【技術實現步驟摘要】
本申請屬于飛機綜合保障工作領域，特別涉及一種飛機綜合智能故障診斷方法。
技術介紹
1、飛機的維修性和保障性是考量飛機出動能力的兩項重要指標，現代飛機的機載系統普遍采用機載數字計算機來實現飛機系統故障的實時識別與隔離。典型的飛機系統包括飛控系統、供電系統、照明系統、告警系統、大氣系統等，當飛機各系統發生故障時，機載數字計算機進行故障檢測并將記錄故障，為飛機地勤維護人員提供飛機系統故障診斷定位。
2、現有的一種飛機燃油系統附件故障診斷方法，可快速處理飛機燃油系統附件出現的故障；缺點是沒有提出對飛機故障做出通用性的診斷思路與流程，不具備飛機故障處理的廣度。
3、因此如何實現通用性的飛機故障診斷是一個需要解決的問題。
技術實現思路
1、本申請的目的是提供了一種飛機綜合智能故障診斷方法，以解決現有的飛機故障診斷方法難以通用的問題。
2、本申請的技術方案是：一種飛機綜合智能故障診斷方法，包括人機接口、知識庫、數據庫和推理機；人機接口和知識庫的輸入端均與被診斷對象相連，人機接口的輸出端與數據庫相連，數據庫和知識庫均與推理機互聯，知識庫內存儲有多種故障類型的知識；數據庫內存儲有飛機工作數據和故障類型數據，推理機能夠獲取知識庫和數據庫內的數據對被診斷對象的當前狀態進行診斷，并給出診斷結果；在人機接口和知識庫之間還設置有知識獲取單元，知識獲取單元能夠對人機接口傳輸的各類故障數據進行捕獲，整理后得到不同類別的知識，傳輸至知識庫內。
3、優選地，知識庫內存儲
4、優選地，知識獲取單元包括ietm資料獲取模塊、故障樹數據獲取模塊、fmeca數據獲取模塊和故障案例知識獲取模塊；ietm資料獲取模塊能夠從ietm資料內獲取知識數據；故障樹數據獲取模塊能夠從故障樹模型內提取知識數據；fmeca數據獲取模塊能夠從fmeca表中提取知識數據；故障案例知識獲取模塊能夠獲取飛機系統設備中所有的故障案例。
5、優選地，在人機接口前設置ietm資料存儲模塊，ietm資料存儲模塊內裝載有所有符合標準的ietm資料，并能夠對ietm資料進行解析運行；對ietm資料進行解析運行的具體方式為嵌入s1000d標準ietm運行平臺；運行ietm資料存儲模塊時，通過ietm運行平臺進行記錄，根據情況反饋給ietm維護方。
6、優選地，ietm資料獲取模塊在接收到推理機發出的故障診斷請求后，通過人機接口向ietm資料存儲模塊內調取相應的資料；當ietm資料更新時，ietm資料存儲模塊能夠將更新后的資料同步發送至ietm資料獲取模塊內。
7、優選地，故障樹數據獲取模塊通過人機接口導入故障樹分析數據，并將故障樹分析數據轉化為結構化數據，形成故障樹知識并存儲。
8、優選地，故障樹分析數據包括分析對象、故障樹模型、故障樹各節點的最小割集、各最小割集的故障概率、故障樹各節點的故障概率、重要度、臨界重要度、診斷重要度以及各級故障樹節點的故障現象描述、故障征兆集合、維修措施。
9、優選地，fmeca數據獲取模塊從人機接口獲取fmeca表，從fmeca表中提取故障診斷知識數據，包括生成飛機的各系統、分系統或子系統、產品組件或零部件的層次關系的結構數據；專家系統的診斷對象知識；各個診斷對象的故障率、故障判據、是否屬于最少設備清單；各診斷對象的故障模式、故障模式平均間隔時間、故障原因、故障的影響、故障檢測方法、故障模式特征值、故障模式嚴酷度、故障模式頻數比、維修措施、任務階段補償措施。
10、優選地，故障案例知識獲取模塊從人機接口處獲取故障案例知識數據，并進行分析和分類存儲，形成故障案例知識庫；故障案例知識庫包括故障的名稱、故障現象描述、故障編碼、故障所屬系統、故障發現時機、故障的原因、故障特征值、故障件、故障模式、故障處理措施和排故效果。
11、優選地，知識庫進行知識診斷時，先獲取故障案例知識獲取模塊內的故障案例知識，應用故障案例知識進行案例匹配，若無法得到最佳匹配結果，則獲取ietm資料獲取模塊內的ietm資料；應用ietm資料進行故障的檢索、隔離，若成功排除故障，則將此次的故障診斷過程和結果整理為故障案例形式再次補充到故障案例知識庫中。
