CN113157343A - 一种phm系统的可配置算法实现装置、方法及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种PHM系统的可配置算法实现装置、方法及存储介质，对PHM系统的监控数据进行解析并编码得到监控数据码，包括单位码、规则码和数据码；对PHM系统的算法参数进行解析并编码得到算法参数码，包括单位码、规则码和参数码；如果找到相互匹配的监控数据码和算法参数码，则使用算法参数码中的算法参数对监控数据进行计算，否则，使用默认参数对监控数据进行计算。与现有技术相比，本发明对监控数据、算法参数进行编码，通过监控数据码与算法参数码的匹配，实现了PHM系统使用不同配置的规则对监控数据的计算，提供了一种以较少数量的规则，支持极大数量的、可扩展的规则参数可配置项的可配置算法实现。

Description

一种PHM系统的可配置算法实现装置、方法及存储介质
技术领域
本发明涉及铁路PHM技术领域，尤其是涉及一种PHM系统的可配置算法实现装置、方法及存储介质。
背景技术
故障预测与健康管理(Prognostic and Health Management，PHM)技术是以预测技术为核心，基于系统的可靠性、安全性和经济性进行综合考量，实现从状态监测进化到健康管理的综合性技术。对于铁路PHM系统，由于铁路PHM系统需要被全路众多站段单位使用，对于铁路PHM系统中的算法规则，即使是同一个规则，各个单位也需要根据各自不同的情况灵活配置该规则的规则参数。在整个PHM系统中，各种不同配置下的规则需要同时运行，即需要实现“一个规则，可灵活配置参数，各种配置下的规则同时运行”的功能。
对于一般的信息系统，“一个规则，可灵活配置参数，各种配置下的规则同时运行”并不是需要特别设计的问题，只需要把不同配置的规则作为不同的规则处理，就可以实现上述功能。但是对于铁路PHM系统来说，规则的数量是海量的，规则的参数是海量的，参数的可配置选项是海量的，如果按照不同配置的规则作为不同的规则处理，上述三个海量相叠加就会造成PHM系统的“规则膨胀”问题，使得规则数量膨胀到难以开发、难以使用、难以维护的程度。因此，需要一种PHM系统的可配置算法实现装置及方法，解决海量可配置算法的开发与维护问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种PHM系统的可配置算法实现装置、方法及存储介质，对监控数据、算法参数进行编码，通过监控数据码与算法参数码的匹配，实现了PHM系统使用不同配置的规则对监控数据的计算，提供了一种以较少数量的规则，支持极大数量的、可扩展的规则参数可配置项的可配置算法实现。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种PHM系统的可配置算法实现装置，包括：
监控数据编码部，用于对PHM系统的监控数据进行解析并编码，得到监控数据码，所述监控数据码包括单位码、规则码和数据码，分别用于表示监控数据的相关单位、监控数据的相关规则和监控数据；
算法参数编码部，用于对PHM系统的算法参数进行解析并编码，得到算法参数码，所述算法参数码包括单位码、规则码和参数码，分别用于表示算法参数的相关单位、算法参数的相关规则和算法参数；
规则计算部，获取监控数据的监控数据码和算法参数的算法参数码，如果找到与监控数据码相匹配的算法参数码，则使用算法参数码中的算法参数作为规则的配置参数，对监控数据码中的监控数据进行计算，否则，使用预设置的默认参数作为规则的配置参数，对监控数据码中的监控数据进行计算。
进一步的，对PHM系统的监控数据进行解析并编码具体为：判断监控数据所属的单位以及监控数据所相关的规则，对监控数据所属的单位进行编码得到单位码，对监控数据所相关的规则进行编码得到规则码，对监控数据进行编码得到数据码，将单位码、规则码和数据码进行组合得到监控数据码。
更进一步的，将单位码、规则码和数据码顺序相连得到监控数据码。
进一步的，对PHM系统的算法参数进行解析并编码具体为：判断算法参数所属的单位以及算法参数所相关的规则，对算法参数所属的单位进行编码得到单位码，对算法参数所相关的规则进行编码得到规则码，对算法参数进行编码得到参数码，将单位码、规则码和参数码进行组合得到算法参数码。
