一种系统故障诊断分析装置的设计方法

1.本发明涉及装置开发技术领域，具体涉及一种系统故障诊断分析装置的设计方法。


背景技术：

2.进入新世纪以来，大量结构复杂和集成度较高的动态系统与设备被广泛应用到生产活动和衣食住行等领域中。在给现代生产生活带来了极大便利的同时，这些系统和设备的可靠和安全性也受到越来越多的关注。一些与人联系紧密的系统或设备，例如汽车、飞机、船舶等，如在运行中发生故障，可能造成使用者人身和财产上难以挽回的严重损失；而近年来工业流程中的复杂系统也出现了多起严重事故，造成了重大的损失和恶劣的社会影响。因此，开发对应的可提供实时故障诊断分析功能的装置有着巨大的现实意义。
3.现有技术对故障诊断分析装置的设计方案多种多样，但这些装置往往是针对某种特定的对象系统及特定的故障诊断分析方法设计的，可迁移性较差，一旦对象系统或分析方法发生变化，就可能需要对设计好的软硬件方案做重大调整，从而导致极大的时间和资源浪费；而如果能通过一套通用性的硬件装置设计结合对具体诊断分析系统的设置与参数调整，将大大降低实时故障诊断分析装置的开发与维护成本，实现这类平台的标准化开发与设计。同时，现有方案的软硬件及通讯资源往往是针对系统中已有和事先确定的传感器及执行机构设计的，可拓展性较差，而近年来以相机、声传感器等为代表的非接触式传感器对于故障诊断分析对系统状态的获取与分析能力有很大的提升作用，而若要在现有方案对应装置中加入这些非接触式传感器则会面临较大的困难；而如果能设计一套结构开放的故障诊断分析装置，实现在硬件上、通讯链路和软件上的可拓展性和灵活性，将能在故障诊断分析装置及其目标系统中较为便捷的将这些传感器布设到指定位置并将其采集的信息用于故障诊断分析装置中实时运行的相关算法中，从实现较好的拓展和包容性。另外，现有方案主要关注于故障诊断算法的实时运行，而对于一些工作环境变化较大，结构复杂的系统，其对应的故障诊断算法也较为复杂，如果这些算法未经实时验证而在运行中出现失效的情况，将导致巨大的潜在风险；而结合故障注入技术，对这些方法进行在线的验证与性能分析，可进一步确认其有效性和可靠性，尤其是针对某些使用者特别关注的故障的应对能力，甚至可以实现对多种算法在线执行性能的比较评估，从而实现基于实时性能评估的最优故障诊断方案的选择。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明实施例提供了一种系统故障诊断分析装置的设计方法，解决了现有的故障分析装置需要针对不同种类的系统，开发对应的软硬件设计和相关方案，开发过程繁琐，从而增加了研发时间和成本的问题。
5.本发明一实施例提供的一种系统故障诊断分析装置的设计方法包括：基于系统现有传感器和现有执行机构判断是否需要添加额外传感器，若需要添加所述额外传感器，则
添加所述额外传感器；
6.对开发数据传输模块的结构进行设计，并基于所述用户需求对所述数据传输模块进行开发；
7.基于数据传输模块的布设位置分析网络通讯品质，基于所述网络通讯品质确定网络通讯方式，基于所述网络通讯方式建立通信传输链路；
8.基于系统、故障诊断算法和外界影响因素进行硬件选择，以开发分析仪；
9.配置相关开发平台及套件，基于软件模块结构和各子模块的设计方案进行所述分析仪的整体软件设计；
10.基于添加的所述额外传感器、开发的所述数据传输模块、建立的所述通讯传输链路、开发的所述分析仪设计所述系统故障诊断分析装置。
11.在一种实施方式中，所述基于系统现有传感器和现有执行机构判断是否需要添加额外传感器，若需要添加所述额外传感器，则添加所述额外传感器的步骤包括：
12.对系统结构进行分析得到所述现有传感器和所述现有执行机构；
13.基于故障诊断需求分析所述现有传感器是否满足需求，若否，在系统的预设位置处添加所述额外传感器。
14.在一种实施方式中，所述对开发数据传输模块的结构进行设计，并基于所述用户需求对所述数据传输模块进行开发的步骤包括：