12、優選地，若仍無法得出診斷結果，則分別從fmeca數據獲取模塊內獲取故障診斷知識，從故障樹數據獲取模塊內獲取故障樹知識；利用故障診斷知識和故障樹知識進行智能故障診斷，若通過診斷結果成功排除故障，則將這次的診斷過程和結果整理為故障案例形式補充到故障案例知識庫中。
13、優選地，推理機進行故障診斷的方法為：先接收使用方提供的故障征兆，而后獲取故障案例知識庫中存貯的案例類專家知識，選擇所需的推理策略基于案例匹配法進行故障診斷，判斷是否能夠給出故障模式和推薦維修措施，若是，則輸出診斷結果；
14、若不能給出故障模式和推薦維修措施，則基于ietm進行故障診斷，并判斷是否得到故障隔離措施或維修措施，若是，則輸出診斷結果；
15、若通過ietm無法得到故障隔離措施或維修措施，則基于計算機系統的智能故障診斷，并判斷是否隔離到故障原因并給出維修措施，若是，則給出診斷結果；若否，則從知識庫中補充調整知識數據，并進行重復判斷；
16、給出診斷結果后，通過數據庫和人機接口向用戶發送診斷結果及維修措施建議。
17、優選地，每次診斷完成并給出診斷結果前，均再進行依次維修措施是否有效的判斷，當有效時，輸出診斷結果；若無效，則仍然進行下一步的故障診斷步驟。
18、優選地，推理機選用的推理策略包括：規則推理、正向推理、反向推理及正反向混合推理。
19、優選地，基于案例匹配法進行故障診斷的方法為：獲取故障現象、征兆數據、故障所屬系統，將獲取的數據信息與故障案例知識進行規則匹配，判斷是否匹配成功，若是，則輸出診斷結果；若否，則先根據匹配的近似案例提示用戶進行檢測操作或啟動機上自檢測，補充數據征兆數據，并再次進行規則匹配；若仍無法匹配成功，則獲取ietm資料獲取模塊內的ietm資料，轉入ietm診斷。
20、優選地，基于案例匹配法進行故障診斷前，先獲取故障案例知識庫中的所有故障案例知識，而后確定所有故障案例知識的特征向量集合，進行匹配時需要按照特征向量的類別將故障現象分解錄入并進行匹配；而后將故障案例知識按照特征向量集合進行分類存儲；同時對每個故障案例知識以定量數據或者枚舉定性數據描述。
21、優選地，在每次故障診斷完成后，將故障診斷結果數據保存至故障案例知識庫。
22、優選地，ietm基于ietm進行故障診斷的具體方法為：獲取故障現象、征兆數據、故障所屬系統，判斷故障類型；在得到故障類型后，結合ietm閱讀器的推理引擎，指導維修人員完成故障診斷；若無法得到故障類型，則轉為智能故障診斷。
23、優選地，所述故障類型包括已隔離類故障、檢本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：包括人機接口、知識庫、數據庫和推理機；人機接口和知識庫的輸入端均與被診斷對象相連，人機接口的輸出端與數據庫相連，數據庫和知識庫均與推理機互聯，知識庫內存儲有多種故障類型的知識；數據庫內存儲有飛機工作數據和故障類型數據，推理機能夠獲取知識庫和數據庫內的數據對被診斷對象的當前狀態進行診斷，并給出診斷結果；在人機接口和知識庫之間還設置有知識獲取單元，知識獲取單元能夠對人機接口傳輸的各類故障數據進行捕獲，整理后得到不同類別的知識，傳輸至知識庫內。
2.如權利要求1所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：知識庫內存儲的知識包括：故障案例知識、FMECA知識、FTA知識和IETM知識。
3.如權利要求2所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：知識獲取單元包括IETM資料獲取模塊、故障樹數據獲取模塊、FMECA數據獲取模塊和故障案例知識獲取模塊；IETM資料獲取模塊能夠從IETM資料內獲取知識數據；故障樹數據獲取模塊能夠從故障樹模型內提取知識數據；FMECA數據獲取模塊能夠從FMECA表中提取知識數據；故障案例知識獲