更进一步的，将单位码、规则码和参数码顺序相连得到算法参数码。
进一步的，算法参数码与监控数据码相匹配具体为：所述算法参数码的单位码所对应的单位与监控数据码的单位码所对应的单位指定匹配关系、使用相同的规则配置参数，算法参数码的规则码所对应的规则与监控数据码的规则码所对应的规则指定匹配关系、使用相同的规则配置参数。
更进一步的，算法参数码与监控数据码相匹配具体为：所述算法参数码的单位码和规则码与监控数据码的单位码和规则码相同。
一种PHM系统的可配置算法实现方法，包括以下步骤：
对PHM系统的监控数据进行解析并编码，得到监控数据码，所述监控数据码包括单位码、规则码和数据码，分别用于表示监控数据的相关单位、监控数据的相关规则和监控数据；
对PHM系统的算法参数进行解析并编码，得到算法参数码，所述算法参数码包括单位码、规则码和参数码，分别用于表示算法参数的相关单位、算法参数的相关规则和算法参数；
PHM系统获取监控数据的监控数据码和算法参数的算法参数码，如果找到与监控数据码相匹配的算法参数码，则使用算法参数码中的算法参数作为规则的配置参数，对监控数据码中的监控数据进行计算，否则，使用预设置的默认参数作为规则的配置参数，对监控数据码中的监控数据进行计算。
进一步的，算法参数码与监控数据码相匹配具体为：所述算法参数码的单位码所对应的单位与监控数据码的单位码所对应的单位指定匹配关系、使用相同的规则配置参数，算法参数码的规则码所对应的规则与监控数据码的规则码所对应的规则指定匹配关系、使用相同的规则配置参数。
一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有可执行的计算机程序，所述计算机程序被执行时实现PHM系统的可配置算法实现方法。
与现有技术相比，本发明对监控数据、算法参数进行编码，通过监控数据码与算法参数码的匹配，实现了PHM系统使用不同配置的规则对监控数据的计算，提供了一种以较少数量的规则，支持极大数量的、可扩展的规则参数可配置项的可配置算法实现。
附图说明
图1为实施例中PHM系统的可配置算法实现装置的框图；
图2为实施例中PHM系统的可配置算法实现方法的流程。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
一种PHM系统的可配置算法实现装置，如图1所示，包括：
监控数据编码部，用于对PHM系统的监控数据进行解析并编码，得到监控数据码，监控数据码包括单位码、规则码和数据码，分别用于表示监控数据的相关单位、监控数据的相关规则和监控数据；
算法参数编码部，用于对PHM系统的算法参数进行解析并编码，得到算法参数码，算法参数码包括单位码、规则码和参数码，分别用于表示算法参数的相关单位、算法参数的相关规则和算法参数；
规则计算部，获取监控数据的监控数据码和算法参数的算法参数码，如果找到与监控数据码相匹配的算法参数码，则使用算法参数码中的算法参数作为规则的配置参数，对监控数据码中的监控数据进行计算，否则，使用预设置的默认参数作为规则的配置参数，对监控数据码中的监控数据进行计算。
算法参数码与监控数据码相匹配具体为：算法参数码的单位码所对应的单位与监控数据码的单位码所对应的单位指定匹配关系、使用相同的规则配置参数，算法参数码的规则码所对应的规则与监控数据码的规则码所对应的规则指定匹配关系、使用相同的规则配置参数。
一种PHM系统的可配置算法实现方法，包括以下步骤：
对PHM系统的监控数据进行解析并编码，得到监控数据码，监控数据码包括单位码、规则码和数据码，分别用于表示监控数据的相关单位、监控数据的相关规则和监控数据；
对PHM系统的算法参数进行解析并编码，得到算法参数码，算法参数码包括单位码、规则码和参数码，分别用于表示算法参数的相关单位、算法参数的相关规则和算法参数；
PHM系统获取监控数据的监控数据码和算法参数的算法参数码，如果找到与监控数据码相匹配的算法参数码，则使用算法参数码中的算法参数作为规则的配置参数，对监控数据码中的监控数据进行计算，否则，使用预设置的默认参数作为规则的配置参数，对监控数据码中的监控数据进行计算。
