基于故障树的专家系统在起重机运行机构故障诊断中的应用
起重机电气故障诊断专家系统的研究
起重机电气故障诊断专家系统的研究摘要：以运动控制器和传感器技术为主构成电气故障诊断系统，对汽车起重机电气控制系统进行故障监控和安全保护，以节省电气系统的故障检修时间，保证起重机的正常与安全生产。
关键词：故障诊断起重机故障树汽车起重机的种类很多,而每种车型又由许多机构和系统组成,在机械工作时,这些机构和系统都按照一定的规律工作,互相联系,密切配合,以保证机械处于良好的技术状态[1]。
由于起重机的电气系统大都属于分立、有触点元件的弱电控制。
对于大型工程机械来说,对于电气线路有一定的要求,同时工作环境恶劣、工况复杂、操作频繁也容易导致电气线路的故障。
因而在生产运行过程中,电气系统常会出现各种各样的故障和问题,而操作司机和维修人员一量遇到故障,往往是到处寻找,逐点排查,既费工费时,又延误生产,有的故障隐患如不及时排除,还会引发安全事故。
为了保证工程机械的操作安全性以及稳定性,本文结合实际需求,对电气故障进行检测,达到及时发现故障,提出故障的处理指导意见,及时指导维修对故障进行处理的目的。
电气的故障检测与诊断是一门新技术,随着现代化进程的不断发展,对于起重机的性能要求更加严格,结合起重机开机故障率较高,电气控制方面的重要性方面考虑,结合故障树理论对起重机故障诊断系统进行开发设计,达到对起重机电磁阀、传感器等重要元器件进行检测的目的。
1 故障诊断原理根据汽车的工作要求和故障情况,电气故障诊断系统应能对其电气控制系统的重要部位及回路进行监控,若发生故障,立即报警,并显示故障位置,以及时检修,防止重大事故的发生,并迅速恢复生产。
本论文采用故障树和专家系统来对电气进行故障检测。
故障树分析法把系统某一故障作为顶事件,把这一故障的各种直接原因作为中间事件,找出中间事件的下一级中间事件,直至得到不能分解的底事件或不必分解的未究事件为止。
用适当的逻辑门把全部事件联结起来,便得到被称为“故障树”的树状图。
求出故障树的最小割集,可得引起顶事件发生的若干故障模式;找出故障树的底事件结构重要度,可知底事件对顶事件的影响程度;计算顶事件失效概率,可预测系统的设计可靠性,如图1所示。
故障树分析法在汽车起重机液压系统故障诊断中的应用
故障树分析法在汽车起重机液压系统故障诊断中的应用作者：白雪松来源：《进出口经理人》2017年第09期摘要：液压系统是汽车起重机的重要部分，其故障在汽车起重机全部故障中占有很大比例。
而且液压系统结构复杂，其故障隐蔽性强、因果关系复杂、易受随机性因素影响、失效分布较分散，故障诊断难度大。
因此，应用故障树分析法对汽车起重机液压系统的典型故障进行分析研究具有很重要的现实意义。
关键词：故障树分析法；汽车；起重机；液压系统故障树分析法是一种将系统故障形成的原因由总体至部分按树状逐级细化的分析方法，常用它对复杂系统进行故障诊断。
故障树分析的目的在于寻找导致顶事件发生的原因和原因组合，识别导致事件发生的所有故障模式，也就是求出故障树的全部最小割集。
在汽车起重机液压系统故障诊断中，应用故障树分析法，能够提高故障诊断效率，并及时对故障进行控制，保证汽车可以安全行驶。
一、故障树分析法的特点其一，故障树是以逻辑图的形式存在，所以需要通过计算机对其进行分析；其二，故障树来分析汽车液压系统故障首先就要建立故障树，在建立的过程中存在一定难度，工作量比较大；其三，建立故障树的过程中，需要运用逻辑运算，这一环节极易出现错误，很有可能出现故障漏记的情况，而且分析人员的研究范围不同，其结论可信度也是不相同的；其四，这一方法能够对汽车液压系统进行定性和定量分析，其中故障树分析法不仅能对系统故障进行定性分析，而且也能进行定量分析，其中定量分析需要做好零部件故障概率统计工作。
二、建树的一般步骤和方法建树的一般步骤具体如下：首先，尽可能多的收集所需资料，选择顶事件；其次，建立故障树，一般情况下，那些大型系统故障树需要利用计算机建树，而小型的故障树由人工完成即可；最后，对故障树进行简化。
在建树前应根据分析目的，明确定义所分析的系统和其它系统（包括人和环境）的接口，同时给定一些必要的合理假设（如对一些设备故障做出安全的保守假设，暂不考虑人为故障等），从而由真实系统图得到一个主要逻辑关系等效的简化系统图。
