CN114326654B - 一种故障诊断方法、系统、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种故障诊断方法、系统、设备及计算机可读存储介质，获取故障结果信息；在父故障树数据表中，确定与故障结果信息对应的目标子故障树数据表信息；获取与目标子故障树数据表信息对应的目标子故障树数据表；基于目标子故障树数据表确定故障结果信息对应的故障原因。本申请中，借助父故障树数据表保存子故障树数据表与故障结果间的对应关系，并借助子故障树数据表保存故障结果的具体故障原因，这样，可以通过查表快速确定故障结果对应的故障原因，提高故障诊断效率，且更新故障信息时，只需对应更新子故障树数据表及父故障树数据表即可，无需对已有故障树进行更改，灵活性好。

Description

一种故障诊断方法、系统、设备及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及故障诊断技术领域，更具体地说，涉及一种故障诊断方法、系统、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition，数据采集与监视控制系统)系统在工业控制领域得到了广泛的应用，工业现场有大量的流程参数需要通过智能仪表进行数据采集并传输到控制中心进行集中监控，当流程参数出现异常时，能够及时进行故障处理，以保证工业流程稳定。

也即通过故障监测与诊断，用户能够正确、及时地发现系统中存在的各种异常和故障，监测到的故障信息可作为电力系统分析的第一手资料，为系统优化提供重要依据。比如可以通过故障树来对SCADA进行故障诊断等，其中故障树由事件和逻辑门组成，逻辑门连接各个事件，最后以树形图的形式形象地展现系统故障的各个细节，顶事件代表数据中心发生故障，底事件是数据中心故障的根本原因，中间事件表示该事件是上层事件的一个原因，但不是根本原因，还可以继续深入探究。

然而，已有的故障树分析为经验分析法，需要人工查询故障树进行故障分析与监测，并且当系统结构发生变化时，需要重新手动建立故障树，导致故障诊断效率较低。

综上所述，如何提高故障诊断效率是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种故障诊断方法，其能在一定程度上解决如何提高故障诊断效率的技术问题。本申请还提供了一种故障诊断系统、设备及计算机可读存储介质。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种故障诊断方法，包括：

获取故障结果信息；

在父故障树数据表中，确定与所述故障结果信息对应的目标子故障树数据表信息；

获取与所述目标子故障树数据表信息对应的目标子故障树数据表；

基于所述目标子故障树数据表确定所述故障结果信息对应的故障原因。

优选的，所述在父故障树数据表中，确定与所述故障结果信息对应的目标子故障树数据表信息，包括：

在所述父故障树数据表中，确定与所述故障结果信息相关的各个初始子故障树数据表信息；

在所述初始子故障树数据表信息中确定出所述目标子故障树数据表信息。

优选的，所述在所述初始子故障树数据表信息中确定出所述目标子故障树数据表信息，包括：

获取子故障树的故障优先级信息；

基于所述故障优先级信息，将优先级最高的所述初始子故障树数据表信息确定为所述目标子故障树数据表信息。

优选的，所述获取与所述目标子故障树数据表信息对应的目标子故障树数据表，包括：

基于所述目标子故障树数据表信息中的索引信息，确定对应的所述目标子故障树数据表。

优选的，还包括：

获取未知故障；

基于所述未知故障更新所述父故障树数据表。

优选的，所述基于所述未知故障更新所述父故障树数据表，包括：

获取所述未知故障的分析结果；

基于所述分析结果生成所述未知故障对应的子故障树；

将所述子故障树转换为对应的子故障树数据表；

存储所述子故障树数据表及所述未知故障的信息至所述父故障树数据表中。

优选的，所述获取所述未知故障的分析结果，包括：

获取用户对所述未知故障的所述分析结果。

一种故障诊断系统，包括：

第一获取模块，用于获取故障结果信息；

第一确定模块，用于在父故障树数据表中，确定与所述故障结果信息对应的目标子故障树数据表信息；

第二获取模块，用于获取与所述目标子故障树数据表信息对应的目标子故障树数据表；

第二确定模块，用于基于所述目标子故障树数据表确定所述故障结果信息对应的故障原因。

一种故障诊断设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一所述故障诊断方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一所述故障诊断方法的步骤。

