CN109582544A - 基于配置的机组告警系统 - Google Patents

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郭晓博
张鹏程
郭鼎
张新
陶洋
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    • G06F11/30—Monitoring
    • G06F11/32—Monitoring with visual or acoustical indication of the functioning of the machine
    • G06F11/324—Display of status information
    • G06F11/327—Alarm or error message display
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D47/00—Equipment not otherwise provided for
    • B64D47/02—Arrangements or adaptations of signal or lighting devices

Abstract

本发明公开了一种基于配置的机组告警系统，包括通用告警数据库模块、告警信息自动化生成工具模块以及通用告警解算引擎模块，所述通用告警数据库模块记录了机载各个子系统的机组告警信息的定义和接口信息；所述告警信息自动化生成工具将通用告警数据库中的机组告警信息的定义和接口信息提取出来转化为可编程的告警信息源文件；所述通用告警解算引擎模块利用告警信息源文件对告警接口接收到的机载告警信息进行解析和计算，实时输出处理后的机组告警状态。本发明方便了后续系统快速捕获告警变化同时将告警通知及时反馈给机组人员，以应对飞行出现的各类情况。

Description

基于配置的机组告警系统
技术领域
本发明涉及计算机数据结构领域，特别涉及到航电领域机组告警系统中告警信息的管理和使用。
背景技术
随着机载系统规模不断增大、任务复杂度不断提高、层次更加复杂，机组告警逻辑和输入也种类繁杂。当前不同型号飞机对于机组告警的功能划分也不尽相同，有的型号是将机组告警功能划分到各个子系统负责，这样使得子系统功能和接口不清晰；有的型号是将机组告警独立出来，耦合性得到降低，但在产品设计阶段未考虑到可维护性和可扩展性，面对机组告警需求频繁变更的情况下，产品可靠性无法得到保证。随着飞机涉及的机组告警越来越多，在顶层设计阶段，将机组告警管理和解算功能独立出来是大势所趋，寻找一种通用的机组告警信息处理方案的重要性愈发凸显，在型号项目研制过程中有着迫切的需要，具有很强的现实意义。
发明内容
机组告警信息来源于飞机各个系统供应商，具有交联系统多、接口逻辑复杂、需求多变等特点。机组告警系统研制人员常常将大量时间花费在需求沟通、变更调试和集成上，无法将精力聚焦到产品上，为了解决现有技术的不足，本发明的发明目的为提供一种基于配置的机组告警系统，该机组告警系统实现了一套实时、可靠的告警信息生成和解算方法，通过定制的通用机组告警库将告警信息有效地管理起来，再通过告警信息生成工具输出可应用于机载系统的告警数据库，进而通过告警解算引擎实时解算并输出告警状态，方便后续系统快速捕获告警变化同时将告警通知及时反馈给机组人员，以应对飞行出现的各类情况。
本发明的发明目的通过以下技术方案实现：
一种基于配置的机组告警系统，包括以下程序模块：通用告警数据库模块、告警信息自动化生成工具模块以及通用告警解算引擎模块；
所述通用告警数据库模块记录了机载各个子系统的机组告警信息的定义和接口信息；
所述告警信息自动化生成工具将通用告警数据库中的机组告警信息的定义和接口信息提取出来转化为可编程的告警信息源文件；
所述通用告警解算引擎模块利用告警信息源文件对告警接口接收到的机载告警信息进行解析和计算，实时输出处理后的机组告警状态。
优选地，告警信息自动化生成工具还将通用告警数据库中的机组告警信息的定义和接口信息提取出来转化为可读格式的文件。
依据上述特征，机组告警信息的定义包含如下信息：告警标识符、告警文本信息、告警类型、告警严重等级、告警触发简图页信息、告警触发特定显示窗口、告警触发点灯编号、告警请求音频编号、告警请求音频优先级、)告警请求音频类型、告警激活逻辑、告警飞行阶段抑制信息、告警伞型关系抑制信息、告警集合关系抑制信息。
依据上述特征，机组告警信息的接口信息包含如下必要信息：故障告警接口名、故障告警接口类型、故障告警接口默认值。
依据上述特征，告警信息源文件的数据结构划分为头部区、告警定义区、机组告警激活逻辑区、机组告警集合关系区、机组告警伞形关系区以及机组告警接口数据区。
依据上述特征，通用告警解算引擎模块对告警的激活状态、抑制状态和确认状态分别进行结算，其中告警的激活状态解算是从告警信息源文件获取告警激活逻辑和运算指令逐个解算；告警的抑制状态解算依次从时间紧迫抑制、飞行阶段抑制、伞型关系抑制和集合关系抑制去解算；告警的确认状态解算是根据人工按压主告警灯和主警戒灯来输出告警确认状态。
本发明所示的机组告警系统提供了一套实时、可靠的告警信息生成和解算方法，对繁琐复杂的机载系统告警信息进行了通用化处理。该发明旨在提出一种从需求捕获、告警信息管理、生成再到解算的完整数据链。本发明有效地降低了机组告警系统的模块耦合性，解决了机组告警信息维护及处理带来的巨大工作量和交付进度之间的矛盾，具有显著的现实意义，产生不小的经济效益。
附图说明
图1是通用告警数据库的机组告警信息的定义示例图。
图2是通用告警数据库的机组告警信息的接口信息示例图。
图3是告警信息自动化生成工具的工作流程图。
