一种地基测控装备的故障诊断系统技术方案

本发明专利技术公开了一种地基测控装备的故障诊断系统，所述故障诊断系统包括：基础层，基础层用于提供系统所需的计算资源，维系系统所需的通用基础服务资源；数据层，数据层用于提供系统所需的各类业务数据，所述数据层与基础层连接；服务层，服务层用于提供系统所需的服务，所述服务层与数据层连接；应用层，应用层用于提供系统进行人机交互的界面，通过其内的各应用向用户提供服务，并完成各类人机操作和数据可视化展示，所述应用层与服务层连接。本发明专利技术故障诊断系统涵盖了故障检测、定位和分析的地面测控设备的故障诊断。通过本发明专利技术系统可满足基于数据驱动的地基测控设备多手段故障定位需求，包括知识诊断、插件诊断、人工排查和案例匹配等。配等。配等。

【技术实现步骤摘要】
一种地基测控装备的故障诊断系统


[0001]本专利技术属于航天地面测控设备健康管理领域，尤其涉及一种地基测控装备的故障诊断系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着在轨和计划发射的航天器呈现井喷式增长，随之而来的地面测控需求也相应地快速增加。为了满足庞大的测控需求，需要进行不断地扩充建设地面测控设备，这给设备的运行保障带来了巨大挑战，因此建立自动化、智能化的中心级健康管理(Prognostic and Health Management,PHM)系统已经迫在眉睫。一直以来，地面测控设备研发和生产均以科研项目的形式开展，造成设备是定制的，未形成标准化、体系化和规模化，使得相关领域的健康管理研究和应用发展缓慢。
[0003]故障诊断是PHM系统的重要一环，其主要目的是定位底层故障模式、分析故障机理、提供处置建议等，为虚警排除、健康评估、故障预测以及维修保障等功能提供关键输入。现有地基测控设备的PHM系统的故障诊断软件一般面向故障检测进行设计，由监测数据通过简单故障知识监测故障，或者通过故障树由监测数据异常逐步自下而上监测故障。由于缺少自上而下的故障定位能力，限制了故障诊断软件对底层故障的表达、分析能力，无法涵盖PHM系统故障诊断软件的故障检测、定位、分析等需求。
[0004]针对上述地面测控设备的故障诊断软件的不足，本专利技术提供一种涵盖故障检测、定位和分析的地面测控设备的故障诊断系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：为了克服现有技术问题，公开了一种地基测控装备的故障诊断系统，通过本系统实现了故障检测、定位和分析的地面测控设备的故障诊断。
[0006]本专利技术目的通过下述技术方案来实现：
[0007]一种地基测控装备的故障诊断系统，所述故障诊断系统包括：基础层，所述基础层用于提供系统所需的计算资源，维系系统所需的通用基础服务资源；数据层，所述数据层用于提供系统所需的各类业务数据，所述数据层与基础层连接；服务层，所述服务层用于提供系统所需的服务，所述服务层与数据层连接；应用层，所述应用层用于提供系统进行人机交互的界面，通过其内的各应用向用户提供服务，并完成各类人机操作和数据可视化展示，所述应用层与服务层连接。
[0008]根据一个优选的实施方式，所述应用层至少包括：故障诊断应用、状态监测应用、标校应用、数据管理应用、知识管理应用；所述服务层设有与应用层包含各应用模块对应的服务模块，包括：故障诊断服务、状态监测服务、标校服务、数据管理服务和知识管理服务。
[0009]根据一个优选的实施方式，所述故障诊断服务包含诊断活动管理、诊断结论管理、知识推理、插件调用、故障树推理、案例匹配；所述状态监测服务包含监测数据判读、告警信息管理；所述标校服务包含标校申请发起和标校结果管理；所述数据管理服务包括数据解
析和数据管理；所述知识管理服务包括实现告警知识、D矩阵、规则知识、插件信息、故障案例和FMEA的新增、删除、查询和修改。
[0010]根据一个优选的实施方式，所述故障诊断服务中诊断活动管理包含进行诊断活动新建、更新、查询，诊断活动为用户操作的对象，包括诊断对象和诊断数据，其中诊断对象为待诊断的设备，诊断数据为设备的状态采集数据和传感器采集数据，由数据采集的开始和结束时间确定；所述故障诊断服务中诊断结论管理包含故障模式的插入、删除、查询以及诊断报告的下载，其中，故障模式表达了设备故障的具体状况；所述故障诊断服务中知识推理用于实现D矩阵和规则知识的推理，包括D矩阵和规则知识配置查询、诊断数据查询、结论推理步骤；所述故障诊断服务中插件调用实现批量异步执行插件，并处理异步返回的执行结果；所述故障诊断服务中故障树推理实现故障树手动推理机制，辅助用户人工排查故障；所述故障诊断服务中案例匹配实现近似案例匹配，辅助用户人工确定故障。
[0011]根据一个优选的实施方式，所述状态监测服务中，监测数据判读为通过实时监听设备上报的数据，与告警知识进行比对，将数据异常信息入库；所述告警信息管理包括进行告警信息的插入、更新和查询，为故障诊断和前端状态监视提供支持。
