CN109583036A - 一种集成故障的故障检测率的分配方法 - Google Patents

一种集成故障的故障检测率的分配方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109583036A
CN109583036A CN201811311064.8A CN201811311064A CN109583036A CN 109583036 A CN109583036 A CN 109583036A CN 201811311064 A CN201811311064 A CN 201811311064A CN 109583036 A CN109583036 A CN 109583036A
Authority
CN
China
Prior art keywords
failure
fault
rate
allocated
integrated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811311064.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109583036B (zh
Inventor
谢娜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Aircraft Design and Research Institute of AVIC
Original Assignee
Xian Aircraft Design and Research Institute of AVIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Aircraft Design and Research Institute of AVIC filed Critical Xian Aircraft Design and Research Institute of AVIC
Priority to CN201811311064.8A priority Critical patent/CN109583036B/zh
Publication of CN109583036A publication Critical patent/CN109583036A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109583036B publication Critical patent/CN109583036B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/15—Vehicle, aircraft or watercraft design

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Test And Diagnosis Of Digital Computers (AREA)

Abstract

本发明涉及一种集成故障的故障检测率的分配方法，主要包括以下步骤：步骤一、构建待分配系统的诊断架构，确定待分配单元；步骤二、根据所述故障率、维修时间和故障模式中的严酷度等级及故障模式类型确定各分配单元的加权因子；所述加权因子包括故障率因子kλi、故障影响因子kFi、维修时间因子kMi及机内故障诊断水平影响系数系数kDi；步骤三、确定待分配单元中，那些单元中含有集成故障；步骤四、确定待分配单元中自身故障和集成故障的比重；步骤五、根据待分配单元中自身故障和集成故障之间的比重及所述待分配系统的故障检测率进行测试性分配。本方法注重工程实际，可操作性较强，兼顾了不同系统的具体情况，从而使得分配结果更为合理。