15.对所述数据传输模块的整体结构进行设计，并基于用户需求对所述数据传输模块中的相关模块的器件进行选择；
16.基于所述数据传输模块的整体结构和选择的所述器件对电路板进行设计、印制、焊接及调试；
17.基于所述现有传感器、所述现有执行机构及所述额外传感器进行测试以确定是否达到设计需求。
18.在一种实施方式中，所述基于数据传输模块的布设位置分析网络通讯品质，基于所述网络通讯品质确定网络通讯方式，基于所述网络通讯方式建立通信传输链路的步骤包括：
19.对系统的空间结构及空间中的网络通信品质进行分析，并测试所述数据传输模块与所述分析仪之间的无线传输品质，基于测试后的结果判断是否需要采用有线与无线混合的通讯方式；若否，则采用无线通讯方式；若是，则添加无线路由器仪建立无线与有线通讯方式相结合的传输链路。
20.在一种实施方式中，所述基于系统、故障诊断算法和外界影响因素进行硬件选择，以开发分析仪的步骤包括：
21.基于系统及故障诊断算法对硬件平台性能需求进行分析；
22.基于外界影响因素得到所述分析仪的硬件方案。
23.在一种实施方式中，在所述配置相关开发平台及套件，基于软件模块结构和各子模块的设计方案进行所述分析仪的整体软件设计的步骤之后，还包括：调试和验证所述分析仪的整体软件。
24.在一种实施方式中，所述调试和验证所述分析仪的整体软件的步骤包括：
25.基于离线数据对软件的各部分功能进行验证；
26.若验证无误，在所述数据传输模块与电脑间建立网络通讯，并基于所述数据传输模块采集的实际数据和发送的实际控制信号，测试软件是否工作正常；
27.若软件工作正常，将所述电脑上的软件移植到所述分析仪对应的工控计算机上，并将所述数据传输模块与所述系统的所述现有传感器、所述现有执行机构及所述额外传感器相连；
28.基于搭建的所述数据通讯链路对软件工作状态进行总体测试，并判断软件和硬件是否工作正常；
29.若软件和硬件均工作正常，则发布软件版本。
30.在一种实施方式中，所述基于添加的所述额外传感器、开发的所述数据传输模块、建立的所述通讯传输链路、开发的所述分析仪设计所述系统故障诊断分析装置的步骤之后，还包括：维护和拓展所述分析仪的软件和硬件。
31.在一种实施方式中，所述维护和拓展所述分析仪的软件的步骤包括；
32.在所述分析仪的软件中增加新增算法的接口，并导入算法库及对应参数文件；
33.对所述分析仪的软件进行调试以确认扩展是否合适。
34.在一种实施方式中，所述维护和拓展所述分析仪的硬件的步骤包括；
35.将新增传感器布设在所述系统的预设位置，并将所述新增传感器与所述数据传输模块电气连接；
36.在软件中配置所述新增传感器的通讯参数与设备信息参数；
37.将所述数据传输模块与所述分析仪进行联合调试。
38.本发明实施例提供的一种系统故障诊断分析装置的设计方法，通过合理添加传感器，开发数据传输模块，建立可靠的通讯链路，进行分析仪软硬件开发，从而基于远程通讯技术实现对各类故障诊断方法的验证和实时运行，且可根据工作性能对分析仪软硬件资源进行维护与拓展。这一设计方法是一种通用性设计方法，即针对不同种类的系统，均可以按此套方法流程步骤进行软硬件设计并对相关方案做略微调整后，即可完成对应故障诊断分析装置的开发，且在运行状态中可针对性进行系统软硬件资源的维护与拓展，因而具有较强的可迁移性与可拓展性。
附图说明
39.图1所示为本发明一实施例所提供的系统故障诊断分析装置的设计方法的流程示意图。
40.图2所示为本发明一实施例所提供的一种系统故障诊断分析装置的结构示意图。
41.图3所示为本发明一实施例所提供的一种数据传输模块的硬件模块示意图。
42.图4所示为本发明一实施例所提供的一种为数据传输模块测量用放大电路设计示意图。
43.图5所示为本发明一实施例所提供的一种通讯链路的结构示意图。
44.图6所示为本发明一实施例所提供的一种分析仪的软件整体结构示意图。
