基于维修类数据的故障诊断方法及故障诊断系统

摘要

基于维修类数据的故障诊断方法及故障诊断系统，本发明提供了一种故障诊断方法，包括：i.接收至少一条故障信息；ii.基于至少一条故障信息，确定与其对应的至少一个故障原因，并对至少一个故障原因进行排序；iii.基于已确定的至少一个故障原因的排序，确定排故流程。通过采用本发明的技术方案，可以提高飞机故障诊断的效率、减少因故障诊断带来的航班延误以及能有效地降低飞机维护成本。

说明书

技术领域

本发明概括而言涉及飞行器领域，更具体而言，涉及一种基于维修类数据的故障诊断方法及故障诊断系统。

背景技术

随着航空技术的不断发展，飞机各系统的联系越来越紧密，故障也越来越复杂和难以判断，任何一个故障都有可能涉及到其他多个系统不能正常工作。基于维修类手册的故障诊断方法是飞机故障诊断方法的重要手段之一，也是进行健康管理的重要方法之一。

故障隔离手册是飞机制造商根据飞机的设计特点，和各个用户根据其所属飞机出现的故障汇总到飞机制造商，然后再向航空公司提供的部分故障排除方法的程序手册，是有关维护知识的高度概括。充分利用手册，可以使工作人员的排故程序系统化，排故工作有章可循。

因此，亟需一种能够尽快确定故障原因的故障诊断系统。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种基于数据库，能够尽快确定故障原因的故障诊断系统，从而当飞机故障时能采取必要的排故措施排除故障，确保飞机的安全运营。

根据本发明的第一个方面，提供了一种故障诊断方法，包括：i.接收至少一条故障信息；ii.基于所述至少一条故障信息，确定与其对应的至少一个故障原因，并对所述至少一个故障原因进行排序；iii.基于已确定的所述至少一个故障原因的排序，确定排故流程。

优选的，所述步骤ii中还包括：基于所述至少一条故障信息以 及其对应的故障案例、历史排故统计记录和故障原理，确定所述至少一个故障原因

优选的，所述步骤ii中还包括：当所述故障信息的数目大于一条时，比较与所述故障信息对应的故障原因，并确定所述故障原因的重叠度和/或危险等级，基于所述重叠度和/或危险等级对所述故障原因进行排序并确定相应的排故流程。

优选的，当单一故障信息对应单一故障原因时，基于所述维修数据库中的数据对该故障原因进行排故；若排故不成功，则基于所述故障信息对应的故障案例和/或故障原理来确定故障原因以及相应的排故流程。

优选的，当单一所述故障信息对应多个故障原因时，对所述多个故障原因依次进行排故，或根据由所述故障信息对应的故障案例、历史排故统计记录和故障原理确定的排故优化流程来进行排故；若排故不成功，则根据基于所述故障信息对应的其它的故障案例和/或故障原理来确定故障原因以及相应的排故流程。

优选的，所述排故优化流程由以下步骤确定：对所述故障信息对应的故障案例、历史排故统计记录和故障原理分别赋予不同的权重，然后确定与所述故障信息对应的故障原因以及相应的排故流程。

优选的，所述故障案例、历史排故统计记录和故障原理的权重分别为0.3、0.5和0.2。

优选的，若排故成功，则确定所述故障原因，并且记录与该故障原因相关联的信息。

本发明还提出了一种故障诊断系统，包括：输入模块，用于接收至少一条故障信息；数据存储模块，用于存储与故障信息对应的故障原因以及相应的排故方法；故障分析模块，与所述输入模块通信连接，其被配置为基于所述至少一条故障信息，确定相应的至少一个故障原因，并对所述至少一个故障原因进行排序，以确定排故流程。

优选的，所述故障分析模块还被配置为：基于与所述至少一条 故障信息对应的故障案例、历史排故统计记录和故障原理，确定所述至少一个故障原因

优选的，所述故障分析模块还被配置为：当所述故障信息的数目大于一条时，比较与所述故障信息对应的故障原因，并确定所述故障原因的重叠度和/或危险等级，基于所述重叠度和/或危险等级对所述故障原因进行排序。

优选的，若一条所述故障信息在维修数据库中仅对应一个故障原因时，基于所述维修数据库中的数据对该故障原因进行排故；若一条所述故障信息在维修数据库中对应多个故障原因时，对所述多个故障原因依次进行排故，或基于由所述故障信息对应的故障案例、历史排故统计记录和故障原理确定排故优化流程，并进行排故；若排故不成功，则基于所述故障信息对应的故障案例和/或故障原理来确定故障原因以及相应的排故流程。

优选的，所述排故优化流程由以下步骤确定：对所述故障信息对应的故障案例、历史排故统计记录和故障原理分别赋予不同的权重，然后确定与所述故障信息对应的故障原因以及相应的排故流程。

