[发明专利]一种系统故障定位方法

说明书

本发明公开了一种系统故障定位方法，包括：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与建立的节相关矩阵，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。该方法在考虑监测设备故障检测率的基础上，通过衡量实时故障观测向量与待测系统的测试结果的概率空间相似度，实时快速定位系统故障原因，适用于单点故障和多点故障的情况，具有强操作性和高正确性，便于工程实现。

技术领域

本发明涉及系统故障定位技术领域，尤其涉及一种系统故障定位方法。

背景技术

随着技术的飞速发展，在高铁、地铁、航空、航天领域的大型复杂系统应运而生，安全性和可靠性问题是此类系统长期需要关注的重点方向。作为系统可测试性设计为基础，故障诊断一直是此类系统安全和可靠分析的重要手段，故障诊断使用测试的方法获得故障现象，进而确定故障原因并开展维修，传统的故障诊断一般以单故障模型为基础，但系统的复杂性也加剧了多故障并发的可能，给故障诊断提出了诸多挑战。

传统故障定位存在以下问题：1)没有考虑系统监测设备报警率，会造成误报警和报警正确率低；2)缺少对系统几何特点和容错率的估算，造成报警正确率低；3)在对故障信息处理的时候，并没有对信息进行去耦合处理，造成报警正确率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种系统故障定位方法，在考虑监测设备故障检测率的基础上，通过衡量实时故障观测向量与待测系统的测试结果的概率空间相似度，实时快速定位系统故障原因，适用于单点故障和多点故障的情况，具有强操作性和高正确性，便于工程实现。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种系统故障定位方法，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。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，(1)考虑系统监测设备报警正确率和误报警率、系统几何特点和容错率的参数，提升报警正确率；(2)故障信息采用马氏距离进行处理评估，克服了传统使用欧式距离判断产生的特性耦合引起的判断失误，冗余计算等缺点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为本发明实施例提供的一种系统故障定位方法的流程图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例在考虑监测设备(监测传感器)的故障检测率(FDR)和误报警率(FAR)条件下，提出了一种系统故障定位方法，如图1所述，其主要包括：

1、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。