45.图7所示为本发明一实施例所提供的一种分析仪的窗口与缓存区数据交互示意图。
46.图8所示为本发明一实施例所提供的一种分析仪软件的数据通讯窗口的模块化设
计示意图。
47.图9所示为本发明一实施例所提供的一种分析仪软件的设备信息管理存储区设计示意图。
48.图10所示为本发明一实施例所提供的一种分析仪软件的故障诊断窗口的模块化设计示意图。
49.图11所示为本发明一实施例所提供的一种分析仪软件的故障注入窗口的模块化设计示意图。
50.图12所示为本发明一实施例所提供的一种分析仪软硬件扩展流程的示意图。
具体实施方式
51.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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
52.为了克服上述现有技术应用在这一开发问题中的难题，本发明提出了一种面向动态系统的故障诊断分析装置的设计方法。通过合理添加传感器，开发数据传输模块，建立可靠的通讯链路，将采集到的实时数据传输到基于优选硬件方案的分析仪上，结合开发的软件平台进行故障诊断算法的性能验证与实时运行，并可在后续装置实际运行中进行装置软硬件资源的维护与拓展。借助于软件设计的灵活性，分析仪上将支持各类故障诊断算法的运行，并可结合故障注入功能，实现对不同种类方法对各种故障类型的性能评估，从而实现平台的两个主要功能，即故障诊断算法的性能验证和实时运行功能。另一方面，这一设计方法是一种通用性设计方法，即针对不同种类的系统，均可以按此套方法流程步骤进行软硬件设计并对相关方案做略微调整后，即可完成对应故障诊断分析装置的开发，且在运行状态中可针对性进行系统软硬件资源的维护与拓展，因而体现了这一设计方法较强的可迁移性与可拓展性。具体实施方式入下述实施例所述。
53.本实施例提供一种系统故障诊断分析装置的设计方法，如图1和图2所示，所述系统故障诊断分析装置的设计方法包括：
54.步骤01:基于系统现有传感器和现有执行机构判断是否需要添加额外传感器，若需要添加所述额外传感器，则添加所述额外传感器。
55.为增强故障诊断分析装置的数据获取能力，本发明除考虑系统现有传感器和执行机构外，可在系统指定部分增加必要的额外传感器，可选地，额外传感器包括振动传感器，图像传感器等等，这些通过非电气方式耦合接入系统的设备对系统的可靠性影响较小，还可提供额外的设备运行状态的信息，因而对增强发明所设计的平台对目标系统的感知能力有很大的帮助。
56.其中，所述基于系统现有传感器和现有执行机构判断是否需要添加额外传感器，若需要添加所述额外传感器，则添加所述额外传感器的步骤包括：
57.步骤011:对系统结构进行分析得到所述现有传感器和所述现有执行机构。
58.步骤012:基于故障诊断需求分析所述现有传感器是否满足需求，若否，在系统的预设位置处添加所述额外传感器。
59.首先对系统结构进行分析，找出其包含的现有传感器和现有执行机构，随后结合具体故障诊断需求分析现有传感器是否可提供足够丰富的数据，如需更丰富的信号源(包含但不限于机械振动信号，视频信号，声信号等)作为数据源，则根据系统特点在系统的特定位置添加额外的传感器。
60.步骤02:对开发数据传输模块的结构进行设计，并基于所述用户需求对所述数据传输模块进行开发。
61.数据传输模块作为与传感器和执行机构直接连接的底层的数据传输平台，主要有两类任务，首先是通过网络通讯与分析仪进行数据交互，其二是通过灵活的电气接口采集各类传感器的测量信息并对执行机构的控制量进行监测。考虑到不同设备的数据传输需求和设备的参数漂移问题，因此在设计时又考虑了两个辅助性任务，设备参数标定与采集/控制频率调整。
62.所述对开发数据传输模块的结构进行设计，并基于所述用户需求对所述数据传输模块进行开发的步骤包括：
63.步骤021:对所述数据传输模块的整体结构进行设计，并基于用户需求对所述数据传输模块中的相关模块的器件进行选择；
