一种单脉冲雷达发射机故障诊断辅助系统技术方案

本发明专利技术涉及单脉冲雷达发射机诊断领域，特别涉及一种单脉冲雷达发射机故障诊断辅助系统。包括相互连接的人机接口模块、故障知识库、模糊推理机以及统计分析模块；所述人机接口模块，用于负责用户与故障知识库和模糊推理机的可视化交流；所述故障知识库用于采集和存储系统累计和进行故障模拟分析后采集到的数据；所述模糊推理机是基于模糊理论的模糊推理机，用于对故障进行自动诊断；所述统计分析模块是用于对故障知识库里的内容进行数据分析。本发明专利技术对可能造成系统故障的各因素进行分析，从而确定故障原因的各种可能组合方式及其发生概率，得出最优的故障原因及相应的故障解决方案，同时有效地避免重了复诊断，提高了诊断结果的准确性。确性。确性。

【技术实现步骤摘要】
一种单脉冲雷达发射机故障诊断辅助系统


[0001]本专利技术涉及单脉冲雷达发射机诊断领域，特别涉及一种单脉冲雷达发射机故障诊断辅助系统。

技术介绍

[0002]发射机系统是单脉冲雷达的关键组成部分，其功能是将来自频率综合器的C波段低功率射频激励脉冲信号进行功率放大，输出雷达系统所需的高脉冲功率微波信号并经馈电系统送往天线，向空间辐射。
[0003]从各航天测控站单脉冲雷达的使用情况统计可以看出，发射机系统故障占整个雷达系统故障的比例远高于系统其他部分故障所占比例。目前在用的某单脉冲雷达从2009年投入使用到现在，经统计，发射机系统故障约占系统总故障的66％。因此，作为易损分系统，缩短故障判别及维修时间是很有必要的。
[0004]由于发射机是高压大功率设备，电磁环境复杂，板卡集成度高，设备组合复杂，零部件数量多，种类杂，发生的故障也是多种多样，这使得应用传统的方法管理各种故障信息效率很低，且易出错。当发生故障时，一般可以观察系统检测模块提供的故障信号来进行故障定位，使用控保组合脱机、相应电子组合本机的方式，给故障组合加电，一步步确定分机故障部位后再进行检修。但由于系统本身的复杂性，需要监测的信号多，而现有监测手段单一(主要依靠仪表进行，监测点难以全面)，以至于目前出现的多起发射机故障中，其监测系统指示灯没有任何故障显示。并且发射机加高压和冷却都需要等待，使得平均故障排除时间远远大于预期水平，故障排除效率一直难以得到提升。如果遇到发生故障，系统排查周期较长，难以快速定位，后遗问题多，影响整体性能的稳定性。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种单脉冲雷达发射机故障诊断辅助系统，以解决
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种单脉冲雷达发射机故障诊断辅助系统，包括相互连接的人机接口模块、故障知识库、模糊推理机以及统计分析模块；
[0007]所述人机接口模块，用于负责用户与故障知识库和模糊推理机的可视化交流；
[0008]所述故障知识库用于采集和存储系统累计和进行故障模拟分析后采集到的数据；
[0009]所述模糊推理机是基于模糊理论的模糊推理机，用于对故障进行自动诊断；
[0010]所述统计分析模块是用于对故障知识库里的内容进行数据分析。
[0011]还包括建立内控指标库，用于提高在数据采集时的正确性，当某一故障现象产生时，可以通过对比系统内控指标判断某些指示值是否与指标值有所相差。同时可以对内控指标库里的数据进行修改、删除、添加的常规操作。
[0012]还包括模糊计算模块，用于计算各级故障现象以及最终故障原因的各种模糊信息值，为实现精确的模糊推理提供数学依据。
[0013]所述模糊推理机是基于模糊诊断算法的故障诊断推理机制。
[0014]所述故障知识库是基于故障树的故障信息分析机制建立的。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0016]本专利技术结合测量雷达发射机实际需求，综合历史故障数据、设备技术资料、研制专家经验知识、设备指标数据等进行分析，将产生的故障信息通过建立故障树模型，得出故障树模型每个节点的重要度、可信度以及概率分析数据，并以产生式规则表示法来表示每一条故障知识，建立了基于二叉故障树模型的故障知识库。在故障知识库的基础上，构建了完善的内控指标体系，开展了基于模糊数学理论的二叉故障树分析，将加权值引入基于可信度的模糊推理模型中并以此设计了一种改进的故障诊断推理机，对可能造成系统故障的各因素进行分析，从而确定故障原因的各种可能组合方式及其发生概率，得出最优的故障原因及相应的故障解决方案，同时有效地避免重了复诊断，提高了诊断结果的准确性。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的系统结构示意图；
