CN108319517A - 一种故障诊断的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种故障诊断的方法及装置，该方法包括：接收到故障报告后，利用所述故障报告之间的相互引发关系删除次生故障报告；对剩余的故障报告进行分析删除满足指定条件的故障模式；根据剩余的故障模式，按照预定层次报告故障源。本方案针对特定功能系统由于系统设计或工作模式或故障阻断等原因导致测试通过信息不可获取这一特点，改进了传统故障诊断的方法，以适应实际诊断系统设计过程的快速和高效的要求。

Description

一种故障诊断的方法及装置

技术领域

本公开实施例涉及但不限于故障诊断技术领域，尤指一种故障诊断的方法及装置。

背景技术

使用诊断树或者相关性矩阵对系统进行故障诊断，是目前工程中普遍采用的一种方法，这种方法是利用诊断树节点对应的测试通过分支或测试失败分支依次逐步分割系统状态集合空间，直到到达诊断树的终端节点，没有可用的测试可以进一步划分系统状态为止，这时诊断树对应的终端节点即是系统的当前状态，即诊断结果或故障原因。

使用相关性矩阵的故障诊断方法也基于同样的原理，不同之处在于相关性矩阵可以从任意测试的通过分支或失败分支开始分割系统状态集合空间，而特定诊断树只能按照起始节点对应的测试开始进行分割系统状态。

但在实际工程应用中，特别是飞机机载系统的诊断中，有很多系统的BIT(Built-In Test，机内测试)电路对应的实时故障报告功能实现时并不具体提供某项特定测试通过的信息，而只提供特定测试失败的信息，即故障警告。不提供测试通过信息的原因有的是由于简化优化系统间数据接口和总线传输数据量的原因，有的是由于不同工作模式下各个测试通过信息的可提供性不同，而且在特定系统故障状态下还可能造成某些测试的BIT通过信息的不可获得或不可访问。

由于这些系统的实时故障报告不能提供对应测试的通过信息，导致基于诊断树或相关性矩阵的方法均失效，无法利用测试通过的信息进行有效排除故障原因，导致实际诊断结果中包含了大量无故障的设备或器件。

另外，直接使用相关性矩阵在实时故障诊断中还存在着推理时间长、暂用资源较多等情况。

发明内容

本公开实施例提供一种故障诊断的方法及装置，以实现不报告对应测试通过信息时仍然能够进行正确的故障诊断。

一种故障诊断的方法，包括：

接收到故障报告后，利用所述故障报告之间的相互引发关系删除次生故障报告；

对剩余的故障报告进行分析删除满足指定条件的故障模式；

根据剩余的故障模式，按照预定层次报告故障源。

可选地，所述利用所述故障报告之间的相互引发关系删除次生故障报告，包括：

按时间窗口将所述故障报告划分为多组故障报告；

查询每组中的故障报告之间的相关性关系，删除次生故障报告。

可选地，所述查询每组中的故障报告之间的相关性关系，删除次生故障报告，包括：

设本组存在m个故障报告，则本组故障报告集合为FR＝{fr₁,fr₂,...,fr_m)；

所述故障报告定义为逻辑函数fr_m(t)＝f_m(t₁,t₂,...,t_n)，其中，参数t_i表示系统中的元测试项目；

元测试项目t_i具有对应的测试签名ts_i＝{f₁,f₂,...f_l}，其中，f₁,f₂,...f_l表示系统中故障模式；

对每个故障报告的测试签名依次按照逻辑函数进行逻辑运算，得到故障报告对应的故障模式集合：sfr_j＝f_j(ts₁,ts₂,...,ts_n)＝{f₁,f₂,...f_l)，

依次对本组故障报告对应的故障模式集合进行以下运算，当sfr_j∪sfr_i＝sfr_j|1≤j,i≤m且i≠j,sfr_j≠sfr_i时，sfr_j对应的故障报告fr_j为次生故障报告，

删除次生故障报告fr_j。

可选地，所述对剩余的故障报告进行分析删除满足指定条件的故障模式，包括：

查询剩余的一个或多个故障报告的相关的故障模式；

查询各个故障模式之间的故障签名集合覆盖关系，删除故障签名集合超集对应的故障模式。

一种故障诊断的装置，其中，包括：

第一删除模块，用于接收到故障报告后，利用所述故障报告之间的相互引发关系删除次生故障报告；

第二删除模块，用于对剩余的故障报告进行分析删除满足指定条件的故障模式；

报告模块，用于根据剩余的故障模式，按照预定层次报告故障源。

可选地，所述第一删除模块，利用所述故障报告之间的相互引发关系删除次生故障报告，包括：按时间窗口将所述故障报告划分为多组故障报告；查询每组中的故障报告之间的相关性关系，删除次生故障报告。

