[发明专利]一种系统故障定位方法

权利要求书

1.一种系统故障定位方法，其特征在于，包括：

对待测系统进行几何拓扑模型和可测性分析，建立节点-故障-测试相关矩阵；

基于待测系统的几何拓扑模型和测试结果，并结合待测系统监测传感器故障检测率以及节点-故障-测试相关矩阵，计算待测系统的单点报警概率矩阵，进而建立待测系统的整体报警概率矩阵；

计算实时故障观察向量和待测系统的整体报警概率矩阵的马氏距离，按马氏距离的从大到小排序，选取前s个马氏距离值对应的单点故障或者故障组合，按照从大到小原则输出系统故障定位结果；

其中，计算出的待测系统的单点报警概率矩阵表示为：

P＝[p_ij],1≤i≤m,1≤j≤n

其中，m为待测系统包含的节点总个数，n为待测系统单点故障的总个数；

p_ij计算公式为：

其中，p_ij为第i个节点的j个单点故障的发生概率，ω_i为待测系统中第i个节点在待测系统的几何拓扑模型中的节点介数，ω_max为待测系统中所有节点的节点介数的最大值；λ_j为第j个单点故障发生的强度，ρ_i为待测系统第i个节点的容错能力；FDR_ij表示对l次测试结果进行统计，待测系统的监测设备在第i个节点处正确报警第j个单点故障的概率，FAR_ijk表示对l次测试结果进行统计，待测系统的监测设备在第i个节点处错误报警第j个单点故障的概率；根据当前测试的次数序号k，以及d_ijk的数值计算p_ij，当d_ijk＝1时，将通过FDR_ij计算出来的p_ij来替代节点-故障-测试相关矩阵中元素d_ijk中的1值；当d_ijk＝0时，将通过FAR_ij计算出来的p_ij来替代节点-故障-测试相关矩阵中元素d_ijk中的0值。

2.根据权利要求1所述的一种系统故障定位方法，其特征在于，所述对待测系统进行几何拓扑模型和可测性分析，建立节点-故障-测试相关矩阵包括：

将系统中的模块作为节点，所建立的节点-故障-测试矩阵表示为：D＝[d_ijk],1≤i≤m,1≤j≤n,1≤k≤l；其中，m为待测系统包含的节点总个数，n为待测系统单点故障的总个数，l为对整个系统进行测试的总次数；矩阵元素d_ijk值为1或者0；当第k次测试，在第i个节点处的第j个发生单点故障时，d_ijk＝1，当第k次测试，在第i个节点处的第j个未发生单点故障时，d_ijk＝0。

3.根据权利要求1所述的一种系统故障定位方法，其特征在于，

将单点故障扩展到多点故障的情况，即矩阵中的将n个单点故障进行排列组合，将待测系统的单点报警概率空间扩展为待测系统的整体报警概率矩阵空间，多点故障能够分解为若干个单点故障组合方式进行表述，则待测系统的整体报警概率矩阵表示为PA＝[q_iu],1≤i≤m,1≤u≤2ⁿ-1，其中，u表示由若干单点故障组合的多点故障或者一个单点故障，2ⁿ-1表示多点故障与单点故障的总数。

4.根据权利要求1或3所述的一种系统故障定位方法，其特征在于，计算实时故障观察向量和待测系统的整体报警概率矩阵的马氏距离包括：

实时故障观察向量表示为：B＝[b₁,b₂,...b_m]，其中，b_i,1≤i≤m表示第i个节点是否发生故障，b_i＝1或0分别表示发生故障与未发生故障；待测系统的整体报警概率矩阵表示为：PA＝[q_iu],1≤i≤m,1≤u≤2ⁿ-1，其中，m为待测系统包含的节点总个数，n为待测系统单点故障的总个数，u表示由若干单点故障组合的多点故障；

计算实时故障观测向量与待测系统的整体报警概率矩阵之间的马氏距离向量M_i,1≤i≤m。