[0012]根据一个优选的实施方式，所述标校服务中，标校申请用于实现组装申请、发送申请并处理返回结果；标校结果管理用于实现标校结果的插入和查询。
[0013]根据一个优选的实施方式，所述数据管理服务中，数据解析功能为通过接口协议将数据传输格式解析为故障诊断软件内部数据格式，并保存到数据库；数据管理用于实现数据的插入、查询和定期迁移，其中定期迁移为将数据迁移到大数据平台并删除关系型数据库数据。
[0014]根据一个优选的实施方式，所述知识管理服务还用于提供包括设备结构以及监测点的设备基本信息。
[0015]根据一个优选的实施方式，所述数据层包括设备端的状态采集数据及传感器采集数据、设备基础信息、健康知识、诊断插件；其中，设备基础信息包括设备结构信息以及设备端上报的状态数据和传感器数据；健康知识包括告警知识、D矩阵、规则知识、故障案例、FMEA、插件信息；诊断插件为插件的运行体。
[0016]根据一个优选的实施方式，所述基础层由若干中间件构成，至少包括MySQL、Redis、Kafka和Nacos。
[0017]前述本专利技术主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本专利技术可采用并要求保护的方案。本领域技术人员在了解本专利技术方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本专利技术所要保护的技术方案，在此不做穷举。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019]本专利技术地基测控装备的故障诊断系统涵盖了故障检测、定位和分析的地面测控设备的故障诊断。通过本专利技术系统可满足基于数据驱动的地基测控设备多手段故障定位需求，包括知识诊断、插件诊断、人工排查和案例匹配等。本专利技术系统扩展性良好，实现诊断业务流程与设备结构、诊断知识、诊断插件等解耦，具备诊断知识库在线迭代更新及诊断插件动态加载/卸载等能力，可通过配置兼容异构设备。
附图说明
[0020]图1是本专利技术地基测控装备的故障诊断系统的结构示意图；
[0021]图2是本专利技术地基测控装备的故障诊断系统的数据流示意图；
[0022]图3是本专利技术地基测控装备的故障诊断系统诊断流示意图。
具体实施方式
[0023]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0024]参考图1所示，图中示出了一种地基测控装备的故障诊断系统，所述故障诊断系统包括：基础层、数据层、服务层和应用层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地基测控装备的故障诊断系统，其特征在于，所述故障诊断系统包括：基础层，所述基础层用于提供系统所需的计算资源，维系系统所需的通用基础服务资源；数据层，所述数据层用于提供系统所需的各类业务数据，所述数据层与基础层连接；服务层，所述服务层用于提供系统所需的服务，所述服务层与数据层连接；应用层，所述应用层用于提供系统进行人机交互的界面，通过其内的各应用向用户提供服务，并完成各类人机操作和数据可视化展示，所述应用层与服务层连接。2.如权利要求1所述的故障诊断系统，其特征在于，所述应用层至少包括：故障诊断应用、状态监测应用、标校应用、数据管理应用、知识管理应用；所述服务层设有与应用层包含各应用模块对应的服务模块，包括：故障诊断服务、状态监测服务、标校服务、数据管理服务和知识管理服务。3.如权利要求2所述的故障诊断系统，其特征在于，所述故障诊断服务包含诊断活动管理、诊断结论管理、知识推理、插件调用、故障树推理、案例匹配；所述状态监测服务包含监测数据判读、告警信息管理；所述标校服务包含标校申请发起和标校结果管理；所述数据管理服务包括数据解析和数据管理；所述知识管理服务包括实现告警知识、D矩阵、规则知识、插件信息、故障案例和FMEA的新增、删除、查询和修改。4.如权利要求3所述的故障诊断系统，其特征在于，所述故障诊断服务中诊断活动管理包含进行诊断活动新建、更新、查询，诊断活动为用户操作的对象，包括诊断对象和诊断数据，其中诊断对象为待诊断的设备，诊断数据为设备的状态采集数据和传感器采集数据，由数据采集的开始和结束时间确定；所述故障诊断服务中诊断结论管理包含故障模式的插入、删除、查询以及诊断报告的下载，其中，故障模式表达了设备故障的具体状况；所述故障诊断服务中知识推理用于实现D矩阵和规则知识的推理...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇，余涛，陶孙杰，俞鸿波，缪霖，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：