CN105527506A - 一种智能故障报文检测系统及其发送方法 - Google Patents

Abstract

随着民用航空机载电子技术领域的发展以及系统的复杂度不断提高，高集成度和小型化电子设备造成了故障源和故障信息数量增加，如何高效可靠地将飞机各系统故障信息进行检测和上报是机载中央维护实现的技术关键之一。本发明给出一种从故障数据报文中检索故障变化、提取故障代码、标记故障时间并打包发送的技术方法。该方法通过建立故障簇存储、故障索引表、变化掩码实现变化故障的自动检测和编码提取，将故障信息集中表述在故障索引表中，当故障信息发生变化时，仅需要对故障索引表进行变化调整，而整个检测发送模块不需要发生变化。因此该方法具有易于更改、稳定可靠的特点，对于大规模故障数据的处理，凸显了其实用效果。

Description

一种智能故障报文检测系统及其发送方法

技术领域

本发明属于快速故障检测发送技术，涉及一种智能故障报文检测发送方法。

背景技术

针对新型飞机航空电子系统对系统故障检测率的要求，中央维护系统快速发展，新型嵌入式系统故障检测率较传统系统明显提升，大量的飞机系统故障需要发送至中央维护系统记录存储以备维护时使用。中央维护系统需要记录机载各计算单元检测到的故障，并且实时监测故障的变化情况，将这些故障现象结合变化时间，以及当时的系统环境记录在案。这样如何快速的在海量故障数据中检测出发生变化的故障，提取出变化时间？这给当前中央维护的系统的功能开发提出了挑战。

传统方法一般针对每个具体故障信号进行变化判断，同时加入系统时间状态信息，对于当大量故障信息处理，处理流程复杂；并且面对海量故障数据库频繁变化时，对检测设备本身软件更改量巨大，带来繁重工作量，代码不可移植复用。

本发明给出一种从故障数据报文中检索故障变化、提取故障代码、标记故障时间并输出发送的技术方法。该方法通过建立故障簇存储、故障索引表、变化掩码实现变化故障的自动检测和编码提取。该方法将故障信息集中表述在故障索引表中，当故障信息发生变化时，仅需要对故障索引表进行变化调整，而整个检测发送模块不需要发生变化。因此该方法具有易于更改、稳定可靠的特点，对于大规模故障数据的处理，凸显了其实用效果。

发明内容

本发明的目的是提出一种智能故障报文检测发送方法方法。该方法可以检测出故障数据库中发生变化的故障，并提取出故障编码、发生时间以及系统状态。用于检测设备将变化的故障及其当时环境记录并发送给上层中央维护系统。

本发明的技术解决方案

1，一种智能故障报文检测系统，其特征是：

本系统包括三个功能模块，分为：(1)故障比较器(2)故障存储器(3)检测发送机，其中：

故障比较器，用于新故障字的接收以及将接收的故障字与存储器中的旧故障字进行比较，并计算出表征新旧故障字之间的差异的变化掩码，并将新故障字替换存储器中的旧故障字；

故障存储器，用于存储故障字以及对应的变化掩码、故障索引表地址、故障索引表，为内存空间独立受保护区域；其存储的基本单元包括故障簇与索引表；按照故障字的类型，故障存储器分为16位和32位两种；

检测发送机，用于检测故障存储器中发生变化的故障，并通过查找故障索引表，提取出变化故障所对应的故障编号，结合当前系统时间、系统状态、故障当前状态，形成故障检测报文发送给中央维护系统；

2，一种故障报文检测发送方法，其特征是：

步骤1：根据系统所接收到得所有故障报文，在故障存储器中创建相应的16位、32位故障簇存储单元，故障簇包含故障字、变化掩码和索引表地址三部分，故障簇按照故障字的位数不同分为16位和32位两种类型，其中16位故障簇的故障字和变化掩码为16位，索引表地址为32位；32位故障簇的故障字、变化掩码和索引表地址均为32位；设置故障簇中故障字初始为0，变化掩码初始为0，并依据故障字标识建立故障簇与故障字的对应关系；

步骤2：在故障存储器中构建与故障簇一一对应的故障索引表，故障索引表依据所对应的故障簇分为16位和32位两种，故障索引表由位掩码和位故障编码组成，故障索引表位掩码只有1位为1其余位为零，16位位掩码为0x8000、0x4000、0x2000、0x1000、0x0800、0x0400、0x0200、0x0100、0x0080、0x0040、0x0020、0x0010、0x0008、0x0004、0x0002、0x0001共16个；32位位掩码为0x80000000、0x40000000、0x20000000、0x10000000、0x08000000、0x04000000、0x02000000、0x01000000、0x00800000、0x00400000、0x00200000、0x00100000、0x00080000、0x00040000、0x00020000、0x00010000、0x00008000、0x00004000、0x00002000、0x00001000、0x00000800、0x00000400、0x00000200、0x00000100、0x00000080、0x00000040、0x00000020、0x00000010、0x00000008、0x00000004、0x00000002、0x00000001共32个。故障编码为系统针对故障定义的故障编码，有效范围为0至0xFFFE组成；0xFFFF定义为无效状态，无效状态表示该故障尚未定义或者不存在；依据系统对所有故障的定义进行故障编码，并依据故障字中该故障的位置将其故障编码填写在索引表相应位置；将故障索引表的存储地址填写在其故障簇的索引表地址字中；