64.步骤022:基于所述数据传输模块的整体结构和选择的所述器件对电路板进行设计、印制、焊接及调试；
65.步骤023:基于所述现有传感器、所述现有执行机构及所述额外传感器进行测试以确定是否达到设计需求。
66.首先对数据传输模块的整体结构进行设计，如图3-图4所示，随后结合具体用户需求，包括但不限于传感器/执行机构的电气接口特性，信号幅度及频率特性，信号传输带宽需求等，对相关模块特别是输入接口模块，信号变换、放大和调理模块和wifi模块等模块的核心器件进行选择，随后进行相关核心电路板和接口电路板的设计、印制、焊接及调试，并结合对象系统中的传感器和执行机构及额外添加的传感器进行测试以确定其是否达到设计需求。
67.一实施例中，根据数据传输模块的任务需求，本发明给出了一种基于stm32f407的数据传输模块的设计方法，其主要功能模块及其说明如下：
68.输入接口部分，主要考虑对各种电气特性的输入信号提供接口，包括模拟电压/电流信号，数字信号等。
69.信号变换、放大与调理部分，由流压转换、去耦合、幅度变换和信号放大部分组成。可选的，如果输入信号为电流信号，则其将首先经过流压转换模块，变为电压信号，可选的，如果输入信号含有直流分量，则其将经过去耦合部分去除直流分量，之后经过可调放大部分进行信号放大，供ad输入使用。
70.wifi模块部分，考虑到某些信号(例如振动信号)需要较高的传输频率，基于串口的wifi显然不能满足传输需求，因此本设计采用了基于sdio接口的wifi通信模块，其传输速度明显快于基于串口的方案。
71.稳压部分，则是stm32模块向其他模块供电的稳压部分，负责将stm32核心板提供的电源转化为稳定的5v和3.3v电源提供给其他模块使用。
72.stm32核心板部分，即是stm32最小系统，提供所必须的基本功能，包括程序下载、
复位等，并提供丰富的io接口及外设资源。
73.oled显示部分，考虑到显示模块的尺寸限制及显示信息的复杂度不高，因此采用了一块oled屏进行实时数据及设备信息显示。
74.人机交互部分，由于此模块需要的人机交互功能相对简单固定，如调整频率，数据标定，因此设计了三个按钮来实现这些简单的人机交互功能，分别用于提高/降低采集频率和数据标定设定功能的实现。
75.步骤03:基于数据传输模块的布设位置分析网络通讯品质，基于所述网络通讯品质确定网络通讯方式，基于所述网络通讯方式建立通信传输链路。
76.为使得故障诊断分析装置的相关设备的布设具备尽可能大的空间灵活度，同时保证数据传输的可靠性，本发明提出了一种基于有线和无线网络的混合网络传输链路的设计方法，一方面，在无线通讯可靠性较好的区域，数据传输模块与分析仪可采用无线通讯，而另一方面在无线通讯可靠性较差的区域，则通过无线交换机转为交换机间的有线网络通讯，以避免无线干扰和无线信号衰减的问题，这样既最大限度保证了数据传输的可靠性，又确保了设备布设的灵活性。
77.其中，所述基于数据传输模块的布设位置分析网络通讯品质，基于所述网络通讯品质确定网络通讯方式，基于所述网络通讯方式建立通信传输链路的步骤包括：
78.步骤031:对系统的空间结构及空间中的网络通信品质进行分析，并测试所述数据传输模块与所述分析仪之间的无线传输品质，基于测试后的结果判断是否需要采用有线与无线混合的通讯方式；若否，则采用无线通讯方式；若是，则添加无线路由器仪建立无线与有线通讯方式相结合的传输链路。
79.首先具体分析对象系统的空间结构及空间中的无线传输品质，并具体测试与各个传感器和执行机构相连接的数据传输模块与分析仪所处位置之间的无线传输品质，如传输品质满足要求则可与分析仪直接进行无线传输，如传输品质较差，则需添加无线路由器，通过与有线网络相连接的无线路由器与分析仪进行网络通讯，如图5所示。
80.步骤04:基于系统、故障诊断算法和外界影响因素进行硬件选择，以开发分析仪。