4.如權利要求3所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：在人機接口前設置IETM資料存儲模塊，IETM資料存儲模塊內裝載有所有符合標準的IETM資料，并能夠對IETM資料進行解析運行；對IETM資料進行解析運行的具體方式為嵌入S1000D標準IETM運行平臺；運行IETM資料存儲模塊時，通過IETM運行平臺進行記錄，根據情況反饋給IETM維護方。
5.如權利要求4所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：IETM資料獲取模塊在接收到推理機發出的故障診斷請求后，通過人機接口向IETM資料存儲模塊內調取相應的資料；當IETM資料更新時，IETM資料存儲模塊能夠將更新后的資料同步發送至IETM資料獲取模塊內。
6.如權利要求3所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：故障樹數據獲取模塊通過人機接口導入故障樹分析數據，并將故障樹分析數據轉化為結構化數據，形成故障樹知識并存儲。
7.如權利要求6所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：故障樹分析數據包括分析對象、故障樹模型、故障樹各節點的最小割集、各最小割集的故障概率、故障樹各節點的故障概率、重要度、臨界重要度、診斷重要度以及各級故障樹節點的故障現象描述、故障征兆集合、維修措施。
8.如權利要求3所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：FMECA數據獲取模塊從人機接口獲取FMECA表，從FMECA表中提取故障診斷知識數據，包括生成飛機的各系統、分系統或子系統、產品組件或零部件的層次關系的結構數據；專家系統的診斷對象知識；各個診斷對象的故障率、故障判據、是否屬于最少設備清單；各診斷對象的故障模式、故障模式平均間隔時間、故障原因、故障的影響、故障檢測方法、故障模式特征值、故障模式嚴酷度、故障模式頻數比、維修措施、任務階段補償措施。
9.如權利要求3所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：故障案例知識獲取模塊從人機接口處獲取故障案例知識數據，并進行分析和分類存儲，形成故障案例知識庫；故障案例知識庫包括故障的名稱、故障現象描述、故障編碼、故障所屬系統、故障發現時機、故障的原因、故障特征值、故障件、故障模式、故障處理措施和排故效果。
10.如權利要求3所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：知識庫進行知識診斷時，先獲取故障案例知識獲取模塊內的故障案例知識，應用故障案例知識進行案例匹配，若無法得到最佳匹配結果，則獲取IETM資料獲取模塊內的IETM資料；應用IETM資料進行故障的檢索、隔離，若成功排除故障，則將此次的故障診斷過程和結果整理為故障案例形式再次補充到故障案例知識庫中。
11.如權利要求10所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：若仍無法得出診斷結果，則分別從FMECA數據獲取模塊內獲取故障診斷知識，從故障樹數據獲取模塊內獲取故障樹知識；利用故障診斷知識和故障樹知識進行智能故障診斷，若通過診斷結果成功排除故障，則將這次的診斷過程和結果整理為故障案例形式補充到故障案例知識庫中。
12.如權利要求3所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：推理機進行故障診斷的方法為：先接收使用方提供的故障征兆，而后獲取故障案例知識庫中存貯的案例類專家知識，選擇所需的推理策略基于案例匹配法進行故障診斷，判斷是否能夠給出故障模式和推薦維修措施，若是，則輸出診斷結果；
13.如權利要求12所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：每次診斷完...
