一种装备信息资源编码系统及编码自动生成方法与流程

本发明涉及信息化领域，尤其涉及一种装备信息资源编码系统及编码自动生成方法。
背景技术：
：装备功能越来越完善，自动化、智能化程度越来越高，在一定程度上成为决定战争胜负的关键因素，随之而来的是系统结构日趋复杂，某一部组件发生故障，往往导致整个系统瘫痪，造成巨大人员财产损失，这对装备使用保障、维修及管理能力提出了更高要求。积极探索以信息技术为支撑的军事装备管理，以期从获取的大量装备信息中掌握装备整体真实状况，才能发现装备核心部件变化规律，更为有效地控制军事装备的使用和维修。因此，在装备工作运行过程中对装备数据信息进行精确、高效和系统的获取与管理，将会显著提高装备使用保障、维修和管理信息化水平。技术实现要素：为了解决上述技术问题，本发明提出一种装备信息资源编码系统及编码生成方法，依据装备数据信息分类研究，结合部队使用实际，通过需求分析从已分类的装备数据信息中提取应用关联信息分别进行梳理分类，结合嵌入式系统的特点与数据处理需求，提出一种装备种类、工作单元和信息类别相结合的装备数据信息空间体系编码规则，并进一步对具体数据内容进行了实施例设计，为装备嵌入式信息融合设备样机的设计与实现以及数据信息的分析与应用提供了标准、制定了规范。本发明的技术方案为：一种装备信息资源编码系统，包括：数据输入模块(1)，数据转换模块(2)，编码生成模块(3)，编码储存模块(4)；数据输入模块(1)包括装备的数据接口、计算机、便携式输入设备；装备的数据接口是指装备上预留的数据通讯接口，用于获取装备的广义状态数据，通过总线的形式把各个传感器状态数据输出；计算机和便携式输入设备用于输出装备的统计定性数据，包括装备初始状态数据、性能指标数据、装备使用和维修数据；数据转换模型，用于接收从数据输入模块传递的数据，数据转换模型把接收到的据统一化处理，把模拟量数据进行数字化转换；编码生成模块(3)，用于接收数据转换模型处理或转换后的数据，按照预定的编码规则进行自动编码，生成装备的编码数据；编码储存模块(4)，用于按照时间序列储存编码生成模块生成的装备编码数据，用于查询、存储、删除。进一步的，通过该立统一的编码体系，对装备各类数据信息进行采集、存储和传输。进一步的，编码生成模块接收数据转换模型处理或转换后的数据，按照预定的编码规则对进行编码；包括：设置信息编码格式为装备编码、工作单元编码、数据信息类型编码和数据内容编码组成；所述装备编码用来确认装备身份；工作单元代码用来明确装备每个分系统或总成，以满足特定的信息需求；数据信息类型编码用来确定区分使用保障、维修和管理数据；数据内容编码包括统计定性数据内容编码和广义状态数据内容编码。进一步的，所述的数据内容编码包括统计定性数据内容编码和广义状态数据内容编码，进行装备信息资源编码时，根据具体数据的类型，在二者之间选择其一；所述的统计定性数据内容编码包括故障内容编码和维修内容编码；所述广义状态数据内容编码包括时间数据、电压数据、电流数据、流量数据、气压数据、液压数据、温度数据、浓度数据、辐射剂量。进一步的，统计定性信息需要通过系统外部接口人工输入或直接预置在装备数据信息系统数据库；广义状态据由装备嵌入式信息融合设备采集得来。本发明还提出一种装备信息资源编码自动生成方法，包括如下步骤：数据输入模块(1)采集装备数据信息，数据输入模块包括装备的数据接口、计算机、便携式输入设备；装备的数据接口是指装备上预留的数据通讯接口，用于获取装备的广义状态数据，通过总线的形式把各个传感器状态数据输出；计算机和便携式输入设备用于输出装备的统计定性数据，包括装备初始状态数据、性能指标数据、装备使用和维修数据；数据转换模型接收从数据输入模块传递的数据，数据转换模型把接收到的据统一化处理，把模拟量数据进行数字化转换；编码生成模块接收数据转换模型处理或转换后的数据，按照预定的编码规则进行自动编码，生成装备的编码数据；编码储存模块按照时间序列储存编码生成模块生成的装备编码数据，用于查询、存储、删除。进一步的，通过该立统一的编码体系，对装备各类数据信息进行采集、存储和传输。进一步的，编码生成模块接收数据转换模型处理或转换后的数据，按照预定的编码规则对进行编码；包括：设置信息编码格式为装备编码、工作单元编码、数据信息类型编码和数据内容编码组成；所述装备编码用来确认装备身份；工作单元代码用来明确装备每个分系统或总成，以满足特定的信息需求；数据信息类型编码用来确定区分使用保障、维修和管理数据；数据内容编码包括统计定性数据内容编码和广义状态数据内容编码。