81.分析仪作为故障诊断分析装置的数据分析与算法运行的平台，其对计算资源和存储资源的要求也相对较高。可选地，分析仪采用基于inteli5处理器的工业控制计算机作为分析仪硬件平台，其拥有丰富的有线、无线通讯接口，可提供显示、网络数据通信和数据存储等功能，拥有较强的计算能力，可充分满足分析仪对于硬件平台的需求。
82.所述基于系统、故障诊断算法和外界影响因素进行硬件选择，以开发分析仪的步骤包括：
83.步骤041:基于系统及故障诊断算法对硬件平台性能需求进行分析；
84.步骤042:基于外界影响因素得到所述分析仪的硬件方案。
85.结合对象系统及对应的各种故障诊断算法，通过复杂性分析或仿真等手段，对这些算法及其展示模块对硬件平台的计算性能、通讯性能和人机交互性能等的需求进行分析，并结合分析仪所处工作环境等因素，确定分析仪的核心处理器、外部设备、通讯模块、人机交互模块等部分的硬件方案，从而确定优选的工业控制计算机方案。
86.步骤05:配置相关开发平台及套件，基于软件模块结构和各子模块的设计方案进行所述分析仪的整体软件设计。
87.从本发明的结构来看，分析仪软件的主要功能有可总结为如下几条：首先是与数据采集模块进行数据通信和连接管理，其次是将各类数据进行分析汇总后对用户进行实时展示，接下来则是提供各类故障诊断算法的算法库，实时运行接口和结果展示功能，最后则是为了提供故障诊断算法的验证功能而设计的故障注入模拟的功能。
88.根据这些需求，可选地，本发明设计的分析仪软件基于c++的qt开发套件设计。而考虑到整体软件的运行具有很强的异步特点，因此采用了异步并行的软件设计方法，加入必要的存储区作为缓存单元实现整体软件的异步数据交互，从而实现各个部分互不干扰的可靠运行。
89.其中，分析仪软件中的各个窗口模块及主要信息存储区的功能说明如下：
90.主界面部分负责展示此软件提供的主要功能，包含数据通信、实时数据展示、与故障诊断；同时提供人机交互接口(例如按钮等)用以调用各二级子界面对应窗口。
91.数据通信窗口借助一个网络通讯信息存储区对与数据通信模块间的网络通讯进行管理，并将相应的采集量写入到设备信息存储区中。
92.网络通讯存储区，则管理着存储网络中存在的客户端通讯接口信息及其对应的具体数据传输模块编号及其连接的具体传感器或执行机构。
93.设备信息存储区，是对各个数据传输模块进行数据管理与参数管理的主要缓存区。其对每一个设备均开辟一个管理子单元，而在每一个设备的管理子单元中均包含两个分区，即原始数据区、注入信息存储区。其中原始数据区管理传感器测量信息/执行机构监测信息，其由三个部分组成，一部分是传感器测量值/执行机构监测值的缓存区fifo，一部分是该传感器/执行机构的标定信息区，还有一部分是采集频率信息的存储区。注入信息存储区主要存储由故障注入模块设置的故障注入信息，其主要由两个互相同步的fifo组成，一个存储着注入的故障信号，一个存储着故障注入方式。
94.实时数据绘制窗口，将设备信息存储区的信息，包含从网络中获取的设备信息和由相应算法产生的结果信息按照子系统汇总整理后进行实时的数据显示。
95.故障诊断窗口，则利用设备信息存储区存储的设备状态信息及由故障注入窗口设定的设备注入信息，进行故障诊断，并将相应的算法结果信息写入到故障诊断算法状态及结果管理区。其中最为核心的是三个功能模块，分别为离线算法训练模块、在线算法执行模块和故障诊断展示模块。其中离线算法训练模块获取存储在故障诊断算法状态及结果管理区的算法标号信息，寻找指定算法的离线训练模块及包含训练超参数的相应训练参数文件，根据故障诊断离线训练数据文件选择给出的训练数据文件，给出训练结果，并写入到指定的在线运行参数文件，备算法在线运行时使用；在线算法执行模块受到其内部定时器组的控制，以实现实时的故障诊断，其定时器的启动与停止受到故障诊断算法启动停止控制器的控制，而其算法执行周期则通过故障诊断算法状态及结果管理区中获得，并由此定时地根据故障诊断算法状态及结果管理区对应的算法标号，使用离线算法库中对应的在线执行算法，根据故障诊断算法状态及结果管理区中存储的诊断数据源选择信息，从设备信息存储区中获取指定的测量监测量，结合离线算法训练得到的在线运行参数文件中存储的参数，进行实时诊断后获得诊断结果，并将其写入故障诊断算法状态及结果管理区中；故障诊断展示模块控制着故障诊断结果的展示，类似于在线算法执行模块，其也是由定时器组进行驱动的。其获取故障诊断算法状态及结果管理区中的刷新周期等信息对定时器组进行设