可选地，所述第一删除模块，查询每组中的故障报告之间的相关性关系，删除次生故障报告，包括：设本组存在m个故障报告，则本组故障报告集合为FR＝{fr₁,fr₂,...,fr_m)；所述故障报告定义为逻辑函数fr_m(t)＝f_m(t₁,t₂,...,t_n)，其中，参数t_i表示系统中的元测试项目；元测试项目t_i具有对应的测试签名ts_i＝{f₁,f₂,...f_l}，其中，f₁,f₂,...f_l表示系统中故障模式；对每个故障报告的测试签名依次按照逻辑函数进行逻辑运算，得到故障报告对应的故障模式集合：sfr_j＝f_j(ts₁,ts₂,...,ts_n)＝{f₁,f₂,...f_l)，依次对本组故障报告对应的故障模式集合进行以下运算，当sfr_j∪sfr_i＝sfr_j|1≤j,i≤m且i≠j,sfr_j≠sfr_i时，sfr_j对应的故障报告fr_j为次生故障报告，删除次生故障报告fr_j。

可选地，所述第二删除模块，对剩余的故障报告进行分析删除满足指定条件的故障模式，包括：查询剩余的一个或多个故障报告的相关的故障模式；查询各个故障模式之间的故障签名集合覆盖关系，删除故障签名集合超集对应的故障模式。

一种故障诊断的处理装置，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

接收到故障报告后，利用所述故障报告之间的相互引发关系删除次生故障报告；

对剩余的故障报告进行分析删除满足指定条件的故障模式；

根据剩余的故障模式，按照预定层次报告故障源。

本发明提供一种故障诊断的方法及装置，首先利用故障报告发生时间窗口进行分组，其次利用故障报告之间的相互引发关系去掉次生故障报告，然后在剩余故障报告中的引发故障范围进行比较，去掉非根源故障报告，以实现对故障的隔离，针对特定功能系统不发送测试成功通过的消息这一特点，改进了传统故障诊断的流程和方法，以适应实际系统的诊断系统设计过程和要求。

附图说明

图1为本发明实施例的一种故障诊断的流程图。

图2为本发明实施例的一种故障诊断的装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

为了解决上述问题，本公开实施例提出了一种故障诊断的方法，如图1所示，本实施例的方法包括以下步骤：

步骤11、接收到故障报告后，利用所述故障报告之间的相互引发关系删除次生故障报告；

步骤12、对剩余的故障报告进行分析删除满足指定条件的故障模式；

步骤13、根据剩余的故障模式，按照预定层次报告故障源。

本实施例的方法可以基于实时故障报告仅提供测试失败信息条件下进行故障诊断，首先利用故障报告之间的相互引发关系去掉次生故障报告，然后在剩余故障报告中进行综合判断，例如，无关故障报告消减和缩小故障原因范围，实现对故障的隔离。

以下是本公开另一实施例，包括以下步骤：

步骤101：诊断系统接收到一组多个故障报告；

诊断系统从总线上和监控程序或故障日志记录等处依次获得被诊断对象的实时故障报告，每个故障报告中包含了故障发生时刻，本实施例中，按照时间窗口将其划分为多组故障报告。

步骤102：任意选取一组故障报告集合，查询这一组故障报告元素之间的相关性关系，从集合中删除次生故障报告元素；

所述次生故障报告为设备/系统外部原因引发的故障报告但报告为本设备/系统工作异常或某功能失效，引发该故障报告的真实故障源并不在进行故障报告设备/系统的内部，而在故障报告设备/系统的外部，可能在空间和逻辑上都相距很远。次生故障报告通常会误导维修人员拆卸和更换无故障设备，使排故活动低效和困难。

依次查询这一组故障报告的逻辑定义，设本组集合中存在m个故障报告，则本组故障报告集合为FR＝{fr₁,fr₂,...,fr_m)；

故障报告定义为逻辑函数fr_m(t)＝f_m(t₁,t₂,...,t_n)，其中，参数t₁,t₂,...,t_n表示系统中的元测试项目，表示由测试结论组成的逻辑表达式；

每个元测试项目测试某一特定的参数或功能，元测试项目t_i具有对应的测试签名ts_i＝{f₁,f₂,...f_l}，其中，f₁,f₂,...f_l表示系统中故障模式，测试签名对应该测试能够检测的故障模式集合；