本申请提供的一种故障诊断方法，获取故障结果信息；在父故障树数据表中，确定与故障结果信息对应的目标子故障树数据表信息；获取与目标子故障树数据表信息对应的目标子故障树数据表；基于目标子故障树数据表确定故障结果信息对应的故障原因。本申请中，借助父故障树数据表保存子故障树数据表与故障结果间的对应关系，并借助子故障树数据表保存故障结果的具体故障原因，这样，可以通过查表快速确定故障结果对应的故障原因，提高故障诊断效率，且更新故障信息时，只需对应更新子故障树数据表及父故障树数据表即可，无需对已有故障树进行更改，灵活性好。本申请提供的一种故障诊断系统、设备及计算机可读存储介质也解决了相应技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种故障诊断方法的流程图；

图2为确定与故障结果信息对应的目标子故障树数据表信息的示意图；

图3为故障树的示意图；

图4为基于目标子故障树数据表确定故障结果信息对应的故障原因的示意图；

图5为SCADA系统的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种故障诊断系统的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种故障诊断设备的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种故障诊断设备的另一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种故障诊断方法的流程图。

本申请实施例提供的一种故障诊断方法，可以包括以下步骤：

步骤S101：获取故障结果信息。

实际应用中，可以先获取故障结果信息，故障结果信息可以反映故障的类型等，其具体内容可以根据实际需要确定。

步骤S102：在父故障树数据表中，确定与故障结果信息对应的目标子故障树数据表信息。

实际应用中，在获取故障结果信息之后，便可以在父故障树数据表中，确定与故障结果信息对应的目标子故障树数据表信息，也即本申请借助父故障树数据表保存故障结果与子故障树数据表之间的对应关系，父故障树数据表的类型可以根据实际需要确定，比如父故障树数据表可以如表1所示等，其可以包括子树ID(也即子故障树的ID)、子树名称(也即子故障树的名称)、子树优先级(也即子故障树的故障优先级)、是否有故障记录等，且具体应用场景中，可以对子故障树进行编号，再将编号结果作为子故障树的ID，可以将子故障树所反映的故障类型作为子树名称等，本申请在此不做具体限定。相应的，由父故障树数据表，确定与故障结果信息对应的目标子故障树数据表信息的过程可以如图2所示等。

表1父故障树数据表

子树ID	子树名称	子树优先级	是否有故障记录
				1	设备故障	2	是
2	通信故障	3	是
				3	参数故障	1	是
4	驱动故障	4	否

需要说明的是，本申请中故障树的类型可以根据实际需要确定，比如其可以如图3所示等，此时，底事件X1与X2同时发生后触发中间事件1，中间事件1又可以引起顶事件，同理，底事件X3与X4同时发生后触发中间事件2，中间事件2又可以引起顶事件等，本申请在此不做具体限定。

具体应用场景中，一个故障结果可能由多个故障原因引起，也即一个故障结果信息可能对应多个子故障树数据表信息，所以在父故障树数据表中，确定与故障结果信息对应的目标子故障树数据表信息的过程中，可以先在父故障树数据表中，确定与故障结果信息相关的各个初始子故障树数据表信息；再在初始子故障树数据表信息中确定出目标子故障树数据表信息。具体的，各个故障原因导致故障结果出现的概率不同，也即故障结果对应的各个故障原因的优先级不同，为了尽可能的准确确定故障原因，在初始子故障树数据表信息中确定出目标子故障树数据表信息的过程中，可以获取子故障树的故障优先级信息；基于故障优先级信息，将优先级最高的初始子故障树数据表信息确定为目标子故障树数据表信息。

步骤S103：获取与目标子故障树数据表信息对应的目标子故障树数据表。

步骤S104：基于目标子故障树数据表确定故障结果信息对应的故障原因。

实际应用中，在父故障树数据表中，确定与故障结果信息对应的目标子故障树数据表信息之后，便可以获取与目标子故障树数据表信息对应的目标子故障树数据表，以基于目标子故障树数据表确定故障结果信息对应的故障原因。

