CN116880346A - 一种系统故障检测方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供的系统故障检测方法应用于控制系统，控制系统包括按照信号传输方向相连接的至少两个前端设备、主站设备和多个从站设备。方法包括：在生成目标控制信号的过程中，获取所述目标控制信号在所述控制系统中的中间态信号集，以及所述主站设备与所述多个从站设备的通信信号，检测所述中间态信号集和所述通信信号中目标故障类型对应的信号是否包含异常信号，若所述目标故障类型对应的信号中包含异常信号，根据所述异常信号生成故障信息，所述故障信息包括所述目标故障类型的描述信息以及故障对应在所述控制系统中的位置。本申请实施例在控制系统对机器人的控制发生故障的情况下，提供了一种检测和定位故障的方法。

Description

一种系统故障检测方法、装置、设备和存储介质

技术领域

本申请实施例涉及自动化技术领域，尤其涉及一种系统故障检测方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

自动化仓储是一种通过自主移动机器人(Autonomous Mobile Robot，AMR)(本申请下文简称为“机器人”)进行货物搬运和拣选的智能仓储模式。实际实施场景中，仓储环境内可以容纳成百上千的机器人共同执行任务。为了维持各个机器人之间的安全性，以及及时干预机器人出现的预期外状态，一些情况下，需要对机器人发出控制指令，例如可以通过控制系统控制机器人进入安全停止状态。

然而，由于控制系统从接收到人工输入的触发信号到向机器人发出控制指令，会经过多次信号传输和处理，且涉及多个设备，若发生故障，检测故障发生的位置和原因存在较大困难。

有鉴于此，如何及时、准确的检测到面向机器人的控制系统的故障，是本领域的一个研究课题。

发明内容

本申请实施例提供了一种系统故障检测方法、装置、设备和存储介质，用于在控制系统对机器人的控制发生故障的情况下，检测和定位故障对应的位置和原因。具体地，本申请实施例公开了以下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种系统故障检测方法，应用于控制系统，所述控制系统包括按照信号传输方向相连接的至少两个前端设备、主站设备和多个从站设备，所述方法包括：

在生成目标控制信号的过程中，获取所述目标控制信号在所述控制系统中的中间态信号集，以及所述主站设备与所述多个从站设备的通信信号，其中，所述中间态信号集包括所述至少两个前端设备中每个前端设备以及所述主站设备的输入信号和输出信号；

检测所述中间态信号集和所述通信信号中目标故障类型对应的信号是否包含异常信号，所述目标故障类型属于预设置的故障类型集合；

若所述目标故障类型对应的信号中包含异常信号，根据所述异常信号生成故障信息，所述故障信息包括所述目标故障类型的描述信息以及故障对应在所述控制系统中的位置。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述预设置的故障类型集合包括：

第一故障类型，用于指示所述至少两个前端设备中存在的传输接口故障；

第二故障类型，用于指示所述主站设备与所述多个从站设备之间的通信连接故障；

第三故障类型，用于指示所述至少两个前端设备中任意前端设备的控制逻辑故障。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，若所述目标故障类型包括所述第一故障类型，所述检测所述中间态信号集和所述通信信号中目标故障类型对应的信号是否包括异常信号包括：检测所述中间态信号集中是否包括异常信号；所述每个前端设备的输入信号包括第一输入初始控制信号和第二输入初始控制信号，所述检测所述中间态信号集中是否包括异常信号，包括：

针对所述至少两个前端设备和所述主站设备中的任一设备，检测所述设备的第一输入初始控制信号的信号值和第二输入初始控制信号的信号值是否相同；

若不相同，所述不相同的信号为所述第一故障类型对应的信号中的异常信号。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，根据所述异常信号生成故障信息，包括：

根据所述不相同的信号生成第一故障信息，所述第一故障信息中包括：所述第一故障类型的描述信息和故障位置；

所述第一故障类型的描述信息为接口断开；

所述故障位置包括所述设备的输入接口和所述设备上一级设备的输出接口。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，若所述目标故障类型包括所述第二故障类型，所述第二故障类型对应第二故障信息，所述第二故障信息，包括：