基于故障树分析法的汽车起重机液压系统故障诊断研究
基于故障树分析法的汽车起重机液压系统故障诊断研究发表时间：2018-03-07T14:11:23.740Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第29期作者：魏坤[导读] 专家系统应用于解决液压系统的故障诊断问题，是液压系统的故障诊断发展的必然趋势。
神华准能维修中心内蒙古鄂尔多斯市 010300摘要：以汽车起重机液压系统故障诊断的特点，建立了汽车起重机液压故障诊断专家系统。
并以汽车起重机常见故障为例建立了相应的故障树模型，完成了基于专家规则表示与模糊表示下知识数据库的构建与推理机的实现。
解决了传统专家系统知识获取困难的问题；运用模糊神经网络的自学机制，保证知识库的完整性和正确性；实现了对汽车起重机液压系统的故障诊断内容的不断的更新和扩充，并及时将已发生及预测到的的故障写入数据库中，提高了查找故障的准确率及效率，有利于预防和控制汽车起重机液压系统的故障。
关键词：汽车起重机；故障诊断；专家系统；故障树液压系统是汽车起重机的重要组成部分，液压系统故障是汽车起重机发生故障的主要原因。
液压系统的故障主要来源于油污染、泄漏、磨损等，其故障具有多发性、不确定性和隐蔽性的特点，往往多种故障交叉出现给液压系统的故障诊断带来很大难度。
专家系统是一个智能计算机程序，利用从实践和专家得到的故障诊断知识和基于一定规则下的推理过程方便快捷的解决一些需要大量专家才能解决的问题。
专家系统应用于解决液压系统的故障诊断问题，是液压系统的故障诊断发展的必然趋势。
一、汽车起重机液压系统故障分析汽车起重机液压系统是一个非常复杂的系统，在使用过程中容易产生故障的部位是支腿收放回路、液压转向系统、能源回路、起升回路、吊臂伸缩回路和变幅回路。
支腿收放回路是一个非常重要的、关键的回路，该回路经常出现的一种故障是虽然放下前、后支腿，但车体支不起来，另一种故障是车体前后方倾斜，该类故障一旦出现将导致汽车起重机无法工作；能源回路常出现的故障有油泵不转、油箱没油、滤油器堵塞等；液压转向系统常出现的故障是回转时车体倾斜、回转时速度变慢；起升回路易出现的故障是吊钩升不上去，吊不起重物或者吊钩下不来，吊起的重物悬在空中；吊臂伸缩回路易出现的故障是臂梁不能伸出、臂梁不能缩回、臂梁缩回时不平稳；变幅回路易出现的故障有不能增幅、不能减幅和减幅时不平稳等。
基于故障树的数控机床故障诊断系统
基于故障树的数控机床故障诊断系统作者：杨曾芳吕希胜来源：《科技创新导报》2012年第18期摘要:数控机床的故障诊断不及时不准确,会给制造企业带来巨大的经济损失,因此,数控机床的故障诊断与维护一直是制造业研究的热点之一。
本文在分析数控机床特点的基础上,运用故障树分析法建立数控机床主要部位的故障树模型,依据此模型开发了一套基于故障树的故障诊断系统,该系统具有诊断速度快、诊断结果准确率高的特点,有效实现了数控机床故障的智能分析诊断。
关键词:故障树数控机床故障诊断中图分类号:TP315 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)06(c)-0068-021 引言随着工厂自动化程度的提高,数控机床已经成生产线上的关键设备,如果出现故障但维修不及时,往往会波及到整个生产过程,长时间停机将会造成巨大的经济损失[1]。
然而不管生产设备的可靠性有多高,其发生故障是不可避免的,因此提前进行诊断以及在发生故障后能及时进行维修,对于企业来说是非常有意义的。
数控机床是由主机、数控装置、驱动装置、辅助装置等多个子系统构成的复杂机电系统,其故障产生的原因往往比较复杂[2]。
由于数据机床的故障既有机械故障,又有电气故障,还有液压故障,故障种类多,故障级别也不同,因此,有必要采用故障树分析法对数控机床故障进行分析,按层级建立故障树,并以此作为专家系统的知识获取,能有效建立基于规则的故障诊断系统。
2 故障树的建立和分析2.1 故障树分析法故障树分析法采用逻辑方法,形象的进行故障分析,具有简单明了、思路清晰、逻辑性强等特点。
可做定性分析、定量分析。