具体应用场景中，在获取与目标子故障树数据表信息对应的目标子故障树数据表的过程中，为了快速获取目标子故障树数据表，可以基于目标子故障树数据表信息中的索引信息，确定对应的目标子故障树数据表。

需要说明的是，本申请中借助子故障树数据表记录故障原因，其类型可以根据实际需要确定，比如子故障树数据表可以如表2所示等，其可以包括节点ID(也即子故障树中各个节点的标识)、事件类型、优先级、父节点(也即节点的父节点)、是否有报警记录、故障解释等，本申请在此不做具体限定。

表2子故障树数据表

具体应用场景中，在基于目标子故障树数据表确定故障结果信息对应的故障原因的过程中，可以通过子故障树数据表找到子故障树的顶事件，之后从顶事件的节点ID开始索引，按优先级顺序、及顶事件-中间事件-底事件的事件顺序，寻找故障源中有故障记录的子节点(可能是子故障树的中间事件或者底事件)，如果索引到的子节点记录的是中间事件，就再次进行索引寻找子节点，直到索引的子节点记录的都是底事件为止，其过程可以如图4所示，且此时的底事件便是引起故障的原因，并且索引到的底事件的先后顺序是按优先级排列的，也即本申请可以得到携带优先级信息的底事件，使得用户可以根据该底事件确定引发故障的最可能原因。

实际应用中，当遇到未知故障后，为了下次能够识别故障原因，还需基于未知故障更新父故障树数据表。具体的，可以获取未知故障的分析结果，比如获取用户对未知故障的分析结果等；基于分析结果生成未知故障对应的子故障树；将子故障树转换为对应的子故障树数据表；存储子故障树数据表及未知故障的信息至父故障树数据表中。也即本申请中，在遇到新的故障，也即未知故障后，并不是对已有故障树进行修改，而是重新生成反映未知故障的子故障树，并且更新对应的子故障树数据表及父故障树数据表，操作简单，且不会增加已有故障树的复杂度，灵活性高。此外，当需要删除已知故障时，可以直接删除对应的子故障树数据表、父故障树数据表中的对应信息即可，更新速度快。

需要说明的是，本申请提供的故障诊断方法的应用场景可以根据实际需要确定，比如可以应用于SCADA系统等，且SCADA系统的结构可以根据具体应用场景确定，其可以如图5所示等，其中，第一个层次过程层是直接连接基础设施的一次设备，包括温湿传感器、变压器、断路器、电流电压互感器、继电器和保护装置等；第二个层次间隔层是对一次设备进行监测、补偿和控制的二次设备，包括智能仪表、应急电源和温湿控器等，各个二次设备之间通过现场总线连接，并通过通信层与站控层连接；第三个层次通信层实现协议的转化与通信控制，提高了通信系统的兼容性和平衡性；第四个层次站控层为整个系统提供GPS校时服务、工作站监测服务和远动服务、企业管理软件接入服务等。

本申请提供的一种故障诊断方法，获取故障结果信息；在父故障树数据表中，确定与故障结果信息对应的目标子故障树数据表信息；获取与目标子故障树数据表信息对应的目标子故障树数据表；基于目标子故障树数据表确定故障结果信息对应的故障原因。本申请中，借助父故障树数据表保存子故障树数据表与故障结果间的对应关系，并借助子故障树数据表保存故障结果的具体故障原因，这样，可以通过查表快速确定故障结果对应的故障原因，提高故障诊断效率，且更新故障信息时，只需对应更新子故障树数据表及父故障树数据表即可，无需对已有故障树进行更改，灵活性好。