进一步的，所述的数据内容编码包括统计定性数据内容编码和广义状态数据内容编码，进行装备信息资源编码时，根据具体数据的类型，在二者之间选择其一；所述的统计定性数据内容编码包括故障内容编码和维修内容编码；所述广义状态数据内容编码包括时间数据、电压数据、电流数据、流量数据、气压数据、液压数据、温度数据、浓度数据、辐射剂量。进一步的，统计定性信息需要通过系统外部接口人工输入或直接预置在装备数据信息系统数据库；广义状态据由装备嵌入式信息融合设备采集得来。有益效果：利用本发明提供的编码生成方法，通过建立装备的信息编码体系，自动生成唯一编号描述数据处理过程中装备工作单元产生的某类具体信息，实现对装备统计定性信息内容和广义状态数据的编码生成，从而对装备数据信息进行精准描述，以及能够对编码数据进行存储、查询、删除等管理操作，提高数据利用率。附图说明图1本发明一种装备信息资源编码系统结构框图；图2装备信息资源编码组成示意图；图3某侦察车工作单元代码层次图；图4信息代码层次图；图5本发明装备信息资源编码自动生成流程图；图6自检信息数据包设计示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅为本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。如图1所示，本发明提出一种装备信息资源编码系统及编码生成方法，其中，所述的编码系统包括：数据输入模块(1)，数据转换模块(2)，编码生成模块(3)，编码储存模块(4)。数据输入模块(1)包括但不限于装备的数据接口、计算机、便携式输入设备。装备的数据接口是指装备上预留的数据通讯接口，可以获取装备的广义状态数据，通过总线的形式把各个传感器状态数据输出。计算机和便携式输入设备(指pda、平板电脑)可输出装备的统计定性数据，包括装备初始状态数据、性能指标数据、装备使用和维修数据。数据转换模块(2)数据从输入模块传递组数据转换模块，数据转换模块用于把输入模块接收数据的统一化处理，把模拟量数据进行数字化转换。统一化处理的顺序是首先分析输入信息是否是定性信息，如果是定性信息，直接根据预先设定好的判据转化为0或1；如果是定量信息，则按照以下步骤进行统一化处理。①判断物理量类型，如电压、电流、压力、流量等。②根据物理量类型，统一量纲。③统一有效数字位数，按预先的设定进行有效数字的处理。编码生成模块(3)接收数据转换模块的数据，按照本发明提供的编码规则进行编码。编码储存模块(4)按照时间序列储存编码生成模块的编码数据，具有查询、删除等功能。根据本发明的实施例，装备各类数据信息的采集、存储和传输涉及到数据一致性和共享性，需建立统一的编码体系来确保各类装备信息的应用性和通用性。所述的编码生成模块(3)，按照本发明提供的编码规则进行编码。根据本发明的一个实施例，如图2，信息编码由装备编码、工作单元编码、数据信息类型编码和数据内容编码组成。所述装备编码用来确认装备身份；工作单元代码用来明确装备每个分系统或总成，尤其是关重件和可更换单元的标识，以满足特定的信息需求；数据信息类型编码用来确定区分使用保障、维修和管理数据。数据内容编码包括统计定性数据内容编码和广义状态数据内容编码。编码的总体设想如下图所示。具体的，装备编码用来表示和识别装备基本要素，包括名称、型号、编号等。这类型编码，可采用固定数字编码的方式，为每台装备分配唯一的、可查找的标识码。例如，对某台侦察车进行数据采集时，02-03-04a-02表示：侦察装备——侦察车——a型——该侦察车在本单位的编号，它能显示装备的精确身份。根据装备特点，对于较大型复杂装备，如侦察车、喷洒车、淋浴车、发烟车、燃气射流车等均可采用单装标定。所述的工作单元编码是装备下一级编码，它是装备各分系统、部件、组件和零件的编码，单独列出来以分段的方式更准确清晰的定位采集信息，方便各类装备嵌入式系统数据信息的采集、存储与分析，并有相当的冗余性可供扩展。本发明在在划分工作单元编码的过程中，遵循了功能分解的原则，不论组成功能系统的单元本身是电子的、液压的、机械的或是结构件，都是对系统特定功能有贡献的单元。该新研侦察车工作单元编码由七位四层组成，如图3所示。第一层标识功能系统，即系统代码，用一位数字1至9表示；第二层标识组成功能系统的一级装配件，用一位数字1至9表示；第三层标识组成功能系统的二级装配件，用两位数字01至98表示，用字母99表示该层次无后续编码；第四层标识组成功能系统的三级装配件，用三位数字001至999表示。