专利名称：一种便携式电子信息系统故障检测仪的制作方法
一种便携式电子信息系统故障检测仪技术领域
本发明属于故障诊断领域，尤其涉及一种针对电子信息系统的故障检测仪。
背景技术：
随着计算机技术、电子技术的飞速发展，电子信息系统已变得日益复杂，在这个日益复杂的电子信息系统中，故障的出现是难以避免的，如何快速、高效地确定电子信息系统的故障原因，已成为亟待解决的问题。
另外，目前通常采用故障树分析确定出现产品故障的各种可能原因，但传统的故障树建立方法存在如下不足1)在故障树建立的过程中未考虑故障原因严重程度和频繁程度；2 )即使考虑了故障原因严重程度和频繁程度，但计算过程需要数学模型，在工程上难于实现。发明内容
本发明的目的是提供一种在电子信息系统出现故障时可指导维修人员快速、准确地解决故障的电子信息系统故障检测仪。
本发明采用的技术方案为一种便携式电子信息系统故障检测仪，包括
采集卡，所述采集卡具有用于与待测电子信息系统的电气接口相连的输入接口， 所述采集卡用于对采集到的信号进行模数转换，输出数字信号；
主控器，所述主控器包括故障判断单元、故障分析单元、知识库、严重程度权重系数矩阵建立单元、严重程度权重系数计算单元、频繁程度权重系数矩阵建立单元、频繁程度权重系数计算单元和故障树建立单元；所述故障判断单元与采集卡通信连接，以根据所述数字信号的特征判断故障现象，所述故障判断单元将判断出的故障现象发送至故障分析单元进行故障分析；所述故障分析单元根据接收到的故障现象从知识库中查询与所述故障现象有关的各原因，并根据查询结果将各原因分成用于构建故障树的各层；所述严重程度权重系数矩阵建立单元从知识库中查询每层中两原因之间的严重程度关系，并根据查询结果针对各层建立严重程度权重系数矩阵，所述严重程度权重系数计算单元用于计算各层的严重程度权重系数矩阵的最大特征值所对应的特征向量，并将得到的特征向量归一化，以得到每层各原因的严重程度权重系数；所述频繁程度权重系数矩阵建立单元从知识库中查询每层中两原因之间的频繁程度关系，并根据查询结果针对各层建立频繁程度权重系数矩阵，所述频繁程度权重系数计算单元用于计算各层的频繁程度权重系数矩阵的最大特征值所对应的特征向量，并将得到的特征向量归一化，以得到每层各原因的频繁程度权重系数; 所述故障树建立单元用于针对所述故障现象建立故障树，所述故障树建立单元从故障分析单元读取由故障现象分解出的各层原因，从严重程度权重系数计算单元读取各原因的严重程度权重系数，从频繁程度权重系数计算单元读取各原因的频繁程度权重系数，并建立故障树，其中，故障现象和各原因构成故障树的各组分，故障树的树根为故障现象，各组分按分解关系排列，由同一组分分解出的各原因按照严重程度权重系数从小到大或从大到小进行排列，并表示出各组分和由其分解出的下一层原因间的逻辑关系，及为各原因标注自身的频繁程度权重系数，所述逻辑关系由故障树建立单元从所述知识库中获取；
显示器，所述显示器与故障树建立单元通信连接，用于显示根据故障现象建立的故障树；以及，
电源，用于为所述主控器、采集卡和显示器供电。
其中，所述主控器的故障判断单元与采集卡通过CAN总线通信连接，所述电源为 CAN总线供电。
其中，所述主控器的故障树建立单元与显示器通过RS232芯片通信连接，所述电源为RS232芯片供电。
其中，所述故障分析单元将各原因分成用于构建故障树的各层的步骤为
步骤1，故障分析单元根据接收到的故障现象从知识库中获得引起所述故障现象的各直接原因，并将各直接原因设定为第一层；故障分析单元通过Ru代表与所述故障现象有关的各原因，i代表原因所在的层数，j代表原因Ru在第i层的序号，对应第i层的j的取值为I至队的所有自然数，其中，Ni为第i层的原因的数量，i=l的各原因为所述直接原因；
