魏浩博

（中国电子科技集团公司第十八研究所，天津 300074）

设备故障不仅会对企业生产造成负面干预，同时也会影响到企业单位在市场的声誉。而建立一个完善的设备维修资源调度系统，可以提高维修信息在技术人员之间的流通性与共享性[1]。当终端设备出现故障时，技术维修人员可以直接通过调度系统数据库的方式，对故障信息进行检索，通过此种方式便可以实现在最短时间内的设备故障的修复。同时，系统数据库存储了大量故障诊断数据、设备故障动态评估数据，通过调用这些数据，可以实现对设备运行状态的实时获取，从而在设备运行出现故障问题前，对其进行养护与维修处理，避免由于设备故障影响生产工作的有序进行。

1 硬件设计

1.1 维修资源交互接口

为了提供系统运行一个安全可靠的环境，选择维修资源交互接口作为系统硬件的主要构成，此接口的供货商为AFIEEE电子生产单位，选择型号为CY5240-B85 的低耗能PG01 系列接口[2]。接口采用16.0 位PG 平台设计而成，在系统的CPU 端，接口集成了单片机芯片，可以为系统运行提供数字化编程技术、传输模拟技术等，并且接口内芯片与多个功能分区具有一定连通性，可实现对设备维修资源的实时交互。接口构成结构如图1 所示。

图1 维修资源交互接口结构

按照上述图1 中内容，设计自动调度系统中多个交互接口的布设与位置，通过此种方式，对系统展开设计与研究，可以在很大程度上实现对系统开发与后期运维成本的节约。并且，在设计接口过程中，可将其作为多个功能模块的衔接节点，例如，使用接口连接系统与终端操作平台、使用接口连接通信设备与硬件接口等。但在连接系统硬件与接口的过程中，应当注意不可对接口的部署进行多次安装，也不能随意调整硬件通信链路之间的资源，避免资源信息在交互过程中出现数据的错乱。

1.2 A/D 实时转换电路

在完成对系统硬件接口的设计后，选择欧美国家进口的A/D 转换器，作为数据传输与资源调度的核心装置，此设备由单片12.0 位数据构成，相比常规的转换器，此转换器内部增设了双极电路，可用于对显片的实时转换。在实际应用中，此种设备具有能耗低、外接元件少、结构简单、精度较高等优势[3]。电路终端通过阻容获取信息，此时获取的信息属于模拟量，转换器将此时终端的模拟量转换成数字信号量，进行同步信号传输与控制。当电路完成对信息的采样后，信号将通过电路传输到单片机终端，此时终端便可以从单片机对资源进行对应的读取或识别操作。

2 软件设计

2.1 基于信息化技术设计设备维修资源传输路径

构建信息化传输模型的方式，使所有与设备维修相关的资源均匀分布在终端数据库内[4]。此时，可将资源分布通过一个具有连通性的堆栈数组表示：G=（E，V），其中G 表示为堆栈数组；E 表示为资源分布；V 表示为传输节点。在此基础上，使用v0表示调度资源在系统内的传输路径，假定终端资源数据库的网络拓扑结构为三层架构模式，对应的三层分别表示为A、B、V，则三者的关系可以表示为如下公式：

公式中：Sj表示为在资源调度集合中的第j 种资源；Sink 表示为数据库调度资源节点k，其中k 的取值范围在[1，L]范围内；L 表示为数据库调度资源的边界条件。在完成对维修资源的相关描述后，可定义传输节点V 为一个数组集合，针对其中任意一个数据，均可以通过空间调用的方式进行信息化计算，因此也可以认为每一个调度的资源，均有一条指定的传输信道。为了确保资源传输过程的稳定性与安全性，需要在每个传输信道中进行调度集合路径波特率的设定，只有信道传输满足条件，才能进行资源的传输。信道传输条件的表达式如下。

公式（4）中：q 表示为资源的信息化传输量；c 表示为传输信道波特率；d 表示为单条传输信道的资源分布量；i'表示为非密电脑中的空间传输信道。当传输路径满足此种条件时，应当同步对传输路径的畸变幅度进行调整，只有多个条件均可满足电脑前端传输需求时，才能在系统中开放此条路径，用于传输设备维修资源。

2.2 设备维修资源干扰信号传输处理

综合上述设计成果，对传输过程中的异常信号进行抑制处理，致力于通过此种方式，保障信息化环境下资源调度的安全性。在此过程中，需要给定一个多源异构资源的调度集合，以上述集合G 为例，按照线性均衡控制的方式，进行信息传输的规划。基于信息化环境下，调度指令的传输应当按照网络节点分布进行发送，根据节点的分布，可以得到一个输出信号源的集合。对集合的描述可通过如下计算公式实现。

公式（5）中：sm（t）表示为设备维修资源m，在t 周期内，传输信号源的集合；f0表示为信息化环境下的干扰源；τm表示为资源m 的调度量；θ 表示为干扰信号对调度资源传输路径的偏移影响。在完成上述相关工作后，将调度资源进行集成处理，集成后输出调度行为在实施过程的交叉区域，以此作为设备维修资源传输中的干扰信号。因此，要对干扰信号抑制，可以此为依据执行控制工作。

2.3 查找并下发资源自动调度指令

利用本文系统查找并下发资源自动调度指令。将上述设计的设备维修资源传输路径结构作为基础，所有的调度分析均应在此基础上完成，因此在本文调度系统当中，采用自动控制方法，按照下述步骤实现对其资源自动调度指令的查找与下发。

首先，将利用自动控制技术对本文调度系统最终输出的调整参数进行自动控制，将存在故障问题的设备开关、电源等结构设置为W，连接开关、电源等结构的线路设置为C，将其看作节点之间的相互连接关系，以此根据上述定义得出调度网结构的表达式为：

公式（6）中：l 表示为设备维修资源自动调度网；E 表示为与设备连接的电源，WE 表示为两个节点之间或根节点之间存在线路连接。

其次，在本文系统对设备需要进行维修的节点进行搜索时，构建一个搜索点数组，利用自动控制技术对需要进行调度的任务进行自动搜索。针对设备维修资源的实际情况进行分区处理，并且保证在每一个区域范围内均存在均衡的维修资源。

最后，根据不同调度值，对设备维修资源区域进行划分，并利用自动控制技术对分区进行适时调整，对完成解码后的某一任务当中的所有子任务时间进行设置，根据时间分配结果实现对设备维修资源的自动调度。

3 实验论证分析

在完成对系统硬件结构与软件功能设计的基础上，提出了如下所示的对比实验，为了确保设计的系统具有一个相对适宜的操作环境，需要在实验前，对系统操作的前端与后端环境进行布设。

为了确保此次实验的对比结果数据具有一定真实性，选择非密电脑作为系统的终端操作环境。在此基础上，使用本文系统与基于云计算的调度系统，对系统内数据库资源进行实时调度，记录在调度不同任务时的传输耗时。计算结果如表1 所示。

表1 对比实验结果

综合上述实验结果可知，本文系统与传统系统仅在调度小型任务量的任务时，响应耗时相同，随着任务量的提升，传统系统在运行中存在调度时延高的问题越来越显著。

4 结论

综上所述，本文以非密电脑运行环境作为系统的支撑环境，基于信息化技术在系统设计中的应用，从硬件与软件两个方面，对资源自动调度系统进行开发，以此为生产设备运行故障的维修与养护提供充足的资源支撑。