通信信号异常的从站设备的数量以及从站设备标识。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，若所述目标故障类型包括所述第三故障类型，所述目标故障类型对应的信号中包含异常信号，包括：

针对任一前端设备，若所述前端设备的输入信号均不存在异常，所述前端设备无输出信号。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述目标故障类型包括所述第一故障类型和所述第二故障类型。

第二方面，本申请实施例还提供了一种系统故障检测装置，应用于控制系统，所述控制系统包括按照信号传输方向相连接的至少两个前端设备、主站设备和多个从站设备，所述装置包括：

获取模块，用于在生成目标控制信号的过程中，获取所述目标控制信号在所述控制系统中的中间态信号集，以及所述主站设备与所述多个从站设备的通信信号，其中，所述中间态信号集包括所述至少两个前端设备中每个前端设备以及所述主站设备的输入信号和输出信号；

检测模块，用于检测所述中间态信号集和所述通信信号中目标故障类型对应的信号是否包含异常信号，所述目标故障类型属于预设置的故障类型集合；

生成模块，用于若所述目标故障类型对应的信号中包含异常信号，根据所述异常信号生成故障信息，所述故障信息包括所述目标故障类型的描述信息以及故障对应在所述控制系统中的位置。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器，存储器，用于存储计算机可执行指令；处理器，用于从存储器中读取指令，并执行指令以实现前述第一方面以及第一方面任一实现方式的方法。

第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储计算机指令，该计算机指令用于使该计算机执行前述第一方面以及第一方面的任一实现方式中的方法。

另外，本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算程序，该计算机程序包括程序指令，当该程序指令被计算机执行时，使该计算机执行前述第一方面的任一实现方式中的方法。

本申请实施例提供的系统故障检测方法，应用于控制系统，所述控制系统包括按照信号传输方向相连接的至少两个前端设备、主站设备和多个从站设备，在生成目标控制信号的过程中，控制系统中的每个设备生成该设备的信号，并将所生成的信号传输到下一个设备，以最终生成所述目标控制信号。基于此，在生成目标控制信号的过程中，本申请实施例可以获取目标控制信号在所述控制系统中的中间态信号集，以及所述主站设备与所述多个从站设备的通信信号。其中，中间态信号集包括所述至少两个前端设备中每个前端设备以及所述主站设备的输入信号和输出信号。此外，本申请实施例中，可以预设置故障类型集合，进而，基于中间态信号集和通信信号，可以检测预设置的故障类型集合中目标故障类型对应的信号是否存在异常信号，若目标故障类型对应的信号中包含异常信号，根据所述异常信号生成故障信息，故障信息包括所述目标故障类型的描述信息以及故障对应在所述控制系统中的位置。可见，采用本申请实施例可以以控制系统中的每个设备作为一个输入输出节点，来获取每个设备的输入信号和输出信号的状态，进而，通过检测预设置的故障类型对应的信号中是否包含异常信号，来检测控制系统是否存在相应类型的故障，并生成包含故障类型描述信息和故障位置的故障信息。这样不仅能够按照预配置的故障类型定向检测控制系统是否存在相应故障，而且还能够在检测过程中对产生故障的位置进行定位。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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实施例的一些实施例，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它的附图。

图1为本申请实施例提供的一种示例性控制系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种示例性系统故障检测方法的方法流程图；

图3为本申请实施例提供的一种示例性可编程逻辑控制器(Programmable LogicController，PLC)系统的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种示例性信号采集场景的场景示意图；

图5为本申请实施例提供的一种系统故障检测装置的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，并使本申请实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请实施例中的技术方案作进一步详细的说明。

虽然附图中显示了本申请实施例的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请实施例不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请实施例，并且能够将本申请实施例的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要注意的是，除非另有说明，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请实施例所属领域技术人员所理解的通常意义。

下面对本申请实施例涉及的实施场景以及相关技术进行介绍。

本申请实施例涉及AMR场景下的机器人控制技术，本申请实施例涉及的控制系统可以包括信号传输方向相连接的至少两个前端设备、主站设备和多个从站设备，该多个从站设备中每个从站设备用于控制一个机器人。一些实现方式中，本申请实施例涉及的控制系统可以是PLC系统。

如图1所示，图1示出了一种示例性控制系统，该控制系统可以包括至少两个前端设备、主站设备和多个部署在机器人端的从站设备，该至少两个前端设备与主站设备可以是按照信号传输方向的多级串联结构，而主站设备与多个从站设备可以是并行连接的结构，至少两个前端设备与主站设备之间可以是电连接，主站设备与多个从站设备中的每个从站设备可以是无线连接。

其中，针对任一前端设备，该前端设备提供触发按钮，在经由该触发按钮接收到用户输入的触发之后，该前端设备在该前端设备的光栅、屏蔽传感器等部件的作用下，生成初始控制信号。进而，该前端设备将所生成的初始控制信号传输到该前端设备的下一级前端设备。该下一级前端设备继续将初始控制信号逐级前端设备传输，直到传输到主站设备。

实际实施场景中，用户可以通过触发至少两个前端设备中的至少一个前端设备来触发对机器人的控制。

需要指出的是，本申请实施例中，将用户意图触发的控制信号定位为目标控制信号，主站设备将目标控制信号发送到从站设备之前，在前端设备之间传输的信号均定义为初始控制信号。一些实现方式中，初始控制信号包括第一初始控制信号和第二初始控制信号，第一初始控制信号和第二初始控制信号分别通过两条通道传输。

进一步的，主站设备在接收到第一输入初始控制信号和第二输入初始控制信号之后，可以检测第一输入初始控制信号的信号值和第二输入初始控制信号的信号值是否相同。其中，第一输入初始控制信号和第二输入初始控制信号是与主站设备直接连接的前端设备传输的，根据前述描述，该第一输入初始控制信号和第二输入初始控制信号是分别通过两条通道传输的初始控制信号。若第一输入初始控制信号的信号值和第二输入初始控制信号的信号值相同，则将第一输入初始控制信号或者第二输入初始控制信号作为目标控制信号以无线信号的方式发送到各个从站设备，以经由各个从站设备对相应机器人进行控制。

明显的，从控制系统通过前端设备的按钮盒接收用户触发，至前端设备响应用户触发生成和传输初始控制信号，以及主站设备向各个从站设备发送目标控制信号，信号需要经由多级前端设备以及主站设备的传输及处理。基于此，在控制系统产生故障的情况下，为了实现对故障的及时检测以及准确定位，本申请实施例提出的控制系统可以具备故障检测功能。

一些实现方式中，该故障检测功能可以由故障检测设备实现。示例性的，再次参见图1，该控制系统中还可以包括故障检测设备，该故障检测设备可以与至少两个前端设备和主站设备相连接，以实现本申请实施例以下系统故障检测方法的示例。

以下对本申请实施例的系统故障检测方法进行说明。

参见图2，图2为本申请实施例提供的一种系统故障检测方法的流程图，该统故障检测方法例如可以应用于图1示意的控制系统中。该系统故障检测方法包括以下步骤：

步骤S101，在生成目标控制信号的过程中，获取目标控制信号在控制系统中的中间态信号集，以及主站设备与多个从站设备的通信信号。

其中，中间态信号集可以包括至少两个前端设备中每个前端设备以及主站设备的输入信号和输出信号。

可选的，本申请实施例中，故障检测可以通过modbusTCP接口获取上述各类信号。

结合图1对应的实现方式，针对任一前端设备，该前端设备的输入信号可以包括：第一输入初始控制信号、第二输入初始控制信号等；该前端设备的输出信号可以包括：第一输出初始控制信号、第二输出初始控制信号。

一些实现方式中，按照信号传输方向，若该前端设备是该至少两个前端设备中首个接收用户触发的前端设备，该前端设备的第一输入初始控制信号可以包括：该前端设备中用户通过按钮触发产生的第一按钮初始控制信号。

另一些实现方式中，按照信号传输方向，若该前端设备是信号传输层级中的第i级前端设备，且该前端设备同样接收用户触发，该前端设备的第一输入初始控制信号可以包括：第i-1级前端设备的第一输出初始控制信号，以及第i级前端设备中用户通过按钮触发产生的第一按钮初始控制信号。其中，i是大于或者等于2的整数。

再一些实现方式中，按照信号传输方向，若该前端设备是信号传输层级中的第i级前端设备，但该前端设备未接收用户触发，该前端设备中的第一输入初始控制信号可以包括：第i-1级前端设备的第一输出初始控制信号。

该前端设备的第二输入初始控制信号是与第一输入初始控制信号的性质相同传输通道不同的信号，因此，对应该前端设备的不同实现方式，该前端设备的第二输入初始控制信号的内容与上述第一输入初始控制信号的内容类似，此处不再赘述。

主站设备的输入信号可以包括：主站设备所连接前端设备的第一输出初始控制信号和第二输出初始控制信号。主站设备的输出信号可以包括：主站设备向各个从站设备输出的目标控制信号。

主站设备与多个从站设备的通信信号例如可以实现为：主站设备与多个从站设备中每个从站设备的通信状态。

应理解，以上对各个设备的输入信号和输出信号均是示意性描述，对本申请实施例涉及的各设备的输入信号和输出信号的内容不构成限制。在另一些实现方式中，前端设备的输入信号例如还可以包括复位输入信号、光栅信号和传感器信号，该前端设备的输出信号例如还可以包括复位输出信号等。此处不再详述。

步骤S102，检测中间态信号集和通信信号中目标故障类型对应的信号是否包含异常信号。

其中，目标故障类型属于预设置的故障类型集合。

需要指出的是，为了便于对出现频率相对较高的故障进行检测和定位，以及缩小故障检测和定位的范畴，本申请实施例中，可以预设置故障类型集合，故障类型集合中的每种故障类型，可以针对控制系统中某类设备或者某类信号对应的故障。

示例性的，预设置的故障类型集合可以包括：

第一故障类型，用于指示所述至少两个前端设备中存在的传输接口故障；

第二故障类型，用于指示所述主站设备与所述多个从站设备之间的通信连接故障；

第三故障类型，用于指示所述至少两个前端设备中任意前端设备的控制逻辑故障。

应理解，本申请实施例涉及的故障类型集合还可以包含更多故障类型，此处不再一一举例。

一些实现场景中，前端设备的接口以及主站设备与多个从站设备之间的通信连接可能故障率相对较高，基于此，一些实现方式中，目标故障类型包括第一故障类型和第二故障类型。

根据前述对不同故障类型的描述可知，不同故障类型对应的检测的信号并不相同，基于此，若目标故障类型包括第一故障类型，检测所述中间态信号集和所述通信信号中目标故障类型对应的信号是否包括异常信号可以实现为：检测所述中间态信号集中是否包括异常信号。具体的，针对至少两个前端设备和主站设备中的任一设备，可以检测该设备的第一输入初始控制信号的信号值和第二输入初始控制信号的信号值是否相同，若不相同，该不相同的信号所指示的是所述第一故障类型的故障，该不相同的信号则可以认为是第一故障类型的异常信号；若相同，说明该设备的信号正常，即，该设备不存在第一故障类型的故障。

若目标故障类型包括第二故障类型，检测所述中间态信号集和所述通信信号中目标故障类型对应的信号是否包括异常信号可以实现为：检测所述通信信号中是否包括异常信号。具体的，可以是检测多个从站设备中，每个从站设备与主站设备的通信信号是否正常，若任一从站设备与主站设备的通信信号异常，表征相应从站设备与主站设备的通信连接断开，即存在异常。

若目标故障类型包括第三故障类型，检测所述中间态信号集和所述通信信号中目标故障类型对应的信号是否包括异常信号可以实现为：检测任一前端设备的输入信号和输出信号是否异常。

示例性的，以PLC系统为例，PLC系统中相关的信号可以是逻辑信号，通过逻辑高电平信号(信号值为1)和逻辑低电平(信号值为0)来表示。本申请实施例中，例如，可以将初始控制信号的信号值为1确定为信号正常，将初始控制信号的信号值为0确定为信号异常；再如，可以将复位信号的信号值为0确定为信号正常，将初始控制信号的信号值为1确定为信号异常。具体的，各信号异常与否，可以以实际实现来确定，此处不再详述。

步骤S103，若目标故障类型对应的信号中包含异常信号，根据异常信号生成故障信息。

其中，故障信息包括目标故障类型的描述信息以及故障对应在控制系统中的位置。

一些实现方式中，在目标故障类型是第一故障类型的情况下，根据前述不相同第一输入初始控制信号和第二输入初始控制信号生成第一故障信息，该第一故障信息中的描述信息例如可以是：接口断开；该第一故障信息中的故障位置例如可以是：前述设备的输入接口和相应设备上一级设备的输出接口。

一种示例性第一故障信息的呈现方式如表1所示：

表1

另一些实现方式中，在目标故障类型是第二故障类型的情况下，该第二故障类型对应第二故障信息，该第二故障信息可以包括：通信信号异常的从站设备的数量以及从站设备标识。其中，通信信号异常的从站设备的数量可以是第二故障类型的描述信息，从站设备标识可以用于指示第二故障的位置。

一种示例性第二故障信息的呈现方式如表2所示：

表2

再一些实现方式中，在目标故障类型是第三故障类型的情况下，针对任一前端设备，若该前端设备的输入信号均不存在异常，前端设备无输出信号，即认为该前端设备存在第三故障类型的故障。

一种示例性第三故障类型的故障信息的呈现方式如表3所示：

表3

应理解，以上表1至表3是对故障信息的示例性呈现，对本申请实施例涉及的故障信息不构成限制。针对本申请实施例的其他故障类型的故障信息，呈现形式和呈现的内容可以灵活设置，此处不限制。

此外，另一些实现方式中，为了便于对故障进行进一步分析，若目标故障类型对应的信号中包含异常信号，本申请实施例还可以获取主站设备运行日志中的错误日志。

综上，采用本申请实施例可以以控制系统中的每个设备作为一个输入输出节点，来获取每个设备的输入信号和输出信号的状态，进而，通过检测预设置的故障类型对应的信号中是否包含异常信号，来检测控制系统是否存在相应类型的故障，并生成包含故障类型描述信息和故障位置的故障信息。这样不仅能够按照预配置的故障类型定向检测控制系统是否存在相应故障，而且还能够在检测过程中对产生故障的位置进行定位。

以下结合示例对本申请实施例进行介绍。

以下以控制系统实现为PLC系统为例，图3为本申请实施例提供的一种示例性PLC系统的结构示意图，该PLC系统可以包括n个前端PLC、主站PLC多个部署在机器人端的从站PLC和故障检测设备。n是大于或者等于2的整数。其中，前端PLC例如可以是图1中的从站设备的一种实现方式，主站PLC例如可以是图1中主站设备的一种实现方式，从站PLC例如可以是图1中主站设备的一种实现方式。

相应的，该n个前端PLC与主站PLC的连接关系，主站PLC与多个从站PLC的连接关系，以及该n个前端PLC、主站PLC和多个从站PLC的功能，可以参考图1示意的实现方式的描述，此处不再详述。

本示例中，目标控制信号例如是急停信号，急停信号用于控制机器人进入安全停止状态。

再次参见图3，该n个前端PLC中的每个前端PLC包括按钮盒、光栅和传感器。由于PLC系统中该n个前端PLC通过双通道传输初始控制信号，因此，按钮盒用于响应于用户的触发产生按钮控制信号1(即等效为上述实施例中的第一按钮输入信号)和按钮控制信号2(即等效为上述实施例中的第一按钮输入信号)，光栅用于响应于用户的触发产生光栅信号1和光栅信号2，传感器用于响应于用户的触发产生传感器信号1和传感器信号2。