步骤2 :故障分析单元计算第一层的直接原因的数量N1 ；
步骤3，故障分析单元执行j=l，i=l，之后执行步骤4 ；
步骤4，故障分析单元通过查询知识库判断原因Ru是否存在可分解的下一层原因，如存在则执行步骤5，如不存在则执行步骤6 ；
步骤5，故障分析单元从知识库中读出由原因Ru分解出的原因，并将分解出的原因列至第i+Ι层，之后执行步骤6 ；
步骤6，故障分析单元执行j=j+l，之后执行步骤7 ；
步骤7，故障分析单元判断j是否小于等于Ni,如是则执行步骤4，如否则执行步骤 8 ；
步骤8，故障分析单元根据查询结果判断第i层各原因是否均无法分解，如是则转至确定各层的每个原因的严重程度权重系数的步骤，如否则执行步骤9 ；
步骤9，故障分析单元计算第i层分解出的第i+Ι层的原因的数量Ni+1，之后执行步骤10 ；
步骤10,故障分析单元执行i=i+l, j=l,之后执行步骤4。
其中，确定各层的每个原因的严重程度权重系数的步骤为
步骤11，严重程度权重系数矩阵建立单元从故障分析单元读取各层原因，计算最大层数m，并执行i=l，之后执行步骤12 ；
步骤12，确定第i层原因的严重程度权重系数，之后执行步骤13 ;确定严重程度权重系数的方法如下
严重程度权重系数矩阵建立单元对第i层原因按第i顺序排列，并针对第i层原因建立Ni XNi的严重程度权重系数矩阵Ui ;严重程度权重系数矩阵Ui的元素ui (x，y)的数值为第X个原因与第y个原因相比得到的标度值，其中，ui (x，y)表示严重程度权重系数矩阵ui的第X行第y列元素；x、y的取值均为从I至Ni的所有自然数；严重程度权重系数矩阵建立单元将严重程度权重系数矩阵Ui的所有元素的数值均发送至严重程度权重系数计算单元，严重程度权重系数计算单元计算严重程度权重系数矩阵Ui的最大特征值所对应的特征向量，并将得到的特征向量归一化，归一化后向量中的各元素值按第i顺序对应第i 层各原因的严重程度权重系数；
严重程度权重系数矩阵建立单元确定严重程度权重系数矩阵Ui的各元素的数值的方法为使第i层的每个原因均与第i层的所有原因进行两两比较，第X个原因与第y个原因同样严重则标度值为1，第X个原因比第I个原因稍微严重则标度值为3，第X个原因比第y个原因明显严重则标度值为5，第X个原因比第y个原因强烈严重则标度值为7，第 X个原因比第y个原因极端严重则标度值为9 ;x、y取值互置的元素ui(x,y)的数值互为倒数，x、y取值相同的元素ui(x，y)的数值为I ;所述严重程度权重系数矩阵建立单元从知识库获得对第i层的所有原因进行针对严重程度进行两两比较的标度值；
步骤13，严重程度权重系数矩阵建立单元执行i=i+l，之后执行步骤14 ；
步骤14，严重程度权重系数矩阵建立单元判断i是否小于等于m，如是则执行步骤 12，如否则转至确定各层的每个原因的频繁程度权重系数的步骤。
其中，确定各层的每个原因的频繁程度权重系数的步骤为
步骤15，频繁程度权重系数矩阵建立单元从故障分析单元读取各层原因，计算最大层数m，并执行i=l，之后执行步骤16 ；
步骤16，确定第i层原因的频繁程度权重系数，之后执行步骤17 ;确定频繁程度权重系数的方法如下
频繁程度权重系数矩阵建立单元对第i层原因按第i顺序排列，并针对第i层原因建立Ni X Ni的频繁程度权重系数矩阵fi ;频繁程度权重系数矩阵fi的元素fi(x，y)的数值为第X个原因与第y个原因相比得到的标度值，其中，fi(x，y)表示频繁程度权重系数矩阵fi的第X行第 列元素；x、y的取值均为从I至Ni的所有自然数；频繁程度权重系数矩阵建立单元将频繁程度权重系数矩阵fi的所有元素的数值均发送至频繁程度权重系数计算单元，频繁程度权重系数计算单元计算频繁程度权重系数矩阵fi的最大特征值所对应的特征向量，并将得到的特征向量归一化，归一化后向量中的各元素值按第i顺序对应第i 层各原因的频繁程度权重系数；
