[发明专利]一种系统时序的建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及复杂系统建模方法，特别是指一种对复杂系统之间交互信息时 序的建模方法，属于信息技术领域。

背景技术

随着科学技术的快速发展和人们对产品功能要求的日益提高，各产品的组 成越来越复杂，导致产品内的信息交联关系随着模块的数量呈几何倍数递增。 据统计，大部分复杂系统的故障都和时序有很大关系，或者根据时序可以对系 统的故障进行定位。

对于简单系统可以通过人工分析各模块之间的信息时序来完成故障定位， 但是耗时耗力，影响排故的时效性。并且随着系统组成的复杂，交联关系的激 增，人工分析时序进行故障定位也越来越不可能。

如何能让计算机“像人一样”去分析系统内各模块之间传递的信息，自动 进行故障定位，从而实现对故障的智能诊断？首先，我们需要将系统的时序进 行知识化，让计算机“理解”系统各模块之间的时序关系，然后计算机根据采 集到的信息时序，结合系统模型中建立的时序关系进行推理分析，最终自动找 到故障源。

本发明阐述了一种建模方法，能够实现系统时序的知识化，为系统故障的 智能诊断奠定了理论基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种系统时序的建模方法，为系统故障的智能诊断奠 定理论基础。

系统时序模型描述了系统中各模块之间收发信号的时序关系，是一种有向 图模型，由模块、有向边、信号运算符(与运算和或运算)和延时等元素构成。

1、模块：模块为系统内的一个独立的功能模块，可以对输入信号进行加工， 然后输出新的信号，如图1所示。模块左边的小方框为输入端子，每个输入端 子代表不同的输入信号，接收多少种信号就建立多少个输入端子。右边的小方 框为输出端子，每个输出端子代表不同的输出信号，同样，输出多少种信号， 就相应的建立多少个输出端子。每个输出信息具有两种状态可供选择，分别是 周期性信息和非周期性信息，图1中输出端子中有圆圈的为周期性信息，其他 为非周期信息。周期性输出端子需要设置信息发出的周期和超时时间。如果周 期性端子没有在超时时间内周期发出信息，则表示该模块故障。

2、有向边：用于连接时序模型中的其他各种元素，其方向表示信息传递方 向，如图2所示。

3、信号运算符：信号运算符有两种，分别是：“与”运算(如图3所示) 和“或”运算(如图4所示)。“与”运算表示所有端子信号都到达以后，才 能产生新的信号。“或”运算表示只要有任一信号到来，就会产生输出信息。

4、延时：用来表示信号在处理和传输过程中所造成的时间延迟。延时也需 要设置超时时间，信号在延时时间之后，超时之前到来即表示正常，其他时间 到来，均表示时序出现故障。

为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：一种系统时序的建模 方法，包括以下步骤：

1)、整理目标系统相关资料，分析目标系统的组成，每个组成部分用 一个模块元素表示，模块如图1所示，模块主要对输入信息进行加工，然后 输出新的信号。

2)、分析系统中各模块和其他模块的交互信息，根据输入和输出信息 的数量，确定输入和输出端子个数，并根据输出信号特征确定输出信息的信 号类型(分为周期性和非周期性信息)。

3)、根据信息的流向，用有向边(如图2所示)连接各模块之间的输 入和输出端子。

4)、用信号运算符(如图3和图4所示)在模块内部画出输入信号和 输出信号的转换关系。

4)、用延时(如图5所示)表示信息在模块内处理和传输所产生的时 间延迟，并设置延时和超时时间。

5)、根据信息在模块内的流动方向，用有向边连接各元素。

本发明的有益效果在于：该建模方法具有直观、简单，图形化、易于学习 等特点，解决了系统时序知识化的问题，计算机可以通过该方法建立的模型， 了解系统的标准时序流程，为复杂系统故障的智能诊断系统奠定了坚实的理论 基础。智能诊断系统可以接受复杂系统实际的时序信息，利用故障推理机，通 过和模型中的标准时序进行对比，完成对复杂系统故障的智能诊断。一旦被诊 断系统的时序发生变化，故障诊断系统只需要导入新的时序模型，就可以按照 新的时序对系统进行检测和诊断。

附图说明