基于动态故障树的故障检测系统的设计与实现

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在大型复杂系统使用和保障过程中,越早发现系统中潜在的问题并解决,带来了损失就越小。目前在复杂分布式系统维修保障中,由于缺乏有效的理论方法支撑,过度依赖分析师的经验,无法完全覆盖系统中的一些突发、不可预见的情况,加大了系统故障检测和排除的难度。随着系统的日益复杂,传统的方式已难以满足维修保障的需要,因此需要引入一种符合复杂分布式系统领域特点的方法,并基于此建立一套相应的系统和工具,以满足复杂分布式系统未来保障的需要。故障树FTA(Fault Tree Analysis)是系统可靠性、安全性分析的重要方法。基于故障树原理的分析与建模技术逐渐成为系统故障分析的重要手段和工具。对于水声系统这种复杂系统而言,其故障模型的正确性和一致性往往难以得到保证,需要通过形式化的方法结合自动推理实现正确性验证,原有故障树已无法描述某些不断出现的新的或隐藏的系统故障。为了描述复杂分布式系统故障中的先后顺序和功能相关性,本文引入了动态故障树技术,用以描述复杂分布式系统故障之间内在关联关系、时序关系,并基于动态故障树的模型,设计并实现基于动态故障树的可视化建模工具。为了实现对故障知识经验的有效积累和共享,满足不同型号之间故障知识复用,本文基于动态故障树模型,引入XML技术描述动态故障模型的核心元素及语义,通过定义故障树的XML Schema,支持对故障模型的保存、读取和复用。最后,基于本文提出的动态故障树技术与动态与故障树可视化描述技术,设计与实现了基于动态故障树的复杂分布式系统故障检测系统,实现了对故障树的可视化建模、存储、读取,有效提高了复杂分布式系统故障建模和故障知识积累,满足复杂分布式系统维修保障的需要。
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