一种显控台健康管理系统的制作方法

1.本发明涉及显控台管理技术领域，具体涉及一种显控台健康管理系统。


背景技术：

2.显控台集显示终端和操控设备于一体，是重要的舰艇作战设备之一，其运行状态是影响整个舰艇作战系统能否正常运行的关键因素。然而显控台在运行中有时会出现系统过热或通讯中断等情况，影响整个系统的稳定运行，同时使用者大部分都是非专业技术人员，对显控台不够了解也无法直观了解显控台的健康状态，还需专业维修人员进行现场故障排查和定位，既费时费力又严重影响维修效率，因此对显控台运行状态的健康管理是本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
3.通过完善的显控台健康管理系统，使用者可以直观了解显控台运行状态，快速有效的定位故障，并提早发现问题，减少故障发生率，减轻维修人员故障定位负担，大大提高维修效率。目前，健康管理系统已从车辆、航空领域逐步发展到船舶领域，但现有的显控台相关的健康管理系统要么是针对板卡或服务器等单一模块的管理，要么就是基于云端，需要额外装置和设备专门对显控台进行健康管理，这对于本身就复杂的显控台设备来说，加剧了显控台工作负担，不利于设备自身的稳定运行。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提出一种显控台健康管理系统，使用者可以直观了解显控台运行状态，快速有效的定位故障，并提早发现问题，减少故障发生率，减轻维修人员故障定位负担，大大提高维修效率。
5.本发明通过以下技术方案实现。
6.一种显控台健康管理系统，包括：健康数据采集模块、健康数据提取模块、健康状态分析模块、健康数据存储模块、健康状态可视化模块；其中，
7.所述健康数据采集模块用于对显控台中的各设备健康数据进行采集；
8.所述健康数据提取模块用于对所述各设备健康数据进行格式统一化和一致化；
9.所述健康状态分析模块用于实时监测并分析显控台各设备的运行状态并将各设备实时健康数据和故障日志存储至健康数据存储模块；同时结合相关历史分析该设备的运行状态输出至健康状态可视化和故障报警模块；
10.所述健康数据存储模块用于存储显控台各设备的健康信息数据及故障发生日志；
11.所述健康状态可视化模块用于对显控台各设备的健康信息和状态的可视化，实时显示显控台各设备健康数据和状态。
12.本发明的有益效果：
13.1、本发明利用显控台自身各设备间的通信来实现对显控台各设备间通信状态、各计算机自身运行状态以及外部设备在线状态的监测，无需额外的硬件装置，既节约了成本又未增加显控台运行负担；
14.2、本发明中各设备健康信息事件表支持自定义，不同设备因其功能不同，需要监测的健康数据也就不同，使用者可根据健康管理需求和各设备功能，制定各设备的健康信息事件表；
15.3、本发明中的关键阈值数据可以手动更改，使用者可根据实际运行数据不断完善该模型，使得系统监测更加全面和精准；
16.4、本发明通过分析各设备的历史运行数据，对可能发生故障的设备进行预警提示，对监测到故障的设备进行故障报警提示，从而快速、有效、准确地定位故障，大大缩短了故障定位时间；
17.5、本发明设置健康状态可视化模块，能够使得使用者直观的看到显控台各设备的实时健康状态，当发生故障时可快速准确定位故障；
18.6、本发明中的健康数据提取模块，能够对各设备健康数据进行格式统一化和一致化，为后续显控台健康状态分析模块提供统一格式的数据。
附图说明
19.图1为本发明具体实施方式中的显控台健康管理系统框图。
具体实施方式
20.下面结合参考附图来详细描述本发明的示例性实施方式。应当理解，附图中示出和描述的实施方式仅仅是示例性的，意在阐释本发明的原理和精神，而并非限制本发明的范围。
21.如图1所示，本发明的显控台健康管理系统，包括：健康数据采集模块、健康数据提取模块、健康状态分析模块、健康数据存储模块、健康状态可视化模块和故障报警模块；其中，
22.所述健康数据采集模块用于对显控台中的各设备健康数据进行采集；具体实施时，采集方式根据设备间通信类型不同，分为各设备定时主动上报和主处理计算机(具体实施时可以是运行健康管理系统核心模块的计算机)定时获取两种方式，若设备与主处理计算机之间存在以太网口、串口、can口通信，则该设备采用定时主动上报自身健康信息方式，若设备与主处理计算机采用usb通信，则采用主处理计算机定时获取该设备健康信息方式。