频繁程度权重系数矩阵建立单元确定频繁程度权重系数矩阵fi的各元素的数值的方法为使第i层的每个原因均与第i层的所有原因进行两两比较，第X个原因与第y个原因同样频繁则标度值为1，第X个原因比第I个原因稍微频繁则标度值为2，第X个原因比第y个原因明显频繁则标度值为4，第X个原因比第y个原因强烈频繁则标度值为6，第 X个原因比第I个原因极端频繁则标度值为8 ;x、y取值互置的两个元素fi (x,y)的数值互为倒数，X、y取值相同的元素fi(x，y)的数值为I ;所述频繁程度权重系数矩阵建立单元从知识库获得对第i层的所有原因进行针对频繁程度进行两两比较的标度值；
步骤17，频繁程度权重系数矩阵建立单元执行i=i+l，之后执行步骤18 ；
步骤18，频繁程度权重系数矩阵建立单元判断i是否小于等于m，如是则执行步骤 16，如否则转由故障树建立单元针对所述故障现象建立故障树。
本发明的有益效果为本发明提供的便携式电子信息系统故障检测仪的主要器件均为芯片级，具有体积小、功耗低及方便携带的优点；另外，本发明的故障检测仪采用的故障树的建立方法在体现引发故障现象的各原因间的相互关系的同时也能够体现各故障现象的严重程度和权重系数，并且无需建立复杂的数学模型，本发明通过特定的流程设计可以针对输入的故障现象快捷地建立故障树。
图1为本发明的故障树的建立方法的流程示意图的一部分；图2为本发明的故障树的建立方法的流程示意图的与图1承接的另一部分；图3为本发明的实施例根据图1和2所述建立方法得到的故障树的一种结构；图4为根据本发明的便携式电子信息系统故障检测仪的一种实施方式的内部结构。
具体实施例方式如图4所示，本发明的便携式电子信息系统故障检测仪包括采集卡6、主控器3和显示器I。采集卡6具有用于与待测电子信息系统的电气接口相连的输入接口 61，采集卡6用于对采集到的信号进行模数转换，输出主控器可以识别的数字信号。主控器3包括故障判断单元、故障分析单元、知识库、严重程度权重系数矩阵建立单元、严重程度权重系数计算单元、频繁程度权重系数矩阵建立单元、频繁程度权重系数计算单元和故障树建立单元。根据如图1和2所示的由主控器的各单元执行的故障树的建立方法，当待测电子信息系统出现“电脑屏幕无显示”的故障现象时，对应该故障现象的故障树的建立过程如下、首先，待测电子信息系统在出现“电脑屏幕无显示”的故障现象时，将触发一与该故障现象相对应的模拟信号，采集卡将该模拟信号转换为数字信号后传输至主控器的故障判断单元，故障判断单元根据该数字信号的特征将判断出待测电子信息系统已出现“电脑屏幕无显示”的故障现象，之后主控器各单元执行以下各步骤步骤1，故障分析单元根据故障判断单元输入的故障现象从知识库中获得引起该故障现象的各直接原因，其中，知识库中对应“电脑屏幕无显示”的直接原因为主机损坏、屏幕损坏和接线损坏，故障分析单元将获得的各直接原因表示为主机损坏Rn、屏幕损坏R12和接线损坏R13 ;在此，故障分析单元通过Ru代表与该故障现象有关的各原因，i代表原因所在的层数，j代表原因Ru在第i层的序号(即故障分析单元将对各层原因进行排序)，对应第i层的j的取值为I至队的所有自然数，其中，Ni为第i层的原因的数量，i=l的各原因为上述直接原因；步骤2 :故障分析单元计算第一层的直接原因的数量&，对于本实施例&=3 ；步骤3，故障分析单元执行j=l，i=l，之后执行步骤4 ；步骤4，故障分析单元通过查询知识库判断原因Ru是否存在可分解的下一层原因，如存在则执行步骤5，如不存在则执行步骤6 ；步骤5，故障分析单元从知识库中读出由原因Ru分解出的原因，并将分解出的原因列至第i+1层，之后执行步骤6 ；步骤6，故障分析单元执行j=j+l，之后执行步骤7 ；步骤7，故障分析单元判断j是否小于等于Ni,如是则执行步骤4，如否则执行步骤8 ；
