本发明涉及机电系统故障适配技术领域，尤其是一种故障注入适配器。
背景技术：
机电系统，通俗地说就是机械(m)与电子(e)控制(包括信息化)相结合的一体化控制系统。其中应用于航电领域的机电系统包含机电管理子系统、液压分系统、燃油分系统、供电分系统、环控分系统、防火分系统、前轮转弯操纵分系统、刹车分系统等。为了方便对机电系统的故障进行采集和测试，需要使用适配器。
而目前市面上应用于航电系统的机电系统适配器无法在各系统中交联关系、无法根据要注入的故障模式来定性分析分系统联合仿真模型对bit信息和状态信息进行预先或实时的改写。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种改进的故障注入适配器，解决目前市面上应用于航电系统的机电系统适配器无法在各系统中交联关系、无法根据要注入的故障模式来定性分析分系统联合仿真模型对bit信息和状态信息进行预先或实时的改写的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种故障注入适配器，包括用于机电管理系统故障注入的适配器本体，所述的适配器本体内置由上、下位机架构的适配器软件，及分人机交互界面层和后台服务层的双层结构，在应用上包括配置管理及监控模块、hb通讯服务模块、以太网通讯服务模块和数据库。
所述的配置管理及监控模块包括由机电系统信息交互功能、加载设备信息交互功能、其它通用功能组成的人机交互界面模块。
所述的hb通讯服务模块氛围hb6096数据接收线程和hb6096参数发送线程。
所述的以太网通讯服务模块的主要用途是读取phm数据缓存的数据，按照指定的格式组包后发送给加载设备。
所述的数据库包括mariadb和文件系统，所述的mariadb是mysql开源版，免费关系型数据库，mariadb的作用是负责存储各种配置项数据，所述的文件系统作用是存储各种配置的xml文件、二进制文件和故障数据文件。
本发明的有益效果是：
本发明的故障注入适配器由机电系统信息交互功能和加载设备信息交互功能组成，通过数据接收、数据管理和数据发送来通过接口传输故障数据，利用数据格式管理、故障模式模型管理、故障规则管理、故障数据管理和phm数据模型来对加载后的数据进行管理，从而使其在各系统中交联关系、从而根据要注入的故障模式来定性分析分系统联合仿真模型对bit信息和状态信息进行预先或实时的改写。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明中适配器与其它系统设备交联关系示意图。
图2是本发明中适配器软件架构示意图。
图3是本发明中机电系统信息交互功能模块组成结果示意图。
图4是本发明中加载设备信息交互功能模块组成结构示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
图1和图2所示的故障注入适配器，包括用于机电管理系统故障注入的适配器本体，适配器本体内置由上、下位机架构的适配器软件，及分人机交互界面层和后台服务层的双层结构，在应用上包括配置管理及监控模块、hb通讯服务模块、以太网通讯服务模块和数据库。
适配器有2个物理接口和1个软件接口的外部接口。
1)与机电系统的hb6096接口
通道数:4路hb6096双冗余；
适配器通过接口接收机电系统的数据、存储、实时解析显示；
2)与加载设备的千兆以太网接口
通道数:1路千兆以太网；
适配器通过接口发送模拟的故障数据到加载设备；
3)提故障模式模型文件导入接口
提供人机交互接口，导入文件；故障模式模型文件格式为xml；
适配器由机电类分系统机上phm数据管理模块、机电类分系统机上phm数据模拟模块、机电类分系统故障注入模块、hb6096总线接口和以外网接口组成。
如图3和图4所示的配置管理及监控模块包括由机电系统信息交互功能、加载设备信息交互功能、其它通用功能组成的人机交互界面模块。
1)机电系统信息交互功能
a)数据接收
定义接收接口协议(hb6096)，数据格式配置设置，并保存；.