一种计算机存储介质，计算机存储介质上存储有可执行的计算机程序，计算机程序被执行时实现PHM系统的可配置算法实现方法。
本实施例中，PHM系统的可配置算法实现方法流程图如图2所示，依次进行监控数据的编码、算法参数的编码以及基于监控数据码和算法参数码使用规则对监控数据进行计算。
规则对来源于部件的监控数据进行计算，实现故障预测与健康管理，如预警类规则、预测类规则等。根据单位的实际情况，不同单位对于同一个规则会有不同的配置参数，为了避免海量规则、海量配置参数、海量可配置选项造成的“规则膨胀”问题，本申请将监控数据和算法参数(即规则的配置参数)进行编码，在PHM系统中将监控数据码和算法参数码进行匹配后，使用算法参数码中的算法参数作为规则的配置参数对监控数据进行计算。
对PHM系统的监控数据进行解析并编码具体为：判断监控数据所属的单位以及监控数据所相关的规则，对监控数据所属的单位(比如铁路站段)进行编码得到单位码，对监控数据所相关的规则进行编码得到规则码，对监控数据进行编码得到数据码，将单位码、规则码和数据码进行组合得到监控数据码。
如PHM系统判断接收到的“X监控数据”，所属的单位是“Y单位”，与“X监控数据”所相关的规则是“Z规则”，PHM系统即对“Y单位”进行单位编码、对“Z规则”进行规则编码、对“X监控数据”进行数据编码，将上述单位编码、规则编码、数据编码组合成监控数据码。在实际实施过程中，监控数据码对应变量，将PHM系统接收到的“X监控数据”赋值给该监控数据码所对应的变量。
本实施例中将单位码、规则码和数据码顺序相连得到监控数据码，在其他实施方式中，可以将单位码、规则码和数据码按照其他次序相连得到监控数据码。
对PHM系统的算法参数进行解析并编码具体为：判断算法参数所属的单位以及算法参数所相关的规则，对算法参数所属的单位(比如铁路站段)进行编码得到单位码，对算法参数所相关的规则进行编码得到规则码，对算法参数进行编码得到参数码，将单位码、规则码和参数码进行组合得到算法参数码。
算法参数可以由各个使用单位各自按需配置，如“A单位”对“B规则”进行了“C算法参数”的配置后，PHM系统即对“A单位”进行单位编码、对“B规则”进行规则编码、对“C算法参数”进行算法参数编码，将上述单位编码、规则编码、算法参数编码组合成算法参数码。在实际实施过程中，算法参数码对应变量，将单位对规则的参数配置赋值给该算法参数编码所对应的变量。
本实施例中将单位码、规则码和参数码顺序相连得到算法参数码，在其他实施方式中，可以将单位码、规则码和参数码按照其他次序相连得到算法参数码。
PHM系统的规则在计算时，对于监控数据与算法参数分别附带的单位信息与规则信息进行匹配，使得规则在对特定的监控数据进行计算时，使用相应匹配的规则参数，以固定较少数量的规则，支持极大数量的、可扩展的规则参数可配置项。如果监控数据码与算法参数码相匹配，就可以使用相匹配的算法参数码中的算法参数对监控数据进行规则计算，否则，就使用规则的默认配置参数对监控数据进行规则计算。
本实施例中，算法参数码与监控数据码相匹配具体为：算法参数码的单位码和规则码与监控数据码的单位码和规则码相同。
例如监控数据码中的单位码对应“A单位”，规则码对应“X规则”，找到与之匹配的算法参数码，算法参数码中的单位码对应“A单位”，规则码对应“X规则”，则将算法参数码中的参数码对应的配置参数作为“X规则”的配置参数，使用“X规则”对监控数据进行计算；如果没有找到与监控数据码匹配的算法参数码，则使用预设置的默认参数作为“X规则”的配置参数，使用“X规则”对监控数据进行计算。
在其他实施方式中，算法参数码与监控数据码相匹配具体为：算法参数码的单位码所对应的单位与监控数据码的单位码所对应的单位指定匹配关系、使用相同的规则配置参数，算法参数码的规则码所对应的规则与监控数据码的规则码所对应的规则指定匹配关系、使用相同的规则配置参数。可以设计更加复杂的匹配准则，以支持更加复杂的匹配逻辑，例如，如果“A单位”与“B单位”形成了母公司与子公司的关系，则“A单位”与“B单位”之间可以设置匹配关系，以反映子公司需要遵照母公司所设置的规则配置参数的匹配关系。如果“X规则”是“Y规则”的子规则，“X规则”与“Y规则”之间可以设置匹配关系，以反映子规则需要遵照母规则的规则配置参数的匹配关系。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种PHM系统的可配置算法实现装置，其特征在于，包括：
