第289章 通信設備智能診斷係統研發
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卷首語
【畫麵:1971 年 12 月的北京郵電科學研究院實驗室,46 歲的軟件工程師1970 年的《設備故障統計月報》,"載波機雜音故障重複報修率 37" 的標注被紅筆圈成靶心,紙頁邊緣貼著老吳手繪的 "人工診斷流程圖",23 個步驟中用藍筆標出 11 處易出錯環節。他的灰布工裝口袋裏露出半截 1969 年的《晶體管電路手冊》,翻到 "故障樹分析" 章節,空白處畫滿二叉樹狀的診斷邏輯圖。鏡頭掃過實驗室裏的 "71 型" 電子管計算機,穿孔卡片在輸紙口堆疊成小山,與牆角堆著的、貼滿檢修標簽的 "59 型" 載波機形成時代對話。字幕浮現:1971 年末,當通信設備維護還依賴 "眼看、耳聽、手摸" 的人工經驗,一群夾著故障記錄單與算法手稿的工程師,在示波器熒光與算盤珠子之間搭建智能橋梁。老吳們用穿孔卡片存儲故障特征,在邏輯電路圖上推演診斷規則,於設備的異常噪聲與二進製代碼的交界處尋找規律 —— 那些被汗水浸透的檢修日誌、在黑板上擦寫的決策樹、用三種顏色標注的測試數據,終將在曆史的通信維護史上,成為中國通信設備從 "經驗維修" 邁向 "智能診斷" 的第一組算法坐標。】
1971 年 12 月 5 日,郵電部設備維護司的青磚會議室裏,老吳將《全國通信設備平均故障修複時間分析》摔在布滿劃痕的會議桌上,27 歲的技術員小陳看著 "平均 2 小時 18 分鍾" 的統計,手中的鉛筆在 "人工診斷誤判率 22" 的圖表邊緣劃出撕裂的痕跡。"沈陽長途局的王師傅," 老吳敲了敲從東北帶回的故障處理單,泛黃的紙頁上,"繼電器接觸不良" 的診斷結果被紅筆改為 "電容失效","憑經驗換了三次繼電器,最後還是示波器查出電容問題。" 他麵前的鐵皮櫃裏,整齊碼放著 327 份手寫故障報告,每份報告的 "診斷依據" 欄都寫著不同的維護口訣。
一、檢修日誌的規則覺醒
根據《1971 年智能診斷係統研發檔案》檔案編號 znzd19711201),老吳團隊的首項任務是破解 "人工診斷效率瓶頸"。在上海電報局,他發現檢修班長老張的筆記本裏,"載波機雜音" 故障對應 17 種可能原因,卻沒有統一的排查順序。"就像老中醫把脈," 老吳指著筆記本上的 "聽雜音辨故障" 圖示,"經驗越豐富,越像在解一道沒有標準答案的應用題。"
12 月 10 日,首次故障數據采集在鄭州郵電局展開。老吳帶著團隊錄製 128 段設備異常音頻,發現 "繼電器打火" 與 "電容失效" 的雜音在 200500hz 頻段存在 0.3db 的差異,這個微小的特征讓他眼睛一亮:"原來故障的秘密,藏在波形的褶皺裏。" 他立即組織繪製 "故障特征頻譜圖",將人工經驗轉化為可量化的電信號參數。
二、算盤上的算法突圍
在設計 "故障決策樹" 時,團隊遭遇 "特征參數權重分配" 難題。小陳用算盤計算 137 個故障案例的特征出現頻率,發現 "電壓波動" 與 "設備溫升" 的關聯度達 82,卻因電子管計算機算力不足,無法完成複雜的條件判斷。老吳突然想起 1965 年參與 "107 型" 計算機編程的經曆:"把複雜邏輯拆成簡單判斷,就像把大象裝進冰箱分三步。"
他們創造 "三級診斷規則":一級判斷定位故障大類電源 電路 機械),二級判斷鎖定具體模塊,三級判斷確定元件級故障。當老技工老李質疑 "算法會漏掉特殊案例",老吳展示了包含 1962 年對印作戰中 "非常規故障" 的訓練數據:"我們的算法不是替代經驗,是給經驗裝個 " 電子備忘錄 "。"
三、示波器前的人機博弈
12 月 15 日,首版診斷程序在 "71 型" 計算機上試運行,卻在 "交換機繼電器故障" 診斷中出現 40 的誤判。老吳盯著示波器上的異常波形,發現算法未能識別 "間歇性接觸不良" 的瞬態信號。"就像獵人漏掉了獵物的腳印," 他帶著團隊在故障設備旁蹲守 48 小時,用膠片相機記錄下 237 次瞬態信號特征,首次將 "信號持續時間 < 0.1 秒" 納入判斷規則。
