CN103439113A - 一种基于链表结构的故障诊断方法 - Google Patents

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陈琳
王正
沈锡江
俞春生
梁爽
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Abstract

本发明公开了一种基于链表结构的故障诊断方法，包括如下步骤：步骤一，设计故障系统的数据结构；步骤二，设计用户操作编辑故障节点界面，并且做到输入数据与节点参数存储的同步；步骤三，设计表格形式的故障条件浏览界面，供用户浏览及进行修改删除操作；步骤四，同过读取配置文件预设置通道数据值，方便用户对故障条件中通道数据的添加和编辑；步骤五，分别编辑添加故障条件至满意，即可进行试验。本发明具有良好的数值准确性、可编辑性以及广泛的应用性，特别是在试验环境多变和故障条件经常变化的条件下，该系统将会有良好的实用前景。

Description

一种基于链表结构的故障诊断方法
技术领域
本发明涉及的是一种用故障诊断方法，具体是一种基于链表结构的故障诊断方法。 
背景技术
目前随着液体火箭发动机试验种类不断增加，试验的条件要求变得多种多样，而且试验过程的要求也越来越高。这些试验不仅要求系统具有故障诊断的功能，而且往往由于具有多通道的参数造成故障条件的复杂与多变。 
以往的故障诊断系统往往只具有静态的故障引发条件，用户只能够通过修改系统底层代码来改变之前过时的故障。为了规避这一缺陷并且能够实现试验测控系统的多通道过程故障检验自动化，使得故障检验具有用户现场可编辑功能，故开发自动可编辑故障诊断系统来满足整体系统设计的需求。 
发明内容
本发明的目的在于克服现有故障诊断技术中的不足，提出一种普适性基于链表结构的可编辑故障诊断方法。 
本发明是通过以下技术方案实现的： 
一种基于链表结构的故障诊断方法，其特征在于，包括如下步骤： 
步骤一，设计故障系统的数据结构； 
步骤二，设计用户操作编辑故障节点界面，并且做到输入数据与节点参数存储的同步； 
步骤三，设计表格形式的故障条件浏览界面，供用户浏览及进行修改删除操作； 
步骤四，同过读取配置文件预设置通道数据值，方便用户对故障条件中通道数据的添加和编辑； 
步骤五，分别编辑添加故障条件至满意，即可进行试验。 
2.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤1中故障系统的数据结构为链表结构。 
3.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤2中的故障节点界面上包含的逻辑符号包括与、或；计算符号包括大于、小于、加、减、乘和除；认可的语法包括以下类型： 
（1）A<X1;（单通道数据） 
（2）A-B>X2;（多通道数据） 
（3）A+B<X4&&C>X5||D>X6。（多通道数据以及复杂逻辑） 
其中A、B、C、D分别表示通道1、2、3、4的数据，X1、X2、X3、X4、X5、X6表示不同的常量。 
4.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤2中设计用户操作编辑故障节点界面时包括每个故障引起的原因，相对应的排障措施和利于以后故障出现后的应急处理措施。 
5.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤2中做到输入数据与节点参数存储的同步的原理是：在输入故障条件的同时读入每一个输入的信息，将计算符号，逻辑符号、通道信息以及比较的常量值都以数组的形式写入该条件相对应链表节点的数组中。每一个节点中都包含了全部的故障条件信息； 
在每一个时间点读入各个通道的数据的同时，通过对故障条件链表的遍历以及对链表节点中的条件语句的分析来检测当前时刻是否 出现故障。 
6.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤3中的故障条件浏览界面内容包括故障的类型，故障条件的数学表达式、故障产生原因分析和预期排障措施，在每个故障描述后设置故障删除和故障编辑，方便用户对于现有故障进行的操作。 
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果： 
现有的故障诊断技术虽然已经具备了较高的精确度，可以满足在试验环境变化较小的情况要求，但是其本身具有的现场故障条件不可编辑性、系统适应能力的欠缺以及诊断系统的不可复用的局限。这不仅增加了现场试验调试的复杂度，而且造成了由于故障条件变化带来的重编辑代码的成本损失。本发明可以在各种试验条件下灵活的调整既有的故障引发条件。其强大的故障的可编辑、删除以及添加的能力使得它在保证了精度要求的前提下，降低了环境或者试验要求变化所带来的影响，提高了代码的可复用性，节约了再设计成本，因此在具有多数据复杂逻辑的故障诊断试验应用中有着广泛的应用前景。 
附图说明
图1为本发明中的故障条件结构原理示意图； 
图2为本发明故障诊断系统流程图； 
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。 
实施例 
本实施例为对试验过程自动化、试验数据自动管理、对试验过程 和数据可靠性、故障诊断精确性都有较高要求的基于数据库的试验数据仿真评估系统。 
本系统主要由数据服务器、控制服务器、控制客户端、采集客户端共用网络交换机进行控制、检测、采集、数据及数据库访问等。 
数据服务器通过网络，将大量试验数据及结果、评估数据、数据标定表、数据修正表、算法文件进行存储管理。它的主要功能有：试验人员信息管理、试验人员权限管理、试验结果数据文件存储、试验评估结果文件存储、数据标定表存储、数据修正表存储、数学模型及计算公式存储、文件上传下载、SQL数据库查询。 
控制客户端，通过TCP/IP、FTP协议，对数据库服务器，进行用户登录、试验选择、设备转接、试验过程控制、数据采集、试验数据上传下载。同时，通过USB6225控制检测客户端，对试验通道检测，并将信号通过USB6225采集过来。再者，对采集客户端采集过来的信号进行故障诊断。 
控制服务器，通过信号采集控制卡NI6221产生检测用标准信号，经由开关矩阵NI2530，对测试通道进行检测。并将要采集的通道信号传送到控制服务器。 
采集客户端，通过采集器NI6009对经由开关矩阵传送来的传感器信号和外部传感器信号，进行数据采集，并通过网络文件共享的方式，将数据传送至控制客户端。 
数据服务器：采用HP616659-AA1网络服务器。 
控制服务器，采用NI嵌入式系统PXI-1031，并装载有采集控制卡NI6221、开关矩阵NI2530、采集控制卡NI6221接线端子盒。 
控制客户端采用Panasonic工业控制计算机CF-53和采集控制器USB6225。 
采集客户端采用Panasonic工业控制计算机CF-53和采集控制器USB6009。 
本实施例故障诊断设计包括以下步骤： 
步骤一，设计如图1所示的故障系统的数据结构。 
步骤二，设计用户操作编辑故障节点界面，并且做到输入数据与节点参数存储的同步。 
综合考虑本实验中的参数多样性以及逻辑的复杂程度，沿用之前设计界面即可。 
步骤三，设计表格形式的故障条件浏览界面，供用户浏览及进行修改删除操作。 
步骤四，同过读取配置文件预设置通道数据值，方便用户对故障条件中通道数据的添加和编辑。 
根据实验要求加入配置文件中的信息如下所示： 
Ch    Name    Unit 
Dev1/ai1   F      N 
Dev1/ai2     Pc     MPa 
Dev1/ai3   I     V 
Dev1/ai4   T1    C 
通过预读取配置文件，实现编辑语句中以及参数名称和文件中对应。 
步骤五，分别编辑添加故障条件至满意，即可进行试验。 
值得注意的是，所述步骤1中故障系统的数据结构为链表结构。 
值得注意的是，所述步骤2中的故障节点界面上包含的逻辑符号包括与、或；计算符号包括大于、小于、加、减、乘和除；认可的语法包括以下类型： 
（4）A<X1;（单通道数据） 
（5）A-B>X2;（多通道数据） 
（6）A+B<X4&&C>X5||D>X6。（多通道数据以及复杂逻辑） 
其中A、B、C、D分别表示通道1、2、3、4的数据，X1、X2、X3、X4、X5、X6表示不同的常量。 
值得注意的是，所述步骤2中设计用户操作编辑故障节点界面时包括每个故障引起的原因，相对应的排障措施和利于以后故障出现后的应急处理措施。 
值得注意的是，故障诊断流程如图2所示，所述步骤2中做到输入数据与节点参数存储的同步的原理是：在输入故障条件的同时读入每一个输入的信息，将计算符号，逻辑符号、通道信息以及比较的常量值都以数组的形式写入该条件相对应链表节点的数组中。每一个节点中都包含了全部的故障条件信息，在每一个时间点读入各个通道的数据的同时，通过对故障条件链表的遍历以及对链表节点中的条件语句的分析来检测当前时刻是否出现故障。 
此外，所述步骤3中的故障条件浏览界面内容包括故障的类型，故障条件的数学表达式、故障产生原因分析和预期排障措施，在每个故障描述后设置故障删除和故障编辑，方便用户对于现有故障进行的操作。 
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 