[0018]图2为本专利技术的构建内控指标的流程图；
[0019]图3为本专利技术的模糊推理机的流程图；
[0020]图4为本专利技术的故障知识库的结构示意图；
[0021]图5为本专利技术的模糊推理机的结构示意图；
[0022]图6为本专利技术的矩形符号示意图；
[0023]图7为本专利技术的圆形符号示意图；
[0024]图8为本专利技术的菱形符号示意图；
[0025]图9为本专利技术的逻辑与门符号示意图；
[0026]图10为本专利技术的逻辑或门符号示意图；
[0027]图11为本专利技术的故障树举例示意图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0029]如图1所示，本专利技术的一种单脉冲雷达发射机故障诊断辅助系统，包括相互连接的人机接口模块、故障知识库、模糊推理机以及统计分析模块；所述人机接口模块，用于负责用户与故障知识库和模糊推理机的可视化交流；所述故障知识库用于采集和存储系统累计和进行故障模拟分析后采集到的数据；所述模糊推理机是基于模糊理论的模糊推理机，用于对故障进行自动诊断；所述统计分析模块是用于对故障知识库里的内容进行数据分析。还包括建立内控指标库，用于提高在数据采集时的正确性，当某一故障现象产生时，可以通过对比系统内控指标判断某些指示值是否与指标值有所相差。同时可以对内控指标库里的数据进行修改、删除、添加的常规操作。还包括模糊计算模块，用于计算各级故障现象以及最终故障原因的各种模糊信息值，为实现精确的模糊推理提供数学依据。
[0030]1、故障知识库的构建
[0031]本专利技术在运行过程中所需要的数据都是由故障知识库来提供的，而构建高效完善的故障知识库最核心的工作就是故障数据的采集，故障数据的采集主要有两个途径：一是采用系统积累的数据；二是进行故障模拟分析，从整体至局部，大到影响系统整体工作，小到面板上的每一指示灯都对其进行故障模拟分析后采集进知识库里。
[0032]如图4所示，故障知识库包括四个临时的动态数据库和3个子模块。四个动态数据库分别为：诊断规则库、诊断记录库和解决方案库、内控指标库。诊断规则库主要负责存储、添加、修改、调用故障诊断规则的信息；诊断记录库主要负责存储、添加、修改、调用故障诊断记录的信息；解决方案库主要负责存储、添加、修改、调用如何解决故障的信息；内控指标库主要负责存储、添加、修改、调用故障诊断所需的指标数据信息；(内控指标数据是指设备正常运行时的性能指标，如电压、电流、功率等)。这四个动态数据库既相互连接也相互独立。
[0033]3个子模块分别为：规则生成模块、规则解释模块，规则管理模块。规则生成模块通过调用三个动态数据库中的信息生成故障诊断规则并提供给模糊推理机进行推理；规则解释模块负责将推理机推理后的诊断规则输出给系统操作员；规则管理模块负责对诊断规则进行存储、添加和修改。
[0034]2、系统内控指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单脉冲雷达发射机故障诊断辅助系统，其特征在于：包括相互连接的人机接口模块、故障知识库、模糊推理机以及统计分析模块；所述人机接口模块，用于负责用户与故障知识库和模糊推理机的可视化交流；所述故障知识库用于采集和存储系统累计和进行故障模拟分析后采集到的数据；所述模糊推理机是基于模糊理论的模糊推理机，用于对故障进行自动诊断；所述统计分析模块是用于对故障知识库里的内容进行数据分析。2.根据权利要求1所述的单脉冲雷达发射机故障诊断辅助系统，其特征在于：还包括建立内控指标库，用于提高在数据采集时的正确性，当某一故障现象产生时，可以通过对比系...

【专利技术属性】
技术研发人员：周思洋，王思勇，夏明飞，周张华，周辉峰，廖清森，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三八一六部队，
类型：发明
国别省市：