体现了系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性,是安全系统工程主要的分析方法。
将系统级的故障现象(顶事件)与最基本的故障原因(底事件)之间的内在关系表示成树形的网络图,逐层之间由数字逻辑关系构成。
它通常把系统的故障状态称为顶事件,通过树状结构搜索,然后找出系统故障和导致系统故障的诸多原因之间的逻辑关系。
故障树分析法在工程机械维修中的应用
故障树分析法在工程机械维修中的应用【摘要】故障树分析法在工程机械维修中是一种重要的分析工具，通过对设备可能出现的故障进行系统性的分析和建模，有助于快速准确地定位问题并提出有效解决方案。
本文首先介绍了工程机械维修的重要性和故障树分析法的概述，然后详细探讨了故障树分析法在工程机械维修中的原理和步骤，以及建立故障树的方法。
接着分析了故障树分析法在实际应用中的优势和局限性，最后探讨了故障树分析法在工程机械维修中的价值、未来发展方向和总结。
通过本文的阐述，读者可以更深入地了解故障树分析法在工程机械维修中的应用价值，为提高维修效率和降低维修成本提供参考。
【关键词】关键词：工程机械维修、故障树分析法、原理、步骤、建立方法、实际应用、优势、局限性、价值、未来发展、总结。
1. 引言1.1 工程机械维修的重要性工程机械维修是保障机械设备正常运转和延长设备使用寿命的重要环节。
工程机械在施工现场的作用不可替代，因此一旦发生故障，将会造成生产线的停滞和项目延期，进而影响企业的经济效益和声誉。
工程机械设备通常在恶劣环境下工作，如高温、高湿、粉尘等，容易受到外部环境的影响导致故障频发。
对工程机械设备进行定期维护和及时修复故障显得尤为重要。
工程机械维修的重要性体现在以下几个方面：及时维修可以减少故障对生产造成的影响，保障生产进程的顺利进行。
定期维护可以延长机械设备的使用寿命，降低企业的运营成本。
良好的维护工作还可以提高设备的工作效率和安全性，保障操作人员的工作安全。
工程机械维修在现代工程建设中扮演着不可或缺的角色，其重要性不言而喻。
1.2 故障树分析法的概述故障树分析法（FTA）是一种通过逻辑推理来分析系统可能发生故障的方法。
它是一种系统性分析方法，旨在找出系统中可能导致故障的所有可能组合，并通过结构化的分析方法来识别和评估这些组合的重要性。
故障树分析法可帮助工程师确定系统中可能出现的故障模式，从而提前采取预防措施或及时修复问题。
故障树分析法在门式起重机维修中的应用
故障树分析法在门式起重机维修中的应用本文对故障树分析法的基本情况进行概述，对门式起重机维修中构建故障树结构情况实行研究，对门式起重机维修中如何运用故障树分析法加以探讨，旨在合理应用并发挥出故障树分析法的最大作用，及时发现门式起重机存在的故障问题、及时维修起重机，促使起重机能安全、稳定运行。
标签：故障树分析法;门式起重机;维修;应用社会经济的快速发展下，起重机能够长时间作业、体积越来越大，这也使得起重机的工作量不断加大，更加容易发生故障问题。
为避免引发门式起重机故障问题，可使用故障树分析方法处理，于明确产生故障的基本原因后，构建故障树系统结构，从而采用针对性措施处理起重机故障问题。
一、故障树分析法的基本概述（一）故障树分析法的主要特点采取故障树分析方法可明确问题、简化内容，并且层次性较强，能有针对性的分析对象，所以当前被广泛应用在门式起重机维修中。
使用故障树结构分析故障问题，能以抽象思维表现层次、将复杂的事物简单化，同时通过故障树结构能够陈列分析体系所有项目，然后以树状的结构展示出来，故此可以确保条理的清晰性。
值得一提的是，故障树能对特定故障系统加以分析，逐层分析树形的基本结构，从而梳理系统中存在的故障问题，在此之后对故障成因加以分析，有策略的处理起重机故障问题。
（二）故障树分析的主要原理通过故障树结构分析故障时，需对分析对象加以了解、选择事件故障树加以定性分析、定量分析，再计算故障发生概率。
如果为故障发生概率较大情况，说明为薄弱环节需要编制相应的处理对策。
故障分析法应用于大型机械设备中，不但能对机械系统安全、是否稳定加以评估，而且能够将系统故障、不同部件联系起来，加强对故障的分析。