通过采用本发明的技术方案，可以具有以下有益技术效果：1.提高飞机故障诊断的效率；2.减少因故障诊断带来的航班延误；3.能有效地降低飞机维护成本。

附图说明

通过参考下列附图所给出的本发明的具体实施方式的描述之后，将更好地理解本发明，并且本发明的其他目的、细节、特点和优点将变得更加显而易见。在附图中：

图1为依据本发明实施例的故障诊断的架构示意图；

图2示出了依据本发明实施例的第一种排故流程；

图3示出了依据本发明实施例的第二种排故流程。

具体实施方式

本发明提出以维修手册为基础建立故障诊断系统，从而使维护人员快速确认产生故障的可能原因，对降低维修成本，提高运营效率具有重要的作用。在排故维修工作中，可能会有多个故障同时等待排查，而这些故障如果是由某一共同原因造成的，针对这一共同原因的排故，将会大大提高排故效率。

图1为依据本发明实施例的故障诊断的架构示意图。

故障诊断系统10包括：输入模块11，用于接收至少一条故障信息；数据存储模块12，用于存储与故障信息对应的故障原因以及相应的排故方法；故障分析模块13，与输入模块通信连接，其被配置为基于至少一条故障信息，确定相应的至少一个故障原因，并对至少一个故障原因进行排序，以确定排故流程。

当输入模块11接收故障信息时，故障分析模块13将根据故障信息与故障原因之间的对应关系进行处理。譬如，当输入模块11接收到多条故障信息时，故障分析模块13会对输入故障信息的故障原因进行比较分析，譬如，对输入故障的故障原因和危险等级进行比较分析，最后得出所有故障原因中各故障共有原因的重叠度顺序和和故障危险等级，然后提示用户可以按重叠度顺序的故障原因排故，还是按高等级故障优先进行排故。

当对单一的故障信息进行排故时，一般具有以下两种情形：

第一种：单一故障信息对应单一故障原因

一条故障信息对应一个故障原因是排故工作中较简单的一种情况，这时故障分析模块13可以直接根据数据存储模块12中已存储的对应于该故障原因的排故流程进行排故。若排故失败，则故障分析模块13根据故障原理、故障案例来确定与该故障信息对应的其它故障原因，并且依照可能性进行排序，进而再进行排故。

图2示出了依据本发明实施例的第一种排故流程。

首先，确定单一故障对应单一故障原因(步骤S21)，然后基于数据存储模块12中存储的相应的排故流程(譬如，来源于维修手册维修数据等等)进行排故(步骤S22)；判断排故是否成功(步骤 S23)，若成功，则输出诊断结果(步骤S24)，即输出表明故障设备的信息，并记录排故的相关信息(步骤S25)，譬如记录到历史排故统计记录中。

若在步骤S22中的排故失败，则故障分析模块13根据故障原理、故障案例来确定与该故障信息对应的其它故障原因，并且依照可能性进行排序(步骤S27)，进而再参考数据模块其他手册进行排故(步骤S28)；判断排故是否成功(步骤S29)，若成功，则执行步骤S24，输出表明故障设备的信息，并记录排故的相关信息(步骤S25)，直至结束(步骤S26)。

第二种：一条故障信息对应多个故障原因

一条故障信息对应多个故障原因是排故过程中出现最多的情况，在这种情况下可以采取两种方式：一种是直接按维修数据排故，另外也可以参考根据基于故障案例、故障原理、历史排故统计记录来确定优化流程，然后再进行排故。如果没有排除故障，可进一步参考故障原理、故障案例列出的其他原因，然后逐条查询其他手册排故，直至故障排除。

图3示出了依据本发明实施例的第二种排故流程。

首先，确定单一故障对应多个故障原因(步骤S301)，然后基于数据存储模块12中存储的相应的排故流程(譬如，维修手册数据等等)进行排故(步骤S302)；判断排故是否成功(步骤S303)，若成功，则输出诊断结果(步骤S304)，即输出表明故障设备的信息，并记录排故的相关信息(步骤S305)。

同样，在步骤S301之后也可以执行步骤S310，即确定排故优化流程，再参照该优化流程执行排故(S311)，然后同样在步骤S303中判断排故是否成功。

这里对如何确定排故优化流程进行的过程进行阐述。对于特定的故障信息，数据存储模块12中的数据可能会给出多个可能原因，排故流程将逐一排查这些原因，定位故障。为了快速找到故障原因，故障分析模块13基于历史排故统计记录、(相似)故障案例、故障 原理，确定全部的故障原因，并对以上各种参考结果所提供的全部故障原因进行信息融合和加权分析，从而确定特定故障原因导致故障发生可能性(融合指数)并按该可能性进行综合排序，进而实现故障原因的准确定位，最终给出排故优化流程。通过以该优化流程进行排故，可以缩短排故时间。