步骤8，故障分析单元根据查询结果判断第i层各原因是否均无法分解，如是则执行步骤11，如否则执行步骤9;步骤9，故障分析单元计算第i层分解出的第i+1层的原因的数量Ni+1，之后执行步骤10 ；步骤10,故障分析单元执行i=i+l, j=l,之后执行步骤4 ；在本实施例中，通过以上步骤2至步骤10，故障分析单元得到屏幕损坏R12和接线损坏R13不能够再分解，而主机损坏R11可以再分解为电源损坏R21、通信板卡损坏R22和主板损坏R23这三个原因，且电源损坏R21、通信板卡损坏R22和主板损坏R23这三个原因均不能再向下分解的分析结果；步骤11，严重程度权重系数矩阵建立单元从故障分析单元读取各层原因，计算最
大层数m=2，并执行i=l，之后按照步骤12至14执行以下流程(I)确定第一层原因的严重程度权重系数严重程度权重系数矩阵建立单元对第一层原因按第一顺序排列(本实施例中该第一顺序采用故障分析单元对第一层的排列顺序)，并针对第一层原因建立3X3的严重程度权重系数矩阵Ul ;严重程度权重系数矩阵Ul的元素ul(x，y)的数值为第X个原因与第y个原因相比得到的标度值，其中，ul (x，y)表示严重程度权重系数矩阵Ul的第X行第y列元素；x、y的取值均为1、2和3 ;严重程度权重系数矩阵建立单元从知识库中查询到如下结果主机损坏R11与屏幕损坏R12相比，标度值为7 ;主机损坏R11与接线损坏R13相比，标度值为9 ;屏幕损坏R12与接线损坏R13相比，标度值为5。严重程度权重系数矩阵建立单元获得的严重程度权重系数矩阵Ul的各元素的数值为ul (1,1)=1;ul (1,2)=7;ul (I, 3) =9 ；ul (2，I) =1/7;ul (2,2)=1 ；ul (2, 3) =5 ；ul (3，1)=1/9;ul (3，2)=1/5;ul(3，3)=l。严重程度权重系数矩阵建立单元将严重程度权重系数矩阵Ul的所有元素的数值均发送至严重程度权重系数计算单元，严重程度权重系数计算单元计算严重程度权重系数矩阵ul的最大特征值所对应的特征向量，并将得到的特征向量归一化，归一化得到的特征向量为[77. 2%, 17. 3%, 5. 5%]，归一化后向量中的各元素值按第一顺序对应第一层各原因的严重程度权重系数，即主机损坏Rn、屏幕损坏R12和接线损坏R13的严重程度权重系数分别为 77. 2%、17. 3% 和 5. 5%o(2)确定第二层原因的严重程度权重系数严重程度权重系数矩阵建立单元对第二层原因按第二顺序排列(本实施例中该第二顺序采用故障分析单元对第二层的排列顺序)，并针对第二层原因建立3X3的严重程度权重系数矩阵u2 ;严重程度权重系数矩阵u2的元素u2(x，y)的数值为第X个原因与第y个原因相比得到的标度值，其中，u2(x，y)表示严重程度权重系数矩阵u2的第X行第y列元素；x、y的取值均为1、2和3 ;严重程度权重系数矩阵建立单元从知识库中查询到如下结果主板损坏R23与通信板卡损坏R22相比，标度值为5 ;主板损坏R23与电源损坏R21相比，标度值为9 ;通信板卡损坏R22与电源损坏R21相比，标度值为7。严重程度权重系数矩阵建立单元获得的严重程度权重系数矩阵U2的各元素的数值为u2 (1,1)=1;u2 (1,2)=1/7;u2 (1,3)=1/9;u2(2,1)=7 ；u2(2,2)=l ；u2 (2, 3)=1/5 ；u2(3, 1)=9 ；u2(3, 2)=5 ；u2(3，3)=l。