专利名称：一种故障注入方法及系统的制作方法
一种故障注入方法及系统技术领域
本发明属于故障注入领域，特别涉及一种故障注入方法及系统。
背景技术：
目前，航空设备在正常运行过程中出现故障的原因，我们往往是不可预知的，所以在正常环境中人为注入各种故障来检测设备的可靠性和正确性的需求被提出。其中，对于物理层的故障，可以手动通过断开通信总线或者短接通信总线来实现断路或短路的故障， 但对于协议层就无计可施了。并且在实际应用中，导致设备出现故障的原因很可能不是单一的。一般一个航空产品会涉及多种通信总线，于是一个通用的多总线故障注入综合平台被强烈需要。在目前的国际市场上，还没有任何的综合故障注入系统，只有些公司在板卡上做部分单一的故障注入。发明内容
本发明所要解决的技术问题是，如何实现多种故障注入，因此提供了一种故障注入方法及系统。
为了解决上述问题，本发明公开了一种故障注入系统，包括活动枚举模块、设备搜索模块、活动创建模块和执行控制模块，其中
所述活动枚举模块，存储并显示事先设置的用于故障注入的活动项，将用户选择的活动项及其活动类型传送给所述活动创建模块；
所述设备搜索模块，搜索当前与本系统连接的所有设备；
所述活动创建模块，接收所述活动枚举模块发送的活动项及其活动类型，按照所述活动项的活动类型向用户提供参数设置，根据用户设置的活动项的参数，创建所述活动项，并从所述设备搜索模块中所搜索到的设备中选择出适合所述活动项的设备列表，按照用户指 令从所述设备列表中确定所述活动项的关联设备，其中，活动项的参数包括执行方式；
所述执行控制模块，按照所创建的活动项的执行方式，在所述活动项的关联设备上执行所述活动项。
较佳地，上述系统还包括
电气观察模块，显示所述设备搜索模块所搜索到的各设备的实时参数信息。
较佳地，上述系统中，所述执行方式至少包括活动执行类型和执行时间，其中，活动执行类型为阻塞式或非阻塞式；
当所述活动项的活动执行类型为阻塞式时，所述执行控制模块在该活动项的关联设备上执行完该活动项后，再执行所创建的其他活动项；
当所述活动项的活动执行类型为非阻塞式时，所述执行控制模块在该活动项的关联设备上执行该活动项，同时执行活动执行类型为非阻塞式的其他活动项。
较佳地，上述系统中，所述活动枚举模块，将用户选择的一个或多个活动项及其活动类型传送给所述活动创建模块；
所述活动创建模块，接收所述活动枚举模块发送的活动项为多个时，按照各活动项的活动类型分别向用户提供参数设置，根据用户设置的活动项的参数，依次创建多个活动项，并通过活动序列表管理所创建的多个活动项。
较佳地，上述系统中，所述活动项又分为物理层、电气层和协议层活，其中
所述物理层活动项注入的故障包括断路故障、短路故障、阻抗故障、噪声叠加故障及外部信号故障；
所述电气层活动项注入的故障包括差模电压调节故障、共模电压调节故障、电气噪声注入故障、信号摆率调节故障、占空比调节故障及输入信号电压阈值调节故障；
所述协议层活动项注入的故障包括信号延迟故障、传输速率调节故障及信号替换故障。
本发明还公开了一种故障注入方法，包括
向用户显示事先设置的用于故障注入的活动项，按照用户选择的活动项的活动类型提供参数设置，根据用户设置的活动项的参数，创建所述活动项，再从当前与本故障注入系统连接的所有设备中选择适合所创建的活动项的设备列表，按照用户指令从所述设备列表中确定所述活动项的关联设备，其中，所述活动项的参数包括执行方式；
根据所创建的活动项的执行方式，在所述活动项的关联设备上执行所述活动项。
较佳地，上述方法还显示当前与本故障注入系统连接的各设备的实时参数信息。
较佳地，上述方法中，所述执行方式至少包括活动执行类型和执行时间，其中，活动执行类型为阻塞式或非阻塞式；
当所述活动项的活动执行类型为阻塞式时，在该活动项的关联设备上执行完该活动项后，再执行所创建的其他活动项；
当所述活动项的活动执行类型为非阻塞式时，在该活动项的关联设备上执行该活动项，同时执行活动执行类型为非阻塞式的其他活动项。
较佳地，上述方法中，按照用户选择的活动项的活动类型提供参数设备，根据用户设置的活动项的参数，创建所述活动项指
当用户选择的活动项为一个或多个，当用户选择的活动项为多个时，按照各活动项的活动类型分别向用户提供参数设置，根据用户设置的活动项的参数，依次创建多个活动项，并通过活动序列表 管理所创建的多个活动项。
较佳地，上述方法中，所述活动项又分为物理层、电气层和协议层活，其中
所述物理层活动项注入的故障包括断路故障、短路故障、阻抗故障、噪声叠加故障及外部信号故障；
所述电气层活动项注入的故障包括差模电压调节故障、共模电压调节故障、电气噪声注入故障、信号摆率调节故障、占空比调节故障及输入信号电压阈值调节故障；