所述的数据信息类型编码是针对装备使用运行过程中产生的数据信息类型，基于某装备，依据上文信息编码原则进行设计，形成空间坐标编码体系的z轴，编码由七位四层组成，如图4所示。图中第一层为标识码，为了区分使用保障、维修状态和装备管理信息，这三类信息分别用a、b、c表示；第二层表示组成根信息的二级信息，用2位数字01至98表示，99表示该层无后续编码；第三层为定量和定性信息的区分码，m代表定量信息，n代表定性信息；第四层表示上层某类信息的具体项目，考虑设计冗余性，用三位数字001至999表示。例如，对某台侦察车进行信息采集和查询时，a-01-m-003代表了使用保障信息——使用训练记录——定量信息——设备运行时间，能够精确描述该装备数据信息类型。所述的数据内容编码包括统计定性数据内容编码和广义状态数据内容编码，进行装备信息资源编码时，要根据具体数据的类型，在二者之间选择其一。所述的统计定性数据内容编码包括故障内容编码和维修内容编码；故障内容编码，包括故障模式，故障影响代码、故障类型代码；故障模式可分为通用和专用两个类别。专用类故障模式仅适用于装备专用系统或部件，而且不同种类的装备具有不同的专用类故障模式，电子系统专用故障模式是指探测系统、通信系统、干扰系统、数据处理系统、计算机软件、信息输出设备、辅助设备等产品所专有的故障模式。通用类故障模式适用于各类装备。这两类故障模式又可分为六种类型，即功能失效、功能失常、损坏损伤、松脱漏堵、退化变质和其他。故障影响代码采用三位数字码，第一位表示对自身功能的影响程度，第二位表示对上一级产品功能的影响程度，第三位表示对最终产品功能的影响程度。影响程度分为四个等级，如代码“234”表示对自身影响是“严重”；对上一级影响是“一般”；最终影响是“轻微”。故障类型代码采用字母组合码，最多不超过5位。如代码adf表示该故障是关联故障、非批次性故障、偶然故障。表3故障模式编码范围表4装备故障发现时机代码代码abcde故障发现时机试验中试验后检测定期检测使用中维修中表5装备故障判明方法代码表6装备故障原因分类代码表7影响程度代码代码123影响程度致命严重轻微表8故障处理代码代码abcdz故障处理非换件修复换件修复带故障运行报废其他表9故障类型代码代码abcde故障类型关联故障非关联故障批次性故障非批次性故障系统性故障代码fghjk故障类型偶然故障早期故障耗损故障重复性故障非重复故障所述的维修内容编码的编码依据和方法同故障内容代码，主要包括维修类别、维修工作种类、维修程度、维修工时种类、维修级别和维修费用类别编码。编码方式如表所示。表10维修类别代码代码ab维修类别预防性维修修复性维修表11维修工作类型代码代码abcde类型维护(保养)使用检查功能检测定期检修定期更换代码fghjz类型综合工作大修中修小修其他表12维修程度代码代码abc维修程度完全修复基本修复未修复表13维修工时种类代码代码abcdz类型直接维修工时间接维修工时使用保障工时延误工时其他表14维修级别代码表15维修费用类别代码代码abcd类别器材检测设备保障设备管理代码efz类别人员运输其他依据此类方式还可对该装备的环境、贮存和保障等其他信息进行编写和制定。广义状态数据内容可分为时间数据、电压数据、电流数据、流量数据、气压数据、液压数据、温度数据、浓度数据、辐射剂量等。需要注意的是，此类状态定量数据由装备嵌入式信息融合设备采集得来，上文中统计定性信息需要通过系统外部接口人工输入或直接预置在装备数据信息系统数据库。下面以时间、电压、故障等数据为例进行编码，其他类型数据内容编码可以此为参照。因为每种类型数据的单位量纲可规定说明，所以不需要单独分配字节描述量纲。(1)时间数据时间类数据可分为年、月、日、时、分、秒，设备系统的开关机时刻以及状态数据的采集时刻需要用这六组数据来描述和记录，而作战能力储备(设备部件剩余寿命)只需用时分秒记录。1)年数据，本着节约存储的原则，在不产生歧义的情况下一般省略20(2016年可以用16年表示)两位数字码，因其最大数为99，且年月日数据通常情况下连续表示，因此可以用一个字节的前七位字符记录年数据，例如，0010000即表示2016年，1100011表示2099年。2)月数据，最大数为12，因此可用年数据字节的最后一位加第二个字节的前三位共四位字符记录月数据，例如1100即表示12月份。3)日数据，最大数为31，因此可以用第二个字节剩余的后五位字符记录日数据，例如，11111表示31日。