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基于DCS实时信息的智能故障诊断系统的研究与设计

作　者: 王益玲
导　师: 赵英凯
学　校: 南京工业大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 智能故障诊断远程故障诊断知识发现专家系统知识库
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 203次
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内容摘要

随着现代工业及科学技术的迅速发展，设备与系统日趋大型化、高速化、自动化和智能化，这些大型复杂系统，造价十分昂贵，一旦发生运行事故，就会造成极大的经济损失，因此对系统的运行状态进行检测与诊断即故障诊断技术得到广泛的研究和关注。近年来，为了满足复杂系统的诊断要求，随着计算机及人工智能的发展，诊断技术进入以知识处理为核心，信号处理、建模处理与知识处理相融合的第三发展阶段——智能故障诊断阶段。同时，随着Web技术、现代通讯技术、故障诊断技术以及网络基础设施的快速发展，使得远程故障诊断成为可能。它主要是在企业的关键设备处设置检测点，采集设备状态信息，并在技术力量较强的科研单位建立故障诊断中心对设备进行分析诊断的一种新兴技术。本文首先在第1章绪论中对智能故障诊断技术做了总体的介绍；然后介绍了课题的来源和背景情况，并对诊断技术的发展和国内外的研究情况做了概述；最后简单介绍了论文的主要工作。在第2章中，详细介绍了智能故障诊断的研究方法，讨论了智能故障诊断系统的发展趋势以及系统的一般结构，并且提出了远程故障诊断系统的技术基础知识。在第3章中，主要介绍了诊断知识发现的理论基础，包括获取方法以及知识的表示方法，总结了诊断知识的不确定问题。在第4章，在总体介绍了炼油厂在线故障诊断与事故预报系统的基础上，以Intemor为开发平台，详细介绍了系统的软件结构图，重点介绍了专家系统知识库的构建和尤里卡加氢装置在线预估模块的开发。在第5章介绍了基于数理统计和关联规则综合考虑的知识发现方法，仿真实现基于高速旋转实验平台的知识发现实例。仿真结果表明，该方法是可行的、有效的。最后在第6章中对全文做了总结，并且总结了做取得的技术成果。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第1章绪论  9-15
  1.1 引言  9-10
  1.2 课题概述  10-14
    1.2.1 课题来源  10
    1.2.2 课题背景  10-12
    1.2.3 诊断技术的发展  12
    1.2.4 国内外研究现状  12-14
  1.3 论文的主要工作  14-15
第2章智能故障诊断技术基础  15-33
  2.1 引言  15-19
    2.1.1 故障及故障诊断  15-17
    2.1.2 智能故障诊断系统  17-19
  2.2 智能故障诊断技术的研究方法  19-24
    2.2.1 基于模型的智能故障诊断方法  19-23
      2.2.1.1 基于状态估计的智能故障诊断方法  19-21
      2.2.1.2 基于参数估计的智能故障诊断方法  21
      2.2.1.3 基于故障函数在线逼近的智能故障诊断方法  21-22
      2.2.1.4 基于鲁棒性的智能故障诊断方法  22-23
    2.2.2 基于无模型的智能故障诊断方法  23-24
  2.3 智能故障诊断系统的发展趋势  24-26
    2.3.1 集成型智能故障诊断系统  24
    2.3.2 基于机器学习的智能故障诊断系统  24
    2.3.3 由单机诊断到远程分布式全系统智能诊断  24-25
    2.3.4 神经网络智能诊断系统  25-26
    2.3.5 数据库技术与人工智能技术相互渗透  26
  2.4 智能故障诊断系统的一般结构  26-28
    2.4.1 引言  26-27
    2.4.2 智能故障诊断系统的功能特点  27-28
  2.5 远程故障诊断(RD)的技术基础  28-33
    2.5.1 引言  28-29
    2.5.2 远程故障诊断系统(RDS)的一般结构  29-30
    2.5.3 远程故障诊断的工作原理  30-31
    2.5.4 远程故障诊断的一般模式  31-33
第3章诊断知识的发现与表示  33-50
  3.1 概述  33-38
    3.1.1 知识、知识表示与知识发现  34-37
    3.1.2 诊断知识的分类  37-38
  3.2 故障诊断系统中知识发现的方法  38-42
    3.2.1 知识发现是建造专家系统的“瓶颈”  38-39
    3.2.2 知识发现的主要方法  39-41
    3.2.3 智能故障诊断系统中知识发现的一般模型  41-42
  3.3 智能故障诊断系统中知识的表示方法  42-45
    3.3.1 传统的知识表示方法  42-43
    3.3.2 智能故障诊断系统中知识的表示方法  43-45
  3.4 智能故障诊断系统中的不确定性问题  45-48
    3.4.1 诊断系统中不确定性的分析  46-48
    3.4.2 不确定性知识表示  48
    3.4.3 不确定性的推理  48
  3.5 知识发现技术的国内外研究现状  48-50
第4章炼油厂在线故障诊断与事故预报系统的设计与实现  50-68
  4.1 概述  50-52
  4.2 系统的结构图  52-53
  4.3 智能故障诊断系统与现场PHD接口的实现  53-55
  4.4 在线操作手册的制作  55-56
  4.5 诊断知识库(专家系统)的设计与实现  56-60
    4.5.1 专家知识的获取、发现  57
    4.5.2 知识的表示  57-58
    4.5.3 知识库开发实例  58-60
  4.6 运行指标考核模块的设计与开发  60-61
  4.7 尤里卡加氢装置在线预估模块的设计实例  61-65
    4.7.1 输入输出节点的选取  62
    4.7.2 实时数据的获取与处理  62-63
    4.7.3 神经网络结构的选择  63-65
    4.7.4 在线运行结果  65
  4.8 基于B／S模式远程故障诊断的实现  65-67
  4.9 系统评价  67-68
第5章知识发现实例  68-76
  5.1 引言  68
  5.2 基于高速机械旋转实验平台的知识获取实例  68-72
    5.2.1 数理统计和关联规则的理论基础  68-69
    5.2.2 知识发现方法的设计实现  69-72
  5.3 仿真结果分析和检验  72-73
  5.4 结论  73-76
第6章结束语  76-78
参考文献  78-83
附录  83-84
致谢  84

基于DCS实时信息的智能故障诊断系统的研究与设计

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