CN106355673B - 一种机载防撞系统故障记录系统及故障记录解码系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种机载防撞系统故障记录系统及故障记录解码系统。当机载防撞系统发生故障变化时，对故障变化进行编码；将故障码等信息记录到对应的故障记录文件，并进一步将故障记录文件中的故障编码信息进行解码。与现有技术相比，本发明可以根据故障文件的故障记录信息确定故障发生时机，故障内容，故障状态，故障次数，故障类型等信息，能快速定位故障，准确且详细描述了整个飞行过程中故障的变化过程，大量缩短了TCASII机载防撞系统维修时间；对TCASII机载防撞系统故障排除，以及可能存在的潜在问题分析带来巨大帮助。解决了常规记录方式存在故障冗余记录，且没有“故障恢复”记录等问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种机载防撞系统故障记录系统及故障记录解码系统，特别是涉及一种适用于TCASII机载防撞系统的故障记录系统及故障记录解码系统。
背景技术
TCASII是一个综合化机载防撞系统，主要用于为飞机提供空中安全分隔保证，达到防碰撞的目的。通过询问、接收、处理其他飞机应答机的回答信号，对周围的其他飞机进行监视，并计算监视范围内其他飞机相对本机的飞行趋势，给出交通告警和决断告警建议。
TCASII机载防撞系统本身结构复杂，整个系统体系由S模式应答机，收发主机，天线切换开关，定向天线，全向天线，交通决断显示器或者航电综合显示系统以及语音播发系统，各类低频线缆以及高频线缆等构成。其Arinc429通信系统以及TCASII机载防撞系统的数据处理亦很复杂；包含多个软硬件配置项，所以对其的使用维护以及维修故障定位必然是个难题。
TCASII机载防撞系统现有的故障记录设计过于简单，未针对故障进行编码，未进行多次长时间记录，无法解决偶发性和间歇性故障的故障定位以及更加精细的故障定位难题，存在故障冗余记录，往往需要花费大量时间定位故障或者根本无法定位故障，无法准确描述故障发生时刻，给TCASII机载防撞系统使用维护带来了诸多问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种机载防撞系统故障记录系统及故障记录解码系统，能够解决TCASII机载防撞系统使用维护以及维修故障定位处理，帮助记录各类型故障，实现快速维修定位，增加系统的使用维护性，保证TCASII机载防撞系统的快速维修，缩短TCASII机载防撞系统维修时间。同时故障记录系统记录的完整的飞行过程中偶发故障或者间歇故障记录信息有利于帮助分析设备存在的潜在的问题，以设备在不同环境条件下的差异等，可以帮助设备进行改进升级。
本发明采用的技术方案如下：
一种机载防撞系统故障记录系统， 其特征在于：包括，
故障维护配置文件存储模块，用于存储机载防撞系统的故障维护配置文件；
机载防撞系统启动次数累加模块，用于在机载防撞系统启动时读取所述故障维护配置文件中的机载防撞系统的启动次数并将启动次数加1；
全局变量更新模块，将更新后的启动次数保存在全局变量中；
故障编码模块，用于当机载防撞系统发生故障变化时，对发生变化的故障进行故障信息编码；
故障记录文件存储模块，用于存储故障记录文件；所述故障记录文件用于记录故障编码信息；
故障记录文件查找模块，用于查找相应故障记录文件；
故障记录文件创建模块，用于创建一个新的故障记录文件；
故障编码记录模块，用户在相对应的故障记录文件中记录故障编码信息。
具体记录方法步骤为：
一、机载防撞系统启动时，读取机载防撞系统的故障维护配置文件中的机载防撞系统的启动次数并加1，将该加1后的启动次数保存在全局变量中，同时使用更新后的启动次数更新系统的机载防撞系统故障维护配置文件；
二、当机载防撞系统发生故障变化时，对发生变化的故障进行编码，故障编码信息包括故障变化时间、故障类型和故障状态信息；
三、根据当前启动次数查找本次启动对应的故障记录文件，如果所对应的故障记录文件存在，则直接打开；如果所对应的故障记录文件不存在，则创建故障记录文件后再打开；在打开的故障记录文件中，记录本次启动下对应的故障编码信息；
四、关闭所打开的故障记录文件并进入步骤二；
