CN104344970A

CN104344970A - 一种装备系统故障综合诊断方法及装置

Info

Publication number: CN104344970A
Application number: CN201410539319.1A
Authority: CN
Inventors: 屈津竹; 刘本奇; 张倩倩
Original assignee: No726 Research Institute Of China Shipbuilding Industry Corp
Current assignee: No726 Research Institute Of China Shipbuilding Industry Corp
Priority date: 2014-10-13
Filing date: 2014-10-13
Publication date: 2015-02-11

Abstract

本发明提供了一种装备系统故障综合诊断方法及装置，其将综合诊断技术应用到装备系统，可以实现对装备系统安全、关键功能的重要性能参数和各设备、现场可更换模块状态进行监测，在故障发生时使用在线技术资料并在测试模式下实现对故障的快速检测、隔离，通过故障记录重演功能实时记录并可重演故障诊断情景过程，通过建立的故障资料数据库对故障数据信息、处理方法等相关内容进行记录和存储。本发明能实现经济有效地检测和无模糊隔离装备系统故障以满足任务要求，同时通过记录存储故障信息为以后的测试、维修积累数据和经验，提高装备系统战备完好性、任务成功性和安全性。

Description

一种装备系统故障综合诊断方法及装置

技术领域

本发明属于测试性工程技术领域，尤其是测试性设计技术(综合诊断)在装备系统的应用，具体涉及装备系统故障综合诊断方法及装置。

背景技术

随着装备系统功能的不断的增加，系统结构日益复杂，任何一个微小的故障都可能引发装备系统不正常工作，甚至直接导致装备的损坏，造成不可估量的经济损失和影响任务执行。

传统的装备系统注重功能的实现，测试性技术设计简单，故障定位难，模糊度高，而维修手册不能涵盖全部状况，操作人员查询众多的维修手册也很不方便，面对较复杂的问题经验不足，导致故障诊断时间长、使用和维修保障费用高、维修人力不足等各种问题。另一方面，装备系统经过测试或维修后，工作人员往往在现场以纸质记录作业过程，或者是回单位后填写报告单(或写报告)，故障记录过程不及时甚至不记录，又缺乏故障记录统一标准，结果导致故障记录的随意性和故障数据资料的损失。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，为克服以上的问题，本发明提供了一种装备系统故障综合诊断方法及装置，本发明的技术方案将综合诊断技术应用到装备系统(例如声纳系统、雷达系统、导航系统等)，可以实现对装备系统安全、关键功能的重要性能参数和各设备、现场可更换模块状态进行监测，在故障发生时使用在线技术资料并在测试模式下实现对故障的快速检测、隔离，通过故障记录重演功能实时记录并可重演故障诊断情景过程，通过建立的故障资料数据库对故障数据信息、处理方法等相关内容进行记录和存储。本发明能实现经济有效地检测和无模糊隔离装备系统故障以满足任务要求，提高装备系统战备完好性、任务成功性和安全性。同时，通过记录存储故障信息为以后的测试、维修积累数据和经验。

其中，所述无模糊隔离是指：当故障定位的定位结果指向装备系统的含有非现场可更换模块的多个模块时，通过在装备系统中，令与故障定位的定位结果所指向模块通讯的其它模块进入模拟运行状态，进而开展测试，从而精确地定位出导致故障的现场可更换模块。

根据本发明提供的一种装备系统故障综合诊断方法，包括如下步骤：

步骤1：监测装备系统的设备状态和性能参数；

步骤2：当监测到设备状态故障和/或性能参数异常后，进行故障定位；

步骤3：若故障定位的定位结果仅指向装备系统的某一个现场可更换模块，则提示操作人员更换该现场可更换模块，结束流程；否则，进入步骤4；

步骤4：向操作人员显示与故障定位的定位结果相关的在线技术资料，其中，在线技术资料存储于故障资料数据库中；

还包括如下步骤：

步骤i1：当监测到设备状态故障和/或性能参数异常后，将监测到的故障信息实时记录入故障资料数据库；

步骤i2：当监测到设备状态故障和/或性能参数异常后，将操作人员输入的故障信息实时记录入故障资料数据库；

其中，所述故障信息包括故障诊断情景和/或故障处理过程。

优选地，还包括如下步骤：

步骤5：令操作人员在故障定位的定位结果所指向模块中指定的任一个或任多个模块进入模拟运行状态进行测试；步骤6：接收执行步骤5得到的测试结果，将测试结果与预计结果进行比对，得到仅指向某一个模块的定位结果，若该某一个模块为现场可更换模块，则提示操作人员更换或修理该现场可更换模块，结束流程。