Description

一种集成故障的故障检测率的分配方法
所属领域
本发明属于测试性设计领域，涉及一种集成故障的故障检测率的分配方法。
背景技术
一种集成故障的故障检测率的分配的数学模型是故障检测率的分配模型和表明测试设备的故障诊断和系统集成故障诊断之间的关系的数学方程，表明系统的局部，局部与整体之间的交联以及与整体之间的数学关系，即系统测试性指标与其组成单元指标之间的函数关系。集成故障检测率的分配的基本要求(目标函数)是：在使用要求和系统特性等约束条件下，由系统要求指标求得各组成部分的指标，再将各组成部分的指标分为自身诊断设计实现和系统集成测试实现两部分，并保证由各部分分配的指标综合得到的系统指标等于或大于原要求的指标，进而构建故障检测率分配数学模型，传统的测试性分配方法未考虑其集成故障的分配。
由此可见，现有技术的测试性分配方法在现代飞机的测试性设计中表现得比较粗糙，并没有考虑系统和设备间集成故障的分配，在目前型号工程的测试性设计中，整机、系统、设备的测试性设计十分复杂，并不是简单的自上而下的分层设计，而是有很多的交联，这样就会出现大量的集成故障，但在实际测试性分配工作中，并为考虑集成故障的分配和设计，这就造成了后续集成设计难以开展，且指标的验证也难以达标等现状。
发明内容
发明目的
为了解决上述问题，本发明提出了一种集成故障的故障检测率的分配方法，至少解决上述背景技术中存在的一个问题，是一种简便、实用的集成故障分配方法。
发明内容
一种集成故障的故障检测率的分配方法，主要包括以下步骤：
步骤一、构建待分配系统的诊断架构，确定待分配单元；
步骤二、根据所述故障率、维修时间和故障模式中的严酷度等级及故障模式类型确定各分配单元的加权因子；所述加权因子包括故障率因子kλi、故障影响因子kFi、维修时间因子kMi及机内故障诊断水平影响系数系数kDi；
步骤三、确定待分配单元中，那些单元中含有集成故障；
步骤四、确定待分配单元中自身故障和集成故障的比重；
步骤五、根据待分配单元中自身故障和集成故障之间的比重及所述待分配系统的故障检测率进行测试性分配；
所述设备故障检测率的计算公式为：
所属集成故障的故障检测率的分配公式为：
式中：
γFIi为设备分配的故障隔离率的值；
γFIS为要求的系统故障隔离率指标；
rFDi(集成故障)为设备集成故障的FDR值；
λs——待分配的设备的故障率；
λ(设备BIT)——由设备BIT实现的故障率；
Ki为第i个分配单元的加权因子；
所述各分配单元的加权因子Ki与故障率因子kλi、故障影响因子kFi、维修时间因子kMi及机内故障诊断水平影响系数系数kDi的关系为：
Ki＝Akλi+BkFi+CkMi+DkDi，
其中，A+B+C+D＝1。
优选地，所述A取值0.3，所述B取值0.1，所述C取值0.1，所述D取值0.5。
优选地，所述分配系统的总故障率λDs为各分配单元的故障率λDi之和。
优选地，获取任一待分配单元的故障率加权系数的计算公式为：
λi为设备的故障率；∑niλi为系统所包含的所有设备的故障率之和；ni为系统所包含的某一设备的数量。
获取任一待分配单元的故障模式及影响加权系数的计算公式为：
F为系统所组成所有设备的严酷度等级为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ级故障模式总和；FI为某一设备严酷度等级为Ⅰ级的故障模式总数；FLI为设备严酷度等级为Ⅱ级的故障模式总数；FIII为设备严酷度等级为Ⅲ级的故障模式总数。
获取任一待分配单元的维修时间加权系数的计算公式为：
Mi为某一设备的MTTR值；ni为系统所包含的某一设备的数量。
获取任一待分配单元的故障类型加权系数的计算公式为：
FNi为某一设备难以或较难进行机内故障诊断的故障模式总数；Fi为某一设备的故障模式总数。所述难以或较难进行机内故障诊断的故障模式分类及说明如下：
性能下降类故障：包括电源输出超差、采集精度超差、功率插损大、灵敏度降低、信号杂散、时钟漂移、增益超差、幅值超差、纹波增大、工作不稳定；
