[发明专利]一种先进的大系统多状态统计算法

说明书

本发明是一种先进的大系统多状态统计算法，具体步骤为：前期准备；初始化参数；校验输入参数是否合理；逐步检测判断系统状态是否健康；当前一系统状态为健康时，累加器加1；当前一系统状态为不健康时，进行下一系统状态的检测，完成所有系统状态检测；判断累加器的数值是否大于健康数值，如果大于，延时设定的时间后，输出系统状态健康；判断累加器的数值是否小于故障数值，如果小于，延时设定的时间后，输出系统状态故障。本发明用代码完整的实现此功能，用算法代替了逻辑运算，实现了此复杂的控制功能，极大的节约了系统资源和人力资源；通过级联，可以实现具有65536个状态的系统的判断；降低了硬件成本和人力成本。

技术领域

本发明涉及对系统状态进行统计的领域，尤其涉及一种先进的大系统多状态统计算法。

背景技术

这个星球上的事物的发展节奏和方向与我们所熟悉的相距越来越远了。高速发展的科学技术、经济模式和武器系统等导致愈来愈复杂的一体化的现代大系统出现。

大系统一般包含着许多功能、规模和特性迥异的子系统。这些子系统在一个总体规范下运行，它们的行为之间存在不同程度的相关性或关联性。因特网和一体化全球经济可算是最典型的二十一世纪的大系统。在全球化的经济体系中，不同经济模式、社会制度、生产方式、贫富程度的国家的经济活动都试图在WTO的一体化规范下运行并且互相作用。一个现代化的工程大系统可以由很多具有不同功能和物理机制并在行为上相互耦合、强烈相关的子系统组成。子系统可按物理机制划分，如机械子系统、电子电力子系统、工程力学子系统和热力学子系统等。也可按功能划分，如涡轮转子、燃油系统、反应堆、热交换器、液压系统、计算机网络和化学反应塔等。有些子系统本身也可能是具有多种功能和物理机制的复杂系统，如各类发电厂、石油化工企业、治金企业和食品加工企业等。复杂机器系统如航空飞行器、先进武器系统、海洋舰船动力系统和自动化制造系统等都是典型的工程大系统。

由于大系统的复杂性与重要性，因系统故障导致的停产或事故往往损失惨重,甚至引发严重的环境灾难。因故障所导致的经济损失常常成为企业的沉重负担。因此，所有的大系统都有不同程度的运行状态监测和故障诊断措施，但在策略上存在先天缺陷。一般都是通过仪表孤立地监视各个物理过程变量的变化范围，忽视了过程变量之间的多重相关性与交联耦合问题。这种由单一测控变量入手的方法是状态监测与故障诊断技术发展过程的必经之路，是监测简单系统的直观而有效的方法。但是，这种手段高度依赖操作人员的经验和技能，能在一定范围内发挥作用。对于现代工程大系统，要通过仪表同时监视几十个甚至上百个物理过程变量的测量值，并且还要人工分析读数的变化情况以便对系统的运行状态做出判断，这对操作人员来说是一个极端困难的任务，一般很难早期发现故障。更重要的是，很多故障的早期征兆，甚至于中期征兆往往无法通过孤立地观察过程变量测量值的变化范围来发现。因此，传统的手段远不能满足现代化大系统运行状态监测的实际要求。为了改善这种状况，不同领域中的研究者们开发了多种多样的基于各自学科理论的专门的状态监测与故障诊断的方法和技术手段。这些方法与手段大大推动了状态监测与故障诊断的发展。但面对子系统之间的复杂的行为耦合，它们的局限性也是显而易见的。这些方法只能监视本学科理论所能处理的那些物理量。因不能模拟分析属于其他学科的物理量，从而无法监控它们的状态。所以，如果故障涉及到的物理过程变量不属于该学科，那么该学科的状态监测与故障诊断方法便不可能发现这些故障。

为了对整个大系统的运行状态进行监测，使用者们希望能有一个“包罗万象”的一体化监测系统，使得大系统中任何一个角落的非正常变化都能够被这个系统检测到，而不是多个监测子系统各自为阵。

当前的技术主要是通过逻辑运算来处理此类问题。但是这种方法有着很大的局限性，随着系统状态的增多，逻辑运算所需要的程序量成几何倍数的增长，带来的缺陷是：维护工作随程序量的增长而变的越来越难；这一个功能所占用的系统资源过大，如果此类功能过多，就需要增加控制器，造成成本增加。

发明内容

本发明旨在提出一种与具体的被控目标无关，只要是需要对系统状态统计均可用的普适算法，而提供一种先进的大系统多状态统计算法。