管理接口协议；
选择接口协议加载，接收机电系统数据；实时解析并显示；
存储接收的数据到二进制文件；
b)数据管理
管理数据文件；
选择历史数据文件解析并显示；
c)数据发送
定义发送接口协议(基于以太网)，数据格式配置设置，并保存；管理自定义协议；
选择一个接口协议加载，并按照实时解析的数据组包、发送；
2)加载设备信息交互功能
a)数据格式管理
数据格式定义；数据格式管理；
b)故障模式模型管理
模型导入，并保存；模型浏览；
模型版本管理；
模型解析，提取故障模式信息并保存数据库；
c)故障规则管理
故障规则定义；故障规则管理；
d)故障数据管理
自动生成故障数据；手动配置故障数据；
故障数据管理；
e)phm数据模拟
phm数据配置；
phm数据管理；
通信协议配置、管理；
实时数据发送、监视、修改、记录；
批量数据发送；
hb通讯服务模块氛围hb6096数据接收线程和hb6096参数发送线程。
以太网通讯服务模块的主要用途是读取phm数据缓存的数据，按照指定的格式组包后发送给加载设备。
数据库包括mariadb和文件系统，mariadb是mysql开源版，免费关系型数据库，mariadb的作用是负责存储各种配置项数据，文件系统作用是存储各种配置的xml文件、二进制文件和故障数据文件。
1)数据库:包括mariadb和文件系统
mariadb是mysql开源版，免费关系型数据库，完全可以满足本系统需求。mariadb负责存储各种配置项数据。文件系统负责存储各种配置的xml文件、二进制文件、故障数据文件等。
2)hb6096通讯服务，分为hb6096数据接收线程、hb6096参数发送线程2个线程：
hb6096数据接收线程:
负责接收机电系统的hb6096数据；
记录保存接收的二进制数据；解析接收的二进制数据位参数工程值数据，并保存在缓存(hb6096参数缓存)中提供给显示界面和hb6096发送线程使用。
hb6096参数发送线程
采用以太网通讯；
读取hb6096参数缓存的数据，按照指定的格式组包后发送；
3)以太网通讯服务:
读取phm数据缓存的数据，按照指定的格式组包后发送给加载设备；
4)配置管理及监控:包括所有的人机交互界面模块，按照以下分类划分
如图3所示，a)机电系统信息交互功能
hb6096接收接口管理模块；hb6096发送接口管理模块；hb6096数据收发监控模块；
接收接口管理模块
1)hb6096通讯协议定义功能
提供界面定义配置.hb6096输入/输出协议，并保存数据库；提供浏览、查询、修改、删除功能；
2)hb6096接收数据格式定义功能
提供界面定义配置hb6096数据格式,遵循hb6096标准,并保存数据库；提供浏览、查询、修改、删除功能；
确认后保存为xml配置文件；
hb6096发送接口管理模块
1)以太网通讯协议定义功能
提供界面定义配置以太网协议包括目标ip地址、端口、tcp/udp协议等，并保存数据库；
提供浏览、查询、修改、删除功能；2)以太网发送数据格式定义功能
提供界面定义配置以太网发送数据格式，并保存数据库；提供浏览、查询、修改、删除功能；
确认后保存为xml配置文件；
hb6096数据收发监控模块
1)hb6096数据接收监控
提供界面选择hb6096通讯协议和接收数据格式配置文件；部署到hb6096通讯服务；
由hb6096通讯服务加载、初始化、并执行；提供界面控制发送开始、停止；
提供界面监控故障数据接收的过程和进度；
2)以太网数据发送监控
提供界面选择以太网通讯协议和发送数据格式配置文件；部署到hb6096通讯服务；
由hb6096通讯服务加载、初始化、并执行；
提供界面控制发送开始、停止；
提供界面监控故障数据接收的过程和进度；
如图4所示，b)加载设备信息交互功能
数据格式管理模块；故障模式管理模块；故障规则管理模块；故障数据管理模块；phm模拟模块；
数据格式管理模块
1)数据格式添加功能
提供添加界面配置数据格式；数据格式配置项保存到数据库；确认后生成xml文件；
数据格式配置过程:
2)数据格式修改功能
分两种方式修改，一是基于xml文件的修改，二是基于界面修改。
基于xml文件修改:提供xml文件修改ide,修改内容保存到xml文件；基于界面修改:提供类似添加界面的修改界面，修改内容保存到数据库和xml文件；
3)数据格式浏览功能
分两种浏览方式，一是基于xml文件的浏览，二是基于界面浏览。xml文件清单浏览。
4)数据格式删除功能
分两种删除角度，一是基于xml文件清单删除，二是基于数据库条目删除。
基于xml文件清单删除:从xml文件清单中选择删除项，同时删除数据配置项和xml文件。
基于数据库条目删除:从配置项条目清单中选择删除项，同时删除数据配置项和xml文件。
故障模式管理模块
1)故障模式模型导入功能
提供故障模式模型导入界面，选择导入的模型的文件；
在模型导入过程，解析模型提取故障模式信息、保存到数据库；故障模型导入过程:
2)模型管理功能
提供基于xml文件的管理；提供基于xml文件的浏览功能；提供基于版本号的模型管理；
提供xml文件关联的故障模式浏览；
3)故障模式管理功能
提供界面浏览故障模式信息；
故障模式关联模型以及模型的版本；故障模式信息修改功能；
故障模式信息与xml模型校验功能；
故障规则管理模块
1)故障规则定义功能