所述故障状态包括故障状态和正常状态；所述故障变化时间是指机载防撞系统某个故障的状态由故障状态转化为正常状态或由正常状态转化为故障状态时，当时的系统时间。
故障文件存储体系分为机载防撞系统故障维护配置文件以及故障记录文件；实现了TCASII机载防撞系统长时间多航次故障记录功能，保证故障记录的可追溯性。
故障内容信息不仅包括故障类型信息，还包括故障变化信息，即某个类型的故障，出于故障状态还是处于正常状态；如该次故障变化为某类型故障从正常变化到故障，则记录本次该故障的类型信息和当前的该故障状态信息为“故障”状态；如该次故障变化为某类型故障由故障变化到正常的变化，则记录本次该故障的类型信息和当前的该故障状态信息为“正常”状态。从而精细化记录故障。
所述故障记录系统还包括，
启动次数标记查找模块，在故障记录文件中查找要查询的启动次数是否已经被标记；
启动次数记录模块，在打开的故障记录文件记录本次启动次数。
在步骤三中，在打开的故障记录文件中，检查本次启动是否已经记录过故障编码信息，如果是，则在本次启动次数的目录下直接记录故障编码信息；如果否，则记录本次启动次数，标记本次启动已经记录过故障信息，然后再记录本次故障编码信息。
如果本次启动已经记录过故障编码信息，现在需要再次写入故障信息，则可以直接在本次启动所已经记载的故障编码信息之前或之后记录新的故障编码信息。
所述故障编码信息还包括故障发生次数，指在该故障编码信息中，该故障类型为第几次发生。
所述故障编码信息可以包括当前启动次数信息也可以不包括当前启动次数信息，若本次启动已经记录过故障编码信息，则可以直接记录故障编码信息，否则要在本次启动次数信息下记录故障编码信息。
所述故障记录系统还包括，
故障记录文件总大小最大阈值设置模块，用于设置所有故障记录文件总大小的最大阈值；
故障记录文件总大小阈值判断模块，用于判断当前所有故障记录文件总的大小是否小于等于所设置的所有故障记录文件总大小的最大阈值；
故障记录文件删除模块，用于删除故障记录文件。
设置两个以上故障记录文件，设置所有故障记录文件总大小的最大阈值K，在步骤二和步骤三之间还包括，判断当前所有故障记录文件总的大小是否小于等于所设置的所有故障记录文件总大小的最大阈值K，如果是，则进入步骤三；如果否，则删除与当前记录时间相比记录时间最久远的那一个故障记录文件。通过分析偶发性和间歇性故障的发生时机、发生次数以及伴随发生的故障，达到解决偶发性和间歇性的故障定位问题。
所述阈值K小于故障记录文件所处的硬件环境下所允许使用的最大存储空间。
所述最大存储空间与设置的所有故障记录文件总大小的最大阈值K 之间的差值，大于记录一次故障变化所需要的最大存储空间。
所述故障记录系统还包括，
启动次数对应故障记录文件设置模块，用于设置一个故障记录文件对应多少个启动次数的对应阈值。
每M个启动次数对应1个故障记录文件，所述M为大于等于1的自然数。可以每个启动次数对应一个故障记录文件，也可以多个，如10个或者20个或者50个启动次数对应一个故障记录文件，从而达到帮助快速检索定位故障记录文件。
所述故障记录系统还包括，
系统配置文件创建模块，用户创建新的系统配置文件。
在步骤一中，机载防撞系统启动时若读取不到系统配置文件，则创建新的配置文件，并从1开始记录机载防撞系统启动次数，更新启动次数全局变量，并将更新后的启动次数写入系统配置文件。
所述故障记录系统还包括，
最大启动次数阈值设置模块，用于设置机载防撞系统的最大启动次数阈值；
最大启动次数检测模块，用于检测系统配置文件的启动次数是否已经达到最大启动次数。
设置机载防撞系统最大启动次数阈值N，若系统配置文件的启动次数已经达到最大启动次数，则在第N+1次启动时，更新启动次数全局变量为启动次数1，将更新后的启动次数写入配置文件；当在本次启动次数过程中，机载防撞系统发生故障变化时，根据启动次数寻找对应的故障记录文件，如果对应的故障记录文件存在，则删除该故障记录文件，重新创建该记录文件，并将本次启动次数信息以及故障编码信息写入到该故障记录文件，同时标记本次启动已经记录过故障编码信息；如果对应的故障记录文件不存在，则重新创建该故障记录文件，并将本次启动次数信息以及故障信息写入到该故障记录文件，同时标记本次启动已经记录过故障编码信息；
所述N为大于等于1的自然数，且N大于等于M。