请参阅图6，图6为本申请实施例提供的一种故障诊断系统的结构示意图。

本申请实施例提供的一种故障诊断系统，可以包括：

第一获取模块101，用于获取故障结果信息；

第一确定模块102，用于在父故障树数据表中，确定与故障结果信息对应的目标子故障树数据表信息；

第二获取模块103，用于获取与目标子故障树数据表信息对应的目标子故障树数据表；

第二确定模块104，用于基于目标子故障树数据表确定故障结果信息对应的故障原因。

本申请实施例提供的一种故障诊断系统，第一确定模块可以包括：

第一确定单元，用于在父故障树数据表中，确定与故障结果信息相关的各个初始子故障树数据表信息；

第二确定单元，用于在初始子故障树数据表信息中确定出目标子故障树数据表信息。

本申请实施例提供的一种故障诊断系统，第二确定单元可以具体用于：获取子故障树的故障优先级信息；基于故障优先级信息，将优先级最高的初始子故障树数据表信息确定为目标子故障树数据表信息。

本申请实施例提供的一种故障诊断系统，第二获取模块可以包括：

第一获取单元，用于基于目标子故障树数据表信息中的索引信息，确定对应的目标子故障树数据表。

本申请实施例提供的一种故障诊断系统，还可以包括：

第三获取模块，用于获取未知故障；

第一更新模块，用于基于未知故障更新父故障树数据表。

本申请实施例提供的一种故障诊断系统，第一更新模块可以包括：

第二获取单元，用于获取未知故障的分析结果；

第一生成单元，用于基于分析结果生成未知故障对应的子故障树；

第一转换单元，用于将子故障树转换为对应的子故障树数据表；

第一存储单元，用于存储子故障树数据表及未知故障的信息至父故障树数据表中。

本申请实施例提供的一种故障诊断系统，第二获取单元可以具体用于：获取用户对未知故障的分析结果。

本申请还提供了一种故障诊断设备及计算机可读存储介质，其均具有本申请实施例提供的一种故障诊断方法具有的对应效果。请参阅图7，图7为本申请实施例提供的一种故障诊断设备的结构示意图。

本申请实施例提供的一种故障诊断设备，包括存储器201和处理器202，存储器201中存储有计算机程序，处理器202执行计算机程序时实现如下步骤：

获取故障结果信息；

在父故障树数据表中，确定与故障结果信息对应的目标子故障树数据表信息；

获取与目标子故障树数据表信息对应的目标子故障树数据表；

基于目标子故障树数据表确定故障结果信息对应的故障原因。

本申请实施例提供的一种故障诊断设备，包括存储器201和处理器202，存储器201中存储有计算机程序，处理器202执行计算机程序时实现如下步骤：在父故障树数据表中，确定与故障结果信息相关的各个初始子故障树数据表信息；在初始子故障树数据表信息中确定出目标子故障树数据表信息。

本申请实施例提供的一种故障诊断设备，包括存储器201和处理器202，存储器201中存储有计算机程序，处理器202执行计算机程序时实现如下步骤：获取子故障树的故障优先级信息；基于故障优先级信息，将优先级最高的初始子故障树数据表信息确定为目标子故障树数据表信息。

本申请实施例提供的一种故障诊断设备，包括存储器201和处理器202，存储器201中存储有计算机程序，处理器202执行计算机程序时实现如下步骤：基于目标子故障树数据表信息中的索引信息，确定对应的目标子故障树数据表。

本申请实施例提供的一种故障诊断设备，包括存储器201和处理器202，存储器201中存储有计算机程序，处理器202执行计算机程序时实现如下步骤：获取未知故障；基于未知故障更新父故障树数据表。

本申请实施例提供的一种故障诊断设备，包括存储器201和处理器202，存储器201中存储有计算机程序，处理器202执行计算机程序时实现如下步骤：获取未知故障的分析结果；基于分析结果生成未知故障对应的子故障树；将子故障树转换为对应的子故障树数据表；存储子故障树数据表及未知故障的信息至父故障树数据表中。

本申请实施例提供的一种故障诊断设备，包括存储器201和处理器202，存储器201中存储有计算机程序，处理器202执行计算机程序时实现如下步骤：获取用户对未知故障的分析结果。