严重程度权重系数矩阵建立单元将严重程度权重系数矩阵u2的所有元素的数值均发送至严重程度权重系数计算单元，严重程度权重系数计算单元计算严重程度权重系数矩阵u2的最大特征值所对应的特征向量，并将得到的特征向量归一化，归一化得到的特征向量为[5. 5%, 17. 3%, 77. 2%]，归一化后向量中的各元素值按第二顺序对应第二层各原因的严重程度权重系数，即电源损坏R21、通信板卡损坏R22和主板损坏R23的严重程度权重系数分别为 5. 5%、17. 3% 和 77. 2%o步骤15，频繁程度权重系数矩阵建立单元从故障分析单元读取各层原因，计算最大层数m=2，并执行i=l，之后按照步骤16至18执行以下流程(I)确定第一层原因的频繁程度权重系数频繁程度权重系数矩阵建立单元对第一层原因按第一顺序排列(本实施例中该第一顺序采用故障分析单元对第一层的排列顺序)，并针对第一层原因建立3X3的频繁程度权重系数矩阵n ;频繁程度权重系数矩阵fl的元素fl(X，y)的数值为第X个原因与第y个原因相比得到的标度值，其中，fl(x，y)表示频繁程度权重系数矩阵fl的第X行第y列元素；x、y的取值均为1、2和3 ;频繁程度权重系数矩阵建立单元从知识库中查询到如下结果屏幕损坏R12与主机损坏R11相比，标度值为2 ;接线损坏R13与主机损坏R11相比，标度值为6 ;接线损坏R13与屏幕损坏R12相比，标度值为4。频繁程度权重系数矩阵建立单元获得的频繁程度权重系数矩阵n的各元素的数值为fl (1,1)=1 ；fl (1,2)=1/2 ；fl(l, 3)=1/6 ；fl(2,l)=2 ；fl (2,2)=1 ；fI (2, 3)=1/4 ；fl(3, 1)=6 ；fl(3, 2)=1/4 ；fl(3，3)=l。频繁程度权重系数矩阵建立单元将频繁程度权重系数矩阵fl的所有元素的数值 均发送至频繁程度权重系数计算单元，频繁程度权重系数计算单元计算频繁程度权重系数矩阵fl的最大特征值所对应的特征向量，并将得到的特征向量归一化，归一化得到的特征向量为[10. 6%, 19. 3%, 70. 1%],归一化后向量中的各兀素值按第一顺序对应第一层各原因的频繁程度权重系数，即主机损坏Rn、屏幕损坏R12和接线损坏R13的频繁程度权重系数分别为 10. 6%、19. 3% 和 70. 1%。(2)确定第二层原因的频繁程度权重系数频繁程度权重系数矩阵建立单元对第二层原因按第二顺序排列(本实施例中该第二顺序采用故障分析单元对第二层的排列顺序)，并针对第二层原因建立3X3的频繁程度权重系数矩阵f2 ;频繁程度权重系数矩阵f2的元素f2(x，y)的数值为第X个原因与第y个原因相比得到的标度值，其中，f2(x，y)表示频繁程度权重系数矩阵f2的第X行第y列元素；x、y的取值均为1、2和3 ;频繁程度权重系数矩阵建立单元从知识库中查询到如下结果通信板卡损坏R22与主板损坏R23相比，标度值为4 ；电源损坏R21与主板损坏R23相比，标度值为6 ；电源损坏R21与通信板卡损坏R22相比，标度值为2。
频繁程度权重系数矩阵建立单元获得的频繁程度权重系数矩阵f2的各元素的数值为f2 (1,1)=1;f2(l,2)=2 ；f2 (1,3)=6;f2(2,1)=12 ；f2(2,2)=l ；f 2 (2, 3)=4 ；f2(3, 1)=16 ；f2(3, 2)=14 ；f2(3，3)=l。频繁程度权重系数矩阵建立单元将频繁程度权重系数矩阵f2的所有元素的数值均发送至频繁程度权重系数计算单元，频繁程度权重系数计算单元计算频繁程度权重系数矩阵f2的最大特征值所对应的特征向量，并将得到的特征向量归一化，归一化得到的特征向量为[70. 1%，19. 3%，10. 6%]，归一化后向量中的各元素值按第二顺序对应第二层各原因的严重程度权重系数，即电源损坏R21、通信板卡损坏R22和主板损坏R23的严重程度权重系数分别为 70. 1%、19. 3% 和 10. 6% ；