根据实际设备所允许的总的故障记录文件所能占用的空间的阈值和每M次启动所在的同一个故障记录文件的空间使用估值进行预测，来设置机载防撞系统最大启动次数阈值N，以达到故障记录预估计记录的故障历史满足使用需求，同时不对实际设备造成其他不良影响。
以上所述的阈值设置说明如下，其中最大启动次数阈值N，总的故障记录文件大小最大阈值K，以及每M次启动记录到一个故障记录文件的阈值M，可以根据需要进行通过维护接口来管理和维护，即可以通过维护接口查看以上3个阈值，以及当前启动次数信息，同时可以通过维护接口维护以上3个阈值，即在线修改以上3个阈值。
最大启动次数阈值N，总的故障记录文件大小最大阈值K，以及每M次启动记录到一个故障记录文件的阈值M，在上电后从机载防撞系统的故障维护配置文件中读取，如果读取不到有效的阈值，则使用程序默认的系统阈值N，M和K值。
所述故障记录系统还包括，
文件操作失败故障上报模块，上报文件操作失败故障。
步骤三中，如果故障记录文件打开失败，则删除该打开失败的故障记录文件，重新创建相对应的故障记录文件；如果文件操作失败，重新进行文件操作，最多进行3次，仍失败则上报文件操作失败故障。
所述故障编码信息还包括故障发生启动次数。
一种基于上述故障记录系统的故障记录解码系统，包括，
故障记录文件读取导入模块，读取故障记录系统的故障记录文件，并将其导入到故障记录解码系统中；
故障编码解码模块，将故障记录文件中的故障编码信息进行解码。
使用故障记录解码系统连接TCASII机载防撞系统，读取系统内的故障记录文件，将故障记录文件导入到故障记录解码系统中。
使用故障记录解码系统，根据故障数据库快速解码，直接获取故障内容信息，快速定位故障，分析故障；故障内容信息包括故障启动次数，故障模式，故障发生次数，故障类型，故障状态，故障变化时间等一系列详尽的内容，同时可以生成可导出的故障分析文件。
通过维护接口，使用TCASII机载防撞系统故障在线显示能力，显示某次指定启动次数过程中所有的故障编码的在线查看能力。
所述故障记录解码系统还包括故障数据库设计模块，根据防撞系统特点及设备的FMECA，对故障模式进行编码，设计故障数据库。
引入航电系统时间信息到TCASII机载防撞系统，设计实现了故障发生时间的准确时刻记录。
设计故障记录系统的故障文件存储体系。故障文件存储体系分为故障维护配置文件以及故障记录文件；设计记录TCASII机载防撞系统启动次数等信息的故障维护配置文件格式，设计了故障文件存储格式。对故障编码信息进行故障解码时：
1、使用故障记录解码系统连接TCASII机载防撞系统，读取TCASII机载防撞系统内的故障记录文件，进入下一步；
2、运行故障记录解码系统的故障解码软件，将故障数据解码成故障内容表，能够直接目视定位故障以及进行故障分析，故障内容表具体内容包括故障发生时的启动次数，故障模式，故障发生次数，故障类型，故障状态，故障变化时间等一系列详尽的内容，同时可以生成可导出的故障分析文件，进入到下一步；
3、使用完毕后，关闭故障记录解码系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：详细记录了一段足够长的时间周期内多次使用过程中所遇到所有的故障变化过程， 能够根据故障记录文件快速定位故障，准确描述故障发生时刻，以及故障变化全过程，大大缩短了TCASII机载防撞系统维修时间；有利于帮助分析设备存在的潜在的问题，以及设备在不同环境条件下的使用差异等，可以帮助设备进行改进升级改进。本发明解决了当前的故障记录设计过于简单；未针对故障进行编码设计；未进行多次长时间记录；常规记录方式存在故障冗余记录，且没有“故障恢复”记录；无法快速或者精细化定位最小故障单元；无法精细定位到故障发生时刻；无法解决偶发性、间歇性故障的故障定位等问题。
附图说明
图1为本发明其中一实施例的系统原理示意图。
图2为图1所示实施例中的故障记录流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
具体实施例1
如图1和图2所示的机载防撞系统故障记录系统， 包括，
故障维护配置文件存储模块，用于存储机载防撞系统的故障维护配置文件；
机载防撞系统启动次数累加模块，用于在机载防撞系统启动时读取所述故障维护配置文件中的机载防撞系统的启动次数并将启动次数加1；