机械类故障：包括噪声大，啸叫，抖动，裂纹，变形，磨损，渗油，漏气，输出力不足，难以进行状态监控的机械类故障；
人机交互故障：包括按键、旋钮、开关、显示屏、背光、照明、广播语音通信/告警、指示灯；
保护及调试功能类故障：包括雷电防护、顶电、防HIRF、浪涌抑制、电源滤波、辅助测试电路、调试功能；
特殊功能类故障：射频、毁钥、火工品。
发明优点
本方法注重工程实际，可操作性较强，兼顾了不同系统的具体情况，从而使得分配结果更为合理。可以提高分配结果的准确度和精确度，更好的指导和约束系统和设备的设计人员进行相应的测试性设计，保证测试性工作的有效落实。该发明中涉及的公式经过验算，符合指标分配工作的所有要求，且容易理解，算法简单，不需要验算。基于测试性模型的测试性分配方法处于国内领先水平，已在两个型号的飞机研制中进行了深入应用，应用结果表明，采用基于测试性模型的测试性分配方法，为测试性设计优化提供依据，采用该技术能够大大缩短测试性分配时间和准确度，降低了型号研制成本。
附图说明
图1为本发明具体实施方式示意图。
具体实施方式
现以某系统为例，如图1所示，假定该系统包含5个分系统，其中分系统2和分系统4内既含有自身故障，又含有集成故障。故障检测率为90％。
根据系统可靠性分配结果可以得到各系统的平均故障间隔时间(MFHBF)，MFHBF的倒数即为各系统的故障率，如表1所示。
表1可靠性分配结果
序号 名称 平均故障间隔时间(小时) λ<sub>i</sub>
1 分系统1 160 0.00625
2 分系统2 80 0.0125
3 分系统3 700 0.001429
4 分系统4 300 0.003333
5 分系统5 280 0.003571
根据故障模式及影响分析结果，得到表2所示的故障模式数。
表2故障模式数结果
序号 名称 I级 II级 III级 故障模式总数
1 分系统1 1 4 9 16
2 分系统2 1 5 8 15
3 分系统3 2 7 11 25
4 分系统4 1 6 12 24
5 分系统5 1 8 15 28
根据维修性指标分配，得到表3所示的维修性分配结果。
表3维修性分配结果
序号 名称 平均维修时间(min)
1 分系统1 75
2 分系统2 40
3 分系统3 40
4 分系统4 90
5 分系统5 85
根据故障模式分析结果，得到表4所示的结果。
表4诊断难易程度分析结果
序号 名称 难以或较难进行机内故障诊断的故障模式总数 故障模式总数
1 分系统1 4 16
2 分系统2 6 15
3 分系统3 5 25
4 分系统4 7 24
5 分系统5 7 28
根据步骤2公式计算各种影响因子。
经过上述计算，得出各组成部分的影响因子如表5所示。
表5影响因子
根据下述公式得出各组成部分的加权因子。
Ki＝Akλi+BkFi+CkMi+DkDi
本实施例A取值0.3，所述B取值0.1，所述C取值0.1，所述D取值0.5。
即：
Ki＝0.3kλi+0.1kFi+0.1kMi+0.5kDi
经过上述计算，得出各分配单元的加权因子Ki如表6所示。
表6加权因子确定表
序号 名称 k<sub>i</sub>
1 分系统1 0.288442
2 分系统2 0.444378
3 分系统3 0.20841
4 分系统4 0.267512
5 分系统5 0.256191
首先将系统指标分配给5个分系统。
表7分系统级测试性指标分配结果
序号 名称 故障检测率 修正
1 分系统1 0.886945 87％
2 分系统2 0.926617 93％
3 分系统3 0.843531 84％
4 分系统4 0.8781 88％
5 分系统5 0.872713 87％
表8集成故障分配权重的确定
由以上例子可知，由集成故障实现的故障检测率占了总故障检测率的50％左右，在以往的测试性分配中，这部分就忽略了，完全由设备自身实现，不仅给设备造成了巨大的压力，导致机载设备测试性设计过设计，且还达不到指标要求。

