CN113485306A - 一种轻量级的装备故障诊断移动终端及其诊断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轻量级的装备故障诊断移动终端，其包括数据采集、故障诊断、故障案例、记录查询以及与外部诊断模型设计服务器进行数据传输的诊断模型导入模块；其诊断方法包括利用诊断模型导入模块从专业诊断模型设计系统中采集得到包含D矩阵数据、故障/模块/测试/资源集数据、故障名称数据和测试费用、级别、模块故障概率等数据的诊断模型，然后在实际诊断过程中随外部控制条件，如征兆、资源、测试放弃、测试另选等变化从D矩阵中获取子D矩阵，然后再利用Rollout信息启发算法生成特定的诊断策略树，引导用户开展测试和诊断，从而实现智能引导式故障诊断。

Description

一种轻量级的装备故障诊断移动终端及其诊断方法

技术领域

本发明属于装备故障诊断技术领域，涉及一种轻量级的装备故障诊断移动终端及其诊断方法。本发明可用于舰船装备各系统故障的电子化状态信息采集、智能化故障分析诊断，可以有效提高装备的故障诊断效率和舰员级维修保障能力。

背景技术

随着现代装备技术迅猛发展，结构日趋复杂，舰船装备的正常运行是常态化远海航行的根本保证。

过去，常用的测试性分析方法都基于人工分析和计算，计算繁琐、周期长、效率低，20世纪60年代初，美国人De Paul首次提出了逻辑模型的概念，经过半个世纪的发展，国内外学者在测试性建模和设计分析方法研究方面做了大量的研究工作，先后诞生了定量模型、定性模型、信息流模型、多信号流模型、PETRI网络模型、贝叶斯网络模型和符号有向图等一大批有影响、有代表性的模型。

基于模型的方法成为测试性分析评估技术发展的主流和趋势，但在诸多模型中，目前仅有基于信息流模型和基于多信号模型方法依靠其实用软件产品(分别为DSI公司的eXPRESS和QSI公司的TEAMS)，在设备测试性分析评估过程中得到了成功应用和推广。

上述方法在舰船装备的实际场景中使用时，存在如下问题：因使用多信号流模型分析和故障诊断策略树动态生成等建模、诊断技术，需要计算性能强大的成本高的服务器，而舰船空间有限，在舰船有限的空间内额外部署专用服务器较困难；装备故障信息通过传统手抄纸记并录入诊断服务器的方式，不仅增加了装备运维人员的工作量，还不利于故障信息的电子化管理；由于舰船上检测维修资源不足，舰员维修能力有限，快速、便捷、高效的解决舰员级维修故障也是一个亟待解决的难题。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提出一种轻量级的装备故障诊断移动终端及其诊断方法，解决在舰船现场无法使用具备诊断模型设计和诊断分析能力的高性能服务器、测试资源不足以及舰船维修人员能力有限的条件下，便捷、快速、高效的完成装备故障的准确排除和定位，提高装备状态检测效率和舰员级维修能力；考虑到舰船特殊的环境，本发明采用便携式移动终端为载体，将复杂的诊断模型事先在专用的诊断模型设计服务器上完成设计，并将诊断模型通过数据库文件方式导入移动终端，舰员携带移动终端进行故障信息采集，依据故障现象及相关环境条件，进行故障智能引导式诊断。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：提供一种轻量级的装备故障诊断移动终端及其诊断方法，其功能包括数据采集模块，用于采集装备运行状态信息；诊断模型导入模块，诊断模型导入模块实现将TEAMS中设计生成的测试模型数据库导入到终端，供故障智能诊断功能使用；故障诊断模块，采用向导式的诊断方式，包括已知故障现象的输入、可用测试资源配置、诊断测试偏好设置和测试引导；故障案例模块，现场维修人员补充录入案例，建立案例库；故障诊断查询模块，可以对所有历史的诊断测试过程数据进行检索，包括测试步骤、每个测试步骤下的提示信息和反馈信息，最终的测试结果等。

进一步地，外部接口包括标准总线接口，诊断模型导入模块包括与标准总线接口和诊断模型设计服务器连接的标准数据总线。

还涉及一种轻量级的装备故障诊断的诊断方法，其采用的技术方案包括如下步骤：

a.依据现场故障现象，选择存储在移动终端本地Sqlite数据库中的测试性诊断模型；

b.选择诊断现场测试工具，通过选择测试工具，系统在交互式诊断策略生成过程中会排除因工具缺乏导致的不可实现测试，并生成其它诊断路径；

c.选择故障征兆，此步骤的目的是优化测试流程，简化测试诊断范围，避免开展无关测试；

d.系统结合装备故障信息，利用诊断模型算法进行分析，最终推荐诊断测试方法，测试界面显示包括测试名称、测试结果描述、测试步骤、开展测试模块路径、测试辅助图；

e.若系统已定位到唯一故障模块或已无相关测试可区分剩余可能存在故障模块，则系统输出诊断结果。

本发明的有益效果为：该发明借助便携式移动终端为智能诊断方法的载体，采用概率推理和Rollout算法实现测试过程的自动分析和测试指导，向导式的诊断支持使任何人都能像系统专家那样排除故障，实现舰船装备信息采集、检测、初步分析的智能化、信息化，提高故障检测效率和舰员级维修能力，本发明不仅可以应用到舰船装备的故障诊断，还可以应用到航空航天装备的故障诊断。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种轻量级的装备故障诊断移动终端的系统工作原理示意图。

