浅析基于面向对象技术开发液压系统智能故障诊断系统的方法

　　目前信息技术、虚拟仪器技术和面向对象技术等的发展，推动着工程机械故障检测诊断与维修技术向着信息化、智能化的方向发展。检测信息量的增加和诊断算 法的智能化导致现代软件工程的复杂程度不断提高，传统的基于过程分析的故障分析与维修系统的开发方法很难准确描述故障诊断系统等的需求，也阻碍了数据融合 等新型数据处理分析方法的实际应用，这些都导致了故障诊断软件体系结构的复杂低效和系统开放性的不足，面向对象的开发技术通过故障诊断的对象模型给出问题 构造解决方案的基础，并通过模型与现实世界的不断反复得出一个更健壮、灵活的系统[1]。

　　由于液压系统结构与工作原理都比较复杂，其故障的发生往往牵涉到机械、电子、自动控制等环节，所以液压系统故障的状态监测、故障的诊断等都比较困难。我们 在分析和设计这类复杂系统的故障检测系统时往往是基于过程的或面向算法的，如采用流程图等，但是在许多应用程序中，由于系统要处理的检测量和智能算法的应 用，使得处系统理的数据对象的复杂性会大大影响问题的整个复杂性[2]，软件系统的设计和实现时相当困难。编程语言的开发完善了产业化软件系统的发展，面 向对象的编程语言的开发使问题迎刃而解。本文基于面向对象技术，结合 UML 和Rational Rose 对采用了集成传感器的液压系统的故障诊断系统进行分析、设计，为系统的编程实现初步建模。

　　1 UML 和 Rational Rose 简介

　　统一建模语言 UML 是通过对早期面向对象研究和设计方法的进一步扩展得来的，集 OOSE 方法、BOOCH 方法和 OMT 方法之长对建模语言提供了多方面的支持。1997 年 UML 被 OMG 采纳为基于面向对象技术的建模语言标准。

　　Rational Rose 是美国 Rational 公司的最新产品，是一个面向对象的设计工具。它对 UML 提供了较好的支持，是 UML 建模语言实现最好的 CASE 工具之一。Rose 用一系列静态或动态的视图和模型对软件设计的各个过程进行描述，同时提供从模型到软件到模型的生产和析取的双向过程。

　　2 液压系统故障分析

　　供油回路是液压系统工作的动力源，主要由液压油箱、双联齿轮泵、安全阀等组成，来自油箱的液压油经溢流阀至工作回路；再经截止阀返回油箱。当某一回路停止工作时，从双联齿轮泵两输出口的压力油经安全阀自动卸荷，液压油返回油箱。其工作原理如图 1 所示。

　　供油回路主要用于给各工作回路提供压力油。从视觉上除了漏油之外并不会有别的故障征兆，因此不作为诊断的初始出发点。供油系统出现故障后，导致的直接后果 将是提供给工作回路的压力油压力过高或不足，或者流量不足，由此使得工作回路工作不正常，最终在执行机构上表现出明显的故障特征。因此，在供油回路中只需 分析导致油压过高、不足以及流量不足的原因。