对每个故障报告的测试签名依次按照逻辑函数进行逻辑运算，得到故障报告对应的故障模式集合：

sfr_j＝f_j(ts₁,ts₂,...,ts_n)＝{f₁,f₂,...f_l),其中ts₁,ts₂,...,ts_n是故障报告逻辑函数中对应的测试签名；

依次对本组故障报告对应的故障模式集合进行以下运算，当sfr_j∪sfr_i＝sfr_j|1≤j,i≤m且i≠j,sfr_j≠sfr_i时，认定sfr_j对应的故障报告fr_j为次生故障报告，从故障报告中删除次生故障报告，FR＝FR-fr_j。

步骤103：查询剩余一个或多个故障报告的相关的故障模式；

假设上一步运算后本组剩余故障报告数量为p个，合并剩余的故障报告相关的故障模式集合。

∪sfr_i|1≤i≤p。

步骤104：查询各个故障模式之间的故障签名集合覆盖关系，删除故障签名超集对应的故障模式；

每个故障由于在系统结构中所处的位置不同，会导致故障影响的范围和报警现象不同，一般来说如果一个特定故障处于系统上游，通常它的影响范围更大更广，那么其比起系统下游的一个相同影响的故障所引发的故障影响范围和报警集合来说是个超集。

故障签名超集部分对应的故障模式如果是本组故障报告集合的真正的故障原因，那么在上一步中就会通过删除次生故障报告集合操作导致真正故障原因对应的故障报告集合子集被去掉而不成为剩余部分的超集(因为次生故障报告的其它故障原因影响范围都比较小)，不会出现在剩余故障模式集合中，现在集合中剩余的超集部分对应的故障模式未被删除，说明不是根源故障原因，其余非超集故障模式(对应故障原因)，不会在上一步和本步骤中被删除。

从上一步得到的故障模式集合中依次查询其故障签名sf_i＝{t₁,t₂,...,t_n}|1≤i≤q，假设上一步得到的故障模式集合F中故障模式数量为q个，

依次对上一步得到的q个故障模式的故障签名进行以下运算，当sf_j∪sf_i＝sf_j|1≤j,i≤q且i≠j，sf_j≠sf_i时，F＝F-sf_j。

步骤105：综合剩余故障模式集合F，按照期望约定层次报告故障源。

本公开实施例的优点是:

(1)在被诊断系统的实时故障报告不报告对应测试通过信息时仍然能够进行正确的故障诊断。

(2)本方法可以减少传统方法进行故障诊断时的模糊组大小。

(3)本实施例的方法可以提前脱机运算形成诊断数据库进行装载，运行时进行查询即可，可减少故障诊断时的运算工作量。

(4)本实施例的方法可以实现诊断系统的在线实时诊断，也进行离线诊断。

本发明实施例提出一种仅依靠诊断对象实时故障报告与告警信息的故障诊断方法，可特别应用于飞机机载诊断系统。

图2为本发明实施例的一种故障诊断的装置的示意图，如图2所示，本实施例的装置，包括：

第一删除模块，用于接收到故障报告后，利用所述故障报告之间的相互引发关系删除次生故障报告；

第二删除模块，用于对剩余的故障报告进行分析删除满足指定条件的故障模式；

报告模块，用于根据剩余的故障模式，按照预定层次报告故障源。

在一实施例中，所述第一删除模块，利用所述故障报告之间的相互引发关系删除次生故障报告，包括：按时间窗口将所述故障报告划分为多组故障报告；查询每组中的故障报告之间的相关性关系，删除次生故障报告。

在一实施例中，所述第一删除模块，查询每组中的故障报告之间的相关性关系，删除次生故障报告，包括：设本组存在m个故障报告，则本组故障报告集合为FR＝{fr₁,fr₂,...,fr_m)；所述故障报告定义为逻辑函数fr_m(t)＝f_m(t₁,t₂,...,t_n)，其中，参数t_i表示系统中的元测试项目；元测试项目t_i具有对应的测试签名ts_i＝{f₁,f₂,...f_l}，其中，f₁,f₂,...f_l表示系统中故障模式；对每个故障报告的测试签名依次按照逻辑函数进行逻辑运算，得到故障报告对应的故障模式集合：sfr_j＝f_j(ts₁,ts₂,...,ts_n)＝{f₁,f₂,...f_l)，依次对本组故障报告对应的故障模式集合进行以下运算，当sfr_j∪sfr_i＝sfr_j|1≤j,i≤m且i≠j,sfr_j≠sfr_i时，sfr_j对应的故障报告fr_j为次生故障报告，删除次生故障报告fr_j。