图2为装备故障诊断方法的诊断流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一种实施例，而不是全部的实施例。

为简单起见，以下内容中省略了该技术领域技术人员所公知的技术常识。

如图1所示，该轻量级的装备故障诊断移动终端包括数据采集模块，用于采集装备运行状态信息；诊断模型导入模块，通过外部接口与诊断模型导入模块相连接，诊断模型导入模块实现将外部服务器上TEAMS软件设计生成的测试模型数据库导入并存储到移动终端；故障诊断模块，采用向导式的诊断方式，包括已知故障现象的输入、可用测试资源配置、诊断测试偏好设置和测试引导；故障案例模块，现场维修人员补充录入案例，建立案例库；故障诊断查询模块，可以对所有历史的诊断测试过程数据进行检索，包括测试步骤、每个测试步骤下的提示信息和反馈信息，最终的测试结果等。

本发明的优选实施例为：外部接口包括标准总线接口，诊断模型导入模块包括与标准总线接口和诊断模型设计服务器连接的标准数据总线，通过标准数据总线实现诊断模型数据库文件的传输。

还涉及一种轻量级的装备故障诊断方法，如图2所示，其采用的技术方案包括如下步骤：

a.依据现场故障现象，选择存储在移动终端本地Sqlite数据库中的测试性诊断模型；

b.选择诊断现场测试工具，通过选择测试工具，系统在交互式诊断策略生成过程中会排除因工具缺乏导致的不可实现测试，并生成其它诊断路径；

c.选择故障征兆，此步骤的目的是优化测试流程，简化测试诊断范围，避免开展无关测试；

d.系统结合装备故障信息，利用诊断模型算法进行分析，最终推荐诊断测试方法，测试界面显示包括测试名称、测试结果描述、测试步骤、开展测试模块路径、测试辅助图；

e.若系统已定位到唯一故障模块或已无相关测试可区分剩余可能存在故障模块，则系统输出诊断结果。

本发明的一种实施方式中，所述诊断模型导入模块，首先将原始的TMAE.db文件放在C：\mdb目录，然后启动数据库转换工具，选择上一步保存的数据库文件RDS.MDB，在列表中选择要转换的诊断模型名称，将此模型转换到Sqlite数据库，然后通过标准数据总线将TMATE.db文件传输到Andriod平板的/data目录中。

本发明的一种实施方式中，所述故障诊断的引导式测试，是故障诊断功能动态生成测试树，并逐步提示进行测试，最终通过显示故障点或显示故障模糊组方式引导维修人员定位故障，显示故障点指定位故障点为单一模块时，显示此模块及维修方案；显示模糊组指无法将故障定位到单一的模块，则显示可能的模块列表以及各自的故障概率，最后通过显示详情的查看，定位一个可能的故障模块。

本发明的一种实施方式中，所述故障征兆选择，支持模糊搜索与某一列的全选操作，已知故障征兆选择列表包含了征兆名称、描述与具体操作说明，征兆测试包含征兆存在、不存在和跳过三种状态，某一征兆的状态也仅支持单选。

Claims (4)

1.一种轻量级的装备故障诊断移动终端，其特征在于，包括：

a.数据采集模块，用于采集装备运行状态信息；

b.诊断模型导入模块，通过外部接口与诊断模型导入模块相连接，诊断模型导入模块实现将外部服务器上TEAMS软件设计生成的测试模型数据库导入并存储到移动终端；

c.故障诊断模块，采用向导式的诊断方式，包括已知故障现象的输入、可用测试资源配置、诊断测试偏好设置和测试引导；

d.故障案例模块，现场维修人员补充录入案例，建立案例库；

e.故障诊断查询模块，可以对所有历史的诊断测试过程数据进行检索，包括测试步骤、每个测试步骤下的提示信息和反馈信息，最终的测试结果等。

2.根据权利要求1所述的一种轻量级的装备故障诊断移动终端，其特征在于：所述外部接口包括标准总线接口，所述诊断模型导入模块包括与标准总线接口和诊断模型设计服务器连接的标准数据总线。

3.根据权利要求1所述的一种轻量级的装备故障诊断移动终端的诊断模型导入模块，其特征在于，包括以下工作步骤：

a.将TEAMS中设计生成的测试诊断模型，包括D矩阵、测试资源、测试定义文件等以.mdb格式的数据库形式存储；

b.将.mdb格式的数据库处理后转换成移动终端可用的.Sqlite格式的数据库。

4.根据权利要求1所述的一种轻量级的装备故障诊断移动终端的故障诊断方法，其特征在于：包括以下步骤：

a.依据现场故障现象，选择存储在移动终端本地Sqlite数据库中的测试性诊断模型；

b.选择诊断现场测试工具，通过选择测试工具，系统在交互式诊断策略生成过程中会排除因工具缺乏导致的不可实现测试，并生成其它诊断路径；

c.选择故障征兆，此步骤的目的是优化测试流程，简化测试诊断范围，避免开展无关测试；

d.系统结合装备故障信息，利用诊断模型算法进行分析，最终推荐诊断测试方法，测试界面显示包括测试名称、测试结果描述、测试步骤、开展测试模块路径、测试辅助图；

e.若系统已定位到唯一故障模块或已无相关测试可区分剩余可能存在故障模块，则系统输出诊断结果。

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