全局变量更新模块，将更新后的启动次数保存在全局变量中；
故障编码模块，用于当机载防撞系统发生故障变化时，对发生变化的故障进行故障信息编码；
故障记录文件存储模块，用于存储故障记录文件；所述故障记录文件用于记录故障编码信息；
故障记录文件查找模块，用于查找相应故障记录文件；
故障记录文件创建模块，用于创建一个新的故障记录文件；
故障编码记录模块，用户在相对应的故障记录文件中记录故障编码信息。
具体记录方法步骤为：
一、机载防撞系统启动时，读取机载防撞系统的故障维护配置文件中的机载防撞系统的启动次数并加1，将该加1后的启动次数保存在全局变量中，同时使用更新后的启动次数更新系统的机载防撞系统故障维护配置文件；
二、当机载防撞系统发生故障变化时，对发生变化的故障进行编码，故障编码信息包括故障变化时间、故障类型和故障状态信息；
三、根据当前启动次数查找本次启动对应的故障记录文件，如果所对应的故障记录文件存在，则直接打开；如果所对应的故障记录文件不存在，则创建故障记录文件后再打开；在打开的故障记录文件中，记录本次启动下对应的故障编码信息；
四、关闭所打开的故障记录文件并进入步骤二；
所述故障状态包括故障状态和正常状态；所述故障变化时间是指机载防撞系统某个故障的状态由故障状态转化为正常状态或由正常状态转化为故障状态时，当时的系统时间。
具体实施例2
在具体实施例1的基础上，所述故障记录系统还包括，启动次数标记查找模块，在故障记录文件中查找要查询的启动次数是否已经被标记；
启动次数记录模块，在打开的故障记录文件记录本次启动次数。
在步骤三中，在打开的故障记录文件中，检查本次启动是否已经记录过故障编码信息，如果是，则在本次启动次数的目录下直接记录故障编码信息；如果否，则记录本次启动次数，标记本次启动已经记录过故障信息，然后再记录本次故障编码信息。
具体实施例3
在具体实施例1或2的基础上，所述故障编码信息还包括故障发生次数，指在该故障编码信息中，该故障类型为第几次发生。
具体实施例4
在具体实施例1、2或3的基础上，所述故障记录系统还包括，
故障记录文件总大小最大阈值设置模块，用于设置所有故障记录文件总大小的最大阈值；
故障记录文件总大小阈值判断模块，用于判断当前所有故障记录文件总的大小是否小于等于所设置的所有故障记录文件总大小的最大阈值；
故障记录文件删除模块，用于删除故障记录文件。
设置两个以上故障记录文件，设置所有故障记录文件总大小的最大阈值K，在步骤二和步骤三之间还包括，判断当前所有故障记录文件总的大小是否小于等于所设置的所有故障记录文件总大小的最大阈值K，如果是，则进入步骤三；如果否，则删除与当前记录时间相比记录时间最久远的那一个故障记录文件。
具体实施例5
在具体实施例4的基础上，所述故障记录系统还包括系统配置文件创建模块，用户创建新的系统配置文件。所述阈值K小于故障记录文件所处的硬件环境下所允许使用的最大存储空间。
具体实施例6
在具体实施例5的基础上，所述最大存储空间与设置的所有故障记录文件总大小的最大阈值K 之间的差值，大于记录一次故障变化所需要的最大存储空间。
具体实施例7
在具体实施例1到6之一的基础上，
每M个启动次数对应1个故障记录文件，所述M为大于等于1的自然数。
具体实施例8
在具体实施例1到7之一的基础上，所述故障记录系统还包括，
启动次数对应故障记录文件设置模块，用于设置一个故障记录文件对应多少个启动次数的对应阈值。
在步骤一中，机载防撞系统启动时若读取不到系统配置文件，则创建新的配置文件，并从1开始记录机载防撞系统启动次数，更新启动次数全局变量，并将更新后的启动次数写入系统配置文件。
具体实施例9
在具体实施例7或8的基础上，所述故障记录系统还包括，
最大启动次数阈值设置模块，用于设置机载防撞系统的最大启动次数阈值；
最大启动次数检测模块，用于检测系统配置文件的启动次数是否已经达到最大启动次数。
设置机载防撞系统最大启动次数阈值N，若系统配置文件的启动次数已经达到最大启动次数，则在第N+1次启动时，更新启动次数全局变量为启动次数1，将更新后的启动次数写入配置文件；当在本次启动次数过程中，机载防撞系统发生故障变化时，根据启动次数寻找对应的故障记录文件，如果对应的故障记录文件存在，则删除该故障记录文件，重新创建该记录文件，并将本次启动次数信息以及故障编码信息写入到该故障记录文件，同时标记本次启动已经记录过故障编码信息；如果对应的故障记录文件不存在，则重新创建该故障记录文件，并将本次启动次数信息以及故障信息写入到该故障记录文件，同时标记本次启动已经记录过故障编码信息；