Claims (6)

1.一种基于链表结构的故障诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，设计故障系统的数据结构；
步骤二，设计用户操作编辑故障节点界面，并且做到输入数据与节点参数存储的同步；
步骤三，设计表格形式的故障条件浏览界面，供用户浏览及进行修改删除操作；
步骤四，同过读取配置文件预设置通道数据值，方便用户对故障条件中通道数据的添加和编辑；
步骤五，分别编辑添加故障条件至满意，即可进行试验。
2.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤1中故障系统的数据结构为链表结构。
3.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤2中的故障节点界面上包含的逻辑符号包括与、或；计算符号包括大于、小于、加、减、乘和除；认可的语法包括以下类型：
（1）A<X1;（单通道数据）
（2）A-B>X2;（多通道数据）
（3）A+B<X4&& C>X5||D>X6。（多通道数据以及复杂逻辑）
其中A、B、C、D分别表示通道1、2、3、4的数据，X1、X2、X3、X4、X5、X6表示不同的常量。
4.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤2中设计用户操作编辑故障节点界面时包括每个故障引起的原因，相对应的排障措施和利于以后故障出现后的应急处理措施。
5.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤2中做到输入数据与节点参数存储的同步的原理是：在输入故障条件的同时读入每一个输入的信息，将计算符号，逻辑符号、通道信息以及比较的常量值都以数组的形式写入该条件相对应链表节点的数组中。每一个节点中都包含了全部的故障条件信息；
在每一个时间点读入各个通道的数据的同时，通过对故障条件链表的遍历以及对链表节点中的条件语句的分析来检测当前时刻是否出现故障。
6.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤3中的故障条件浏览界面内容包括故障的类型，故障条件的数学表达式、故障产生原因分析和预期排障措施，在每个故障描述后设置故障删除和故障编辑，方便用户对于现有故障进行的操作。
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