CN107703912A - 一种基于航电设备的故障诊断方法 - Google Patents

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费生波
陈志达
何延强
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    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0243—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults model based detection method, e.g. first-principles knowledge model
    • G05B23/0245—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults model based detection method, e.g. first-principles knowledge model based on a qualitative model, e.g. rule based; if-then decisions

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Abstract

本发明属于航空电子技术领域，特别是涉及到一种基于航电设备的故障诊断方法。目前尽管有很多对航电设备进行故障诊断的方法和产品，但是普遍存在通用性较差，移植困难。本发明的故障诊断方法，采用参数预处理模块、故障库、故障诊断规则库、故障诊断功能模块、故障上报模块和可加载诊断逻辑。能根据故障诊断系统的变动需求，快速更改故障库、故障模型等，实现对航电设备的快速故障诊断和故障模型的验证。

Description

一种基于航电设备的故障诊断方法
技术领域
本发明属于航空电子技术领域，特别是涉及到一种基于航电设备的故障诊断方法。
背景技术
航空器配装的航电设备越来越多，越来越复杂，同时需要对众多的航电设备进行故障诊断，目前尽管有很多对航电设备进行故障诊断的方法和产品，但是普遍存在通用性较差，移植困难等问题。尤其在航电设备开发过程中，大量的故障诊断模型均不成熟，甚至有很多错误。在航电设备和故障诊断系统研制过程中，需要对故障诊断系统、故障诊断模型进行充分验证、试验，因此需要一种移植性强，且能快速修正故障诊断模型和故障诊断系统的方法，实现故障诊断系统对航电设备的快速诊断。
发明内容
本发明所要解决的技术问题提供一种基于航电设备的故障诊断方法，能根据故障诊断系统的变动需求，快速更改故障库、故障模型等，实现对航电设备的快速故障诊断和故障模型的验证。
本发明主要采用参数预处理模块、故障库、故障诊断规则库、故障诊断功能模块、故障上报模块和可加载诊断逻辑。
参数预处理模块：将参数按固定的格式进行预处理后用于后续进行参数解算，保障参与故障诊断的参数规则统一，能直接参与故障诊断，不需再进行二次处理。故障库：故障库内按特定格式存放了航电设备相关的故障信息，其中故障信息包括故障代码、故障名称、故障次数、故障类型、故障时间等信息。
故障诊断规则库：故障诊断规则库用于存放故障诊断的所有诊断规则。故障诊断时，故障诊断功能模块实时判断故障诊断规则库所有故障诊断规则是否触发，如果触发就上报故障。故障诊断规则库包括触发故障的中间参数、触发条件、综合公式等。其中综合公式主要存放解算参数所需的数学公式，包括故障诊断模型常用的公式，如基本运算符号、指数、对数、三角函数等常用数据公式，并且可通过图形化节界面快速调用。
故障诊断功能模块：故障诊断功能模块实时读取参数预处理模块发送的参数，并从故障库和故障诊断规则库提取所有的故障模型规则和故障信息，当读取的参数发生变化，且从故障诊断规则库中调取的规则发生时，触发故障。
故障上报模块：当故障发生时，上报故障，并关联维护信息。
可加载诊断逻辑：可加载诊断逻辑是本发明的核心内容，主要完成故障库和故障诊断规则库更改和完善。航电设备的故障诊断过程中，任何模型及规则均需要验证，很可能需要不断的完善更改。如果没有可加载诊断逻辑设计的诊断系统均需要不停的更改设计。在本发明中，用户根据需要，通过可加载诊断逻辑生成、更改故障库和故障诊断规则库中的所有内容，达到快速更改整个诊断系统的诊断逻辑。可加载诊断逻辑在设计、更改、完善故障信息的同时，能快速的设计、修改故障诊断规则库中的综合公式，用于故障是否触发的判别。
