本發(fā)明屬于測(cè)試性，具體涉及一種基于sysml的測(cè)試故障檢測(cè)建模與檢測(cè)率計(jì)算方法。

背景技術(shù)：

1、故障是指系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)環(huán)節(jié)或器件出現(xiàn)損壞或擾動(dòng)，導(dǎo)致輸出參數(shù)超出可接受范圍，進(jìn)而引起系統(tǒng)性能下降、功能失效甚至停止工作，無法完成預(yù)定的工程任務(wù)。故障檢測(cè)是系統(tǒng)過程監(jiān)測(cè)中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，是確保系統(tǒng)安全高效運(yùn)行的關(guān)鍵手段，通過對(duì)系統(tǒng)故障的精準(zhǔn)識(shí)別和定位，可以幫助工作人員及時(shí)判斷并采取相應(yīng)措施，從而避免系統(tǒng)失控。這對(duì)于保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。

2、sysml(systems?modeling?language)是一種標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)建模語言，旨在消除不同模型語言在表達(dá)方式和術(shù)語上的差異，規(guī)范符號(hào)和語義。sysml支持對(duì)由軟硬件、數(shù)據(jù)和人員組成的復(fù)雜系統(tǒng)集成架構(gòu)進(jìn)行說明、分析、設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。作為一種圖形建模語言，sysml能夠?qū)⑾到y(tǒng)設(shè)計(jì)的重要方面如結(jié)構(gòu)、行為、需求和參數(shù)可視化，幫助工程師應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的系統(tǒng)問題，并促進(jìn)系統(tǒng)工程師之間的跨學(xué)科溝通。

3、隨著設(shè)備的更新?lián)Q代速度加快，對(duì)設(shè)備的要求越來越嚴(yán)格，設(shè)備的復(fù)雜程度在不斷提升。盡管傳統(tǒng)的故障檢測(cè)方法，如基于人工監(jiān)測(cè)、專家知識(shí)和解析模型的方法，已經(jīng)相對(duì)成熟，但其效率和準(zhǔn)確度越來越難以滿足實(shí)際產(chǎn)品設(shè)備研發(fā)的需求。在應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜和動(dòng)態(tài)變化的現(xiàn)代系統(tǒng)時(shí)，迫切需要一種更加系統(tǒng)化、動(dòng)態(tài)化和高效的故障檢測(cè)建模與評(píng)估方法，以應(yīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的挑戰(zhàn)和局限性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了應(yīng)對(duì)上述需求，解決現(xiàn)有故障檢測(cè)技術(shù)存在的問題，提出一種基于sysml的故障檢測(cè)建模與檢測(cè)率計(jì)算方法，通過分析確定故障檢測(cè)設(shè)計(jì)建模要素及其表達(dá)規(guī)范，建立功能參數(shù)交聯(lián)關(guān)系圖，在此基礎(chǔ)上，建立故障檢測(cè)模型，確定每個(gè)故障模式的測(cè)試類別，增加軟件方式的門限判別，對(duì)采集到的功能/性能參數(shù)進(jìn)行判別確定是否超限或正常/故障，根據(jù)故障檢測(cè)模型，計(jì)算故障檢測(cè)率。

2、本發(fā)明的一種基于sysml的故障檢測(cè)建模與檢測(cè)率計(jì)算方法，包括如下步驟：

3、步驟1：確定待研究系統(tǒng)的故障檢測(cè)要素信息，故障檢測(cè)要素包括需要測(cè)試的故障模式、故障模式關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品功能和性能參數(shù)、測(cè)試點(diǎn)、機(jī)內(nèi)測(cè)試項(xiàng)以及外部測(cè)試項(xiàng)；

4、步驟2：采用sysml模塊定義圖，建立每個(gè)結(jié)構(gòu)單元的產(chǎn)品功能組成和性能參數(shù)組成的初始功能參數(shù)交聯(lián)模型；

5、步驟3：從步驟1獲取的故障模式信息對(duì)產(chǎn)品的每個(gè)結(jié)構(gòu)單元的初始功能參數(shù)交聯(lián)模型進(jìn)行擴(kuò)展，增補(bǔ)產(chǎn)品的故障模式和交聯(lián)關(guān)系；

6、步驟4：在步驟3得到的功能參數(shù)交聯(lián)模型上增補(bǔ)測(cè)試類別，測(cè)試類別包括機(jī)內(nèi)測(cè)試bit和外部測(cè)試；根據(jù)故障模式的嚴(yán)酷度屬性和故障率，建立故障模式與測(cè)試類別的關(guān)系；

7、步驟5：根據(jù)步驟1獲取的機(jī)內(nèi)測(cè)試項(xiàng)以及外部測(cè)試項(xiàng)信息，在步驟4得到的功能參數(shù)交聯(lián)模型上增補(bǔ)測(cè)試項(xiàng)，建立測(cè)試項(xiàng)與產(chǎn)品功能、性能參數(shù)、故障模式的關(guān)系，確保每個(gè)測(cè)試項(xiàng)都能覆蓋所相關(guān)的產(chǎn)品功能和性能參數(shù)；

8、步驟6：對(duì)步驟5得到故障檢測(cè)模型計(jì)算故障檢測(cè)率，以判斷是否達(dá)標(biāo)，若達(dá)標(biāo)，輸出該故障檢測(cè)模型，否則，繼續(xù)由步驟3～5調(diào)整故障檢測(cè)模型，直到故障檢測(cè)率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