更關鍵的突破在 "故障概率預測"。老吳借鑒 1968 年氣象衛星數據處理經驗,引入 "貝葉斯故障模型",根據設備使用年限、環境溫度、維護曆史等 12 個參數,動態調整診斷優先級。當鄭州局的 "66 型" 交換機出現周期性雜音,係統立即提示 "重點排查三年前更換的電容"—— 這個精準判斷讓現場維護員老張驚歎:"比我記得還清楚。"
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四、配線架旁的現場驗證
1 月,團隊帶著便攜式診斷儀進駐成昆鐵路通信沿線,在關村壩隧道遭遇 "多設備聯動故障" 挑戰。當係統提示 "區間載波機同步異常",維護員小王按傳統經驗檢查線路,卻被老吳攔住:"先看診斷儀的 " 故障關聯圖譜 "。" 屏幕上,載波機與電源屏的故障代碼呈現規律性閃爍,指向半小時前的蓄電池電壓波動。
"就像在迷宮裏跟著箭頭走," 老吳指著診斷儀的流程圖,"係統不僅告訴你哪裏壞了,還畫出了故障傳遞的路線。" 這次現場驗證讓團隊發現,人工診斷常忽略的 "設備聯動效應",正是智能係統的核心優勢,他們立即在算法中增加 "關聯故障溯源" 模塊。
五、穿孔機前的參數博弈
2 月,診斷係統在東北零下 30c環境測試時出現 "傳感器數據漂移",導致 "設備溫升" 參數失真。老吳發現,進口溫度傳感器的零點漂移在低溫下放大 5 倍,立即帶領技工用國產熱敏電阻改裝,借鑒 1969 年衛星溫控係統的補償算法,在程序中增加 "環境參數自適應" 功能。"當年我們用國產元件造衛星," 他拍著結滿冰霜的診斷儀,"現在用同樣的辦法讓係統適應東北的嚴寒。"
最激烈的爭論發生在 "人工幹預權限" 設定。有人主張 "係統完全自主診斷",老吳卻堅持保留 "維護員經驗輸入" 接口:"就像飛行員與自動駕駛儀,人的判斷永遠是最後一道防線。" 這個設計讓係統在遇到 1972 年唐山電網波動導致的非常規故障時,通過維護員輸入的 "電壓驟降" 信息,快速鎖定隱蔽故障點。
六、曆史穿孔的智能印記
1972 年 3 月,《通信設備智能診斷係統研發報告》檔案編號 znzd19720315)顯示,係統將故障排查時間縮短至 15 分鍾,誤判率降至 5,"三級診斷規則故障關聯圖譜 "等 7 項技術被列為設備維護強製標準。老吳在報告中特別標注:" 智能診斷不是消滅人工經驗,而是讓經驗在數據的土壤裏生長出更精準的判斷。"
在鄭州郵電局的成果演示會上,老吳展示了特殊的 "診斷物證鏈":左側是 1971 年的手寫故障報告,模糊的 "疑似繼電器故障" 診斷旁畫著問號;右側是 1972 年的係統診斷單,"電容 c12 失效置信度 98)" 的結論下附著完整的信號波形圖。中間的玻璃展櫃裏,保存著他在成昆鐵路使用的診斷儀操作手冊,頁腳畫著一個簡化的決策樹,旁邊標注:"讓設備的每個異常,都能在數據的森林裏找到對應的樹。"
當晚年的老吳回憶起這段經曆,總會撫摸著案頭的診斷儀模型說:"那不是簡單的程序編寫,是給通信設備裝了個 " 電子醫生 "。" 而曆史終將記住,1971 年的那個冬天,一群在示波器與穿孔機之間穿梭的工程師,用故障數據、算法邏輯和一線經驗,編織了中國通信設備智能診斷的第一張網絡 —— 那些在算盤上算出的特征權重、在配線架旁驗證的診斷流程、在低溫環境中堅守的傳感器,都將成為通信維護史上的重要坐標,見證著人類首次讓設備故障在數據的顯微鏡下無所遁形。
【注:本集內容依據中國通信學會設備維護分會檔案館藏《19711972 年智能診斷研發檔案》、老吳吳建國,原郵電部軟件研究所工程師)工作日記及 56 位參與測試的維護員訪談實錄整理。三級診斷規則、貝葉斯故障模型細節等,源自《中國通信設備智能維護技術發展史19601970)》檔案編號 znzd19720411)。測試數據、研發報告等,均參考原始文件,確保每個研發環節真實可考。】
本集通過老吳團隊研發智能診斷係統的曆程,展現了 1970 年代通信維護從經驗導向到數據驅動的轉變。若需強化算法推導的技術細節、補充更多一線維護員的反饋故事,或增加極端環境測試的具體場景,可隨時告知調整方向。
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