有益效果：本发明提供的一种基于航电设备的故障诊断方法，采用通用化设计，用户能根据设计需要更改故障的常用信息。主要有益效果如下：
1)快速的加载设计缩短故障诊断系统研制周期
本发明采用可加载诊断逻辑，可根据故障诊断系统的变动需求，快速更改故障库、故障模型等，实现对航电设备的快速故障诊断及故障模型的验证，能有效减小故障诊断系统和故障模型的验证，从而缩短故障诊断系统研制周期。
2)可加载的通用化设计节省故障诊断系统研制费用
本发明采用可加载诊断逻辑，可根据故障诊断系统的变动需求，快速更改故障库、故障模型等，不需因故障库、故障模型等变更去进行额外的变更研制工作，能有效减小工作量，节省故障诊断系统的研制费用。
3)通用化设计适合不同航电设备及系统的诊断需求
本发明基于航电设备的故障诊断，采用可加载诊断逻辑，能根据需要更改故障库、故障模型等，移植性强，可方便的应用到不同的航电设备和其它类似系统。
附图说明
图1为本发明基于航电设备的故障诊断方法的示意图；
图2为本发明基于航电设备的故障诊断方法的一个实施例。
具体实施方式
本发明具体采用以下步骤实现航电设备的故障诊断，现以事例和附图、附表对本发明故障诊断做进一步详细描述，请参阅图2和表1。
先假设故障模型1和故障模型2的触发条件如下：
故障模型1：当时，报航电设备1失效；
故障模型2：当时，报航电设备1故障。
步骤1：参数预处理模块预处理N1、N2和T三个参数，转换为可参与计算的工程值。
步骤2：可加载诊断逻辑在故障库内输入航电设备1失效，故障代码X1；航电设备1故障、故障代码X2(其它故障信息在本事例中简化不再涉及)。并定义航电设备1失效触发判断值为XX1，航电设备1故障失效触发判断值为XX2。
步骤3：通过可加载诊断逻辑中综合公式设置故障诊断规则库如下：
并且定义当XX1≥250时，报X1故障，XX2≥270时，报X2故障。
步骤4：参数预处理模块按图2接收中各时刻参数值，发送到故障诊断功能模块；故障诊断功能模块从故障库和故障诊断规则库调取XX1、XX2，故障代码X1、故障代码X2，同时实时计算XX1、XX2，并判断XX1、XX2是否触发故障代码X1、故障代码X2。故障判断过程中个时刻对应触发情况见表1。
步骤5：在表1第60秒和100秒时，分别判断出故障X1和X2。故障上报模块上报故障代码X1、故障代码X2及其它对应信息。
步骤6：如果故障代码X1和故障代码X2及对应公式等不满足要求，需要更改时，可加载诊断逻辑可重新加载故障库和故障诊断规则库对应信息，然后按上述步骤重新进行故障验证，达到故障诊断的快速更改、验证。
表1故障诊断过程表
序号 时间(秒) N1 N2 T X1 X2 故障
1 0 0 0 0 0 0
2 60 300 400 140 250 262 X1
3 100 300 400 400 250 270 X2

Claims (6)

1.一种基于航电设备的故障诊断方法，该方法通过故障诊断功能模块接收参数预处理模块发送的参数信息，并根据故障诊断规则库的故障条件判断故障类型，从故障库中调用对应的故障信息，然后发送至故障上报模块，其特征在于：该方法还采用了可加载诊断逻辑，其对所述故障库和故障诊断规则库进行修改。
2.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于：所述可加载诊断逻辑具有可视化操作界面，并直接调用参数和运算符来创建故障诊断规则。
3.根据权利要求2所述的一种基于航电设备的故障诊断方法，其特征在于：所述运算符包括建立综合公式所需的数学算符和逻辑算符。
4.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于：所述参数预处理模块将参数按固定的格式进行预处理后用于后续的参数解算。
5.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于：所述故障库按规定格式存放航电设备相关的故障信息，其中故障信息包括故障代码、故障名称、故障次数、故障类型、故障时间信息。
6.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于：所述故障诊断规则库存放所有故障的诊断条件。
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