步骤19，故障树建立单元从故障分析单元读取所述故障现象，从严重程度权重系数计算单元读取各原因的严重程度权重系数，从频繁程度权重系数计算单元读取各原因的频繁程度权重系数，并建立故障树，其中，如图3所示，故障树的树根为故障现象，即“电脑屏幕无显示”，故障现象及各原因，即“电脑屏幕无显示”，主机损坏Rn、屏幕损坏R12和接线损坏R13,以及电源损坏R21、通信板卡损坏R22和主板损坏R23，构成故障树的各组分，各组分按分解关系排列，同一组分分解出的各原因按照严重程度权重系数从大到小进行排列，即由故障现象分解出的直接原因按主机损坏Rn、屏幕损坏R12和接线损坏R13顺序排列，而由主机损坏R11分解出的第二层原因按主板损坏R23、通信板卡损坏R22和电源损坏R21排列；并表示各组分和由其分解出的下一层原因间的逻辑关系，及为各原因标注自身的频繁程度权重系数，所述逻辑关系由故障树建立单元从所述知识库中获取，在本实施例中，第一层与故障现象之间的逻辑关系为“或”，第二层各原因与主机损坏R11之间的逻辑关系也为“或”。该主控器3的故障判断单元与采集卡6可通过CAN总线5通信连接。主控器3的故障树建立单元与显示器I可通过RS232芯片2通信连接。以上主控器3、采集卡6和显示器1，以及CAN总线5和RS232芯片2可由电源4供电。以上所述仅为本发明较佳的实施方式，并非用来限定本发明的实施范围，但凡在本发明的保护范围内所做的等效变化及修饰，皆应认为落入了本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种便携式电子信息系统故障检测仪，其特征在于，包括 采集卡，所述采集卡具有用于与待测电子信息系统的电气接口相连的输入接口，所述采集卡用于对采集到的信号进行模数转换，输出数字信号； 主控器，所述主控器包括故障判断单元、故障分析单元、知识库、严重程度权重系数矩阵建立单元、严重程度权重系数计算单元、频繁程度权重系数矩阵建立单元、频繁程度权重系数计算单元和故障树建立单元；所述故障判断单元与采集卡通信连接，以根据所述数字信号的特征判断故障现象，所述故障判断单元将判断出的故障现象发送至故障分析单元进行故障分析；所述故障分析单元根据接收到的故障现象从知识库中查询与所述故障现象有关的各原因，并根据查询结果将各原因分成用于构建故障树的各层；所述严重程度权重系数矩阵建立单元从知识库中查询每层中两原因之间的严重程度关系，并根据查询结果针对各层建立严重程度权重系数矩阵，所述严重程度权重系数计算单元用于计算各层的严重程度权重系数矩阵的最大特征值所对应的特征向量，并将得到的特征向量归一化，以得到每层各原因的严重程度权重系数；所述频繁程度权重系数矩阵建立单元从知识库中查询每层中两原因之间的频繁程度关系，并根据查询结果针对各层建立频繁程度权重系数矩阵，所述频繁程度权重系数计算单元用于计算各层的频繁程度权重系数矩阵的最大特征值所对应的特征向量，并将得到的特征向量归一化，以得到每层各原因的频繁程度权重系数；所述故障树建立单元用于针对所述故障现象建立故障树，所述故障树建立单元从故障分析单元读取由故障现象分解出的各层原因，从严重程度权重系数计算单元读取各原因的严重程度权重系数，从频繁程度权重系数计算单元读取各原因的频繁程度权重系数，并建立故障树，其中，故障现象和各原因构成故障树的各组分，故障树的树根为故障现象，各组分按分解关系排列，由同一组分分解出的各原因按照严重程度权重系数从小到大或从大到小进行排列，并表示出各组分和由其分解出的下一层原因间的逻辑关系，及为各原因标注自身的频繁程度权重系数，所述逻辑关系由故障树建立单元从所述知识库中获取； 显示器，所述显示器与故障树建立单元通信连接，用于显示根据故障现象建立的故障树；以及， 电源，用于为所述主控器、采集卡和显示器供电。