图4是通用告警解算引擎的工作流程图。
图5是基于配置的机组告警系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明
参见图5所示，一种基于配置的机组告警系统，包括以下程序模块：通用告警数据库模块、告警信息自动化生成工具模块以及通用告警解算引擎模块。
所述通用告警数据库模块记录了机载各个子系统的机组告警信息的定义和接口信息。通用告警数据库模块对机组告警信息进行规范化和统一化管理，具有条目化和标准化的优点。通用告警数据库模块应该包括机组告警的所有必要信息，以及格式填写的辅助信息。完备的通用告警数据库模块将极大地提高沟通和工作效率，对于机组告警的需求捕获也大有裨益。需要指出的是通用告警数据库模块主要包括机组告警信息的定义和机组告警信息的接口信息两部分。
图1是通用告警数据库模块的机组告警信息定义示例图，图中以条目化的方式将机组告警信息的定义进行了完备的描述。通用告警数据库模块的机组告警信息的定义条目概括下来应包含如下必要信息：
1)告警标识符
2)告警文本信息
3)告警类型
4)告警严重等级
5)告警触发简图页信息
6)告警触发特定显示窗口
7)告警触发点灯编号
8)告警请求音频编号
9)告警请求音频优先级
10)告警请求音频类型
11)告警激活逻辑
12)告警飞行阶段抑制信息
13)告警伞型关系抑制信息
14)告警集合关系抑制信息
图2是通用告警数据库模块的机组告警信息的接口信息示例图，图中以条目化的方式将机组告警信息的接口信息进行了完备的描述。通用告警数据库模块的机组告警信息的接口信息条目概括下来应包含如下必要信息：
1)故障告警接口名
2)故障告警接口类型
3)故障告警接口默认值
参见图3所示，告警信息自动化生成工具将通用告警数据库中的机组告警信息的定义和机组告警信息的接口信息提取出来转化为可读格式的文件和可编程的告警信息源文件，可读格式的文件用于人工检查，告警信息源文件可直接被通用告警解算引擎模块处理。通用告警数据库模块发生变更时，只需使用告警信息自动化生成工具模块重新生成源文件集成到产品中即可，提高产品研制效率。
表1是告警信息源文件的数据结构表，通用告警数据库模块是由人工维护的，如果作为数据库直接处理，会增加产品成本以及研制难度。本实施例提出采用定制的告警信息自动化生成工具将人工维护的通用告警数据库模块转换为预定义的数据结构集合，便于通用告警解算引擎的解算，该数据结构图可划分为头部区、告警定义区、机组告警激活逻辑区、机组告警集合关系区、机组告警伞形关系区以及机组告警接口数据区。
表1
所述通用告警解算引擎模块，利用告警信息源文件对告警接口接收到的机载告警信息进行解析和计算，实时输出处理后的机组告警状态。通用告警解算引擎模块具有可裁剪，扩展性强的优点。
图4是通用告警解算引擎流程图，该引擎以告警信息源文件和告警接口数据作为输入，对告警的激活状态、抑制状态和确认状态分别进行结算，处理后输出机组告警状态的实时结果。其中告警的激活状态解算是从告警信息源文件获取告警激活逻辑和运算指令逐个解算；告警的抑制状态解算依次从TC(时间紧迫)抑制、飞行阶段抑制、伞型关系抑制和集合关系抑制去解算；告警的确认状态解算是根据机组人员按压主告警灯和主警戒灯来输出告警确认状态。由于告警信息源文件是按照预定义的数据结构生成，通用告警解算引擎模块可以很容易提取各个机组告警信息，调用对应状态解析函数和指令解算函数，实现快速解算。通用告警解算引擎可根据需要进行状态解析功能裁剪和指令解算功能裁剪，扩展性很强。
表2是通用告警解算引擎支持的操作符表，包括逻辑操作符、算术操作符和定制操作符三种。
表2
表3是通用告警解算引擎逆波兰计算示例表，表1中的机组告警激活逻辑区内容存储了各个机组告警信息的激活逻辑信息，机组告警信息的激活逻辑信息是由各个子系统供应商提供的，其逻辑表达式是按照人的阅读习惯即中缀表达式表示，包括操作符和操作数。为了便于计算机的解析，本发明提出将中缀表达式转换为逆波兰表达式。在逆波兰表达式中，操作符置于操作数的后面，因此也被称为后缀表达式。采用逆波兰表达式可将复杂运算转换成多次有序的简单运算，每次运算的过程实际上就是不断的弹栈、运算和压栈。表3中给了一个通用告警解算逆波兰计算示例，便于理解。
原表达式：(((3.5*P1/P2+2)>(P3-10))||P4)&&P5
逆波兰表达式：3.5P1*P2/2+P3 10->P4||P5&&
假设P1＝2.5；P2＝1.3；P3＝14.5；P4＝False；P5＝True.。
输入 操作 堆栈内容 注释
3.5 压栈 3.5 将常量3.5压栈
P1 压栈 3.5，2.5 读取变量P1的值，并将其压栈
* 弹栈+乘法运算+压栈 8.75 (3.5，2.5)弹栈；进行乘法运算将结果(8.75)压栈
P2 压栈 8.75，1.3 读取变量P2的值，并将其压栈
/ 弹栈+除法运算+压栈 6.73 (8.75，1.3)弹栈；进行除法运算将结果(6.73)压栈
2 压栈 6.73，2 将常量2压栈
+ 弹栈+加法运算+压栈 8.73 (6.73，2)弹栈；进行加法运算将结果(8.73)压栈
P3 压栈 8.73，14.5 读取变量P3的值，并将其压栈
10 压栈 8.73，14.5，10 将常量10压栈
- 弹栈+减法运算+压栈 8.73，4.5 (14.5，10)弹栈；进行减法运算将结果(4.5)压栈
> 弹栈+大于比较运算+压栈 1 (8.73，4.5)弹栈；进行大于比较运算将结果(1)压栈
P4 压栈 1，0 读取变量P4的值，并将其压栈
|| 弹栈+逻辑或运算+压栈 1 (1，0)弹栈；进行逻辑或运算将结果(1)入栈
P5 压栈 1，1 读取变量P5的值，并将其压栈
&& 弹栈+逻辑与运算+压栈 1 (1，1)弹栈；进行逻辑与运算将结果(1)入栈
表3。