所述N为大于等于1的自然数，且N大于等于M。
具体实施例10
在具体实施例1到9之一的基础上，所述故障记录系统还包括文件操作失败故障上报模块，上报文件操作失败故障。
步骤三中，如果故障记录文件打开失败，则删除该打开失败的故障记录文件，重新创建相对应的故障记录文件；如果文件操作失败，重新进行文件操作，最多进行3次，仍失败则上报文件操作失败故障。
具体实施例11
在具体实施例1到10之一的基础上，所述故障编码信息还包括故障发生启动次数。
具体实施例12
在具体实施例1到11之一的基础上，基于上述故障记录系统的故障记录解码系统，包括，
故障记录文件读取导入模块，读取故障记录系统的故障记录文件，并将其导入到故障记录解码系统中；
故障编码解码模块，将故障记录文件中的故障编码信息进行解码。
所述故障记录解码系统还包括故障数据库设计模块，根据防撞系统特点及设备的FMECA，对故障模式进行编码，设计故障数据库。
对故障编码信息进行故障解码时：
1、使用故障记录解码系统连接TCASII机载防撞系统，读取TCASII机载防撞系统内的故障记录文件，进入下一步；
2、运行故障记录解码系统的故障解码软件，将故障数据解码成故障内容表，能够直接目视定位故障以及进行故障分析，故障内容表具体内容包括故障发生时的启动次数，故障模式，故障发生次数，故障类型，故障状态，故障变化时间等一系列详尽的内容，同时可以生成可导出的故障分析文件，进入到下一步；
3、使用完毕后，关闭故障记录解码系统。
Claims (7)
1.一种机载防撞系统故障记录系统，其特征在于：包括，
故障维护配置文件存储模块，用于存储机载防撞系统的故障维护配置文件；
机载防撞系统启动次数累加模块，用于在机载防撞系统启动时读取所述故障维护配置文件中的机载防撞系统的启动次数并将启动次数加1；
全局变量更新模块，将更新后的启动次数保存在全局变量中；
故障编码模块，用于当机载防撞系统发生故障变化时，对发生变化的故障进行故障信息编码；
故障记录文件存储模块，用于存储故障记录文件；所述故障记录文件用于记录故障编码信息；
故障记录文件查找模块，用于查找相应故障记录文件；
故障记录文件创建模块，用于创建一个新的故障记录文件；
故障编码记录模块，用户在相对应的故障记录文件中记录故障编码信息；
所述故障记录系统还包括，
启动次数标记查找模块，在故障记录文件中查找要查询的启动次数是否已经被标记；
启动次数记录模块，在打开的故障记录文件记录本次启动次数。
2.根据权利要求1所述的机载防撞系统故障记录系统，其特征在于：所述故障记录系统还包括，
故障记录文件总大小最大阈值设置模块，用于设置所有故障记录文件总大小的最大阈值；
故障记录文件总大小阈值判断模块，用于判断当前所有故障记录文件总的大小是否小于等于所设置的所有故障记录文件总大小的最大阈值；
故障记录文件删除模块，用于删除故障记录文件。
3.根据权利要求2所述的机载防撞系统故障记录系统，其特征在于：所述故障记录系统还包括启动次数对应故障记录文件设置模块，用于设置一个故障记录文件对应多少个启动次数的对应阈值。
4.根据权利要求2所述的机载防撞系统故障记录系统，其特征在于：所述故障记录系统还包括系统配置文件创建模块，用于创建新的系统配置文件。
5.根据权利要求3所述的机载防撞系统故障记录系统，其特征在于：所述故障记录系统还包括，
最大启动次数阈值设置模块，用于设置机载防撞系统的最大启动次数阈值；
最大启动次数检测模块，用于检测系统配置文件的启动次数是否已经达到最大启动次数。
6.根据权利要求2所述的机载防撞系统故障记录系统，其特征在于：所述故障记录系统还包括，
文件操作失败故障上报模块，上报文件操作失败故障。
7.基于权利要求1所述的机载防撞系统故障记录系统的故障记录解码系统，其特征在于：包括，
故障记录文件读取导入模块，读取故障记录系统的故障记录文件，并将其导入到故障记录解码系统中；
故障编码解码模块，将故障记录文件中的故障编码信息进行解码。
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