步骤3；故障比较器循环接收新的故障字，并根据新故障字的标识查找到故障存储器中对应的故障簇，并将该新故障字与故障簇中的旧故障字进行异或比较操作，将其结果作为该故障字的变化掩码存储在故障簇中，若变化掩码为0，则代表新旧故障一致，未发生改变；若变化掩码不为0，则代表新旧故障不一致，发生改变，将新故障字存储到故障簇中，替换旧故障字；

步骤4；检测发送机遍历所有故障存储器中的故障簇，检测出所有变化字不为0的故障簇，并按照这些故障簇的故障索引表地址，提取出对应的故障索引表；

步骤5：检测发送机提取出当前故障簇的变化掩码，并从对应的故障索引表自顶向下逐次提取出一个提取码，计算变化掩码减去提取码的差值，若差值小于零，则重复本步骤；若差值大于零，则认为查找到变化的故障，提取该提取码所对应的故障编码；

步骤6：将提取码与故障簇中的故障字进行与运算，其运算结果为该故障当前状态，1代表故障发生，0代表故障消失；

步骤7：提取系统时间与相关系统状态作为系统参数。将故障编码、故障当前状态、系统时间参数按照系统需求格式发送至中央维护系统。发送完成后将步骤6的差值存储为新故障掩码，替换故障簇中的故障掩码，重复步骤5、6、7，直到取出所有故障提取码，检测出所有变化的故障为止。

本发明的优点和积极效果：

该方法可以检测出故障数据库中发生变化的故障，并提取出故障编码、发生时间以及系统状态。该方法的优势在于当故障数据库较大时，故障数据库发生改变，采用该方法的故障检测程序能以较小的更改量适用新的数据库，较传统方法提高了效率，同时减低了应用程序大幅改动所带来的风险，提高安全性。此外该方法的系统开销较小、易于操作、逻辑简单。

附图说明

图1是本发明故障检测流程结构示意图；

图2是本发明16位、32位故障字与故障掩码示意图；

图3是本发明16位、32位故障簇结构示意图示意图；

图4是本发明16位、32位故障故障索引表示意图；

图5是本发明故障编码以及无效故障编码示意图；

图6是本发明故障比较器接收新故障提取变化掩码流程示意图；

图7是本发明检测发送机检测变化故障并组织发送流程示意图；

具体实施方式

下面对本发明作进一步详细说明。

一种智能故障报文检测发送方法通过建立故障簇存储、故障索引表、变化掩码实现变化故障的自动检测和编码提取，其主要调度工作流程如图1所示：

设系统接收所有故障报文中故障字共有N个，其中16位故障字有n1个，32位故障字有n2个，在故障存储器中构建16位故障簇存储单元n1个，32位故障存储单元n2个，依据故障字标识建立故障簇与故障字一一对应关系，图2给出了16位、32位故障字和故障掩码结构；

故障簇包含故障字、变化掩码和索引表地址三部分，如图3所示。故障簇按照故障字的位数不同分为16位和32位两种类型，其中16位故障簇的故障字和变化掩码为16位，索引表地址为32位；32位故障簇的故障字、变化掩码和索引表地址均为32位；故障簇中故障字初始为0，变化掩码初始为0；

在故障存储器中构建与故障簇一一对应的故障索引表，故障索引表依据所对应的故障簇分为16位和32位两种，故障索引表由位掩码和位故障编码组成，故障索引表位掩码只有1位为1其余位为零，16位位掩码为0x8000、0x4000、0x2000……0x0001共16个。32位位掩码为0x80000000、0x40000000、0x20000000……0x00000001共32个。如图4所示。故障编码为系统针对故障定义的故障编码，有效范围为0至0xFFFE组成；0xFFFF定义为无效状态，无效状态表示该故障尚未定义或者不存在，如图5所示。依据系统对所有故障的定义进行故障编码，并依据故障字中该故障的位置将其故障编码填写在索引表相应位置；将故障索引表的存储地址填写在其故障簇的索引表地址字中；

在系统故障报文接收任务中添加故障比较器模块，故障比较器根据故障字标识查找到故障存储器中对应的故障簇，将接收故障字与故障簇中存储的故障字的异或结果作为变化掩码存储至故障簇中，并将接收故障字替换故障簇中的存储故障字，其流程如图6所示；

在系统故障检测发送任务中添加检测发送机模块，检测发送机遍历所有故障存储器中的故障簇，检测出所有变化字不为零的故障簇；并按照检测出故障簇的故障索引表地址，提取出对应的故障索引表；

