[发明专利]一种针对电子单机热待机环境下的故障预测方法及预测设备

说明书

技术领域

本发明属于电子单机故障预测技术领域，尤其涉及一种针对电子单机热待机环境下的故障预测方法及预测设备。

背景技术

随着现代电子系统与科学技术的迅速发展，现代电子系统日趋大型化和复杂化，功能越来越多、结构也越来越复杂，因电子系统故障停止而造成的损失也将会大大增加。对电子系统的故障机理进行深入研究，在对系统的实际状态监测、趋势分析以及可能发生故障进行预测的基础上，将故障消灭在萌芽状态的“视情维修”和“预知维修”将成为电子系统未来保障维护的发展方向。预知维修是根据电子系统的故障规律制定维修计划，以保证其在未来任务中具备一定的无故障工作时间，保证训练和作战任务的顺利完成。

目前，故障诊断领域的研究工作主要集中在研究系统的状态评价和故障诊断方面，所关心的是系统“当前”的运行状态，即系统是否发生了故障、故障的位置等，对系统故障预测与健康管理的研究则较少。然而在实际生产过程中，许多生产的操作条件要求比较苛刻，故障所产生的后果比较严重，如果只知道当前的工况是否正常就显得不够了，因为可能在发现故障时工况已处于危险的操作区域，此时操作者难以将系统工况恢复到正常区域，或者虽然能将工况恢复到正常区域，但已经严重影响了生产的经济效益。对电子系统进行状态监测并估计其健康状况，实现对其状态的预测，依据其健康状况预知电子系统完全故障的概率，并能够对故障的传播和发展做出早期预测，这样就能预防并且大大减少灾难性故障所造成的损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的缺陷，提供一种效率高的电子单机热待机环境下的故障预测设备及预测方法，用以预测电子单机运行的安全趋势。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是：一种电子单机热待机环境下故障预测方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：针对电子设备的特点，分析并提取其故障模式，对典型单机的结构、功能深入了解，明确其主要构成、功能、工作模式等，主要针对的是典型单机，实际上主要考虑其电子设备的故障；

步骤2：构建热待机环境下的典型故障模式库，总结和提取现有故障模式，对典型故障模式进行分析，构建热待机环境下的典型故障模式库；

步骤3：通过数据采集模块实时采集系统运行状态的信号，经过数据处理后将采集得到的数据转换为故障预测模块需要的数据类型；

步骤4：由建立的典型故障模式库提取相应的故障征兆信息，建立判据库，通过判据推理算法实现状态监测与故障预测；

步骤5：故障预测模块采用两种预测算法，采用基于灰度模型的故障预测算法来预测测点的状态变化，然后将测点的预测值作为测点信息，采用基于判据的故障预测算法完成推理，实现故障预测，最后通过数据通信接口将故障预测结果显示在触摸显示屏上。

另外，本发明提供一种电子单机热待机环境下的故障预测设备，包括控制器模块、电源模块、液晶屏、测试台机箱、数据采集缓存模块、灰度预测模块、专家系统模块。

所述控制器模块选择工业控制常用的PLC作为核心器件，主要用于进行数据的采集、监控、通信、存储等；

所述电源模块用于向电源模块、液晶屏及测试台机箱提供24V直流电压；

所述触摸显示屏用来显示工作状态等用户需要观察的信息，便于进行相关参数的输入以及显示设备运行中监测结果和预测结果；

所述测试台机箱主要用于安装集成各种接口，包括24V电源输出、模拟量和数字量接口、通信接口、状态灯和按钮等。

所述数据采集缓存模块用于获取从模拟输入端口采集的8个通道的数据，并存储在相应的存储单元；

所述灰度预测模块当接收到数据缓存模块发送的可预测信号后，从数据缓存模块读取8个数据数组，并进行灰度预测，计算结果为8个状态预测值，并将结果送给专家推理系统；

所述专家系统模块用于为8个模拟通道采集数据的灰度预测状态值，采用一输出结果为对被测电子单机的状态预测，包括可能发生的故障和故障类型，并对被测电子单机的维护提出建议。

本发明的优点在于：

（1）、本发明实现了电子单机热待机环境下的故障预测，提高了电子单机运行的安全性。

（2）、本发明能够通过友好的人机交互界面实现相关参数的输入和故障的监测显示。

（3）、本发明可以对被测电子单机进行高效、准确、实时的故障预测，性能稳定、可靠性高。

附图说明

图1是本发明的故障预测专家系统基本结构图。

图2是本发明的电子单机热待机环境下的组合故障预测算法框图。