优选地，所述步骤5，包括如下步骤：

步骤5.1：当监测到设备状态故障和/或性能参数异常后，向操作人员提示可能的故障模块，其中，所述可能的故障模块是指故障定位的定位结果所指向的模块；

步骤5.2：根据操作人员所指定模块，向操作人员提示该模块的故障原因与测试说明信息；

步骤5.3：根据操作人员启动测试的指令，将预设的测试要求通过网络发送到操作人员所指定模块令并令该模块进入模拟运行状态。4、根据权利要求2所述的装备系统故障综合诊断方法，其特征在于，所述步骤6包括如下步骤：

步骤6.1：操作人员所指定模块进入模拟运行状态后，向操作人员所指定模块发送预设参数或接收人工输入参数作为测试数据；

步骤6.2：将测试结果与预计结果进行比较判断是否正确，确定测试的模块是否故障。

优选地，还包括如下步骤：

步骤i3：对故障信息进行回放重演。

根据本发明提供的一种装备系统故障综合诊断装置，包括如下模块：

监测模块：用于监测装备系统的设备状态和性能参数；

故障定位模块：用于当监测到设备状态故障和/或性能参数异常后，进行故障定位；

故障判断模块：用于当故障定位的定位结果仅指向装备系统的某一个现场可更换模块时，提示操作人员更换或修理该现场可更换模块；否则，触发在线技术资料提供模块继续执行；

在线技术资料提供模块：用于向操作人员显示与故障定位的定位结果相关的在线技术资料；

还包括如下模块：

第一故障信息记录模块：用于当监测到设备状态故障和/或性能参数异常后，将监测到的故障信息实时记录入故障资料数据库；

第二故障信息记录模块：用于当监测到设备状态故障和/或性能参数异常后，将操作人员输入的故障信息实时记录入故障资料数据库；

其中，所述故障信息包括故障诊断情景和/或故障处理过程。

优选地，还包括如下模块：

隔离模块：用于令操作人员在故障定位的定位结果所指向模块中指定的任一个或任多个模块进入模拟运行状态进行测试；

测试模块：用于接收执行步骤5得到的测试结果，将测试结果与预计结果进行比对，得到仅指向某一个模块的定位结果，若该某一个模块为现场可更换模块，则提示操作人员更换或修理该现场可更换模块。

优选地，所述隔离模块，包括如下模块：

第一提示模块：用于当监测到设备状态故障和/或性能参数异常后，向操作人员提示可能的故障模块，其中，所述可能的故障模块是指故障定位的定位结果所指向的模块；

第二提示模块：用于根据操作人员所指定模块，向操作人员提示该模块的故障原因与测试说明信息；

模拟运行模块：用于根据操作人员启动测试的指令，将预设的测试要求通过网络发送到操作人员所指定模块令并令该模块进入模拟运行状态。

优选地，所述测试模块，包括如下模块：

测试数据发送模块：用于在操作人员所指定模块进入模拟运行状态后，向操作人员所指定模块发送预设参数或接收人工输入参数作为测试数据；

判断模块：用于将测试结果与预计结果进行比较判断是否正确，确定测试的模块是否故障。

优选地，还包括如下模块：

故障重演模块：用于对故障信息进行回放重演。

相对于传统的装备系统测试性设计，本发明有如下的有益效果：

1、故障记录模块和故障资料数据库对可靠性、维修性、测试性和综合保障等工作提供可靠、有效的数据，相对传统的人工记录，既节省成本，减少人力，又保证了数据的真实可靠，提高了准确性和科学性。

2、通过使用在线技术资料可以节省维修人员查找资料时间，从而缩短故障检测、隔离时间，通过故障记录使在线技术资料具备自学习能力，弥补设计人员编制技术资料时所不能涵盖的故障状态；

3、通过本发明提供的装置集中显示设备故障，并进入测试模式可以实现快速定位故障，极大的缩短维修时间，减少维修人力及其他保障资源，降低寿命周期费用，提高维修工作效率，同时也使维修操作规范化。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是装备系统故障综合诊断装置的工作流程图。