如图7所示，故障检测发送任务取出当前故障簇的变化掩码，并从故障索引表的自顶向下逐次提取出一个故障提取码，计算变化掩码减去故障提取码的差值，若差值小于零，则重复步骤7，直到取出所有故障提取码；若差值大于零，则认为查找到变化的故障，提取故障索引表所对应的故障编码，并将故障提取码与故障簇中的故障字进行与运算，提取出故障当前状态，0-消失、1-发生，同时提取系统时间与相关系统状态作为系统参数。将故障编码、当前状态、系统时间参数按照系统需要格式进行发送。完成后将差值作为新的故障掩码重复本步骤7，直到取出所有故障提取码，检测出所有变化的故障并发送给中央维护系统为止。

Claims (2)

1.一种智能故障报文检测系统，其特征是：

本系统包括三个功能模块，分为：(1)故障比较器(2)故障存储器(3)检测发送机，其中：

故障比较器，用于新故障字的接收以及将接收的故障字与存储器中的旧故障字进行比较，并计算出表征新旧故障字之间的差异的变化掩码，并将新故障字替换存储器中的旧故障字；

故障存储器，用于存储故障字以及对应的变化掩码、故障索引表地址、故障索引表，为内存空间独立受保护区域；其存储的基本单元包括故障簇与索引表；按照故障字的类型，故障存储器分为16位和32位两种；

检测发送机，用于检测故障存储器中发生变化的故障，并通过查找故障索引表，提取出变化故障所对应的故障编号，结合当前系统时间、系统状态、故障当前状态，形成故障检测报文发送给中央维护系统。

2.一种故障报文检测发送方法，其特征是：

步骤1：根据系统所接收到得所有故障报文，在故障存储器中创建相应的16位、32位故障簇存储单元，故障簇包含故障字、变化掩码和索引表地址三部分，故障簇按照故障字的位数不同分为16位和32位两种类型，其中16位故障簇的故障字和变化掩码为16位，索引表地址为32位；32位故障簇的故障字、变化掩码和索引表地址均为32位；设置故障簇中故障字初始为0，变化掩码初始为0，并依据故障字标识建立故障簇与故障字的对应关系；

步骤2：在故障存储器中构建与故障簇一一对应的故障索引表，故障索引表依据所对应的故障簇分为16位和32位两种，故障索引表由位掩码和位故障编码组成，故障索引表位掩码只有1位为1其余位为零，16位位掩码为0x8000、0x4000、0x2000、0x1000、0x0800、0x0400、0x0200、0x0100、0x0080、0x0040、0x0020、0x0010、0x0008、0x0004、0x0002、0x0001共16个；32位位掩码为0x80000000、0x40000000、0x20000000、0x10000000、0x08000000、0x04000000、0x02000000、0x01000000、0x00800000、0x00400000、0x00200000、0x00100000、0x00080000、0x00040000、0x00020000、0x00010000、0x00008000、0x00004000、0x00002000、0x00001000、0x00000800、0x00000400、0x00000200、0x00000100、0x00000080、0x00000040、0x00000020、0x00000010、0x00000008、0x00000004、0x00000002、0x00000001共32个。故障编码为系统针对故障定义的故障编码，有效范围为0至0xFFFE组成；0xFFFF定义为无效状态，无效状态表示该故障尚未定义或者不存在；依据系统对所有故障的定义进行故障编码，并依据故障字中该故障的位置将其故障编码填写在索引表相应位置；将故障索引表的存储地址填写在其故障簇的索引表地址字中；

步骤3；故障比较器循环接收新的故障字，并根据新故障字的标识查找到故障存储器中对应的故障簇，并将该新故障字与故障簇中的旧故障字进行异或比较操作，将其结果作为该故障字的变化掩码存储在故障簇中，若变化掩码为0，则代表新旧故障一致，未发生改变；若变化掩码不为0，则代表新旧故障不一致，发生改变，将新故障字存储到故障簇中，替换旧故障字；

步骤4；检测发送机遍历所有故障存储器中的故障簇，检测出所有变化字不为0的故障簇，并按照这些故障簇的故障索引表地址，提取出对应的故障索引表；

步骤5：检测发送机提取出当前故障簇的变化掩码，并从对应的故障索引表自顶向下逐次提取出一个提取码，计算变化掩码减去提取码的差值，若差值小于零，则重复本步骤；若差值大于零，则认为查找到变化的故障，提取该提取码所对应的故障编码；

步骤6：将提取码与故障簇中的故障字进行与运算，其运算结果为该故障当前状态，1代表故障发生，0代表故障消失；

步骤7：提取系统时间与相关系统状态作为系统参数。将故障编码、故障当前状态、系统时间参数按照系统需求格式发送至中央维护系统。发送完成后将步骤6的差值存储为新故障掩码，替换故障簇中的故障掩码，重复步骤5、6、7，直到取出所有故障提取码，检测出所有变化的故障为止。