Claims (8)

1.一种集成故障的故障检测率的分配方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
步骤一、构建待分配系统的诊断架构，确定待分配单元；
步骤二、根据所述故障率、维修时间和故障模式中的严酷度等级及故障模式类型确定各分配单元的加权因子；所述加权因子包括故障率因子kλi、故障影响因子kFi、维修时间因子kMi及机内故障诊断水平影响系数系数kDi；
步骤三、确定待分配单元中，那些单元中含有集成故障；
步骤四、确定待分配单元中自身故障和集成故障的比重；
步骤五、根据待分配单元中自身故障和集成故障之间的比重及所述待分配系统的故障检测率进行测试性分配；
所述设备故障检测率的计算公式为：
所属集成故障的故障检测率的分配公式为：
式中：
γFIi为设备分配的故障隔离率的值；
γFIS为要求的系统故障隔离率指标；
rFDi(集成故障)为设备集成故障的FDR值；
λs——待分配的设备的故障率；
λ(设备BIT)——由设备BIT实现的故障率；
Ki为第i个分配单元的加权因子；
所述各分配单元的加权因子Ki与故障率因子kλi、故障影响因子kFi、维修时间因子kMi及机内故障诊断水平影响系数系数kDi的关系为：
Ki＝Akλi+BkFi+CkMi+DkDi，
其中，A+B+C+D＝1。
2.如权利要求1所述的集成故障的故障检测率的分配方法，其特征在于，所述A取值0.3，所述B取值0.1，所述C取值0.1，所述D取值0.5。
3.如权利要求1所述的集成故障的故障检测率的分配方法，其特征在于，所述分配系统的总故障率λDs为各分配单元的故障率λDi之和。
4.如权利要求1所述的集成故障的故障检测率的分配方法，其特征在于：获取任一待分配单元的故障率加权系数的计算公式为：
λi为设备的故障率；∑niλi为系统所包含的所有设备的故障率之和；ni为系统所包含的某一设备的数量。
5.如权利要求1所述的集成故障的故障检测率的分配方法，其特征在于：获取任一待分配单元的故障模式及影响加权系数的计算公式为：
F为系统所组成所有设备的严酷度等级为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ级故障模式总和；FI为某一设备严酷度等级为Ⅰ级的故障模式总数；F∏为设备严酷度等级为Ⅱ级的故障模式总数；FIII为设备严酷度等级为Ⅲ级的故障模式总数。
6.如权利要求1所述的集成故障的故障检测率的分配方法，其特征在于：获取任一待分配单元的维修时间加权系数的计算公式为：
Mi为某一设备的MTTR值；ni为系统所包含的某一设备的数量。
7.如权利要求1所述的集成故障的故障检测率的分配方法，其特征在于：获取任一待分配单元的故障类型加权系数的计算公式为：
FNi为某一设备难以或较难进行机内故障诊断的故障模式总数；Fi为某一设备的故障模式总数。
8.如权利要求7所述的集成故障的故障检测率的分配方法，其特征在于：所述难以或较难进行机内故障诊断的故障模式分类及说明如下：
1)性能下降类故障：包括电源输出超差、采集精度超差、功率插损大、灵敏度降低、信号杂散、时钟漂移、增益超差、幅值超差、纹波增大、工作不稳定；
2)机械类故障：包括噪声大，啸叫，抖动，裂纹，变形，磨损，渗油，漏气，输出力不足，难以进行状态监控的机械类故障；
3)人机交互故障：包括按键、旋钮、开关、显示屏、背光、照明、广播语音通信/告警、指示灯；
4)保护及调试功能类故障：包括雷电防护、顶电、防HIRF、浪涌抑制、电源滤波、辅助测试电路、调试功能；
5)特殊功能类故障：射频、毁钥、火工品。
CN201811311064.8A 2018-11-05 2018-11-05 一种集成故障的故障检测率的分配方法 Active CN109583036B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811311064.8A CN109583036B (zh) 2018-11-05 2018-11-05 一种集成故障的故障检测率的分配方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811311064.8A CN109583036B (zh) 2018-11-05 2018-11-05 一种集成故障的故障检测率的分配方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109583036A true CN109583036A (zh) 2019-04-05
CN109583036B CN109583036B (zh) 2023-04-07