【技術特征摘要】
1.一種飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：包括人機接口、知識庫、數據庫和推理機；人機接口和知識庫的輸入端均與被診斷對象相連，人機接口的輸出端與數據庫相連，數據庫和知識庫均與推理機互聯，知識庫內存儲有多種故障類型的知識；數據庫內存儲有飛機工作數據和故障類型數據，推理機能夠獲取知識庫和數據庫內的數據對被診斷對象的當前狀態進行診斷，并給出診斷結果；在人機接口和知識庫之間還設置有知識獲取單元，知識獲取單元能夠對人機接口傳輸的各類故障數據進行捕獲，整理后得到不同類別的知識，傳輸至知識庫內。
2.如權利要求1所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：知識庫內存儲的知識包括：故障案例知識、fmeca知識、fta知識和ietm知識。
3.如權利要求2所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：知識獲取單元包括ietm資料獲取模塊、故障樹數據獲取模塊、fmeca數據獲取模塊和故障案例知識獲取模塊；ietm資料獲取模塊能夠從ietm資料內獲取知識數據；故障樹數據獲取模塊能夠從故障樹模型內提取知識數據；fmeca數據獲取模塊能夠從fmeca表中提取知識數據；故障案例知識獲取模塊能夠獲取飛機系統設備中所有的故障案例。
4.如權利要求3所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：在人機接口前設置ietm資料存儲模塊，ietm資料存儲模塊內裝載有所有符合標準的ietm資料，并能夠對ietm資料進行解析運行；對ietm資料進行解析運行的具體方式為嵌入s1000d標準ietm運行平臺；運行ietm資料存儲模塊時，通過ietm運行平臺進行記錄，根據情況反饋給ietm維護方。
5.如權利要求4所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：ietm資料獲取模塊在接收到推理機發出的故障診斷請求后，通過人機接口向ietm資料存儲模塊內調取相應的資料；當ietm資料更新時，ietm資料存儲模塊能夠將更新后的資料同步發送至ietm資料獲取模塊內。
6.如權利要求3所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：故障樹數據獲取模塊通過人機接口導入故障樹分析數據，并將故障樹分析數據轉化為結構化數據，形成故障樹知識并存儲。
7.如權利要求6所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：故障樹分析數據包括分析對象、故障樹模型、故障樹各節點的最小割集、各最小割集的故障概率、故障樹各節點的故障概率、重要度、臨界重要度、診斷重要度以及各級故障樹節點的故障現象描述、故障征兆集合、維修措施。
8.如權利要求3所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：fmeca數據獲取模塊從人機接口獲取fmeca表，從fmeca表中提取故障診斷知識數據，包括生成飛機的各系統、分系統或子系統、產品組件或零部件的層次關系的結構數據；專家系統的診斷對象知識；各個診斷對象的故障率、故障判據、是否屬于最少設備清單；各診斷對象的故障模式、故障模式平均間隔時間、故障原因、故障的影響、故障檢測方法、故障模式特征值、故障模式嚴酷度、故障模式頻數比、維修措施、任務階段補償措施。
9.如權利要求3所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：故障案例知識獲取模塊從人機接口處獲取故障案例知識數據，并進行分析和分類存儲，形成故障案例知識庫；故障案例知識庫包括故障的名稱、故障現象描述、故障編碼、故障所屬系統、故障發現時機、故障的原因、故障特征值、故障件、故障模式、故障處理措施和排故效果。
10.如權利要求3所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：知識庫進行知識診斷時，先獲取故障案例知識獲取模塊內的故障案例知識，應用故障案例知識進行案例匹配，若無法得到最佳匹配結果，則獲取ietm資料獲取模塊內的ietm資料；應用ietm資料進行故障的檢索、隔離，若成功排除故障，則將此次的故障診斷過程和結果整理為故障案例形式再次補充到故障案例知識庫中。
11.如權利要求10所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：若仍無法得出診斷結果，則分別從fmeca數據獲取模塊內獲取故障診斷知識，從故障樹數據獲取模塊內獲取故障樹知識；利用故障診斷知識和故障樹知識進行智能故障診斷，若通過診斷結果成功排除故障，則將這次的診斷過程和結果整理為故障案例形式補充到故障案例知識庫中。
12.如權利要求3所述的飛機綜合智能故障診斷方法，其特征在于：推理機進行故障診斷的方法為：先接收使用方提供的故障征兆，而后獲取故障案例知識庫中存貯的案例類專家知識，選擇所需的推理策略基于案例匹配法進行故障診斷，判斷是否能夠給出故障模式和推薦維修措施，若是，則輸出診斷結果；
13.如權利...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉玥，楊王鋒，張超，
申請(專利權)人：中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所，
類型：發明
國別省市：
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