[发明专利]一种基于WMI的故障检测分析及状态预测方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机测量与控制技术领域，特别涉及一种基于WMI的故障检测分析及状态预测方法。

背景技术

随着武器装备系统复杂性的不断提高，对测试可靠性要求日益提高，越来越多的测试系统开始由传统的单机模式进化为二重冗余甚至多重冗余模式。而在冗余模式下，主机与从机均需周期性的对自身的健康状态进行检测并分析，当主机在运行过程中出现故障，即主机健康状态逊于从机时，则立即进行主从切换。

传统的故障检测方式大多通过专用的传感器配合对应的采集模块实现，该模式具有易于实现，逻辑简单的优点，但在如运载火箭地面自动化测试等测控任务需求较复杂，设备故障模式庞杂的场合下，各类故障模式间的耦合程度较高，且不便于根据故障模式进行扩展。

发明内容

本发明的目的在于运载火箭地面设备故障检测存在的上述缺陷，提出了一种基于WMI的故障检测分析及状态预测方法，该方法采集各设备上传的监测参数，并进行趋势预测；与预设的两级故障门限(报警门限及切换门限)进行对比，从而对每种故障模式的健康与否/严酷等级给出综合判断。

为了实现上述目的，本发明提出了一种基于WMI的故障检测分析及状态预测方法，所述方法包括：通过Windows系统内部的WMI接口，周期性检测主机的各设备的监测状态值，并根据危害程度为每一类故障模式设置两道检测门限：报警门限和切换门限；当监测状态值大于报警门限而未超过切换门限时，利用最小二乘法对该设备的下个周期的故障趋势进行预测；当监测状态值或预测值大于切换门限时，输出主从切换信息。

上述技术方案中，所述方法具体包括：

步骤1)通过Windows系统内部的WMI接口，周期性检测主机计算机的各设备具体参数值；

步骤2)判断各参数值是否超过告警门限，如果存在一个及以上的参数值超过告警门限，输出报警信息，转入步骤3)，否则，转入步骤1)；

步骤3)判断参数值是否超过切换门限，如果存在一个及以上的参数值超过切换门限，转入步骤7)；否则，输出报警信息，转入步骤4)；

步骤4)采集超过报警门限而未超过切换门限的设备的若干个采样点，利用最小二乘法进行拟合出直线方程，计算出下一个时刻该设备的参数值；

步骤5)判断预测出的参数值是否大于切换门限，如果判断结果是肯定的，转入步骤7)；否则，转入步骤6)；

步骤6)根据拟合出的直线方程判断是否有大于切换门限的趋势，如果判断结果是肯定，转入步骤7)，否则，转入步骤1)；

步骤7)输出主从切换信息。

上述技术方案中，所述故障模式包括：CPU占用率、CPU温度、硬盘剩余空间和硬盘温度。

本发明的优势在于：

本发明公开了一种基于WMI(Windows Management Instrumentation)的故障检测分析及状态预测方法，通过Windows系统内部的WMI接口，周期性检测计算机的各类常见故障模式及设备健康状态(如CPU占用率、CPU温度、硬盘剩余空间、硬盘温度等)，并根据危害程度的严重与否为每一类故障模式设置两道检测门限，当故障源越过第一级门限后，结合最小二乘法对未来数个周期内故障变化趋势进行预测，以帮助用于预测故障源未来发展的趋势结果，采取有效的安全防护措施，有效避免了因放任故障源肆意发展而对设备造成的不可挽回的损伤，且显著降低了系统的虚警率。

附图说明

图1为本发明故障检测插件与故障监测平台接口关系图；

图2为本发明的基于WMI的故障检测分析及状态预测方法流程图；

图3为本发明故障趋势预测方法原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，每个故障检测插件对应一种故障模式，故障监测平台周期性获取监测的具体参数值，与表1中的报警门限/切换门限进行对比：

表1

对于表1中列出的故障，当所监测的参数超过报警门限后，系统通过网络向后端指挥中心报警，由后端根据当前情况判断是否需要发布手动切换命令，另一方面，故障监测平台会会根据该参数越过门限前后时刻的5个采样点分析其趋势：若判断结果为该参数有继续增长，进而突破切换门限的可能，则再次向后端进行报警；若判断该参数趋于稳定工作状态，则不报警，返回正常的监测状态，从而通过两级门限的机制降低虚警概率，只有当该参数已越过切换门限或者接收到后端传来的手动切换命令后，系统才进行主从切换，其工作流程如图2所示。

图3为本发明故障趋势预测方法原理示意图，采用最小二乘法实现对严重故障的预测与分析，以某监测参数为例，P0为该参数的切换门限，在T1到T2过程中，两次故障检测的结果，预测到T0时会超过切换门限P0，系统通过多次拟合，会在T0之前完成切换，有限降低虚警的概率，提高预测的精度。