置，然后获取故障诊断算法状态及结果管理区中的故障诊断结果，随后对故障诊断展示区中的展示部分进行刷新。
96.故障诊断信息存储区，则存储着故障诊断窗口所需要的算法及参数文件，并由其中的故障诊断算法状态及结果管理区存储区管理由故障诊断窗口设定的算法调用信息及产生的诊断结果。
97.故障注入窗口，其主要功能即是根据用户对故障诊断算法验证的需要进行指定方式的故障注入。其核心模块为信号调理模块，这一模块获取从故障模型数据库中选择的故障模型，调用指定的离线注入算法及离线文件中包含的待注入设备必要的参数信息，进行信号调理运算后，将故障注入信号及信号调理方式(注入方式)等写入到故障注入结果缓存区和设备信息管理存储区中，备后续软件故障注入的最终实现和故障注入结果展示之用。这里特别说明的是，基于简单的信号调理的故障注入，故障信号将被一次性的写入到故障注入信号缓存区中，如果是基于模型的故障注入，每一个故障将由一个故障注入定时器进行定时任务驱动，当新的采样值采集到后，便进行故障注入。
98.其中，所述分析仪软件开发步骤，如图6-图11所示，首先在开发用pc及工控计算机上配置相关开发平台及套件。随后结合图6和图7给出的软件的模块结构，及图8-图11所示给出的各个子模块的设计方式，进行各个子模块的软件设计及调试，完成整体软件的设计。
99.其中，在所述配置相关开发平台及套件，基于软件模块结构和各子模块的设计方案进行所述分析仪的整体软件设计的步骤之后，还包括：步骤061:调试和验证所述分析仪的整体软件。
100.所述调试和验证所述分析仪的整体软件的步骤包括：
101.步骤0611:基于离线数据对软件的各部分功能进行验证；
102.步骤0612:若验证无误，在所述数据传输模块与电脑间建立网络通讯，并基于所述数据传输模块采集的实际数据和发送的实际控制信号，测试软件是否工作正常；
103.步骤0613:若软件工作正常，将所述电脑上的软件移植到所述分析仪对应的工控计算机上，并将所述数据传输模块与所述系统的所述现有传感器、所述现有执行机构及所述额外传感器相连；
104.步骤0614:基于搭建的所述数据通讯链路对软件工作状态进行总体测试，并判断软件和硬件是否工作正常；
105.步骤0615:若软件和硬件均工作正常，则发布软件版本。
106.首先结合离线数据对软件进行各部分功能进行验证；无误后，在数据传输模块与开发端pc间建立网络通讯，结合数据传输模块采集的实际数据和发送的实际控制信号，测试软件是否工作正常；最后将开发端pc上的软件移植到分析仪对应的工控计算机上，并将数据传输模块与对象系统的传感器和执行机构及额外添加的传感器相连，结合搭建的数据通讯链路对软件工作状态进行总体测试，若此时各软硬件均工作正常，则可给出发布版软件，用于故障诊断算法的验证与实时运行。
107.步骤06:基于添加的所述额外传感器、开发的所述数据传输模块、建立的所述通讯传输链路、开发的所述分析仪设计所述系统故障诊断分析装置。
108.在本发明一实施例中，在所述基于添加的所述额外传感器、开发的所述数据传输模块、建立的所述通讯传输链路、开发的所述分析仪设计所述系统故障诊断分析装置的步
骤之后，还包括步骤07:维护和拓展所述分析仪的软件和硬件。
