《远程数据采集系统的可靠性仿真研究》

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1、第43卷第11期东北农业大学学报43(111：129-1322012年11月JournalofNortheastAgriculturalUniversityNOV．2012远程数据采集系统的可靠性仿真研究于嵩，敖长林，陈红光。(1．东北农业大学工程学院，哈尔滨150010；2．东北农业大学理学院，哈尔滨150030；3．东北农业大学水利与建筑学院，哈尔滨150030)摘要：利用以单片机为核心的远程数据采集系统为研究对象，介绍系统的工作原理，并对该系统的失效模式进行了分析，应用故障树分析法建立系统的仿

2、真模型，并利用MonteCarlo方法进行可靠性仿真，得到系统的可靠度、平均故障间隔时间、基本部件模式重要度等可靠性指标；利用仿真结果，对系统的失效情况进行分析，得到的研究结论为提高远程数据采集系统的可靠性、维修陛和维修策略提供参考依据。关键词：远程数据采集系统；可靠性；故障树分析法；MonteCarlo仿真中图分类号：$767．5；X172文献标志码：A文章编号：1005—9369(2012)ll一0129—04Remotedataacquisitionsystemreliabilitysimul

3、ation／YuSong’，AOChanglin，CHENHongguang3(1．SchoolofEngineenng，No~heastAgriculturalUniversity,Harbin150030，China；2．SchoolofScience，No~heastAgriculturalUniversity,Harbin150030，China；3．SchoolofWaterConservancyandCivilEngineering，No~heastAgriculturalUnivers

4、ity,Harbin150030，China)Abstract：Thepaperpresentedtheworkingprincipleofaremotedataacquisitionsystembasedonsinglechipmicrocomputerandanalyzedthesystem。Sfailuremodes．Faulttreeanalysiswasusedforestablishingthesystemsimulationmodel，andtheMonteCarlomethodwas

5、usedforreliabilitysimulation．Thesystemreliability，MTBF，modeimpo~anceofbasiccomponents，etc．wereobtained．Basedontheresultmentionedabove，thesystemfailureconditionwasanalyzed，Theconclusionsprovidedareferenceforreliability，maintainabilityandmaintenancestrat

6、egiesofremotedataacquisitionsystem．Keywords：remotedataacquisitionsystem；reliability；faulttreeanalysis；MonteCarlosimulation近年来，随着单片机系统的不断发展，单片远程数据采集系统可以实现数据的实时准确机在精准农业、工业自动化、生产过程控制、智采集和远距离传输，在精准农业中占有重要地能化测试仪器仪表等领域的应用越来越深入。由位，其可靠性高低直接影响测产系统的信息传输于测控系统所处的环

7、境越来越复杂，各种不同形质量，进而影响机器系统的作业效果，研究其可式的干扰都在影响系统的正常运行；有来自系统靠性对农业生产具有重要意义。内部和外部的各种电气干扰，还有系统的结构设本文采用计算机仿真技术对系统进行可靠性计、元器件的选择、安装和制造工艺等因素的影分析，利用故障树分析和蒙特卡罗相结合方法，响，均可降低单片机系统的可靠性，主要表现在对远程数据采集系统进行可靠性仿真，找到影响系统数据采集误差大、控制状态失灵、数据发生系统可靠性的各种不利因素，从而采取相应预防变化等方面。措施。收稿日期：2011

8、-11-24基金项目：国家自然科学基金(71171044)作者简介：于嵩(1976一)，男，讲师，博士研究生，研究方向为系统可靠性、系统仿真。E-mail：yyssggll~ahoo．com．cn}通讯作者：敖长林，教授，博士生导师，研究方向为系统工程、系统可靠性。E-mail：aochanglin@yahoo．corn．en东北农业大学学报第43卷信。系统硬件电路如图1所示。采集模块由模数转1系统工作原理和失效分析换电路、单片机电路、串并转换电路、调制解调电1．1远