所述协议层活动项注入的故障包括信号延迟故障、传输速率调节故障及信号替换故障。
本发明的实施例提供了多序列多分支的故障注入方式，以串行的方式接入到正常通讯的传输线路中，在完全不被感知的情况下，从物理线路上提取通讯数据进行观察、存储和回放，并根据用户定制的策略实时注入各种故障，与被测系统的软件及硬件的构成方案无关，不需要被测系统配合提供任何形式的测试接口或者故障注入接口。实现了各种故障自动注入。
图1为实施例1中复合式故障注入系统的结构示意图2为实施例1中第一种活动序列示意图3为实施例1中第二种活动序列示意图4为设备校准界面示意图。图5(a)为本实施例中序列一执行顺序示意图；图5(b)为本实施例中序列_■执行顺序7]^意图；图5(c)为本实施例中序列三执行顺序示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将结合附图对本发明技术方案作进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
实施例1
本发明提供一种故障注入系统，如图1所示，至少包括如下各模块。
活动枚举模块，存储并显示事先设置的各种用于故障注入的活动项，将用户选择的活动项及其活动类 型传送给活动创建模块。
其中，活动枚举模块可以通过XML文件来存储各种活动项，这样，只需要事先设置或修改XML文件即可调整各活动项的内容。另外，活动枚举模块通过系统的显示界面上的一活动枚举区向用户显示各种活动项。具体地，故障注入系统启动后在系统目录中搜索出所有的活动项并以树形结构按类别显示给用户。在树形结构中树形节点名即为活动项的活动名，每个节点还包含活动类型。当用户选中节点时，活动枚举模块即认为接收到选择了该活动项的用户指令。
设备搜索模块，搜索当前与本系统连接的所有设备。其中，设备搜索模块，搜索当前所连接的所有设备时，还获取这些设备的状态信息(包括操作状态、控制权状态等)和参数信息.
具体地，设备搜索模块可以通过系统的显示界面上的设备枚举区，通过图标显示搜索到的各设备，显示通过心跳来获得的各设备的状态信息和参数信息，并可以向用户提供设置设备参数的功能(其中，用户设置设备参数在合理范围内设置设备参数，)。例如， 设置控制权的交互，设备呼叫，设备校准，设备校时，远程复位，远程在线升级软件以及列举活动项中与设备相关的活动信息，如活动名、活动类型、活动所在的序列号和活动标号等。 其中，由于不同设备显示的图标不同，因此通过图标即可显示出该设备的类型。另外，设备的状态信息也可以通过图标来显示，例如，设备正常在线不做任何操作时，图标正常高亮显示；设备关机后图标变灰(图标变灰后可手动删除该图标)；当设备拥有控制权后，可通过图标中心区的变化来显示；而设备执行故障活动时，也可以在设备图标周边显示与执行的故障相匹配的小图标，甚至小图标可以闪烁显示。
活动创建模块,接收活动枚举模块发送的活动项及其活动类型，根据活动类型向用户提供活动项的参数设置，按照用户设置的活动项的参数，以创建所述活动项，并从设备搜索模块中所搜索到的设备中选择适合所创建的活动项的设备列表，按照用户指令从设备列表中确定活动项的关联设备，其中，活动项的参数至少包括执行方式。
具体地，在系统的显示界面中，活动创建模块对应有活动编辑区，通过该活动编辑区，根据活动类型向用户提供活动项的参数设置。本实施例中，每个活动项具备四个通用属性(即对活动项的这四个参数需要进行编辑)第一为通道选择，本实施例中通道表示执行路径，可从四条通道中选择其一；第二为活动执行类型，活动执行类型为阻塞式或者为非阻塞式；第三为执行时间(指定时活动项执行的时间)；第四为执行动作，有启动、停止和时间控制三种动作，当活动类型是非阻塞式时该执行动作有效(即活动类型为非阻塞式时，才设置执行动作)。
当根据用户选择，创建多个活动项时，还可以将多个活动项序列化。此时，可设置活动触发条件，列举活动工程(由一个或多个活动序列构成一个活动工程)中所有的活动列表。执行前进行安全性和可行性检查。执行过程中显示活动序列执行状态。在活动编辑区的活动，根据活动的类型用不同的图标标识，从图标上能直观知道是什么活动。多个活动如果没有连接起来就代表是几个独立的活动序列，活动序列之间的执行是并行的。活动之间的连接线是可编辑的。任何一个活动，右键后在弹出菜单中都可以进行各项参数设置。当鼠标停留在活动上时显示活动的设备类型和故障类型等简单的参数信息。活动的所有编辑和检查由windows软件完成，由windows软件按活动序列的执行顺序下发给嵌入式软件,嵌入式软件执行所有下发故障活动，对于关联的活动由用户设置，关联的活动windows连续下发。对每个活动提供阻塞动态调整参数的机制，当运行到设定的条件后弹出参数调整界面让用户手动调整。