二、门式起重机维修中构建故障树结构情况的研究构建故障树结构前，应明确评估目标——机械系统是否安全、稳定，然后对评估目标进行分析，将大的评估目标细化成不同的子目标，比如说：机械系统工作原理、系统部件构成、系统控制等子目标。
基于故障树分析法的数控机床故障诊断
基于故障树分析法的数控机床故障诊断【摘要】故障树分析法可进行数控机床故障分析，寻找故障点和分析故障原因，是一种相当有效的数控机床故障诊断方法。
【关键词】数控机床；故障树；诊断数控机床是指应用了数控技术对其加工过程进行自动控制的机床，伴随着中国制造业的快速发展，数控机床已经广泛应用于几乎所有的制造行业。
为了提高生产效率，其中之一就是要提高机床有效度，即当机床出现故障时，就要采取科学合理的方法找出故障点并排除故障，减少故障时间。
故障树分析（Fault Tree Analysis，FTA）可进行故障分析，寻找故障点和分析故障原因，是一种相当有效的数控机床故障诊断方法。
1故障树分析法故障树分析法是一种由果到因的演绎分析方法，它是基于故障的层次特性及故障成因和后果的关系，将系统故障形成的原因由总体至部件按树枝状逐级细化的分析方法。
1.1故障树定义故障树分析中，把所研究系统最不希望发生的故障状态作为故障分析的目标，这个最不希望发生的系统故障事件称为顶事件。
然后找出直接导致这一故障发生的全部因素，它可能是部件中硬件失效、人为差错、环境因素以及其它有关事件，把它们作为第二级。
再找出造成第二级事件发生的全部直接因素作为第三级，如此逐级展开，一直追溯到那些不能再展开或毋需再深究的最基本的故障事件为止。
这些不能再展开或毋需再深究的最基本的故障事件称为底事件，而介于顶事件和底事件之间的其它故障事件称为中间事件。
把顶事件、中间事件和底事件用适当的逻辑门自上而下逐级连接起来所构成的逻辑结构图就是故障树。
1.2建立故障树的步骤１）确定故障树的顶事件。
顶事件是系统级故障事件，对于数控机床故障，顶事件应满足：（1）顶事件的发生与否必须有明确的定义；（2）顶事件必须是能进一步分解的，即可以找出使顶事件发生的次级事件；（3）顶事件必须能够度量。
２）确定故障树的边界条件。
故障树边界条件应包括：（1）初始状态应指明与顶事件发生有关的部件的工作状态。
故障诊断与故障树分析方法在设备维修中的应用与实践
故障诊断与故障树分析方法在设备维修中的应用与实践在设备维修领域，故障诊断是一个至关重要的环节。
它能够帮助维修人员准确找出设备故障的根本原因，并采取相应的措施进行修复。
而故障树分析方法则是一种常用的故障诊断工具，它通过构建故障树来分析系统中可能出现的各种故障，从而找出导致设备故障的主要因素。
本文将探讨故障诊断与故障树分析方法在设备维修中的应用与实践。
一、故障诊断的重要性故障诊断是设备维修中不可或缺的一步。
通过对设备进行全面的故障诊断，可以准确地确定设备故障的原因，避免因为误判导致的不必要的维修工作，提高维修效率。
在故障诊断过程中，维修人员需要运用各种技术手段，如观察、测试、测量等，来获取有关设备故障的信息。
同时，他们还需要运用自己的经验和专业知识，对这些信息进行分析和判断，找出设备故障的根本原因。
二、故障树分析方法的基本原理故障树分析方法是一种常用的故障诊断工具。
它通过构建故障树来分析系统中可能出现的各种故障，从而找出导致设备故障的主要因素。
故障树是一种逻辑图形，它由事件、门和逻辑关系等要素组成。
在故障树中，事件表示系统中可能发生的故障，门表示事件之间的逻辑关系。
通过对故障树的分析，可以找出导致设备故障的主要因素，并确定相应的修复措施。
三、故障诊断与故障树分析方法的应用与实践1. 应用案例一：电子设备维修在电子设备维修中，故障诊断与故障树分析方法被广泛应用。
维修人员通过观察设备的工作状态、进行测试和测量等手段，获取有关设备故障的信息。
然后，他们利用故障树分析方法构建故障树，找出导致设备故障的主要因素。
最后，根据故障树的分析结果，采取相应的修复措施。
2. 应用案例二：机械设备维修在机械设备维修中，故障诊断与故障树分析方法同样发挥着重要的作用。
维修人员通过观察设备的运行状态、检查设备的各个部件等手段，获取有关设备故障的信息。
然后，他们利用故障树分析方法构建故障树，找出导致设备故障的主要因素。