图2是实施例故障定位后给出的可能故障模块示意图。

图3是实施例显示装置故障原因与测试说明信息示意图。

图4是实施例信号处理设备故障原因与测试说明信息示意图。

图5是实施例基阵故障原因与测试说明信息示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

根据本发明提供的装备系统故障综合诊断方法，包括工作模式和测试模式两个阶段，其中，工作模式阶段包括步骤1-4，测试模式阶段包括步骤5-6，在维修工作(包括更换、修理等工作项目)结束后，操作人员根据实际需要选择是否进入工作模式阶段。具体地，各个步骤如下：

步骤1：监测装备系统的设备状态和性能参数；

所述设备状态和性能参数包括装备系统中的各模块(包括现场可更换模块)的状态，还包括装备系统的安全、关键功能的重要性能参数；

步骤2：当发生故障报警，即监测到设备状态故障和/或性能参数异常后，进行故障定位；

步骤3：若故障定位的定位结果仅指向装备系统的现场可更换模块，则提示操作人员更换或修理该现场可更换模块，结束流程；否则，表明定位结果指向含有非现场可更换模块的多个模块，此时由于还不能精确地进行故障定位，因此进入步骤4；

步骤4：向操作人员显示与故障定位的定位结果相关的在线技术资料；操作人员参阅技术资料后，启动步骤5；

步骤5：在装备系统中，令与故障定位的定位结果所指向模块通讯的其它模块进入模拟运行状态；即，将故障定位的定位结果所指向模块进行隔离；

步骤6：接收测试数据，将测试结果与预计结果进行比对，得到仅指向现场可更换模块的定位结果，提示操作人员更换或修理该现场可更换模块，结束流程。

还包括如下步骤：

步骤i3：对故障信息进行回放重演；

其中，所述故障信息包括故障诊断情景和/或故障处理过程。

步骤i1-i3的执行顺序由操作人员的需要可以任意执行，并非一定要顺次执行。从发现设备状态故障或性能参数异常开始，本领域技术人员可以选择开始记录故障信息及处理方法等信息录入故障数据资料库，因此，在图1中，用点划线表示故障诊断情景记录开始执行的时机可以发生在故障报警和性能参数异常之后，但操作人员根据需要可以改变该时机，均在本发明的保护范围之内。

进一步地，可以将本发明应用于声纳系统。例如，某声纳系统船上设备和基阵按要求进入任务工作状态，本发明提供的方法进入工作模式阶段，本发明提供的方法监测到信号处理设备DSP板故障，此时操作人员还不能得知是要更换哪个模块，因此，操作人员打开在线技术资料库，按照该设备维修手册，先关闭信号处理设备电源，拆卸并更换DSP板备板。重启信号处理设备，DSP板状态显示正常。在发生故障和故障处理过程中，操作人员发现DSP板报警故障即选择第一故障信息记录模块和/或第二故障信息记录模块开始记录故障，待更换备板完成，本发明提供的方法显示状态正常，此时停止记录。其中，可以采用在操作界面弹出故障信息记录表的形式来接收操作人员输入的故障信息，如表1所示：

表1 故障信息记录表

该表1要求操作人员将故障设备/模块名称、故障发生的日期时间、故障检测时间、故障隔离时间、故障诊断的方法、故障模式和故障原因、故障发现人、故障维修人员、故障验证人员等信息录入故障资料数据库。至此，该故障诊断及处理过程结束。

下面对本发明提供的方法在测试模式下的过程进行举例，具体如下：

某声纳系统船上设备和基阵按要求进入任务工作状态，本发明提供的方法进入工作模式阶段，本发明提供的方法监测到基阵纵摇横摇数值异常，弹出如图2的界面(内容不尽详实，只为展示本方法)，提示可能的故障模块，如图2。

隔离过程如下：

操作人员点击各可能的故障模块按钮，提示“故障原因与测试说明”，如图3～5，根据提示可以人工选择进入故障模块测试过程。

测试数据的输入过程如下：

如测试显示设备，点击“测试”按钮，如图3，输入纵摇横摇值分别为10，15。

如测试信号处理设备，点击“测试”按钮，如图4，本发明提供的装置自动将预设的测试要求通过网络发送到信号处理设备相对应的模块令其进入模拟运行状态，根据预设参数进行测试的。