其中，活动的序列化如图2和图3所示。图2中，将所有添加的活动都放在活动列表中保存，bSerialHead字段标识列表中的活动是否是序列中的头，默认的都是头，即 TRUE。图3中，序列化活动时，保持列表的结构不变，以便对活动的管理。将多个活动连接起来形 成序列时，把连接在后的活动所在列表节点的bSerialHead字段设置成FALSE，表示不是一个序列的头。在活动结构中有两个字段next和param,next是连接活动序列的下一个活动，param是连接对被连接活动进行参数调整的活动。
执行控制模块，按照所创建的活动项的执行方式，在活动项的关联设备上执行活动项。
具体地，执行控制模块是按照活动项的执行方式以及关联设备的信息(例如，设备的地址)生成操作指令以在关联设备上执行活动项的故障注入。
优选的方案中，除了上述各模块外，故障注入系统还包括电气信号观察模块，该模块与设备搜索模块相连，实时显示与系统相连的各设备的参数信息。用户可从设备搜索模块所显示的各设备中，申请某个设备的控制权，首先是注册，之后在该设备的右键操作中选择数据观察，即可查看该设备的实时参数信息。其中，需要说明的是，可进行数据观察的用户数不超过最大连接数，例如，最大连接数为4，即同时最多与4台PC机连接，即只有这4台 PC的用户可看到该设备的数据。
具体地，电气信号观察模块，观察采样的信号波形，并分析波形参数。当用户选择某一设备进行信号观察时，连接设备的IP和PORT传给信号观察执行程序。在信号观察中需要先申请控制权才能执行采样控制操作，否则只能观察主控用户采集的数据。信号观察的数据处理采用了两级缓存的办法，数据现在数据处理中心缓冲区，根据用户设置将数据添加到显示缓冲区，再将数据按要求逐屏显示给用户。采样数据是带有时标的，显示信号数据同时支持相对时间和绝对时间，绝对时间的实现方法是用户发送一个校时命令，上层软件记住此刻的计算机时间，设备计数器复位，开始计数，绝对时间由上层软件记住的计算机时间加计数器返回的相对时间得到。
其中，根据采样设置的参数将采集的数据用曲线的方式显示给用户，根据用户指示，显示波形的x、Y坐标的位置，并返回用于测量x、Y坐标点以便信号处理中心类对时间差和幅度差进行测量。显示信号波形的同时显示时标，时标支持相对时间和绝对时间。可根据用户命令进行信号观察触发设置，如单次采样、定时采样、沿触发、条件触发(对通信接口而言为协议层分析的触发)、外部信号触发。信号观察数据进行分析时，可向用户显示信号的性能参数，如高低电平平均值、高低电平上升时间(Α429)、高低电平下降时间(Α429)、 最大高电平、最小低电平、地信号幅度(Α429)、平均值(ADC/DAC)等。可对波形进行放大、缩小和细节观察等。并向用户提供信号的回放，在线显示信号波形时可暂停采样，回放之前的信号数据。对保存的数据支持播放，暂停，快进，快退等，自动播放时按照设定包间隔、时间间隔、定时播放采样数据包，数据回放的数据带有时标信息，显示时根据此时标信息计算绝对时标，计算公式如下
绝对时间(T) =PC基准时间(B) +相对时间(C) ο
PC基准时间(B) :PC发送校时命令时，PC机上的绝对时间。
相对时间(C):设备计数器返回的计数值。
下面介绍本实施例中提供的不同活动类型的活动项对应的故障注入内容。其中， 物理层活动项可注入如表I 所示的各种故障。
表I为物理层活动可注入的故障列表
权利要求
1.一种故障注入系统，其特征在于，该系统包括活动枚举模块、设备搜索模块、活动创建模块和执行控制模块，其中 所述活动枚举模块，存储并显示事先设置的用于故障注入的活动项，将用户选择的活动项及其活动类型传送给所述活动创建模块； 所述设备搜索模块，搜索当前与本系统连接的所有设备； 所述活动创建模块，接收所述活动枚举模块发送的活动项及其活动类型，按照所述活动项的活动类型向用户提供参数设置，根据用户设置的活动项的参数，创建所述活动项，并从所述设备搜索模块中所搜索到的设备中选择出适合所述活动项的设备列表，按照用户指令从所述设备列表中确定所述活动项的关联设备，其中，活动项的参数包括执行方式； 所述执行控制模块，按照所创建的活动项的执行方式，在所述活动项的关联设备上执行所述活动项。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括 电气观察模块，显示所述设备搜索模块所搜索到的各设备的实时参数信息。