9、所述的步驟2中構(gòu)建初始功能參數(shù)交聯(lián)模型的方法包括：

10、步驟21，對(duì)每一個(gè)結(jié)構(gòu)單元，根據(jù)產(chǎn)品功能和性能參數(shù)之間的交聯(lián)關(guān)系建立模塊定義圖；

11、步驟22，構(gòu)建功能項(xiàng)的表達(dá)方式：自定義《功能》塊元，以功能命名塊，設(shè)置重要度屬性，包括重要和一般；

12、步驟23，通過定義或link拖拽方式構(gòu)建接口參數(shù)，接口參數(shù)的表達(dá)方式：自定義《參數(shù)》塊元，以參數(shù)名稱和標(biāo)識(shí)命名塊；

13、步驟24，建立功能項(xiàng)與該結(jié)構(gòu)單元接口參數(shù)的分配關(guān)系。

14、所述的步驟3中，建立故障模式的表達(dá)方式：自定義《故障模式》塊元，以故障模式編號(hào)命名塊，設(shè)置故障模式的屬性包含故障模式的故障率和嚴(yán)酷度；再使用分配關(guān)系將故障模式與產(chǎn)品功能和性能參數(shù)連接起來。

15、所述的步驟4中，建立測(cè)試類別的表達(dá)方式：自定義《測(cè)試類別》塊元，以測(cè)試類別名稱命名塊；再使用分配關(guān)系連接故障模式與測(cè)試類別。

16、所述的步驟5中，建立測(cè)試項(xiàng)：自定義《測(cè)試項(xiàng)》塊元，以機(jī)內(nèi)測(cè)試項(xiàng)或外部測(cè)試項(xiàng)名稱命名塊，并設(shè)置測(cè)試項(xiàng)的屬性；再使用分配關(guān)系增補(bǔ)測(cè)試項(xiàng)。

17、相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果在于：

18、(1)本發(fā)明方法基于sysml進(jìn)行故障檢測(cè)建模與評(píng)估，提供了一種標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化的建模方法，通過sysml的應(yīng)用消除了不同模型語言在表達(dá)方式和術(shù)語上的差異，確保了故障檢測(cè)建模的規(guī)范性和一致性。

19、(2)本發(fā)明方法通過建立功能參數(shù)交聯(lián)關(guān)系圖和故障關(guān)聯(lián)圖模型，提高了故障檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確度，滿足了高復(fù)雜度系統(tǒng)的需求。

20、(3)本發(fā)明方法通過設(shè)計(jì)故障測(cè)試類別如機(jī)內(nèi)自檢(bit)、外部測(cè)試，以及劃分具體測(cè)試項(xiàng)，確保了故障檢測(cè)的全面覆蓋；根據(jù)故障模式的嚴(yán)酷度屬性，合理分配bit和外部測(cè)試，提高了故障檢測(cè)的覆蓋率和可靠性。

21、(4)本發(fā)明方法通過故障檢測(cè)率評(píng)估，實(shí)現(xiàn)了量化評(píng)估故障檢測(cè)能力；通過計(jì)算bit和總的故障檢測(cè)率，能夠直觀地評(píng)估檢測(cè)方法的有效性，為后續(xù)優(yōu)化提供依據(jù)。

技術(shù)特征：

1.一種基于sysml的故障檢測(cè)建模與檢測(cè)率計(jì)算方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟1包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的步驟2中構(gòu)建初始功能參數(shù)交聯(lián)模型的方法包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的步驟3中，增補(bǔ)產(chǎn)品的故障模式和交聯(lián)關(guān)系的方法包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的步驟4包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的步驟5包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的步驟6中，對(duì)得到的故障檢測(cè)模型，根據(jù)待研究系統(tǒng)的故障模式信息獲取各故障模式的故障率，再將測(cè)試項(xiàng)作為起始節(jié)點(diǎn)，將故障模式作為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，在故障檢測(cè)模型中遍歷從各起始節(jié)點(diǎn)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的路徑，統(tǒng)計(jì)以bit項(xiàng)能檢測(cè)到的故障模式的故障率之和a，以及所有測(cè)試項(xiàng)能檢測(cè)到的故障模式的故障率之和b，再基于待研究系統(tǒng)的所有故障模式的故障率之和c，計(jì)算bit故障檢測(cè)率＝a/c，計(jì)算總故障檢測(cè)率＝b/c。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于SysML的故障檢測(cè)建模與檢測(cè)率計(jì)算方法，屬于測(cè)試性技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法先確定待研究系統(tǒng)需要測(cè)試的故障模式、故障模式關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品功能和性能參數(shù)、測(cè)試點(diǎn)、機(jī)內(nèi)測(cè)試項(xiàng)以及外部測(cè)試項(xiàng)信息，再使用SysML模塊定義圖建立結(jié)構(gòu)單元的產(chǎn)品功能組成和性能參數(shù)組成的初始功能參數(shù)交聯(lián)模型；基于該模型增補(bǔ)產(chǎn)品的故障模式和交聯(lián)關(guān)系，增補(bǔ)故障模式與測(cè)試類別的關(guān)系，增補(bǔ)測(cè)試項(xiàng)，得到設(shè)計(jì)的故障檢測(cè)模型，然后計(jì)算故障檢測(cè)模型的故障檢測(cè)率，判斷是否達(dá)標(biāo)，若達(dá)標(biāo)輸出故障檢測(cè)模型，否則繼續(xù)調(diào)整。本發(fā)明確保了故障檢測(cè)建模的規(guī)范性和一致性，所得到的檢測(cè)方案能提高故障檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確度，滿足高復(fù)雜度系統(tǒng)的需求。

技術(shù)研發(fā)人員：石君友,陳文龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京航空航天大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9