一种核电厂信息系统健康监测与故障定位系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及故障诊断技术领域，具体公开了一种核电厂信息系统健康监测与故障定位系统及方法。该系统包括底层数据采集模块、诊断模型训练模块以及异常诊断模块，其中，所述底层数据采集模块与所述诊断模型训练模块相连接，并为所述诊断模型训练模块提供不同时间段的核电厂信息系统的训练数据；所述诊断模型训练模块可运行诊断模型，并可实时监测核电厂信息系统的被监测数据，并在参数异常数据时，传输至与诊断模型训练模块相连接的异常诊断模块进行异常状态反馈。本发明专利技术能够利用故障诊断模型获得更贴近系统的实际运行情况，适用于核电信息系统的实际运行状态和管理，能够快速定位故障，缩短故障响应时间，有效提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种核电厂信息系统健康监测与故障定位系统及方法
本专利技术属于故障诊断
，具体涉及一种核电厂信息系统健康监测与故障定位系统及方法。
技术介绍
随着核电厂信息化建设不断发展，信息系统日常运维工作越来越复杂。用户使用的仅仅是应用系统本身，但支持应用系统运行的还有操作系统、数据库、网络环境、中间件等部分。一旦系统出现故障，靠人力进行故障诊断时间成本太高。而如果采用机器学习技术，由计算机判断故障源，或将故障源范围进行缩小，这将大大提高诊断的效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种核电厂信息系统健康监测与故障定位系统及方法，解决核电厂信息系统故障诊断时间成本高、故障源难以确定的问题。本专利技术的技术方案如下：一种核电厂信息系统健康监测与故障定位系统，该系统包括底层数据采集模块、诊断模型训练模块以及异常诊断模块，其中，所述底层数据采集模块与所述诊断模型训练模块相连接，并为所述诊断模型训练模块提供不同时间段的核电厂信息系统的训练数据；所述诊断模型训练模块可运行诊断模型，并可实时监测核电厂信息系统的被监测数据，并在参数异常数据时，传输至与诊断模型训练模块相连接的异常诊断模块进行异常状态反馈。所述诊断模型训练模块中运行的诊断模型是将底层数据采集模块所采集的被监测系统数据，通过PCA主元分析法和隔离森林算法进行计算建模，并结合被监测系统技术指标所形成的。所述诊断模型训练模块在完成训练后，从底层数据采集模块获得的被监测数据实时输入至诊断模型进行对比，并在一段时间内数据超过阈值，则判定为系统异常。所述异常诊断模块还连接有预警反馈模块，所述预警反馈模块可将异常诊断模块监测识别的异常参数信息反馈推送至相应的处理系统和管理人员。一种核电厂信息系统健康监测与故障定位方法，该方法包括：S1、确定核电厂信息系统所需监测的信息及参数；S2、对核电厂信息系统诊断模型进行训练；S2.1、选择进行诊断模型训练的数据；S2.2、建立核电信息系统的故障诊断模型；将采集到的不同时间段训练数据，利用PCA主元分析法对其进行降维处理，并采用隔离森林算法构建模型，并结合核电厂信息系统的技术指标，获得故障诊断模型；S3、实时监测核电厂信息系统数据，利用故障诊断模型监测系统异常。所述实时监测核电厂信息系统数据，利用故障诊断模型监测系统异常的步骤进一步包括：实时监测核电厂信息系统数据，并将被监测运行的各项数据代入相应时间段的故障诊断模型进行匹配；若某项或某几项参数联系一段时间超出阈值，则判断被监测系统出现异常。所述利用故障诊断模型监测系统异常后还进一步包括将异常参数传输至系统前台，并发出预警信息的步骤。所述核电厂信息系统所需监测的信息及参数具体包括：确定需要监测的信息系统服务器信息，包括服务器名称、服务器IP等，并选择需要监测的参数项；确定需要监测的信息系统数据库信息，包括数据库主机名、端口号、用户名及密码，并选择相应的检测参数项；确定服务器上需要监测的web服务器信息，并选择相应监测的参数项。所述诊断模型训练的数据具体包括；根据被监测系统的使用情况，选取不同时间段的核电厂信息数据作为不同时间段诊断模型训练数据；其中，数据的旋转包括CPU、内存、磁盘、网络、进程、数据库用户连接、用户进程、数据库会话、数据库执行SQL、数据库日志文件、web容器、项目信息、线程池、JVM参数数据。本专利技术的显著效果在于：本专利技术所述的一种核电厂信息系统健康监测与故障定位系统及方法，能够利用故障诊断模型获得更贴近系统的实际运行情况，适用于核电信息系统的实际运行状态和管理，能够快速定位故障，缩短故障响应时间，有效提高工作效率。附图说明图1为本专利技术所述的一种核电厂信息系统健康监测与故障定位系统示意图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，一种核电厂信息系统健康监测与故障定位系统，该系统包括底层数据采集模块、诊断模型训练模块、异常诊断模块以及预警反馈模块，其中底层数据采集模块与诊断模型训练模块相连接，并利用底层数据采集模块采集核电厂信息系统中操作系统、数据库以及web服务器上的数据，并将采集的数据传输至诊断模型训练模块进行诊断模型训练；底层数据采集模块所采集的数据包括CPU、内存、磁盘、数据库会话、数据库SQL、web容器、JVM等多个维度的数据；诊断模型训练模块为按时段训练模块，例如，在每个设定的时间段抽取到的前2000条数据作为计算样板，利用PCA主元分析法和隔离森林算法进行计算，并根据现有的核电信息系统技术指标生成诊断模型；异常诊断模块与诊断模块训练模块相连接，用于判断核电厂信息系统是否发生异常，具体是在诊断模型训练模块中的诊断模型训练完成后，将每秒从底层数据采集模块获取的数据输入至诊断模型进行对比，若连续一段时间内的数据均超过了阈值，例如，连续3秒内的数据超出了阈值，则判断核电厂信息系统发生异常，并将异常参数等异常信息提交至系统前台，并利用与异常诊断模块相连接的预警反馈模块发出预警信息，并推送给相应的系统及管理人员，例如，系统诊断出异常后，通过异常诊断模块将异常信息以短信形式推送给对应系统运维人员。一种核电厂信息系统健康监测与故障定位方法，该方法具体包括：步骤1、确定核电厂信息系统所需监测的信息及参数；确定需要监测的信息系统服务器信息，包括服务器名称、服务器IP等，并选择需要监测的参数项；确定需要监测的信息系统数据库信息，包括数据库主机名、端口号、用户名及密码，并选择相应的检测参数项；确定服务器上需要监测的web服务器信息，并选择相应监测的参数项；步骤2、对核电厂信息系统诊断模型进行训练；步骤2.1、选择进行诊断模型训练的数据；根据被监测系统的使用情况，选取不同时间段的核电厂信息数据作为不同时间段诊断模型训练数据；其中，数据的旋转包括CPU、内存、磁盘、网络、进程、数据库用户连接、用户进程、数据库会话、数据库执行SQL、数据库日志文件、web容器、项目信息、线程池、JVM等参数数据；步骤2.2、建立核电信息系统的故障诊断模型；将采集到的不同时间段训练数据，利用PCA主元分析法对其进行降维处理，并采用隔离森林算法构建模型，并结合核电厂信息系统的技术指标，获得故障诊断模型；步骤3、实时监测核电厂信息系统数据，利用故障诊断模型监测系统异常；步骤3.1、实时监测核电厂信息系统数据，并将被监测运行的各项数据代入相应时间段的故障诊断模型进行匹配；步骤3.2、若某项或某几项参数联系一段时间超出阈值，则判断被监测系统出现异常；若某项或某几项参数连续3秒超出阈值时，则判断被监测系统出现异常；步骤3.3、将异常参数传输至系统前台，并发出预警信息。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核电厂信息系统健康监测与故障定位系统，其特征在于，该系统包括底层数据采集模块、诊断模型训练模块以及异常诊断模块，其中，所述底层数据采集模块与所述诊断模型训练模块相连接，并为所述诊断模型训练模块提供不同时间段的核电厂信息系统的训练数据；所述诊断模型训练模块可运行诊断模型，并可实时监测核电厂信息系统的被监测数据，并在参数异常数据时，传输至与诊断模型训练模块相连接的异常诊断模块进行异常状态反馈。/n