109.在故障诊断分析装置运行的过程中，用户可能需要对新的故障诊断方法进行测试或引入新型传感器用于对系统状态进行分析和感知，因此本发明给出了一套在诊断分析装置设计完成后，根据用户的需求进行软硬件资源的维护与拓展的流程。针对软件维护拓展的需求，即新增故障诊断方法的需求，将首先在软件中增加指定的算法调用接口，然后将算法库文件及调用参数导入到算法数据库中，随后对生成新版软件，随后进行调试以验证软件拓展是否成功；针对硬件维护拓展的需求，即新增传感器的需求，将首先根据测量需要，将传感器安放在合适区域，随后将数据传输模块与之进行电气连接，随后在分析仪软件与数据传输模块软件中对网络通信参数和设备信息参数进行配置以分配专门的通讯通道和信息存储区域，随后就可进行新增传感器与分析仪间的联合调试，以确认拓展的新传感器可正常的采集数据并发送到分析仪上。
110.其中，所述维护和拓展所述分析仪的软件的步骤包括；
111.步骤071:在所述分析仪的软件中增加新增算法的接口，并导入算法库及对应参数文件；
112.步骤072:对所述分析仪的软件进行调试以确认扩展是否合适。
113.所述维护和拓展所述分析仪的硬件的步骤包括；
114.步骤073:将新增传感器布设在所述系统的预设位置，并将所述新增传感器与所述数据传输模块电气连接；
115.步骤074在软件中配置所述新增传感器的通讯参数与设备信息参数；
116.步骤075:将所述数据传输模块与所述分析仪进行联合调试。
117.如图12所示，如需进行软件资源拓展即算法拓展，则首先在分析仪软件中增加相应新增算法的接口，随后导入算法库及对应参数文件，随后进行分析仪软件调试以确认扩展是否合适；如需进行硬件资源拓展即传感器拓展，则首先将新增传感器布设在系统合适位置，与数据传输模块电气连接后为其在软件中配置通讯参数与设备信息参数以开辟其对应的设备信息存储区子单元，随后将数据传输模块与分析仪进行联合调试，以确认拓展的传感器工作正常。
118.本发明一实施例提供一种系统故障诊断分析装置，采用上述实施例中所述的系统故障诊断分析装置的设计方法进行设计研发。
119.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
120.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或
讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
121.以上结合具体实施例描述了本技术的基本原理，但是，需要指出的是，在本技术中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本技术的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本技术为必须采用上述具体的细节来实现。
122.本技术中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。
123.还需要指出的是，在本技术的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本技术的等效方案。
124.提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本技术。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本技术的范围。因此，本技术不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
125.本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
126.另外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
127.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。