Family

ID=65921494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811311064.8A Active CN109583036B (zh) 2018-11-05 2018-11-05 一种集成故障的故障检测率的分配方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109583036B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111311171A (zh) * 2019-12-06 2020-06-19 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种基于维修活动与修正加权系数的维修性分配方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003085233A (ja) * 2001-09-10 2003-03-20 Sanyo Electric Co Ltd 集積回路装置の電力解析システム
CN101256117A (zh) * 2008-03-26 2008-09-03 北京航空航天大学 航空活塞发动机的综合参数测试装置及其方法
CN102589890A (zh) * 2012-03-01 2012-07-18 上海电力学院 基于cpn网络和d-s证据的汽轮机集成故障诊断方法
CN103197230A (zh) * 2013-04-11 2013-07-10 电子科技大学 一种基于特征提取的集成电路故障检测方法
JP2013217750A (ja) * 2012-04-09 2013-10-24 Renesas Electronics Corp 故障箇所診断装置、故障箇所診断方法及びプログラム
CN104573275A (zh) * 2015-01-28 2015-04-29 太原重工股份有限公司 一种基于故障维修数据的大型矿用挖掘机可靠性分配方法
JP2016218577A (ja) * 2015-05-15 2016-12-22 株式会社半導体理工学研究センター 故障検出率演算装置、故障検出率演算プログラム及びその方法、並びにテストパターン生成装置及び、テストパターン生成プログラム及びその方法
CN107316088A (zh) * 2017-07-13 2017-11-03 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种故障检测率分配方法
CN107463444A (zh) * 2017-07-13 2017-12-12 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种虚警率分配方法
CN107908845A (zh) * 2017-11-07 2018-04-13 芜湖赛宝机器人产业技术研究院有限公司 一种车载多媒体系统
CN108268716A (zh) * 2018-01-18 2018-07-10 中国民航大学 一种基于sqp的航电系统故障检测率分配方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003085233A (ja) * 2001-09-10 2003-03-20 Sanyo Electric Co Ltd 集積回路装置の電力解析システム
CN101256117A (zh) * 2008-03-26 2008-09-03 北京航空航天大学 航空活塞发动机的综合参数测试装置及其方法
CN102589890A (zh) * 2012-03-01 2012-07-18 上海电力学院 基于cpn网络和d-s证据的汽轮机集成故障诊断方法
JP2013217750A (ja) * 2012-04-09 2013-10-24 Renesas Electronics Corp 故障箇所診断装置、故障箇所診断方法及びプログラム
CN103197230A (zh) * 2013-04-11 2013-07-10 电子科技大学 一种基于特征提取的集成电路故障检测方法
CN104573275A (zh) * 2015-01-28 2015-04-29 太原重工股份有限公司 一种基于故障维修数据的大型矿用挖掘机可靠性分配方法
JP2016218577A (ja) * 2015-05-15 2016-12-22 株式会社半導体理工学研究センター 故障検出率演算装置、故障検出率演算プログラム及びその方法、並びにテストパターン生成装置及び、テストパターン生成プログラム及びその方法
CN107316088A (zh) * 2017-07-13 2017-11-03 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种故障检测率分配方法
CN107463444A (zh) * 2017-07-13 2017-12-12 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种虚警率分配方法
CN107908845A (zh) * 2017-11-07 2018-04-13 芜湖赛宝机器人产业技术研究院有限公司 一种车载多媒体系统
CN108268716A (zh) * 2018-01-18 2018-07-10 中国民航大学 一种基于sqp的航电系统故障检测率分配方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
H. XIE: "Testability index allocation based on system integration", 《2017 PROGNOSTICS AND SYSTEM HEALTH MANAGEMENT CONFERENCE》 *
ZHANG Y: "Testability Optimization Allocation Method Based on Genetic Algorithm", 《JOURNAL OF TEST AND MEASUREMENT TECHNOLOGY》 *
杨鹏: "集成系统测试性方案与分配一体化", 《国防科技》 *
郑应荣: "系统级层次化测试性建模与分析", 《哈尔滨工业大学硕士学位论文》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111311171A (zh) * 2019-12-06 2020-06-19 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种基于维修活动与修正加权系数的维修性分配方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109583036B (zh) 2023-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102006206B1 (ko) 딥러닝을 통한 음향기반 상수도 누수 진단 방법
CN103761684A (zh) 一种输电电缆整体状态的综合评估方法及系统
CN108984873B (zh) 供水管网实时漏损检测方法、设备、系统及存储介质
CN109635324A (zh) 一种故障隔离率的分配方法
CN109033612A (zh) 一种基于振动噪声及bp神经网络的变压器故障诊断方法
CN105003453A (zh) 一种矿井风机在线监测与故障诊断系统
CN106887839B (zh) 考虑信息环节数据传输有误影响的配电终端布点优化方法
CN103383312B (zh) 发动机试验数据在线监控方法
CN105786678A (zh) 一种基于相关性模型的测试性预计方法
CN104820892A (zh) 一种基于数据传递的航空发电系统定量危害性分析方法
CN105095052A (zh) Soa环境下的故障检测方法及装置
CN111784207A (zh) 一种开放式雷达健康管理系统
CN102749536B (zh) 采用传导测试超标策略对传导干扰故障修复的优化方法
CN106056273A (zh) 一种基于故障树的冗余电动泵本体失效可靠性监测方法
CN103885341B (zh) 基于汽车性能模拟器的性能分析系统和方法
CN109583036A (zh) 一种集成故障的故障检测率的分配方法
CN103176088A (zh) 一种多频干扰对间电磁耦合薄弱路径的确定方法
CN109613372B (zh) 一种基于多元电网数据库的电网故障诊断方法
CN103048569A (zh) 采用电磁兼容测试超标策略对电磁兼容故障修复的优化方法
CN103091576A (zh) 采用辐射测试超标策略对辐射干扰故障修复的优化方法
EP2535853A1 (en) Methods systems and apparatus for ranking tests used to identify faults in a system
CN107463444A (zh) 一种虚警率分配方法
US20090300034A1 (en) Methods and systems for automatic conversion of a utility monitoring system layout into a storage format
CN110855522A (zh) 一种基于层次分析法的电能表通信质量检测方法
CN110888011A (zh) 一种基于测试性建模的原位测试方法及测试装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant