CN117401172A - 一种飞行器健康监测系统、方法、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种飞行器健康监测系统、方法、设备及介质,解决了现有飞行器健康监测系统的通用性较差的技术问题。所述系统由人机接口、平台管理模块、规则库管理模块和诊断监测模块组成;人机接口,用于用户和平台管理模块、规则库管理模块以及诊断监测模块之间进行信息交互;平台管理模块,用于对目标飞行器的型号、监测项、故障事实和遥测变量进行管理;规则库管理模块,用于对规则脚本编辑信息和规则库分库信息进行管理;诊断监测模块,用于对监测任务、监测规则、诊断规则和实时监测数据统计进行管理。
Description
技术领域
本申请涉及飞行器健康监测技术领域,尤其涉及一种飞行器健康监测系统、方法、设备及介质。
背景技术
飞行器健康监测是在获取测试信息或实时传感器数据基础上,采用信息处理、模型判别、规则监测、数据挖掘等技术,实现异常监测、识别及预警,从而保障飞行器安全性能,降低事故发生风险。
目前对于飞行器健康监测主要采用飞行器健康监测系统实现,但目前的飞行器健康监测系统的通用性较差,因此导致应用场景有限。
发明内容
本申请实施例提供了一种飞行器健康监测系统、方法、设备及介质,解决了现有飞行器健康监测系统的通用性较差的技术问题。
一方面,本申请实施例提供了一种飞行器健康监测系统,由人机接口、平台管理模块、规则库管理模块和诊断监测模块组成;
人机接口,用于用户和平台管理模块、规则库管理模块以及诊断监测模块之间进行信息交互;
平台管理模块,分别与人机接口、规则库管理模块以及诊断监测模块连接;用于对目标飞行器的型号、监测项、故障事实和遥测变量进行管理;
规则库管理模块,分别与人机接口、平台管理模块以及诊断监测模块连接,用于对规则脚本编辑信息和规则库分库信息进行管理;
诊断监测模块,分别与人机接口、平台管理模块以及规则库管理模块连接,用于对监测任务、监测规则、诊断规则和实时监测数据统计进行管理。
作为本申请一些可选实施方式,所述平台管理模块包括型号管理子模块、监测项管理子模块、故障事实管理子模块和遥测变量管理子模块;
所述型号管理子模块,用于对目标飞行器的型号信息进行创建、修改、删除和配置协议;其中,型号信息包括型号代号、型号名称、对外名称、所属平台和负责人;
所述监测项管理子模块,用于对监测项的项目信息进行增加、删除和查询操作;所述项目信息包括飞机所属型号、应用阶段和项目名称;
所述故障事实管理子模块,用于对型号下的故障事实属性进行增加、删除、修改和查询;其中,所述故障事实属性包括故障事实名称、故障描述、故障模式、故障可能原因、故障判读描述、故障危害和处理对策;
所述遥测变量管理子模块,用于对不同型号下的遥测变量属性进行增加、删除、修改和查询;其中,所述遥测变量属性包括变量代号、变量名称、数据类型、校验区间和所属型号。
作为本申请一些可选实施方式,所述规则库管理模块包括规则脚本编辑子模块和规则库分库管理子模块;
所述规则脚本编辑子模块,包括文件路径配置和规则逻辑配置;其中,所述文件路径配置实现系统规则库文件路径载入,以支持规则调用、嵌套;所述规则逻辑配置包括通用函数体和可编辑函数区,通用函数体采用固定格式定义函数头及注释,包括规则函数名称、规则功能逻辑、输入输出变量及变量类型信息,以便于系统自动识别脚本内容,展示脚本属性;可编辑函数区用于实现具体功能的逻辑编辑;编辑好的规则在提交前,需完成语法编译检查,确保生成的规则文件确实可用,无误后可入库;
所述规则库分库管理子模块,用于查询、删除、发布以及规定格式文件的导入和导出,存储采用数据库与文件系统双重存储方式。
作为本申请一些可选实施方式,所述诊断监测模块包括任务管理子模块、规则绑定子模块、诊断推理子模块和实时监测统计子模块;
所述任务管理子模块,用于对诊断任务进行新增、开启、停止、删除和查询
所述规则绑定子模块,用于为规则实例绑定输入遥测变量和输出故障事实,绑定后的规则可分为门限规则、判读规则和推理规则,以实现监测规则与监测项进行关联;
所述实时监测统计子模块,用于对各监测任务的执行情况进行实时监测,并根据实时监测的信息,进行异常报警、规则状态浏览和重要规则集中显示。
再一方面,本申请实施例提供了一种飞行器健康监测方法,应用于如上所述飞行器健康监测系统,包括以下步骤:
进行平台配置,录入目标监测信息;其中,所述目标监测信息包括目标飞行器的型号信息、监测项、故障事实以及遥测数据;
基于目标监测信息,获得目标监测规则信息;
基于所述监测规则信息,构建监测任务,对所述目标飞行器的监测项进行实时监测,生成实时监测信息;
将所述实时监测信息通过人机接口与用户进行信息交互。
作为本申请一些可选实施方式,所述基于目标监测信息,获得目标监测规则信息,包括:
基于目标飞行器的型号信息,添加监测规则信息,并为监测规则关联输入、输出,输入为平台配置遥测变量,输出为平台配置故障事实。
作为本申请一些可选实施方式,所述基于所述监测规则信息,构建监测任务,对所述目标飞行器的监测项进行实时监测,生成实时监测信息,包括:
基于所述监测规则信息,构建监测任务,获得监测任务信息;
基于所述监测任务信息,对所述目标飞行器的监测项进行实时监测,并进行数据分布处理、数据推理处理和数据判读,以获得实时监测信息。
作为本申请一些可选实施方式,所述基于所述监测任务信息,对所述目标飞行器的监测项进行实时监测,并进行数据分布处理、数据推理处理和数据判读,以获得实时监测信息,包括:
采用数据接收进程对所述监测任务信息进行解码协议,获得第一数据信息;数据分发进程和推理机启动进程在获取所述第一数据信息后,启动门限进程、判读进程、推理进程、数据库进程和统计进程,并分发遥测数据至不同任务的门限进程和判读进程;
当某任务的门限进程和判读进程收到遥测数据后,开始周期监测;在当前周期执行完成后,将执行结果传给相应推理进程,直到相应推理进程执行完,收到反馈信息,再继续下一轮监测;
推理进程在接收到对应判读进程和门限进程当前周期执行结果后,开始监测推理规则,执行完成后向判读进程、门限进程反馈执行完毕;
统计进程收到推理进程的执行数据时,开始统计执行结果,获得实时监测信息;其中,所述实时监测信息包括执行总次数、单位小时内的执行次数、故障总次数、单位时间的故障次数。
再一方面,本申请实施例提供了一种获取机可读存储介质,所述获取机可读存储介质上存储有获取机程序,所述处理器执行所述获取机程序,实现如上所述飞行器健康监测方法。
再一方面,本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序,实现如上所述飞行器健康监测方法。
与现有技术相比,本申请实施例提供了一种飞行器健康监测系统,由人机接口、平台管理模块、规则库管理模块和诊断监测模块组成;人机接口,用于用户和平台管理模块、规则库管理模块以及诊断监测模块之间进行信息交互;平台管理模块,分别与人机接口、规则库管理模块以及诊断监测模块连接;用于对目标飞行器的型号、监测项、故障事实和遥测变量进行管理;规则库管理模块,分别与人机接口、平台管理模块以及诊断监测模块连接,用于对规则脚本编辑信息和规则库分库信息进行管理;诊断监测模块,分别与人机接口、平台管理模块以及规则库管理模块连接,用于对监测任务、监测规则、诊断规则和实时监测数据统计进行管理。可以看出,与现有技术相比,本申请所述飞行器健康监测系统通过采用模块化松耦合设计,自定义功能函数实现监测规则录入,突破符号语义限制,增强系统知识表达能力;并且将监测规则与测试数据、故障事实剥离,仅表达推理逻辑,供不同型号飞行器诊断知识共享与复用,提高系统通用化水平。从而解决了现有飞行器健康监测系统的通用性较差的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,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是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种飞行器健康监测系统的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的一种推理机内部结构示意框图;
图4是本申请实施例提供的一种飞行器健康监测方法的流程示意图。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请实施例的主要解决方案是:一种飞行器健康监测系统,由人机接口、平台管理模块、规则库管理模块和诊断监测模块组成;人机接口,用于用户和平台管理模块、规则库管理模块以及诊断监测模块之间进行信息交互;平台管理模块,分别与人机接口、规则库管理模块以及诊断监测模块连接;用于对目标飞行器的型号、监测项、故障事实和遥测变量进行管理;规则库管理模块,分别与人机接口、平台管理模块以及诊断监测模块连接,用于对规则脚本编辑信息和规则库分库信息进行管理;诊断监测模块,分别与人机接口、平台管理模块以及规则库管理模块连接,用于对监测任务、监测规则、诊断规则和实时监测数据统计进行管理。
飞行器健康监测是在获取测试信息或实时传感器数据基础上,采用信息处理、模型判别、规则监测、数据挖掘等技术,实现异常监测、识别及预警,从而保障飞行器安全性能,降低事故发生风险。
专家系统由于形式简单有效、易于理解、便于实现,逐渐成为飞行器健康监测的重要手段之一。其实现主要包括知识库构建和推理机设计。具体地,就是将常见型号设计资料、专家经验等知识,通过符号语义转化为监测规则,并存储到数据库中;在监测过程中,将实时数据载入推理机,通过高效推理机制,判定飞行器是否异常。
目前随着航空航天技术的快速发展,飞行器型号众多,系统也愈加复杂,致使现有的飞行器健康监测专家系统难以满足现实需求,主要不足包括:
1)通用性较差,致使重用与复用程度低,不同型号平台专家系统难以复用;
2)知识表达遇到瓶颈,系统规范性语义难以表达系统复杂知识;
3)实时性不高,飞行器测试数据急剧增加,推理机难以满足实时性能指标;
4)应用场景有限,往往仅面向飞行器运行、维修保养阶段,对于系统设计、生产测试等很少涉及。
针对上述问题,本申请提供了一种通用化飞行器健康监测专家系统,该系统集成开放式专家知识录入、模块化知识管理、高效规则推理、友好执行监测为一体,能够有效地对各个型号飞行器进行实时健康监测。
参照图1,图1为本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的电子设备结构示意图。
如图1所示,该电子设备可以包括:处理器1001,例如中央处理器(CentralProcessing Unit,CPU),通信总线1002、用户接口1003,网络接口1004,存储器1005。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WIreless-FIdelity,WI-FI)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)存储器,也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的结构并不构成对电子设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图1所示,作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及电子程序。
在图1所示的电子设备中,网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信;用户接口1003主要用于与用户进行数据交互;本申请电子设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在电子设备中,所述电子设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的飞行器健康监测系统,并执行本申请实施例提供的飞行器健康监测方法。
本申请的实施例提供了一种飞行器健康监测系统,由人机接口、平台管理模块、规则库管理模块和诊断监测模块组成;人机接口,用于用户和平台管理模块、规则库管理模块以及诊断监测模块之间进行信息交互;平台管理模块,分别与人机接口、规则库管理模块以及诊断监测模块连接;用于对目标飞行器的型号、监测项、故障事实和遥测变量进行管理;规则库管理模块,分别与人机接口、平台管理模块以及诊断监测模块连接,用于对规则脚本编辑信息和规则库分库信息进行管理;诊断监测模块,分别与人机接口、平台管理模块以及规则库管理模块连接,用于对监测任务、监测规则、诊断规则和实时监测数据统计进行管理。
即:所述系统主要业务功能包括:平台管理、规则库管理、诊断监测三部分。其中平台管理用于管理系统内建立的监测项目、所属型号的故障事实、遥测变量及型号信息;规则库管理实现脚本化规则编辑录入及分库存储;诊断监测负责规则绑定、诊断推理、异常告警。
其中,平台管理包括型号、监测项、故障事实和遥测表单管理。型号表单包含飞行器型号信息;监测项表单包含特定型号下所有测试项;故障事实表单包含型号可能发生的故障模式;遥测表单包含实时数据遥测变量信息,支持变量门限设定。
其中,规则库管理包含规则编辑和分库管理。规则编辑支持在线编程,即按照固定格式,自定义构建规则函数,支持规则间嵌套;在提交数据库前,系统会对其进行编辑检查。规则库分为共享规则库和型号规则库,共享规则库中的规则支持所有型号规则监测使用,型号规则库中的规则只针对特定型号;库中的规则状态分为已发布和待发布,发布后可用于规则绑定,待发布表示规则仍在编辑;规则库管理支持规则查询、删除、发布以及规定格式文件的导入导出。
其中,诊断监测包括任务管理、规则绑定、诊断推理及实时监测。任务管理用于控制各型号监测项执行;规则绑定实现已发布规则接口关联,输入绑定遥测变量,输出绑定故障事实,按规则特点将其分别添加到既定监测项对应的门限规则、判读规则、推理规则表中;诊断推理用于规则实时推理,其包括数据分发进程及推理机启动进程、数据接收进程、门限进程、判读进程、推理进程、数据库进程和统计进程,采用多进程并发执行,实现实时数据接收分发、诊断规则实时判读、异常结果入库存储、推理过程统计分析;实时监测用于显示各任务执行状况,支持异常报警、规则状态浏览、重要规则集中展示。
具体地,所述平台管理模块包括型号管理子模块、监测项管理子模块、故障事实管理子模块和遥测变量管理子模块;所述型号管理子模块,用于对目标飞行器的型号信息进行创建、修改、删除和配置协议;其中,型号信息包括型号代号、型号名称、对外名称、所属平台和负责人;所述监测项管理子模块,用于对监测项的项目信息进行增加、删除和查询操作;所述项目信息包括飞机所属型号、应用阶段和项目名称;所述故障事实管理子模块,用于对型号下的故障事实属性进行增加、删除、修改和查询;其中,所述故障事实属性包括故障事实名称、故障描述、故障模式、故障可能原因、故障判读描述、故障危害和处理对策;所述遥测变量管理子模块,用于对不同型号下的遥测变量属性进行增加、删除、修改和查询;其中,所述遥测变量属性包括变量代号、变量名称、数据类型、校验区间和所属型号。
具体地,所述规则库管理模块包括规则脚本编辑子模块和规则库分库管理子模块;所述规则脚本编辑子模块,包括文件路径配置和规则逻辑配置;其中,所述文件路径配置实现系统规则库文件路径载入,以支持规则调用、嵌套;所述规则逻辑配置包括通用函数体和可编辑函数区,通用函数体采用固定格式定义函数头及注释,包括规则函数名称、规则功能逻辑、输入输出变量及变量类型信息,以便于系统自动识别脚本内容,展示脚本属性;可编辑函数区用于实现具体功能的逻辑编辑;编辑好的规则在提交前,需完成语法编译检查,确保生成的规则文件确实可用,无误后可入库;所述规则库分库管理子模块,用于查询、删除、发布以及规定格式文件的导入和导出,存储采用数据库与文件系统双重存储方式。
具体地,所述诊断监测模块包括任务管理子模块、规则绑定子模块、诊断推理子模块和实时监测统计子模块;所述任务管理子模块,用于对诊断任务进行新增、开启、停止、删除和查询;所述规则绑定子模块,用于为规则实例绑定输入遥测变量和输出故障事实,绑定后的规则可分为门限规则、判读规则和推理规则,以实现监测规则与监测项进行关联;所述实时监测统计子模块,用于对各监测任务的执行情况进行实时监测,并根据实时监测的信息,进行异常报警、规则状态浏览和重要规则集中显示。
在一些可选实施方式中,本申请实施例所述的飞行器健康监测系统可以如图2所示,主要包括平台管理、规则库管理和诊断监测三个模块。
平台管理模块包括型号管理、监测项管理、故障事实管理和遥测变量管理:
1)型号管理支持对飞行器设备型号进行创建、修改、删除、配置协议,型号信息包括型号代号、型号名称、对外名称、所属平台、负责人等;
2)监测项管理可以对监测项进行增加、删除、查询操作,项目信息包括所属型号、应用阶段、项目名称,以结构树形式展示包含关系;
3)故障事实管理可以对型号下的故障事实进行增加、删除、修改、查询等操作,故障事实属性包括故障事实名称、故障描述、故障模式、故障可能原因、故障判读描述、故障危害、处理对策等;
4)遥测变量管理可以对不同型号下的遥测变量进行增加、删除、修改、查询等操作,遥测变量可通过手动录入方式单条导入,也可以通过自动同步功能批次导入,遥测变量属性包括变量代号、变量名称、数据类型、校验区间、所属型号等。
规则库管理主要包括规则脚本编辑、规则库分库管理:
1)脚本规则编辑可采用Python等语言,编辑区域内分为文件路径配置和规则逻辑实现两部分。文件路径配置实现系统规则库文件路径载入,以支持规则调用、嵌套;规则逻辑实现包括通用函数体和可编辑函数区,通用函数体采用固定格式定义函数头及注释,包括规则函数名称、规则功能逻辑、输入输出变量及变量类型信息,以便于系统自动识别脚本内容,展示脚本属性;可编辑函数区用于实现具体功能的逻辑编辑;编辑好的规则在提交前,需完成语法编译检查,确保生成的规则文件确实可用,无误后可入库;
2)规则库分为型号规则库和共享规则库,共享规则库中的规则支持所有型号健康监测使用,型号规则库中的规则只针对特定型号;库中规则状态分为已发布和待发布,发布后可用于规则绑定,待发布表示规则仍在编辑;规则库管理支持查询、删除、发布以及规定格式文件的导入导出,存储采用数据库与文件系统双重存储方式。
诊断监测主要包括任务管理、规则绑定、诊断推理和实时监测统计等功能:
1)任务管理可对诊断任务进行新增、开启、停止、删除、查询等操作,新增任务主要依据平台管理时添加型号所需进行的监测项,开启任务后服务器接收到开启指令,启动推理机进行健康监测;
2)规则绑定完成规则与监测项关联,为规则实例绑定输入遥测变量和输出故障事实,绑定后的规则可分为门限规则、判读规则和推理规则。其中门限规则用于判断实际数据是否在正常范围,判读规则判定实际遥测参数是否符合特定规律,推理规则依据门限规则和判读规则的推理结果来判定是否符合特定逻辑关系;
3)实时监测以列表显示各任务执行情况,支持异常报警、规则状态浏览、重要规则集中显示。异常报警实时发生的信息,包括异常时刻、触发规则、遥测变量、异常值、监测项、故障事实等信息;规则状态浏览显示当前诊断任务下的所有规则,并高亮显示触发异常的规则;由于规则数量较多时会超出当前屏幕的展示范围,需要重点规则集中显示;
上述诊断推理由推理机实现,用于规则实时推理,推理机内部结构框图如图3所示。图中箭头代表信息的流动,减角矩形代表Redis缓存信息,直角矩形代表推理机进程,为满足实时性要求,推理机采用多任务并发执行,多进程协同监测,进程通信采用Redis通信,实时监测各进程数据动态,提高响应速度,具体地:
1)推理机进程包括数据分发进程及推理机启动进程负责启动整个推理机并将数据接收进程接收到的数据进行分发;
2)数据接收进程接收飞行器遥测数据;
3)门限进程执行门限规则;
4)判读进程执行判读规则;
5)推理进程执行推理规则;
6)数据库进程将诊断结果入库保存;
7)统计进程负责统计各种执行结果数据,以便于用于统计分析。
基于相同的发明思路,本申请的实施例还提供一种飞行器健康监测方法,应用于上述飞行器健康监测系统,包括以下步骤:
步骤S10、进行平台配置,录入目标监测信息;其中,所述目标监测信息包括目标飞行器的型号信息、监测项、故障事实以及遥测数据。
需要说明的是,所述目标飞行器是指需要监测的飞行器。
步骤S20、基于目标监测信息,获得目标监测规则信息。
需要说明的是,所述基于目标监测信息,获得目标监测规则信息,包括:基于目标飞行器的型号信息,添加监测规则信息,并为监测规则关联输入、输出,输入为平台配置遥测变量,输出为平台配置故障事实。
步骤S30、基于所述监测规则信息,构建监测任务,对所述目标飞行器的监测项进行实时监测,生成实时监测信息。
需要说明的是,所述基于所述监测规则信息,构建监测任务,对所述目标飞行器的监测项进行实时监测,生成实时监测信息,包括:基于所述监测规则信息,构建监测任务,获得监测任务信息;基于所述监测任务信息,对所述目标飞行器的监测项进行实时监测,并进行数据分布处理、数据推理处理和数据判读,以获得实时监测信息。
进一步地,所述基于所述监测任务信息,对所述目标飞行器的监测项进行实时监测,并进行数据分布处理、数据推理处理和数据判读,以获得实时监测信息,包括:采用数据接收进程对所述监测任务信息进行解码协议,获得第一数据信息;数据分发进程和推理机启动进程在获取所述第一数据信息后,启动门限进程、判读进程、推理进程、数据库进程和统计进程,并分发遥测数据至不同任务的门限进程和判读进程;当某任务的门限进程和判读进程收到遥测数据后,开始周期监测;在当前周期执行完成后,将执行结果传给相应推理进程,直到相应推理进程执行完,收到反馈信息,再继续下一轮监测;推理进程在接收到对应判读进程和门限进程当前周期执行结果后,开始监测推理规则,执行完成后向判读进程、门限进程反馈执行完毕;统计进程收到推理进程的执行数据时,开始统计执行结果,获得实时监测信息;其中,所述实时监测信息包括执行总次数、单位小时内的执行次数、故障总次数、单位时间的故障次数。
步骤S40、将所述实时监测信息通过人机接口与用户进行信息交互。
如图4所示,下面结合具体实施例对本申请所述监测方法进行详细说明,以便于本领域技术人员更好地理解本申请所述技术方案。
实施例1
步骤1:启动并登陆专家系统;
步骤2:进行平台配置,录入飞行器型号信息、监测项、故障事实以及遥测数据;
步骤3:进行脚本规则录入及管理,编写监测规则,并存入数据库;
步骤4:完成规则绑定,在特定型号监测项下添加监测规则,并为规则关联输入、输出,输入为平台配置遥测变量,输出为平台配置故障事实;
步骤5:建立监测任务,添加监测项;
步骤6:开启监测任务,支持多任务并发监测,具体监测推理流程如下:
步骤6.1:启动推理机,服务器通过Redis将任务信息传给数据接收进程、数据分发进程及推理机启动进程,数据接收进程解析遥测数据解码协议,并将接收遥测数据传给数据分发进程及推理机启动进程;
步骤6.2:数据分发进程及推理机启动进程在收到任务信息和遥测数据后,以此启动门限进程、判读进程、推理进程、数据库进程和统计进程,并分发遥测数据至不同任务的门限进程和判读进程;
步骤6.3:当某任务的门限进程和判读进程收到遥测数据后,开始周期监测;在当前周期执行完成后,将执行结果传给相应推理进程,直到相应推理进程执行完,收到反馈信息,再继续下一轮监测;
步骤6.4:推理进程在接收到对应判读进程和门限进程当前周期执行结果后,开始监测推理规则,执行完成后向判读进程、门限进程反馈执行完毕;
步骤6.5:统计进程收到推理进程的执行数据时,开始统计执行结果,包括执行总次数、单位小时内的执行次数、故障总次数、单位时间的故障次数;
步骤6.6:数据库接收进程负责将异常结果入库,方便历史数据分析和统计,当接收到推理进程的异常数据时,便开始进行入库操作,同时向人机界面发送异常信息;
步骤7:人工结束任务或任务完成后,结束监测任务,具体流程如下:
步骤7.1:数据接收进程停止接收该任务数据,数据分发进程及推理机启动进程通过缓存队列,将任务结束信息告知门限进程和判读进程,并停止当前诊断任务的数据分发;
步骤7.2:特定门限进程和判读进程在接收到数据分发及推理机启动进程的任务终止信息后,在执行完当前周期监测后开始退出,同时通过缓存队列将结束信息发给推理进程;
步骤7.3:特定推理进程在接收到相应门限进程和判读进程的任务终止信息后,执行完本轮推理,将执行的诊断结果和终止信息通过队列传给数据库进程,然后退出,若仍有任务执行,则返回,等待下一任务结束;若无任务执行,则执行步骤7.4;
步骤7.4:数据库进程在收到最后一个推理进程的终止信息后,将剩余数据入库存储完成后,进程退出;
步骤7.5:在监测到数据库进程退出后,剩余的数据接收进程、数据分发进程及推理机启动进程、统计进程依次退出;结束健康监测。
可以看出,相较于现有技术,本申请所述技术方案具有以下优点:1)监测规则与测试数据、故障事实剥离,仅表达推理逻辑,供不同型号飞行器诊断知识共享与复用,提高系统通用化水平。2)采用模块化松耦合设计,自定义功能函数实现监测规则录入,突破符号语义限制,增强系统知识表达能力。3)支持多任务并发执行,推理机采用多进程机制,各进程按功能划分相互独立,保证了监测结果的实时性,进程间采用Redis通信,可实时监控各进程数据动态,提高交互界面刷新频率。4)可覆盖型号全生命周期,应用场景更加广泛,在型号总装功能测试、性能测试、试飞、运行监测、诊断维修等阶段,可依据健康监测需求,自动以规则函数,形成面向场景的监测项集合,同时各阶段监测记录集中管理也有利于型号异常分析、问题追溯、设计优化。
需要说明的是,本实施例中飞行器健康监测方法是基于前述实施例中的飞行器健康监测系统完成的,因此本实施例的具体实施方式和达到的技术效果可参照前述飞行器健康监测系统的实施方式,这里不再结合系统中具体模块进行赘述。
此外,在一种实施例中,本申请还提供一种电子设备,所述电子设备包括处理器,存储器以及存储在所述存储器中的获取机程序,所述获取机程序被处理器运行时实现前述实施例中方法的步骤。
此外,在一种实施例中,本申请还提供一种获取机存储介质,所述获取机存储介质上存储有获取机程序,所述获取机程序被处理器运行时实现前述实施例中方法的步骤。
在一些实施例中,获取机可读存储介质可以是FRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器;也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备。获取机可以是包括智能终端和服务器在内的各种获取设备。
在一些实施例中,可执行指令可以采用程序、软件、软件模块、脚本或代码的形式,按任意形式的编程语言(包括编译或解释语言,或者声明性或过程性语言)来编写,并且其可按任意形式部署,包括被部署为独立的程序或者被部署为模块、组件、子例程或者适合在获取环境中使用的其它单元。
作为示例,可执行指令可以但不一定对应于文件系统中的文件,可以可被存储在保存其它程序或数据的文件的一部分,例如,存储在超文本标记语言(HTML,Hyper TextMarkup Language)文档中的一个或多个脚本中,存储在专用于所讨论的程序的单个文件中,或者,存储在多个协同文件(例如,存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)中。
作为示例,可执行指令可被部署为在一个获取设备上执行,或者在位于一个地点的多个获取设备上执行,又或者,在分布在多个地点且通过通信网络互连的多个获取设备上执行。
需要说明的是,在本文中,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、物品或者系统不仅包括那些要素,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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该获取机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器/随机存取存储器、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台多媒体终端设备(可以是手机,获取机,电视接收机,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
以上所揭露的仅为本申请的局部实施例而已,当然不能以此来限定本申请之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或局部流程,并依本申请权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种飞行器健康监测系统,其特征在于,由人机接口、平台管理模块、规则库管理模块和诊断监测模块组成;
人机接口,用于用户和平台管理模块、规则库管理模块以及诊断监测模块之间进行信息交互;
平台管理模块,分别与人机接口、规则库管理模块以及诊断监测模块连接;用于对目标飞行器的型号、监测项、故障事实和遥测变量进行管理;
规则库管理模块,分别与人机接口、平台管理模块以及诊断监测模块连接,用于对规则脚本编辑信息和规则库分库信息进行管理;
诊断监测模块,分别与人机接口、平台管理模块以及规则库管理模块连接,用于对监测任务、监测规则、诊断规则和实时监测数据统计进行管理。
2.根据权利要求1所述飞行器健康监测系统,其特征在于,所述平台管理模块包括型号管理子模块、监测项管理子模块、故障事实管理子模块和遥测变量管理子模块;
所述型号管理子模块,用于对目标飞行器的型号信息进行创建、修改、删除和配置协议;其中,型号信息包括型号代号、型号名称、对外名称、所属平台和负责人;
所述监测项管理子模块,用于对监测项的项目信息进行增加、删除和查询操作;所述项目信息包括飞机所属型号、应用阶段和项目名称;
所述故障事实管理子模块,用于对型号下的故障事实属性进行增加、删除、修改和查询;其中,所述故障事实属性包括故障事实名称、故障描述、故障模式、故障可能原因、故障判读描述、故障危害和处理对策;
所述遥测变量管理子模块,用于对不同型号下的遥测变量属性进行增加、删除、修改和查询;其中,所述遥测变量属性包括变量代号、变量名称、数据类型、校验区间和所属型号。
3.根据权利要求1所述飞行器健康监测系统,其特征在于,所述规则库管理模块包括规则脚本编辑子模块和规则库分库管理子模块;
所述规则脚本编辑子模块,包括文件路径配置和规则逻辑配置;其中,所述文件路径配置实现系统规则库文件路径载入,以支持规则调用、嵌套;所述规则逻辑配置包括通用函数体和可编辑函数区,通用函数体采用固定格式定义函数头及注释,包括规则函数名称、规则功能逻辑、输入输出变量及变量类型信息,以便于系统自动识别脚本内容,展示脚本属性;可编辑函数区用于实现具体功能的逻辑编辑;编辑好的规则在提交前,需完成语法编译检查,确保生成的规则文件确实可用,无误后可入库;
所述规则库分库管理子模块,用于查询、删除、发布以及规定格式文件的导入和导出,存储采用数据库与文件系统双重存储方式。
4.根据权利要求1所述飞行器健康监测系统,其特征在于,所述诊断监测模块包括任务管理子模块、规则绑定子模块、诊断推理子模块和实时监测统计子模块;
所述任务管理子模块,用于对诊断任务进行新增、开启、停止、删除和查询
所述规则绑定子模块,用于为规则实例绑定输入遥测变量和输出故障事实,绑定后的规则可分为门限规则、判读规则和推理规则,以实现监测规则与监测项进行关联;
所述实时监测统计子模块,用于对各监测任务的执行情况进行实时监测,并根据实时监测的信息,进行异常报警、规则状态浏览和重要规则集中显示。
5.一种飞行器健康监测方法,其特征在于,应用于如权利要求1-4所述飞行器健康监测系统,包括以下步骤:
进行平台配置,录入目标监测信息;其中,所述目标监测信息包括目标飞行器的型号信息、监测项、故障事实以及遥测数据;
基于目标监测信息,获得目标监测规则信息;
基于所述监测规则信息,构建监测任务,对所述目标飞行器的监测项进行实时监测,生成实时监测信息;
将所述实时监测信息通过人机接口与用户进行信息交互。
6.根据权利要求5所述飞行器健康监测方法,其特征在于,所述基于目标监测信息,获得目标监测规则信息,包括:
基于目标飞行器的型号信息,添加监测规则信息,并为监测规则关联输入、输出,输入为平台配置遥测变量,输出为平台配置故障事实。
7.根据权利要求5所述飞行器健康监测方法,其特征在于,所述基于所述监测规则信息,构建监测任务,对所述目标飞行器的监测项进行实时监测,生成实时监测信息,包括:
基于所述监测规则信息,构建监测任务,获得监测任务信息;
基于所述监测任务信息,对所述目标飞行器的监测项进行实时监测,并进行数据分布处理、数据推理处理和数据判读,以获得实时监测信息。
8.根据权利要求7所述飞行器健康监测方法,其特征在于,所述基于所述监测任务信息,对所述目标飞行器的监测项进行实时监测,并进行数据分布处理、数据推理处理和数据判读,以获得实时监测信息,包括:
采用数据接收进程对所述监测任务信息进行解码协议,获得第一数据信息;数据分发进程和推理机启动进程在获取所述第一数据信息后,启动门限进程、判读进程、推理进程、数据库进程和统计进程,并分发遥测数据至不同任务的门限进程和判读进程;
当某任务的门限进程和判读进程收到遥测数据后,开始周期监测;在当前周期执行完成后,将执行结果传给相应推理进程,直到相应推理进程执行完,收到反馈信息,再继续下一轮监测;
推理进程在接收到对应判读进程和门限进程当前周期执行结果后,开始监测推理规则,执行完成后向判读进程、门限进程反馈执行完毕;
统计进程收到推理进程的执行数据时,开始统计执行结果,获得实时监测信息;其中,所述实时监测信息包括执行总次数、单位小时内的执行次数、故障总次数、单位时间的故障次数。
9.一种电子设备,其特征在于,该电子设备包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序,实现如权利要求5-8中任一项所述飞行器健康监测方法。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,处理器执行所述计算机程序,实现如权利要求5-8中任一项所述飞行器健康监测方法。
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