3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于， 所述执行方式至少包括活动执行类型和执行时间，其中，活动执行类型为阻塞式或非阻塞式； 当所述活动项的活动执行类型为阻塞式时，所述执行控制模块在该活动项的关联设备上执行完该活动项后，再执行所创建的其他活动项； 当所述活动项的活动执行类型为非阻塞式时，所述执行控制模块在该活动项的关联设备上执行该活动项，同时执行活动执行类型为非阻塞式的其他活动项。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于， 所述活动枚举模块，将用户选择的一个或多个活动项及其活动类型传送给所述活动创建模块； 所述活动创建模块，接收所述活动枚举模块发送的活动项为多个时，按照各活动项的活动类型分别向用户提供参数设置，根据用户设置的活动项的参数，依次创建多个活动项，并通过活动序列表管理所创建的多个活动项。
5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述活动项又分为物理层、电气层和协议层活，其中 所述物理层活动项注入的故障包括断路故障、短路故障、阻抗故障、噪声叠加故障及外部信号故障； 所述电气层活动项注入的故障包括差模电压调节故障、共模电压调节故障、电气噪声注入故障、信号摆率调节故障、占空比调节故障及输入信号电压阈值调节故障； 所述协议层活动项注入的故障包括信号延迟故障、传输速率调节故障及信号替换故障。
6.一种故障注入方法，其特征在于，该方法包括 向用户显示事先设置的用于故障注入的活动项，按照用户选择的活动项的活动类型提供参数设置，根据用户设置的活动项的参数，创建所述活动项，再从当前与本故障注入系统连接的所有设备中选择适合所创建的活动项的设备列表，按照用户指令从所述设备列表中确定所述活动项的关联设备，其中，所述活动项的参数包括执行方式；根据所创建的活动项的执行方式，在所述活动项的关联设备上执行所述活动项。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还显示当前与本故障注入系统连接的各设备的实时参数信息。
8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于， 所述执行方式至少包括活动执行类型和执行时间，其中，活动执行类型为阻塞式或非阻塞式； 当所述活动项的活动执行类型为阻塞式时，在该活动项的关联设备上执行完该活动项后，再执行所创建的其他活动项； 当所述活动项的活动执行类型为非阻塞式时，在该活动项的关联设备上执行该活动项，同时执行活动执行类型为非阻塞式的其他活动项。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，按照用户选择的活动项的活动类型提供参数设备，根据用户设置的活动项的参数，创建所述活动项指 当用户选择的活动项为一个或多个，当用户选择的活动项为多个时，按照各活动项的活动类型分别向用户提供参数设置，根据用户设置的活动项的参数，依次创建多个活动项，并通过活动序列表管理所创建的多个活动项。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述活动项又分为物理层、电气层和协议层活，其中 所述物理层活动项注入的故障包括断路故障、短路故障、阻抗故障、噪声叠加故障及外部信号故障； 所述电气层活动项注入的故障包括差模电压调节故障、共模电压调节故障、电气噪声注入故障、信号摆率调节故障、占空比调节故障及输入信号电压阈值调节故障； 所述协议层活动项注入的故障包括信号延迟故障、传输速率调节故障及信号替换故障。
全文摘要
本发明公开了一种故障注入方法及系统，属于故障注入领域。本发明系统包括活动枚举模块，存储并显示事先设置的用于故障注入的活动项，将用户选择的活动项及其活动类型传送给活动创建模块；设备搜索模块，搜索当前与本系统连接的所有设备；活动创建模块，按照活动枚举模块发送的活动项的活动类型向用户提供参数设置，根据用户设置的活动项的参数，创建该活动项，并从设备搜索模块中所搜索到的设备中选择出适合该活动项的设备列表，按照用户指令从设备列表中确定活动项的关联设备，其中，活动项的参数包括执行方式；执行控制模块，按照所创建的活动项的执行方式，在活动项的关联设备上执行该活动项。本发明的实施例实现了各种故障自动注入。
文档编号H04L12/26GK103001818SQ201110276150
公开日2013年3月27日 申请日期2011年9月16日 优先权日2011年9月16日
发明者彭时涛, 付景志 申请人:北京旋极信息技术股份有限公司