请参阅图8，本申请实施例提供的另一种故障诊断设备中还可以包括：与处理器202连接的输入端口203，用于传输外界输入的命令至处理器202；与处理器202连接的显示单元204，用于显示处理器202的处理结果至外界；与处理器202连接的通信模块205，用于实现故障诊断设备与外界的通信。显示单元204可以为显示面板、激光扫描使显示器等；通信模块205所采用的通信方式包括但不局限于移动高清链接技术(HML)、通用串行总线(USB)、高清多媒体接口(HDMI)、无线连接：无线保真技术(WiFi)、蓝牙通信技术、低功耗蓝牙通信技术、基于IEEE802.11s的通信技术。

本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：

获取故障结果信息；

在父故障树数据表中，确定与故障结果信息对应的目标子故障树数据表信息；

获取与目标子故障树数据表信息对应的目标子故障树数据表；

基于目标子故障树数据表确定故障结果信息对应的故障原因。

本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：在父故障树数据表中，确定与故障结果信息相关的各个初始子故障树数据表信息；在初始子故障树数据表信息中确定出目标子故障树数据表信息。

本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：获取子故障树的故障优先级信息；基于故障优先级信息，将优先级最高的初始子故障树数据表信息确定为目标子故障树数据表信息。

本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：基于目标子故障树数据表信息中的索引信息，确定对应的目标子故障树数据表。

本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：获取未知故障；基于未知故障更新父故障树数据表。

本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：获取未知故障的分析结果；基于分析结果生成未知故障对应的子故障树；将子故障树转换为对应的子故障树数据表；存储子故障树数据表及未知故障的信息至父故障树数据表中。

本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：获取用户对未知故障的分析结果。

本申请所涉及的计算机可读存储介质包括随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质。

本申请实施例提供的故障诊断系统、设备及计算机可读存储介质中相关部分的说明请参见本申请实施例提供的故障诊断方法中对应部分的详细说明，在此不再赘述。另外，本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种故障诊断方法，其特征在于，包括：

获取故障结果信息；

在父故障树数据表中，确定与所述故障结果信息对应的目标子故障树数据表信息；

获取与所述目标子故障树数据表信息对应的目标子故障树数据表；

基于所述目标子故障树数据表确定所述故障结果信息对应的故障原因；

其中，所述在父故障树数据表中，确定与所述故障结果信息对应的目标子故障树数据表信息，包括：

在所述父故障树数据表中，确定与所述故障结果信息相关的各个初始子故障树数据表信息；

在所述初始子故障树数据表信息中确定出所述目标子故障树数据表信息；

其中，所述在所述初始子故障树数据表信息中确定出所述目标子故障树数据表信息，包括：

获取子故障树的故障优先级信息；

基于所述故障优先级信息，将优先级最高的所述初始子故障树数据表信息确定为所述目标子故障树数据表信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取与所述目标子故障树数据表信息对应的目标子故障树数据表，包括：

基于所述目标子故障树数据表信息中的索引信息，确定对应的所述目标子故障树数据表。

3.根据权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

获取未知故障；

基于所述未知故障更新所述父故障树数据表。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述未知故障更新所述父故障树数据表，包括：

获取所述未知故障的分析结果；

基于所述分析结果生成所述未知故障对应的子故障树；

将所述子故障树转换为对应的子故障树数据表；

存储所述子故障树数据表及所述未知故障的信息至所述父故障树数据表中。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取所述未知故障的分析结果，包括：

获取用户对所述未知故障的所述分析结果。

6.一种故障诊断系统，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取故障结果信息；

第一确定模块，用于在父故障树数据表中，确定与所述故障结果信息对应的目标子故障树数据表信息；

第二获取模块，用于获取与所述目标子故障树数据表信息对应的目标子故障树数据表；

第二确定模块，用于基于所述目标子故障树数据表确定所述故障结果信息对应的故障原因；

其中，所述第一确定模块包括：

第一确定单元，用于在所述父故障树数据表中，确定与所述故障结果信息相关的各个初始子故障树数据表信息；

第二确定单元，用于在所述初始子故障树数据表信息中确定出所述目标子故障树数据表信息；

其中，所述第二确定单元用于：获取子故障树的故障优先级信息；基于所述故障优先级信息，将优先级最高的所述初始子故障树数据表信息确定为所述目标子故障树数据表信息。

7.一种故障诊断设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述故障诊断方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述故障诊断方法的步骤。