监控数据编码部，用于对PHM系统的监控数据进行解析并编码，得到监控数据码，所述监控数据码包括单位码、规则码和数据码，分别用于表示监控数据的相关单位、监控数据的相关规则和监控数据；
算法参数编码部，用于对PHM系统的算法参数进行解析并编码，得到算法参数码，所述算法参数码包括单位码、规则码和参数码，分别用于表示算法参数的相关单位、算法参数的相关规则和算法参数；
规则计算部，获取监控数据的监控数据码和算法参数的算法参数码，如果找到与监控数据码相匹配的算法参数码，则使用算法参数码中的算法参数作为规则的配置参数，对监控数据码中的监控数据进行计算，否则，使用预设置的默认参数作为规则的配置参数，对监控数据码中的监控数据进行计算。
2.根据权利要求1所述的一种PHM系统的可配置算法实现装置，其特征在于，对PHM系统的监控数据进行解析并编码具体为：判断监控数据所属的单位以及监控数据所相关的规则，对监控数据所属的单位进行编码得到单位码，对监控数据所相关的规则进行编码得到规则码，对监控数据进行编码得到数据码，将单位码、规则码和数据码进行组合得到监控数据码。
3.根据权利要求2所述的一种PHM系统的可配置算法实现装置，其特征在于，将单位码、规则码和数据码顺序相连得到监控数据码。
4.根据权利要求1所述的一种PHM系统的可配置算法实现装置，其特征在于，对PHM系统的算法参数进行解析并编码具体为：判断算法参数所属的单位以及算法参数所相关的规则，对算法参数所属的单位进行编码得到单位码，对算法参数所相关的规则进行编码得到规则码，对算法参数进行编码得到参数码，将单位码、规则码和参数码进行组合得到算法参数码。
5.根据权利要求4所述的一种PHM系统的可配置算法实现装置，其特征在于，将单位码、规则码和参数码顺序相连得到算法参数码。
6.根据权利要求1所述的一种PHM系统的可配置算法实现装置，其特征在于，算法参数码与监控数据码相匹配具体为：所述算法参数码的单位码所对应的单位与监控数据码的单位码所对应的单位指定匹配关系、使用相同的规则配置参数，算法参数码的规则码所对应的规则与监控数据码的规则码所对应的规则指定匹配关系、使用相同的规则配置参数。
7.根据权利要求6所述的一种PHM系统的可配置算法实现装置，其特征在于，算法参数码与监控数据码相匹配具体为：所述算法参数码的单位码和规则码与监控数据码的单位码和规则码相同。
8.一种PHM系统的可配置算法实现方法，其特征在于，基于如权利要求1-7中任一所述的PHM系统的可配置算法实现装置，包括以下步骤：
对PHM系统的监控数据进行解析并编码，得到监控数据码，所述监控数据码包括单位码、规则码和数据码，分别用于表示监控数据的相关单位、监控数据的相关规则和监控数据；
对PHM系统的算法参数进行解析并编码，得到算法参数码，所述算法参数码包括单位码、规则码和参数码，分别用于表示算法参数的相关单位、算法参数的相关规则和算法参数；
PHM系统获取监控数据的监控数据码和算法参数的算法参数码，如果找到与监控数据码相匹配的算法参数码，则使用算法参数码中的算法参数作为规则的配置参数，对监控数据码中的监控数据进行计算，否则，使用预设置的默认参数作为规则的配置参数，对监控数据码中的监控数据进行计算。
9.根据权利要求8所述的一种PHM系统的可配置算法实现方法，其特征在于，算法参数码与监控数据码相匹配具体为：所述算法参数码的单位码所对应的单位与监控数据码的单位码所对应的单位指定匹配关系、使用相同的规则配置参数，算法参数码的规则码所对应的规则与监控数据码的规则码所对应的规则指定匹配关系、使用相同的规则配置参数。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有可执行的计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如权利要求8所述的PHM系统的可配置算法实现方法。
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