再次参见图3，故障检测设备可以通过modbusTCP接口采集n个前端PLC与主站PLC在生成急停信号的中间态信号。一种示例性信号采集场景的场景如图4所示。

针对任一前端PLC，故障检测设备例如可以采集该前端PLC的输入急停信号1、输入急停信号2、复位输入信号、输出急停信号1、输出急停信号2、复位输出信号。若该前端PLC接收用户触发，故障检测设备例如还可以采集该前端PLC的按钮盒急停输入信号1、按钮盒急停输入信号2、按钮盒复位输入信号、光栅信号1、光栅信号2、传感器信号1、传感器信号2。

针对主站PLC，故障检测设备例如可以采集该主站PLC的输入急停信号1、输入急停信号2、复位输入信号、主站PLC与多个从站PLC的通信连接状态信号、复位输出信号、主站PLC唯一审核值。

示例性的，故障检测设备所采集的信号例如可以包括表4中的部分或全部。

表4

示例性的，表4中的各类急停信号：正常时的状态为高电平，即信号值为1，表征具备触发急停状态的功能；异常时的状态为低电平，即信号值为0，表征不具备触发急停状态的功能。各类复位信号：正常时的状态为低电平，即信号值为0，表征复位未按下；异常时的状态为高电平，即信号值为1，表征按下复位。光栅信号及传感器信号：正常时为高电平，即信号值为1，代表未触发或未进入屏蔽状态；触发时为低电平，即信号值为0，代表触发或进入屏蔽状态。通信连接状态：可以是主站PLC与从站PLC安全连接监测变量确定，主站PLC可以实时读取该变量。主站PLC的唯一审核值用于标识主站PLC中的程序是否被访问过。

进一步的，故障检测设备可以基于表4中的信号，分别检测上述第一故障类型和第三故障类型的信号是否异常。示例性的，例如可以分别得到表5和表6的故障信息。

表5

表6

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综上，本申请实施例提供的系统故障检测方法，应用于控制系统，所述控制系统包括按照信号传输方向相连接的至少两个前端设备、主站设备和多个从站设备，在生成目标控制信号的过程中，控制系统中的每个设备生成该设备的信号，并将所生成的信号传输到下一个设备，以最终生成所述目标控制信号。基于此，在生成目标控制信号的过程中，本申请实施例可以获取目标控制信号在所述控制系统中的中间态信号集，以及所述主站设备与所述多个从站设备的通信信号。其中，中间态信号集包括所述至少两个前端设备中每个前端设备以及所述主站设备的输入信号和输出信号。此外，本申请实施例中，可以预设置故障类型集合，进而，基于中间态信号集和通信信号，可以检测预设置的故障类型集合中目标故障类型对应的信号是否存在异常信号，若目标故障类型对应的信号中包含异常信号，根据所述异常信号生成故障信息，故障信息包括所述目标故障类型的描述信息以及故障对应在所述控制系统中的位置。可见，采用本申请实施例可以以控制系统中的每个设备作为一个输入输出节点，来获取每个设备的输入信号和输出信号的状态，进而，通过检测预设置的故障类型对应的信号中是否包含异常信号，来检测控制系统是否存在相应类型的故障，并生成包含故障类型描述信息和故障位置的故障信息。这样不仅能够按照预配置的故障类型定向检测控制系统是否存在相应故障，而且还能够在检测过程中对产生故障的位置进行定位。

下面介绍与前述方法实施例相对应的装置实施例。

本申请实施例还提供一种系统故障检测装置，如图5所示，该装置包括：获取模块501、检测模块502和生成模块503。该故障检测装置可以应用于图1或图3的故障检测设备中，用于执行图2和图4示意的实施例中的系统故障检测方法。

