一種基於WMI的故障檢測分析及狀態預測方法與流程

2023-07-01 15:46:11 1

本發明屬於計算機測量與控制技術領域，特別涉及一種基於WMI的故障檢測分析及狀態預測方法。

背景技術：

隨著武器裝備系統複雜性的不斷提高，對測試可靠性要求日益提高，越來越多的測試系統開始由傳統的單機模式進化為二重冗餘甚至多重冗餘模式。而在冗餘模式下，主機與從機均需周期性的對自身的健康狀態進行檢測並分析，當主機在運行過程中出現故障，即主機健康狀態遜於從機時，則立即進行主從切換。

傳統的故障檢測方式大多通過專用的傳感器配合對應的採集模塊實現，該模式具有易於實現，邏輯簡單的優點，但在如運載火箭地面自動化測試等測控任務需求較複雜，設備故障模式龐雜的場合下，各類故障模式間的耦合程度較高，且不便於根據故障模式進行擴展。

技術實現要素：

本發明的目的在於運載火箭地面設備故障檢測存在的上述缺陷，提出了一種基於WMI的故障檢測分析及狀態預測方法，該方法採集各設備上傳的監測參數，並進行趨勢預測；與預設的兩級故障門限(報警門限及切換門限)進行對比，從而對每種故障模式的健康與否/嚴酷等級給出綜合判斷。

為了實現上述目的，本發明提出了一種基於WMI的故障檢測分析及狀態預測方法，所述方法包括：通過Windows系統內部的WMI接口，周期性檢測主機的各設備的監測狀態值，並根據危害程度為每一類故障模式設置兩道檢測門限：報警門限和切換門限；當監測狀態值大於報警門限而未超過切換門限時，利用最小二乘法對該設備的下個周期的故障趨勢進行預測；當監測狀態值或預測值大於切換門限時，輸出主從切換信息。

上述技術方案中，所述方法具體包括：

步驟1)通過Windows系統內部的WMI接口，周期性檢測主機計算機的各設備具體參數值；

步驟2)判斷各參數值是否超過告警門限，如果存在一個及以上的參數值超過告警門限，輸出報警信息，轉入步驟3)，否則，轉入步驟1)；

步驟3)判斷參數值是否超過切換門限，如果存在一個及以上的參數值超過切換門限，轉入步驟7)；否則，輸出報警信息，轉入步驟4)；

步驟4)採集超過報警門限而未超過切換門限的設備的若干個採樣點，利用最小二乘法進行擬合出直線方程，計算出下一個時刻該設備的參數值；

步驟5)判斷預測出的參數值是否大於切換門限，如果判斷結果是肯定的，轉入步驟7)；否則，轉入步驟6)；

步驟6)根據擬合出的直線方程判斷是否有大於切換門限的趨勢，如果判斷結果是肯定，轉入步驟7)，否則，轉入步驟1)；

步驟7)輸出主從切換信息。

上述技術方案中，所述故障模式包括：CPU佔用率、CPU溫度、硬碟剩餘空間和硬碟溫度。

本發明的優勢在於：

本發明公開了一種基於WMI(Windows Management Instrumentation)的故障檢測分析及狀態預測方法，通過Windows系統內部的WMI接口，周期性檢測計算機的各類常見故障模式及設備健康狀態(如CPU佔用率、CPU溫度、硬碟剩餘空間、硬碟溫度等)，並根據危害程度的嚴重與否為每一類故障模式設置兩道檢測門限，當故障源越過第一級門限後，結合最小二乘法對未來數個周期內故障變化趨勢進行預測，以幫助用於預測故障源未來發展的趨勢結果，採取有效的安全防護措施，有效避免了因放任故障源肆意發展而對設備造成的不可挽回的損傷，且顯著降低了系統的虛警率。

附圖說明

圖1為本發明故障檢測插件與故障監測平臺接口關係圖；

圖2為本發明的基於WMI的故障檢測分析及狀態預測方法流程圖；

圖3為本發明故障趨勢預測方法原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

如圖1所示，每個故障檢測插件對應一種故障模式，故障監測平臺周期性獲取監測的具體參數值，與表1中的報警門限/切換門限進行對比：

表1

對於表1中列出的故障，當所監測的參數超過報警門限後，系統通過網絡向後端指揮中心報警，由後端根據當前情況判斷是否需要發布手動切換命令，另一方面，故障監測平臺會會根據該參數越過門限前後時刻的5個採樣點分析其趨勢：若判斷結果為該參數有繼續增長，進而突破切換門限的可能，則再次向後端進行報警；若判斷該參數趨於穩定工作狀態，則不報警，返回正常的監測狀態，從而通過兩級門限的機制降低虛警概率，只有當該參數已越過切換門限或者接收到後端傳來的手動切換命令後，系統才進行主從切換，其工作流程如圖2所示。

圖3為本發明故障趨勢預測方法原理示意圖，採用最小二乘法實現對嚴重故障的預測與分析，以某監測參數為例，P0為該參數的切換門限，在T1到T2過程中，兩次故障檢測的結果，預測到T0時會超過切換門限P0，系統通過多次擬合，會在T0之前完成切換，有限降低虛警的概率，提高預測的精度。