2.根据权利要求I所述的便携式电子信息系统故障检测仪，其特征在于，所述主控器的故障判断单元与采集卡通过CAN总线通信连接，所述电源为CAN总线供电。
3.根据权利要求I所述的便携式电子信息系统故障检测仪，其特征在于，所述主控器的故障树建立单元与显示器通过RS232芯片通信连接，所述电源为RS232芯片供电。
4.根据权利要求I所述的便携式电子信息系统故障检测仪，其特征在于，所述故障分析单元将各原因分成用于构建故障树的各层的步骤为 步骤1，故障分析单元根据接收到的故障现象从知识库中获得引起所述故障现象的各直接原因，并将各直接原因设定为第一层；故障分析单元通过Ru代表与所述故障现象有关的各原因，i代表原因所在的层数，j代表原因Ru在第i层的序号，对应第i层的j的取值为I至队的所有自然数，其中，Ni为第i层的原因的数量，i=l的各原因为所述直接原因； 步骤2 :故障分析单元计算第一层的直接原因的数量N1 ； 步骤3，故障分析单元执行j=l，i=l，之后执行步骤4 ； 步骤4，故障分析单元通过查询知识库判断原因Ru是否存在可分解的下一层原因，如存在则执行步骤5，如不存在则执行步骤6 ； 步骤5，故障分析单元从知识库中读出由原因Ru分解出的原因，并将分解出的原因列至第i+Ι层，之后执行步骤6; 步骤6，故障分析单元执行j=j+l，之后执行步骤7 ； 步骤7，故障分析单元判断j是否小于等于Ni,如是则执行步骤4，如否则执行步骤8 ；步骤8，故障分析单元根据查询结果判断第i层各原因是否均无法分解，如是则转至确定各层的每个原因的严重程度权重系数的步骤，如否则执行步骤9 ； 步骤9，故障分析单元计算第i层分解出的第i+Ι层的原因的数量Ni+1，之后执行步骤.10 ； 步骤10，故障分析单元执行i=i+l，j=l，之后执行步骤4。
5.根据权利要求I所述的便携式电子信息系统故障检测仪，其特征在于，确定各层的每个原因的严重程度权重系数的步骤为 步骤11，严重程度权重系数矩阵建立单元从故障分析单元读取各层原因，计算最大层数m，并执行i=l，之后执行步骤12 ； 步骤12，确定第i层原因的严重程度权重系数，之后执行步骤13 ;确定严重程度权重系数的方法如下 严重程度权重系数矩阵建立单元对第i层原因按第i顺序排列，并针对第i层原因建立NiXNi的严重程度权重系数矩阵Ui ;严重程度权重系数矩阵Ui的元素Ui (X，y)的数值为第X个原因与第y个原因相比得到的标度值，其中，ui (x，y)表示严重程度权重系数矩阵ui的第X行第y列元素；x、y的取值均为从I至Ni的所有自然数；严重程度权重系数矩阵建立单元将严重程度权重系数矩阵ui的所有元素的数值均发送至严重程度权重系数计算单元，严重程度权重系数计算单元计算严重程度权重系数矩阵ui的最大特征值所对应的特征向量，并将得到的特征向量归一化，归一化后向量中的各元素值按第I顺序对应第i层各原因的严重程度权重系数； 严重程度权重系数矩阵建立单元确定严重程度权重系数矩阵ui的各元素的数值的方法为使第i层的每个原因均与第i层的所有原因进行两两比较，第X个原因与第y个原因同样严重则标度值为1，第X个原因比第y个原因稍微严重则标度值为3，第X个原因比第y个原因明显严重则标度值为5，第X个原因比第y个原因强烈严重则标度值为7，第X个原因比第y个原因极端严重则标度值为9 ;x、y取值互置的元素ui (X，y)的数值互为倒数，X、y取值相同的元素ui (X，y)的数值为I ;所述严重程度权重系数矩阵建立单元从知识库获得对第i层的所有原因进行针对严重程度进行两两比较的标度值； 步骤13，严重程度权重系数矩阵建立单元执行i=i+l，之后执行步骤14 ； 步骤14，严重程度权重系数矩阵建立单元判断i是否小于等于m，如是则执行步骤12，如否则转至确定各层的每个原因的频繁程度权重系数的步骤。