例如，获取模块501，用于在生成目标控制信号的过程中，获取所述目标控制信号在所述控制系统中的中间态信号集，以及所述主站设备与所述多个从站设备的通信信号，其中，所述中间态信号集包括所述至少两个前端设备中每个前端设备以及所述主站设备的输入信号和输出信号；检测模块502，用于检测所述中间态信号集和所述通信信号中目标故障类型对应的信号是否包含异常信号，所述目标故障类型属于预设置的故障类型集合；生成模块503，用于若所述目标故障类型对应的信号中包含异常信号，根据所述异常信号生成故障信息，所述故障信息包括所述目标故障类型的描述信息以及故障对应在所述控制系统中的位置。

可选的，所述预设置的故障类型集合包括：第一故障类型，用于指示所述至少两个前端设备中存在的传输接口故障；第二故障类型，用于指示所述主站设备与所述多个从站设备之间的通信连接故障；第三故障类型，用于指示所述至少两个前端设备中任意前端设备的控制逻辑故障。

可选的，若所述目标故障类型包括所述第一故障类型，所述检测模块502，还用于检测所述中间态信号集中是否包括异常信号。所述每个前端设备的输入信号包括第一输入初始控制信号和第二输入初始控制信号，所述检测模块502，还用于针对所述至少两个前端设备和所述主站设备中的任一设备，检测所述设备的第一输入初始控制信号的信号值和第二输入初始控制信号的信号值是否相同；若不相同，所述不相同的信号为所述第一故障类型对应的信号中的异常信号。

可选的，所述生成模块503，还用于根据所述不相同的信号生成第一故障信息，所述第一故障信息中包括：所述第一故障类型的描述信息和故障位置；所述第一故障类型的描述信息为接口断开；所述故障位置包括所述设备的输入接口和所述设备上一级设备的输出接口。

可选的，若所述目标故障类型包括所述第二故障类型，所述第二故障类型对应第二故障信息，所述第二故障信息，包括：通信信号异常的从站设备的数量以及从站设备标识。

可选的，若所述目标故障类型包括所述第三故障类型，所述目标故障类型对应的信号中包含异常信号，包括：针对任一前端设备，若所述前端设备的输入信号均不存在异常，所述前端设备无输出信号。

可选的，所述目标故障类型包括所述第一故障类型和所述第二故障类型。

本申请实施例提供的系统故障检测装置与本申请实施例提供的系统故障检测方法出于相同的发明构思，具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

在具体实现中，本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以是前述实施例中的故障检测设备，用于实现前述故障检测方法步骤中的全部或部分。

如图6所示，为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。包括：处理器600，存储器601，总线602和通信接口603，所述处理器600、通信接口603和存储器601通过总线602连接；所述存储器601中存储有可在所述处理器600上运行的计算机程序，所述处理器600运行所述计算机程序时执行本公开前述任一实施方式所提供的系统故障检测方法。

其中，存储器601可能包含高速随机存取存储器(RAM：Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口603(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网、广域网、本地网、城域网等。

总线602可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。其中，存储器601用于存储程序，所述处理器600在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本公开实施例任一实施方式揭示的所述系统故障检测方法可以应用于处理器600中，或者由处理器600实现。

处理器600可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器600中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器600可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本公开实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本公开实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器601，处理器600读取存储器601中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本公开实施例提供的电子设备与本公开实施例提供的系统故障检测方法出于相同的发明构思，具有与其采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

本公开实施方式还提供一种与前述实施方式所提供的系统故障检测方法对应的计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质例如可以为光盘，其上存储有计算机程序(即程序产品)，所述计算机程序在被处理器运行时，会执行前述任意实施方式所提供的系统故障检测方法。

需要说明的是，所述计算机可读存储介质的例子还可以包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质，在此不再一一赘述。

此外，本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，用于存储计算机可读程序指令，该指令被处理器执行时，可实现前述实施例中的一种系统故障检测方法。

需要说明的是，在申请中，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，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。

就本说明书而言，″计算机可读介质″可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

以上的本申请实施例实施方式并不构成对本申请实施例保护范围的限定。

Claims (11)