Claims (6)

1.一种基于配置的机组告警系统，包括以下程序模块：通用告警数据库模块、告警信息自动化生成工具模块以及通用告警解算引擎模块，其特征在于：
所述通用告警数据库模块记录了机载各个子系统的机组告警信息的定义和接口信息；
所述告警信息自动化生成工具将通用告警数据库中的机组告警信息的定义和接口信息提取出来转化为可编程的告警信息源文件；
所述通用告警解算引擎模块利用告警信息源文件对告警接口接收到的机载告警信息进行解析和计算，实时输出处理后的机组告警状态。
2.根据权利要求1所述的一种基于配置的机组告警系统，其特征在于所述告警信息自动化生成工具还将通用告警数据库中的机组告警信息的定义和接口信息提取出来转化为可读格式的文件。
3.根据权利要求1所述的一种基于配置的机组告警系统，其特征在于所述机组告警信息的定义包含如下信息：告警标识符、告警文本信息、告警类型、告警严重等级、告警触发简图页信息、告警触发特定显示窗口、告警触发点灯编号、告警请求音频编号、告警请求音频优先级、)告警请求音频类型、告警激活逻辑、告警飞行阶段抑制信息、告警伞型关系抑制信息、告警集合关系抑制信息。
4.根据权利要求1所述的一种基于配置的机组告警系统，其特征在于所述机组告警信息的接口信息包含如下必要信息：故障告警接口名、故障告警接口类型、故障告警接口默认值。
5.根据权利要求1所述的一种基于配置的机组告警系统，其特征在于告警信息源文件的数据结构划分为头部区、告警定义区、机组告警激活逻辑区、机组告警集合关系区、机组告警伞形关系区以及机组告警接口数据区。
6.根据权利要求1所述的一种基于配置的机组告警系统，其特征在于通用告警解算引擎模块对告警的激活状态、抑制状态和确认状态分别进行结算，其中告警的激活状态解算是从告警信息源文件获取告警激活逻辑和运算指令逐个解算；告警的抑制状态解算依次从时间紧迫抑制、飞行阶段抑制、伞型关系抑制和集合关系抑制去解算；告警的确认状态解算是根据人工按压主告警灯和主警戒灯来输出告警确认状态。
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