6.根据权利要求I所述的便携式电子信息系统故障检测仪，其特征在于，确定各层的每个原因的频繁程度权重系数的步骤为 步骤15，频繁程度权重系数矩阵建立单元从故障分析单元读取各层原因，计算最大层数m，并执行i=l，之后执行步骤16 ； 步骤16，确定第i层原因的频繁程度权重系数，之后执行步骤17 ;确定频繁程度权重系数的方法如下 频繁程度权重系数矩阵建立单元对第i层原因按第i顺序排列，并针对第i层原因建立NiXNi的频繁程度权重系数矩阵fi ;频繁程度权重系数矩阵fi的元素fi (X，y)的数值为第X个原因与第y个原因相比得到的标度值，其中，fi(x，y)表示频繁程度权重系数矩阵fi的第X行第I列元素；χ、I的取值均为从I至Ni的所有自然数；频繁程度权重系数矩阵建立单元将频繁程度权重系数矩阵fi的所有元素的数值均发送至频繁程度权重系数计算单元，频繁程度权重系数计算单元计算频繁程度权重系数矩阵fi的最大特征值所对应的特征向量，并将得到的特征向量归一化，归一化后向量中的各元素值按第I顺序对应第i层各原因的频繁程度权重系数； 频繁程度权重系数矩阵建立单元确定频繁程度权重系数矩阵fi的各元素的数值的方法为使第i层的每个原因均与第i层的所有原因进行两两比较，第X个原因与第y个原因同样频繁则标度值为I，第X个原因比第y个原因稍微频繁则标度值为2，第X个原因比第y个原因明显频繁则标度值为4，第X个原因比第y个原因强烈频繁则标度值为6，第X个原因比第y个原因极端频繁则标度值为8 ;x、y取值互置的两个元素fi (X，y)的数值互为倒数，x、y取值相同的元素fi(x，y)的数值为I ;所述频繁程度权重系数矩阵建立单元从知识库获得对第i层的所有原因进行针对频繁程度进行两两比较的标度值； 步骤17，频繁程度权重系数矩阵建立单元执行i=i+l，之后执行步骤18 ； 步骤18，频繁程度权重系数矩阵建立单元判断i是否小于等于m，如是则执行步骤16，如否则转由故障树建立单元针对所述故障现象建立故障树。
全文摘要
本发明公开了一种便携式电子信息系统故障检测仪，包括与待测电子信息系统电连接的采集卡、建立故障树的主控器及显示故障树的显示器，主控器建立故障树的步骤为对故障原因进行逐层分解，获得各层原因；确定各层原因的严重程度权重系数；确定各层原因的频繁程度权重系数；建立故障树，故障现象及各原因构成故障树的各组分，各组分按分解关系排列，由同一组分分解出的各原因按照严重程度权重系数按顺序排列，并表示出各原因和由其分解出的下一层原因间的逻辑关系，及为各原因标注自身的频繁程度权重系数。本发明的主要器件均为芯片级，具有体积小、功耗低及方便携带的优点，并通过特定的流程设计可以针对输入的故障现象快捷地建立故障树。
文档编号G01R31/00GK102981073SQ20121047223
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日
发明者胡江, 钱毅, 赵小川, 查长流, 瞿蓉, 崔倩楠, 刘珊, 胡雄文, 赵欣欣, 郝丽丽, 于晶, 陈贤相, 左明, 周宏志, 徐英新, 张月, 李陈, 张敏, 刘莹, 田铮, 施建昌, 刘新广 申请人:中国兵器工业计算机应用技术研究所