在一实施例中，所述第二删除模块，对剩余的故障报告进行分析删除满足指定条件的故障模式，包括：查询剩余的一个或多个故障报告的相关的故障模式；查询各个故障模式之间的故障签名集合覆盖关系，删除故障签名集合超集对应的故障模式。

本实施例还提供一种故障诊断的装置，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

接收到故障报告后，利用所述故障报告之间的相互引发关系删除次生故障报告；

对剩余的故障报告进行分析删除满足指定条件的故障模式；

根据剩余的故障模式，按照预定层次报告故障源。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被执行时实现所述故障诊断的处理方法。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上仅为本发明的优选实施例，当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种故障诊断的方法，包括：

接收到故障报告后，利用所述故障报告之间的相互引发关系删除次生故障报告；

对剩余的故障报告进行分析删除满足指定条件的故障模式；

根据剩余的故障模式，按照预定层次报告故障源。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述利用所述故障报告之间的相互引发关系删除次生故障报告，包括：

按时间窗口将所述故障报告划分为多组故障报告；

查询每组中的故障报告之间的相关性关系，删除次生故障报告。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述查询每组中的故障报告之间的相关性关系，删除次生故障报告，包括：

设本组存在m个故障报告，则本组故障报告集合为FR＝{fr₁,fr₂,...,fr_m)；

所述故障报告定义为逻辑函数fr_m(t)＝f_m(t₁,t₂,...,t_n)，其中，参数t_i表示系统中的元测试项目；

元测试项目t_i具有对应的测试签名ts_i＝{f₁,f₂,...f_l}，其中，f₁,f₂,...f_l表示系统中故障模式；

对每个故障报告的测试签名依次按照逻辑函数进行逻辑运算，得到故障报告对应的故障模式集合：sfr_j＝f_j(ts₁,ts₂,...,ts_n)＝{f₁,f₂,...f_l)，

依次对本组故障报告对应的故障模式集合进行以下运算，当sfr_j∪sfr_i＝sfr_j|1≤j,i≤m且i≠j,sfr_j≠sfr_i时，sfr_j对应的故障报告fr_j为次生故障报告，

删除次生故障报告fr_j。

4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于：所述对剩余的故障报告进行分析删除满足指定条件的故障模式，包括：

查询剩余的一个或多个故障报告的相关的故障模式；

查询各个故障模式之间的故障签名集合覆盖关系，删除故障签名集合超集对应的故障模式。

5.一种故障诊断的装置，其特征在于，包括：

第一删除模块，用于接收到故障报告后，利用所述故障报告之间的相互引发关系删除次生故障报告；

第二删除模块，用于对剩余的故障报告进行分析删除满足指定条件的故障模式；

报告模块，用于根据剩余的故障模式，按照预定层次报告故障源。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于：

所述第一删除模块，利用所述故障报告之间的相互引发关系删除次生故障报告，包括：按时间窗口将所述故障报告划分为多组故障报告；查询每组中的故障报告之间的相关性关系，删除次生故障报告。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于：

所述第一删除模块，查询每组中的故障报告之间的相关性关系，删除次生故障报告，包括：设本组存在m个故障报告，则本组故障报告集合为FR＝{fr₁,fr₂,...,fr_m)；所述故障报告定义为逻辑函数fr_m(t)＝f_m(t₁,t₂,...,t_n)，其中，参数t_i表示系统中的元测试项目；元测试项目t_i具有对应的测试签名ts_i＝{f₁,f₂,...f_l}，其中，f₁,f₂,...f_l表示系统中故障模式；对每个故障报告的测试签名依次按照逻辑函数进行逻辑运算，得到故障报告对应的故障模式集合：sfr_j＝f_j(ts₁,ts₂,...,ts_n)＝{f₁,f₂,...f_l)，依次对本组故障报告对应的故障模式集合进行以下运算，当sfr_j∪sfr_i＝sfr_j|1≤j,i≤m且i≠j,sfr_j≠sfr_i时，sfr_j对应的故障报告fr_j为次生故障报告，删除次生故障报告fr_j。

8.如权利要求5-7任一项所述的装置，其特征在于：

所述第二删除模块，对剩余的故障报告进行分析删除满足指定条件的故障模式，包括：查询剩余的一个或多个故障报告的相关的故障模式；查询各个故障模式之间的故障签名集合覆盖关系，删除故障签名集合超集对应的故障模式。

9.一种故障诊断的处理装置，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

接收到故障报告后，利用所述故障报告之间的相互引发关系删除次生故障报告；

对剩余的故障报告进行分析删除满足指定条件的故障模式；

根据剩余的故障模式，按照预定层次报告故障源。