1.一种系统故障检测方法，其特征在于，应用于控制系统，所述控制系统包括按照信号传输方向相连接的至少两个前端设备、主站设备和多个从站设备，所述方法包括：

在生成目标控制信号的过程中，获取所述目标控制信号在所述控制系统中的中间态信号集，以及所述主站设备与所述多个从站设备的通信信号，其中，所述中间态信号集包括所述至少两个前端设备中每个前端设备以及所述主站设备的输入信号和输出信号；

检测所述中间态信号集和所述通信信号中目标故障类型对应的信号是否包含异常信号，所述目标故障类型属于预设置的故障类型集合；

若所述目标故障类型对应的信号中包含异常信号，根据所述异常信号生成故障信息，所述故障信息包括所述目标故障类型的描述信息以及故障对应在所述控制系统中的位置。

2.根据权利要求1所述的系统故障检测方法，其特征在于，所述预设置的故障类型集合包括：

第一故障类型，用于指示所述至少两个前端设备中存在的传输接口故障；

第二故障类型，用于指示所述主站设备与所述多个从站设备之间的通信连接故障；

第三故障类型，用于指示所述至少两个前端设备中任意前端设备的控制逻辑故障。

3.根据权利要求2所述的系统故障检测方法，其特征在于，若所述目标故障类型包括所述第一故障类型，所述检测所述中间态信号集和所述通信信号中目标故障类型对应的信号是否包括异常信号包括：检测所述中间态信号集中是否包括异常信号；所述每个前端设备的输入信号包括第一输入初始控制信号和第二输入初始控制信号，所述检测所述中间态信号集中是否包括异常信号，包括：

针对所述至少两个前端设备和所述主站设备中的任一设备，检测所述设备的第一输入初始控制信号的信号值和第二输入初始控制信号的信号值是否相同；

若不相同，所述不相同的信号为所述第一故障类型对应的信号中的异常信号。

4.根据权利要求3所述的系统故障检测方法，其特征在于，根据所述异常信号生成故障信息，包括：

根据所述不相同的信号生成第一故障信息，所述第一故障信息中包括：所述第一故障类型的描述信息和故障位置；

所述第一故障类型的描述信息为接口断开；

所述故障位置包括所述设备的输入接口和所述设备上一级设备的输出接口。

5.根据权利要求2所述的系统故障检测方法，其特征在于，若所述目标故障类型包括所述第二故障类型，所述第二故障类型对应第二故障信息，所述第二故障信息，包括：

通信信号异常的从站设备的数量以及从站设备标识。

6.根据权利要求2所述的系统故障检测方法，其特征在于，若所述目标故障类型包括所述第三故障类型，所述目标故障类型对应的信号中包含异常信号，包括：

针对任一前端设备，若所述前端设备的输入信号均不存在异常，所述前端设备无输出信号。

7.根据权利要求1或2所述的系统故障检测方法，其特征在于，所述目标故障类型包括所述第一故障类型和所述第二故障类型。

8.一种系统故障检测装置，其特征在于，包括：应用于控制系统，所述控制系统包括按照信号传输方向相连接的至少两个前端设备、主站设备和多个从站设备，所述装置包括：

获取模块，用于在生成目标控制信号的过程中，获取所述目标控制信号在所述控制系统中的中间态信号集，以及所述主站设备与所述多个从站设备的通信信号，其中，所述中间态信号集包括所述至少两个前端设备中每个前端设备以及所述主站设备的输入信号和输出信号；

检测模块，用于检测所述中间态信号集和所述通信信号中目标故障类型对应的信号是否包含异常信号，所述目标故障类型属于预设置的故障类型集合；

生成模块，用于若所述目标故障类型对应的信号中包含异常信号，根据所述异常信号生成故障信息，所述故障信息包括所述目标故障类型的描述信息以及故障对应在所述控制系统中的位置。

9.一种电子设备，包括：处理器和存储器，其特征在于，

所述存储器，用于存储计算机可执行指令；

所述处理器，用于从所述存储器中读取所述指令，并执行所述指令以实现如权利要求1至7中任一所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序指令，当计算机读取所述指令时，执行如权利要求1至7中任一所述的方法。

11.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。