4)时数据，分为两类，一类记录设备开关机和状态信息时刻，第二类记录设备剩余寿命，根据其性质和内容的不同，分别对其数据格式规范如下：第一类时数据，其最大数为23，需要注意的是，虽然可以用第三个字节的前五位字符记录第一类时数据，例如，10011表示19时，但是其和之后的第一类分数据、秒数据(各需6位字符)连续表示时，并不能节约一个字节的存储容量，因此用一个字节8位字符记录第一类时数据，例如00010011表示19时。第二类时数据，装备某些设备部件工作时间储备大于256小时，小于4095小时，因此这类数据可以分配12个字符，即第一个字节和第二个字节的前四位字符，例如100000000101表示2053个小时。(2)分数据和秒数据分、秒数据也分为两类，一类为记录系统开关机和状态数据时刻的分、秒数据，另外一类为记录设备剩余寿命的分、秒数据，根据其性质和内容的不同，分别对其数据格式规范如下：1)第一类分、秒数据，根据对第一类时数据的解释说明，应各用一个字节来记录，例如00100011表示35分、00110001表示49秒。2)第二类分、秒数据，由于最大数都为59，因此可以用6个字符来表示分数据，其中分数据可用时数据剩余的第二个字节后四位字符以及第三个字节前两位字符来表示，秒数据则用剩余的第三个字节的后六位字符表示，这样，总共只需三个字节即可描述一个完整的第二类时分秒数据。(3)电压数据依据ieee754标准，结合装备实际，设计电压数据类型为单精度浮点数，为其分配4个字节32位字符来记录描述。(4)自检数据自检数据用来描述仪器在自检过程中给某部组件一个激励，是否能输出正确的信号波形或结果，能则用t表示，不能则用f表示，一个字节即可描述，根据ascii码编码规则，01010100表示t，01000110表示f。(5)采集频率数据和结束码对设备系统运行过程中持续产生的广义状态数据进行采集，需设定采集频率，即隔多长时间对这些信息进行一次采集，此类数据由数字和单位量纲组成，量纲时分秒分别用h、m和s来表示，数字用一个字节表示，根据ascll编码规则，采集频率码可以用两个字节来描述，第一个字节记录数字，第二个字节记录英文字母h、m或s。结束码用两个十六进制f表示，即一个字节8位字符11111111可以描述结束码ff。有了具体的数据编码，结合上文对装备、系统组件以及信息类别编码空间坐标体系，可以构建完整的数据包对装备广义状态数据传输和存储。实施例1：数据包设计实例将空间编码体系和信息内容编码结合起来，可精确、完整地表示一组数据，对采集的各类装备数据信息打包，提出数据包的概念，有利于嵌入式系统传输协议和存储协议的软件编程实现，通过规定数据包的大小、报头格式、数据排列次序和结束位码对终端系统信息流进行标准化规范。参见图5，在装备的编码生成模块(3)中，编码根据本发明制定的规划按照下列程序自动生成编码。第一步，在预先设定的装备编码库中根据装备名称查询并输出相应的装备编码，放在编码首位；第二步，根据装备工作单元的名称，在预先设定的装备结构库中查询并输出装备的工作单元编码，放在第一步装备编码之后；第三步，判断装备的信息类型编码，根据输入信息区分为定性或定量数据的编码，生成相应的数据内容编码，放在第二步的工作编码之后。下面以某台设备开机自检信息的编码描述进行实例说明。同时自检信息只需记录开机时间，不需记录采集频率，自检信息编码具体分析如图6所示。上图中，第0个字节表面装备编码，第1个字节的前4位表示编码1，代表此装备的侦察系统，后4位表示编码2，代表侦察系统的便携式侦察仪；第2个字节表示编码01，代表该便携式侦察仪的主机部件；第3个字节表示编码001，代表主机上的arm处理器；第4个字节前4位表示编码c(16进制)，代表此信息类型为维修方面的信息，后4位表示编码01，代表此信息是维修信息中的自检项目类型；第5个字节表示编码m(ascii码)，代表此信息为定量数据；第6个字节表示编码001，代表此数据为电压类信号。部分工作单元代码用一整个字节表示，是考虑到了它的可扩展性。第7个字节前7位代表2016年，最后1位和第8个字节的前3位代表4月份，后5位代表10日；第9、10、11个字节分别代表19时50分26秒；第12个字节代表自检结果不正常，有故障；第13个字节为结束码，表示该数据包完整、有意义地表达了一组装备数据信息。尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本
技术领域：
的技术人员理解本发明，且应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本
技术领域：
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。当前第1页12