23.本实施例中，每个设备的健康信息包括设备id和健康信息事件表；所述设备id用于区分上报信息的设备，所述健康信息事件表用于存储设备运行状态的信息，是该设备运行的关键参数信息。
24.所述健康信息事件表为显控台中对每个设备预先制定，根据设备类型及健康管理需求制定不同的健康信息事件表；例如：计算机类设备的健康信息事件包括cpu温度、cpu占用率、内存占用率、磁盘占用率等；简单外设类(鼠标、键盘)的健康信息事件包括在线状态；复杂外设类的健康信息事件包括电压、电流、运行温度等；针对显控台对外接口通信状态的监测还可额外设置通信接口的健康信息事件，例如以太网链路状态、can链路状态、串口通信状态等。
25.所述健康信息事件表按照数据类型分为数值型数据和状态型数据；所述数值型数据是指健康事件可用某个特定的数值表示的事件，例如cpu温度、cpu占用率、电压、电流等
事件；所述状态型数据是指健康事件不能用某个数值表示，但可以用几种状态表示的事件，例如以太网链路状态事件则分为连通状态和断开状态，鼠标在线状态事件分为在线和不在线两种状态。
26.具体实施时，对于数值型数据，设置两种阈值，一种是故障阈值，当监测到该事件实时数值大于该值时，则判定为故障状态，通常该阈值由经验值获得或由厂家提供，例如计算机cpu温度事件，其故障阈值设为80℃；另一种是预警阈值，当监测到一定时间内该事件的平均数值大于该值时，则判定为预警状态，通常该阈值由经验值获得或由厂家提供，例如计算机cpu温度事件，其预警阈值为一小时内平均值达到65℃；对于状态型数据，则根据设备状态输出结果，若为肯定状态则为健康，若为否定状态则为故障。
27.进一步地，除了上述针对单一事件的阈值外，针对某设备的联合数值型事件，设置联合阈值用于判定预警状态；当监测到一定时间内每个事件的平均数值都大于其联合阈值时，则判定为预警状态，例如计算机cpu温度、cpu占用率、内存占用率、磁盘占用率为联合事件，其联合阈值分别为一小时内平均值达到55℃、60％、70％、60％。
28.所述健康数据提取模块用于对所述各设备健康数据进行格式统一化和一致化；本实施例中，所述格式统一化包括字符串裁剪、关键数据提取、数据类型转换、数据精度及单位换算，这一步骤是为了后续显控台健康状态分析模块提供统一格式的数据。进一步地，对于状态型数据，为了与数据型数据格式保持一致，将n种状态设置为0-n的整型数据，例如两种状态的事件，则设定否定状态为0，肯定状态为1。
29.所述健康状态分析模块用于实时监测并分析显控台各设备的运行状态并将各设备实时健康数据和故障日志存储至健康数据存储模块；同时结合相关历史分析该设备的运行状态输出至健康状态可视化和故障报警模块；
30.本实施例中，所述健康状态分析模块分析过程如下：对于数值型数据，通过与预设的阈值做比较，输出当前对应事件的健康状态；对于状态型数据，根据其状态直接输出对应事件的健康状态；所述健康状态包括3种状态，分别为正常、预警和故障状态。
31.所述健康数据存储模块用于存储显控台各设备的健康信息数据及故障发生日志；本实施例中，所述健康信息数据包括数值型和状态型数据，即显控台各设备的历史健康信息数据；所述故障发生日志为显控台出现故障的日志，包括故障设备、时间及维修更换情况，用于方便维修人员在维修时更加全面的了解显控台的运行状态
32.这一方式是由于对于温度、电压、电流等事件，有时实时数据并不一定能正确反映该设备当前健康状态，因此，本发明采用将这些历史数据与实时监测的健康信息数据共同输入到健康状态分析模块中，健康状态分析模块能够输出更加完善、准确的设备健康状态，提高了系统的准确性和鲁棒性，同时这些历史健康数据也是预警状态的重要数据来源。故障发生日志是指该显控台出现故障的日志，包括故障设备，时间及维修更换情况，方便维修人员在维修时更加全面的了解显控台的运行状态。
33.所述健康状态可视化模块用于对显控台各设备的健康信息和状态的可视化，实时显示显控台各设备健康数据和状态；本实施例中，对于健康状态的设备显示绿色；对于预警状态的设备显示黄色进行预警提示；对于故障状态的设备显示红色进行故障警示；这一方式能够使得使用者直观的看到显控台各设备的实时健康状态，当发生故障时可快速准确定位故障。
34.所述故障报警模块用于当监测到显控台有设备发生故障时会通过蜂鸣器进行故障报警，以便维修人员快速进行维修。
35.本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。