图查询导航、计算机辅助教学、故障诊断定位、数据库添加等功能。维修人员可以根据需要随时调用，并在专家诊断系统的指导下进行故障定位；也可以通过电原理图、印制板电路图等查询系统，快速查阅所需的电路图帮助维修。通过在线检测数据和维修知识辅助支持，野战条件下机线设备修复时间平均能缩短1小时以上，装备维修技术保障能力显著提升。
维修训练平台采用了优化设计技术，减少了器件，降低了成本，缩小了体积，减轻了重量，耗电量小。在铃流电路的设计上，改变了传统的设计思路，采用DC-AC铃流产生模块设计，平时不需要产生铃流时，CPU控制线无控制信号，铃流无输出；在需要产生铃流信号时，由CPU发出控制信号，铃流产生模块工作，输出25Hz、90V的铃流信号，使电路体积更小，性能更稳定，操作更灵活；译码电路采用了可编程逻辑阵列器件设计，减少了器件用量，降低了成本，提高了工作可靠性。
采用了模块化设计，检测功能独特，系统抗干扰能力强，适合野战条件下应用。系统采用了我军首创专用的DCP收发模块、铃流检测模块、拨号音检测模块和A/D差分电路设计，实现了DCP信令电路、铃流产生电路、拨号音电路和电源板输出电路故障的自动诊断。控制电路采用了菲利普公司的工业级单片计算机，外加看门狗电路，使系统抗干扰能力更强，适合野战条件下使用。