【技术特征摘要】
1.一种核电厂信息系统健康监测与故障定位系统，其特征在于，该系统包括底层数据采集模块、诊断模型训练模块以及异常诊断模块，其中，所述底层数据采集模块与所述诊断模型训练模块相连接，并为所述诊断模型训练模块提供不同时间段的核电厂信息系统的训练数据；所述诊断模型训练模块可运行诊断模型，并可实时监测核电厂信息系统的被监测数据，并在参数异常数据时，传输至与诊断模型训练模块相连接的异常诊断模块进行异常状态反馈。


2.根据权利要求1所述的一种核电厂信息系统健康监测与故障定位系统，其特征在于，所述诊断模型训练模块中运行的诊断模型是将底层数据采集模块所采集的被监测系统数据，通过PCA主元分析法和隔离森林算法进行计算建模，并结合被监测系统技术指标所形成的。


3.根据权利要求1所述的一种核电厂信息系统健康监测与故障定位系统，其特征在于，所述诊断模型训练模块在完成训练后，从底层数据采集模块获得的被监测数据实时输入至诊断模型进行对比，并在一段时间内数据超过阈值，则判定为系统异常。


4.根据权利要求1所述的一种核电厂信息系统健康监测与故障定位系统，其特征在于，所述异常诊断模块还连接有预警反馈模块，所述预警反馈模块可将异常诊断模块监测识别的异常参数信息反馈推送至相应的处理系统和管理人员。


5.一种核电厂信息系统健康监测与故障定位方法，其特征在于，该方法包括：
S1、确定核电厂信息系统所需监测的信息及参数；
S2、对核电厂信息系统诊断模型进行训练；
S2.1、选择进行诊断模型训练的数据；
S2.2、建立核电信息系统的故障诊断模型；
将采集到的不同时间段训练数据，利用PCA主元分析法对其进行降维处理，并采用隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：张逍，白喆，曹中才，王贝贝，黄萍，邹源浩，姚祥英，方磊，任宇阳，李杰，
申请(专利权)人：核动力运行研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42