测试结果的对比过程如下：

如测试显示设备，查看显示界面，若纵摇横摇值分别为10，15，则表示该模块正常，否则，表示该模块故障。

如测试信号处理设备，若接收到的测试结果与本发明装置已预设对应的预计结果一致表示该模块正常，否则，表示该模块故障。

当测试结果与预计结果不一致时，定位得到现场可更换模块的过程如下

按照该设备维修手册，先关闭设备电源，拆卸并更换故障模块备板。重启设备，进入工作模式，状态显示正常。在发生故障和故障处理过程中，操作人员即选择第一故障信息记录模块和/或第二故障信息记录模块开始记录故障，待更换备板完成，本发明提供的方法显示状态正常，此时停止记录。其中，可以采用在操作界面弹出故障信息记录表的形式来接收操作人员输入的故障信息，如表1所示。

在此例中，基阵故障需要选择专用测试仪配合进行故障诊断，其他测试步骤同上。

上面对本发明提供的方法进行了详细描述，接下来对本发明提供的与所述方法对应的装置进行描述。

根据本发明提供的装备系统故障综合诊断装置，包括如下模块：

监测模块：用于监测装备系统的设备状态和性能参数；

故障判断模块：用于当故障定位的定位结果指向装备系统的单个现场可更换模块时，提示操作人员更换或修理该现场可更换模块；否则，触发在线技术资料提供模块继续执行；

测试模块：用于接收执行隔离模块得到的测试结果，将测试结果与预计结果进行比对，得到仅指向某一个模块的定位结果，若该某一个模块为现场可更换模块，则提示操作人员更换或修理该现场可更换模块；

所述装备系统故障综合诊断装置还包括如下模块：

故障重演模块：用于对故障信息进行回放重演；

所述隔离模块，包括如下模块：

模拟运行模块：用于根据操作人员启动测试的指令，将预设的测试要求通过网络发送到操作人员所指定模块并令该模块进入模拟运行状态。

所述测试模块，包括如下模块：

第一信息记录模块，第二故障信息记录模块和故障重演模块让操作人员对故障数据信息、处理方法等相关内容进行记录和重演，为以后测试、维修提供数据和经验；

其中，所述故障信息包括故障诊断情景和/或故障处理过程，技术资料库模块用于存储装备系统及其设备使用维修说明书，故障模式影响分析报告，维修工作分析报告，操作维修人员培训资料等相关技术文件、要求等；

通过以上分析，可以看到由于有在线技术资料辅助，维修人员能够方便地按要求进行维修操作，减少维修操作的随意性，提高设备安全。通过综合诊断方法的运用，提升了故障检测和隔离能力，提高了维修工作效率。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims

1.一种装备系统故障综合诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：监测装备系统的设备状态和性能参数；

还包括如下步骤：

其中，所述故障信息包括故障诊断情景和/或故障处理过程。

2.根据权利要求1所述的装备系统故障综合诊断方法，其特征在于，还包括如下步骤：

步骤5：令操作人员在故障定位的定位结果所指向模块中指定的任一个或任多个模块进入模拟运行状态进行测试；

步骤6：接收执行步骤5得到的测试结果，将测试结果与预计结果进行比对，得到仅指向某一个模块的定位结果，若该某一个模块为现场可更换模块，则提示操作人员更换或修理该现场可更换模块，结束流程。

3.根据权利要求2所述的装备系统故障综合诊断方法，其特征在于，所述步骤5，包括如下步骤：

步骤5.3：根据操作人员启动测试的指令，将预设的测试要求通过网络发送到操作人员所指定模块并令该模块进入模拟运行状态。

4.根据权利要求2所述的装备系统故障综合诊断方法，其特征在于，所述步骤6包括如下步骤：

5.根据权利要求1所述的装备系统故障综合诊断方法，其特征在于，还包括如下步骤：

步骤i3：对故障信息进行回放重演。

6.一种装备系统故障综合诊断装置，其特征在于，包括如下模块：

监测模块：用于监测装备系统的设备状态和性能参数；

还包括如下模块：

其中，所述故障信息包括故障诊断情景和/或故障处理过程。

7.根据权利要求6所述的装备系统故障综合诊断装置，其特征在于，还包括如下模块：

测试模块：用于接收执行隔离模块得到的测试结果，将测试结果与预计结果进行比对，得到仅指向某一个模块的定位结果，若该某一个模块为现场可更换模块，则提示操作人员更换或修理该现场可更换模块。

8.根据权利要求7所述的装备系统故障综合诊断装置，其特征在于，所述隔离模块，包括如下模块：

9.根据权利要求7所述的装备系统故障综合诊断装置，其特征在于，所述测试模块，包括如下模块：

10.根据权利要求6所述的装备系统故障综合诊断装置，其特征在于，还包括如下模块：

故障重演模块：用于对故障信息进行回放重演。