当基于故障案例、故障原理两种故障诊断方式来分析故障信息时，对于同一个故障信息，两种诊断方式给出的诊断结果可能不尽相同，主要会表现在所得到的故障原因在内容和可能性大小顺序上有出入，对于这种情况，需要根据信息来源的特点对所提供故障原因及其排序次序分配不同的权重，再结合以往的统计结果，给出最佳的排故方案。

这里的加权分析的计算方法如下：

故障原因i的融合分析指数＝0.5×i的统计次数+0.3×i的案例次数+0.2×i的原理次数

原因i的融合指数＝原因i的融合分析指数/所有原因融合分析指数之和

这里，故障案例、历史排故统计记录和故障原理的权重分别为0.3、0.5和0.2。

每个原因的融合指数的数值越大，表明该原因导致本次故障的可能性越大，需要紧急排除。

若在步骤S302中的排故失败，则故障分析模块13根据故障原理、故障案例来确定与该故障信息对应的其它故障原因，并且依照可能性进行排序(步骤S307)，进而再参考数据模块其他手册进行排故(步骤S308)；判断排故是否成功(步骤S309)，若成功，则执行步骤S304，输出表明故障设备的信息，并记录排故的相关信息(步骤S305)，直至结束(步骤S306)。

前述的数据存储模块12中的数据源自飞行器相关的维修手册、故障案例、历史排故统计记录等等。譬如，对于来自维修手册的数据，可以以故障代码为主键，用故障代码来标示故障，并为故障数 据库中的故障添加各种属性，包括故障所属章节号信息、故障描述信息、故障危害等级信息、故障原因信息等。因此，当用户基于上述的诊断系统获得故障原因时，可以快速地获得排故的流程。

本发明还提出了一种故障诊断方法，包括：i.接收至少一条故障信息；ii.基于该至少一条故障信息，确定与其对应的至少一个故障原因，并对该至少一个故障原因进行排序；iii.基于已确定的该至少一个故障原因的排序，确定排故流程。

譬如，当接收到多条故障信息时，故障分析模块13对输入故障信息的故障原因进行比较分析，譬如，对输入故障的故障原因和危险等级进行比较分析。

此时，对于步骤ii，其包括：当该故障信息的数目大于一条时，比较与该故障信息对应的故障原因，并确定该故障原因的重叠度和/或危险等级，基于该重叠度和/或危险等级，对该故障原因进行排序并确定相应的排故流程。然后，用户可以需要以重叠度顺序的故障原因排故，或按高等级故障优先进行排故。

当单一故障信息对应单一故障原因时，基于该维修数据库中的数据对该故障原因进行排故；若排故不成功，则基于该故障信息对应的故障案例和/或故障原理来确定故障原因以及相应的排故流程。

优选的，当单一该故障信息对应多个故障原因时，对该多个故障原因依次进行排故，或根据由该故障信息对应的故障案例、历史排故统计记录和故障原理确定的排故优化流程来进行排故；若排故不成功，则根据基于该故障信息对应的其它的故障案例和/或故障原理来确定故障原因以及相应的排故流程。

通过采用本发明的技术方案，可以具有以下有益技术效果：

1.提高飞机故障诊断的效率

航空公司的排故工作主要依照排故手册进行。目前与航空维修相关的手册有数十种，而查阅手册的同时还要查阅大量的工程技术文件，这给依照手册的排故带来较大的难度，本发明通过以手册为基础，兼顾系统的历史统计数据，并且与其他故障诊断方法相结合， 应用数学工具，实现高级智能诊断，可有效解决传统手册排故以及案例排故方式耗时长、工作量大及故障定位不准确的情况，航空公司维修工程师可快速定位故障原因，提高排故效率。

2.减少因故障诊断带来的航班延误

本发明可帮助航空公司维护人员判断产生故障的可能原因，快速定位到相应的故障隔离程序，再根据隔离程序确认并排除故障，从而提高排故的准确性和工作效率，可以极大的提高航空公司的航班正点率。

3.能有效地降低飞机维护成本

提供维修水平和排故效率毫无疑问将是节约维修成本的一条有效途径。本发明可通过手册链接技术快速、准确地找到故障解决方案，从而提高传统排故方式下较低的排故效率，达到明显降低飞机维护和运营成本的目的。

本公开的以上描述用于使本领域的任何普通技术人员能够实现或使用本发明。对于本领域普通技术人员来说，本公开的各种修改都是显而易见的，并且本文定义的一般性原理也可以在不脱离本发明的精神和保护范围的情况下应用于其它变形。因此，本发明并不限于本文所述的实例和设计，而是与本文公开的原理和新颖性特性的最广范围相一致。