儀商導讀：故障診斷是保障裝備全壽命周期綜合的關鍵技術，是提升裝備故障診斷效率精度，提高裝備的完好率和任務成功率的重要環節?；诖?，本文將介紹如何通過國內ATE/ATS（自動測試設備/系統）主流平臺工具TestCenter，實現基于IEEE123標準的自動測試故障診斷功能。

TestCenter簡述

TestCenter是一款專為加速您的測試系統軟件開發而設計的自動測試系統軟件平臺工具，主要應用于測試程序的開發、運行和管理。TestCenter實現了對測試資源、測試程序、測試數據以及測試計劃的無縫集成和統一部署，這將幫助您完成對自己的測試系統軟件從設計開發到執行分析的全面掌控。TestCenter為測試系統軟件的開發、執行與管理提供了一個靈活而強大的基礎框架。

使用TestCenter軟件平臺開發測試系統軟件，您可以快速獲得執行流程控制、報表生成、數據庫存儲等高級功能。TestCenter的強大功能將您的計算機轉變成為一個測試工作站，是您進行測試系統軟件開發的得力工具。

TestCenter具有完全自主的知識產權。2012年，TestCenter入選國防科技工業百項先進工業技術研究推廣應用工程。如圖1所示，為Testercenter的界面，TestCenter可以在多個測試領域中被應用，包括消費類電子產品及武器裝備的電路板級、模塊級、系統級的功能測試與故障診斷。

圖1 Testcenter界面

IEEE1232標準簡介

故障診斷在裝備綜合保障中應用廣泛，為了規范測試診斷過程和實現診斷知識的共享，IEEE制訂了人工智能應用于系統測試與診斷領域的通用標準即IEEE1232標準，也稱作AI-ESTATE標準。通過標準化診斷推理部件推理機的接口，以實現TPS與診斷的分離；通過標準化診斷知識的描述，以達到診斷知識的共享。IEEE1232標準定義的信息模型如圖2所示。

圖2 IEEE1232信息模型

TestCenter故障診斷子系統簡介

故障診斷與ATE伴隨著電子裝備一起誕生、發展和進化。目前應用較多也較為成熟的故障診斷方法主要包括專家系統故障診斷方法、神經網絡故障診斷方法和故障樹故障診斷方法等。經過對幾種故障診斷方法進行分析研究，TestCenter平臺采用基于IEEE1232標準的故障診斷方法。TestCenter開發平臺為診斷程序的開發提供了支持，包括圖形化的故障建模工具、IEEE1232標準的診斷推理機、故障診斷程序開發等。

IEEE1232標準為故障樹分析在內的幾種故障診斷方法建立了相應的診斷信息模型，并指定了兩種格式來描述這些信息模型，使之成為可交換文件。標準還定義了符合IEEE1232標準的診斷推理機。交換文件由推理機解析，對診斷起指導作用。IEEE1232推理機通過服務接口與測試系統交互。推理機只負責診斷推理，測試則由測試系統完成。與傳統的診斷和測試融合在一起不同，診斷模塊（IEEE1232推理機）在不同測試系統間是可互換的。

在故障樹分析時，依照IEEE1232標準生成可交換的診斷信息文件，診斷知識將在不同測試系統間共享。通過嚴格按標準實施推理機的通信接口，就可以實現診斷模塊的移植，達到測試與診斷的分離。

參考IEEE1232標準,TestCenter開發了故障診斷子系統，如圖3所示，TestCenter故障診斷由三部分組成：診斷模型制作器、診斷推理機和診斷程序。

圖3 故障診斷子系統組成結構

診斷模型制作器是一個交互式界面，用于創建、編輯被測件的IEEE1232故障模型文件，模型文件采用標準格式存儲。診斷推理機裝載IEEE1232故障模型文件，并通過標準的服務接口與診斷程序交互。診斷程序是診斷推理機的客戶端，負責啟動診斷推理機。它為診斷推理機提供測試和動作列表，并按推理機請求執行相關操作。診斷程序位于測試系統一端，診斷模型制作器和診斷推理機位于診斷推理系統一端。

自動測試故障診斷實現

利用Testcenter中的故障診斷子系統可以實現基于自動測試的故障診斷功能。以故障樹為例，簡要介紹如下：

第一步：創建一個故障診斷模型；如圖4所示，在Testcenter主程序中，創建一個故障診斷模型，選定該模型并選擇編輯功能，就可以進入故障診斷模型制作器進行故障診斷模型編輯。

圖4 故障診斷模型創建

第二步：編輯故障關系模型；如圖5所示，在診斷模型制作器中，按照IEEE1232定義，將一個診斷系統的基礎元素主要包括：動作（Action）、測試（Test）、維修（Repair）、診斷（Diagnosis）、故障（Fault）等。建模操作人員通過圖形化界面進行建模，從而實現被測模型的診斷信息描述。

圖5 模型關系建立

第三步：編輯故障診斷模型；如圖6所示，這里以故障樹診斷方法為例，通過可視化建模程序，可以完成故障樹的建立。

圖6 故障診斷模型建立

圖7 自動測試故障診斷程序生成

第四步：自動測試故障診斷程序生成；如圖7所示，在完成了故障診斷建模后，就可以實現自動測試故障診斷程序的生成，在生成的程序中對測試TPS進行修改、完善及確認后，自動測試故障診斷程序準備完成。

圖8 自動測試故障診斷執行

第五步：執行自動測試故障診斷；如圖8所示，連接好測試設備與被測件后，通過自動測試故障診斷程序就可以實現自動測試故障診斷，待測試完成后可得到各測試流程的測試信息和故障診斷的結果分析。

總結

作為國內ATE領域中最具代表性的TestCenter，已在中國電科、中國船舶、中國航天等多個軍工集團得到使用，并成功應用于各類項目的科研、生產自動測試中，其七大技術特色包括：

1）開放的軟件體系架構；

2）立即可用的自動測試完整解決方案；

3）可視化組裝式的測試程序開發；

4）豐富可擴展的插件庫；

5）可集成主流編程語言編寫的測試模塊；

6）用戶可定制的報表生成；

7）方便快捷的測試程序發布。

這些特色結合TestCenter內置的基于IEEE1232標準的故障診斷子系統功能模塊，可以很好的解決設備測試中對于故障診斷中關系模型建立、診斷模型編輯、故障診斷程序開發、自動測試結合的需求，實現自動測試故障診斷功能。