提供界面添加定义规则，故障规则信息保存数据库；
在规则确定后，同时保存到xml文件；
2)故障规则修改功能
分两种方式修改，一是基于xml文件的修改，二是基于界面修改。
基于xml文件修改:提供xml文件修改ide,修改内容保存到xml文件；基于界面修改:提供类似添加界面的修改界面，修改内容保存到数据库和xml文件；3)故障规则删除功能
分两种方式修改，一是基于xml文件的修改，二是基于界面修改。
基于xml文件修改:提供xml文件修改ide,修改内容保存到xml文件；基于界面修改:提供类似添加界面的修改界面，修改内容保存到数据库和xml文件；4)故障规则浏览查询功能
分两种浏览方式，一是基于xml文件的浏览，二是基于界面浏览。
xml文件清单浏览。
故障规则与故障模式关联查询、故障规则与模型关联查询；
故障数据管理模块
1)故障数据定义功能
分为自动生成和手动配置2种方式
a)自动生成:
提供界面选择某版本模型、导出故障模式及对应的故障规则；根据规则自动生成数据，并显示在界面；
在界面可以修改调整数据，确认后保存为二进制数据文件同时存入数据库，并在数据中保存数据文件索引与模式、模式、规则关联；
b)手动配置
提供界面选择某版本模型、导出故障模式及对应的故障规则；对应规则，一条一条故障模式配置数据；
确认后保存为二进制数据文件同时存入数据库，并在数据中保存数据文件索引与模式、模式、规则关联；
2)故障数据浏览功能
提供基于模型、模式、规则关联的故障数据清单浏览；提供界面显示故障数据，并打开关联的二进制文件；
3)故障数据修改修改功能
在清单浏览界面选择需要修改的故障数据；
提供类似手动配置界面的修改界面，逐条修改故障数据；
确认后保存到数据库，并修改保存到对应的二进制文件；
4)故障数据删除功能
在清单浏览界面选择需要删除的故障数据；
删除数据库中对应的数据，并同时删除对应的二进制文件；
phm模拟模块
1)phm数据配置功能
提供界面选择某版本模型、导出对应的故障模式、选择对应的故障规则、选择故障数据项；
设置故障数据条目数、设置正常数据条目数、设置循环周期；提供机电分系统关联关系配置；
提供故障数据之间逻辑关系配置；提供故障数据时序发送模式配置；保存phm数据配置；
提供修改、浏览、删除功能；
2)通讯协议配置管理功能
提供界面配置基于以太网的通讯协议，包括目标ip地址、端口、tcp/udp协议等配置；
保存通讯协议配置；
提供修改、浏览、删除功能；
3)数据部署执行功能
提供界面选择一条
数据配置和通讯协议；
部署到以太网通讯服务；
由以太网通讯服务加载、初始化、并执行；
4)实时数据发送监控功能
提供界面控制发送开始、停止；提供界面修改某个故障数据；
提供界面监控故障数据发送的过程和进度；保存实时发送的数据为一个批量文件；
5)批量数据发送控制
提供界面选择批量故障数据文件；
提供界面控制批量数据发送开始、停止；提供界面监控批量数据发送的过程和进度；
本发明的故障注入适配器由机电系统信息交互功能和加载设备信息交互功能组成，通过数据接收、数据管理和数据发送来通过接口传输故障数据，利用数据格式管理、故障模式模型管理、故障规则管理、故障数据管理和phm数据模型来对加载后的数据进行管理，从而使其在各系统中交联关系、从而根据要注入的故障模式来定性分析分系统联合仿真模型对bit信息和状态信息进行预先或实时的改写。
机电系统故障注入适配器的技术要求如下:
a)可对机电管理子系统、液压分系统、燃油分系统、供电分系统、环控分系统、防火分系统、前轮转弯操纵分系统、刹车分系统、起落架产生的bit信息、状态信息进行模拟，按各分系统、设备的接口控制文件生成规定格式的数据；
b)应按照各分系统交联关系、逻辑关系及时序，通过机上phm数据采集及地面加载设备，向综合诊断单元发送数据；
c)可根据要注入的故障模式，结合定性分析及机电类分系统联合仿真模型，对bit信息、状态信息进行预先或实时的改写；
d)应考虑与机电系统的信息交互，具备与其的数据输入输出接口；
e)应具备hb6096总线、以太网接口，可从系统试验中获取及存储数据。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
1.一种故障注入适配器，包括用于机电管理系统故障注入的适配器本体，其特征是：所述的适配器本体内置由上、下位机架构的适配器软件，及分人机交互界面层和后台服务层的双层结构，在应用上包括配置管理及监控模块、hb通讯服务模块、以太网通讯服务模块和数据库。
2.根据权利要求1所述的故障注入适配器，其特征是：所述的配置管理及监控模块包括由机电系统信息交互功能、加载设备信息交互功能、其它通用功能组成的人机交互界面模块。
3.根据权利要求1所述的故障注入适配器，其特征是：所述的hb通讯服务模块氛围hb6096数据接收线程和hb6096参数发送线程。
4.根据权利要求1所述的故障注入适配器，其特征是：所述的以太网通讯服务模块的主要用途是读取phm数据缓存的数据，按照指定的格式组包后发送给加载设备。
5.根据权利要求1所述的故障注入适配器，其特征是：所述的数据库包括mariadb和文件系统，所述的mariadb是mysql开源版，免费关系型数据库，mariadb的作用是负责存储各种配置项数据，所述的文件系统作用是存储各种配置的xml文件、二进制文件和故障数据文件。
技术总结