最后，根据故障树的分析结果，采取相应的修复措施。
基于故障树和模糊神经网络的汽车起重机故障诊断方法[发明专利]
![基于故障树和模糊神经网络的汽车起重机故障诊断方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/b1c7bbd287c24028905fc32e.png)
专利名称：基于故障树和模糊神经网络的汽车起重机故障诊断方法
专利类型：发明专利
发明人：游张平,方建平
申请号：CN201310492933.2
申请日：20131018
公开号：CN103544389A
公开日：
20140129
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种基于故障树和模糊神经网络的汽车起重机故障诊断方法，步骤包括：1）采用演绎法建立汽车起重机顶事件故障树；2）根据故障树支路情况与经验知识确定模糊神经网络的输入、输出节点数目，建立模糊神经网络结构模型；3）根据故障树各分支中所蕴含的知识，提取训练样本，并对神经网络进行训练，建立神经网络推理计算所需的网络权值和阈值矩阵；4）利用现有汽车起重机状态监测平台上的数据，运用统计参数法中的3σ准则法确立模糊预处理所需的模糊隶属函数；5)将实测数据输入到模糊神经网络中进行计算，输出故障模式。
本发明方法避免了检测过程的盲目性与繁琐性，提高诊断准确率。
申请人：丽水学院
地址：323000 浙江省丽水市莲都区学院路1号
国籍：CN
代理机构：浙江永鼎律师事务所
代理人：张健
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故障树与案例推理在数控机床故障诊断专家系统中的应用研究
收稿日期：２ １－１－ ２ ００ １ ２ 基金项目：国家科技重大专项（０ ９ Ｘ０ ０ ４１３ ；上海市科学技术委 员会科研计划资助项 目（９ １２ ００ ２０ Ｚ ４ １—０ ） ０ ＤＺ １２ ０ ） 作者简介：朱传敏 （９ ９ ，男，副教授 ，工学博士 ，研究方向为产品设计及优化机 械Ｃ Ｄ／Ａ １６ 一） Ａ Ｃ Ｍ，高速切削加工技术等。
提 取 所 需 数 据 量 和 处理 量 较 大 ，专 家 经 验 利 用 较
１ 故障诊断专家 系统 的框架模型
１１专家系统概述 ． 专 家 系 统 内部 含 有 大 量 的某 个 领 域 专 家 水 平
的 知 识 与 经 验 ，能 够 利 用 人 类 专 家 的知 识 和 解 决
问 题 的方 法 来处 理 该 领域 问 题 ，并 对 诊 断 结 果 给
扩展 性 。
杂 多样 ，设 备 某 一 局 部 的 故 障 往 往造 成 整 个 设 备
的生 产停 顿，引发安 全隐 患和经济 损失。 因此，
对 数 控 机 床 设 备 的 故 障 诊 断 方 法 进 行 研 究 具 有 重
要 的实 际应 用价 值 。
随 着 智 能 故 障 诊 断 技 术 的 发 展 ，其 应用 领 域 越 来 越 广 泛 ，但 在 数 控 机 床 故 障诊 断 方 面 的应 用 研 究 相对 较 少 ｎ ’ ，文 献 ［］ 用 了粗 糙 集理 论 生 ３应 成 故 障诊 断 规 则 并 简 化 了不 必 要 的 属 性 ，但 规 则
少 ；文 献 【， 】 用 Ｓ ｇｎ ４５ 采 ｕｅｏ模 糊 模 型 和 神 经 网络 的方 法 对 数 控机 床 故 障 进 行诊 断 ，避 免 了专 家 经
验使用 的随意性 和诊 断的容错性 ，但对于解决复
故障树分析法在汽车故障诊断中的应用
故障树分析法在汽车故障诊断中的应用化工生产常处于易燃、易爆、有毒的生产环境中，经常会引发各类事故。
拟建的亚洲首家甲醇羰基化合成醋酐生产即属此类。
应用FTA对其进行分析，目的在于找出事故发生的基本原因事件，以便对甲醇羰基化生产醋酐采取安全措施和加强安全监控。
1故障树分析方法概述1.1故障树分析法简介故障树定性分析就是将致命性故障或灾难性危险等产生的原因由树干到树枝逐级细化，进而分析致命性故障或灾难性危险与其产生原因之间的因果关系，进而找出所有可能的风险因素。
故障树定量分析是由下至上依据底层事件发生的概率以及逻辑门关系，算出系统总事故的概率，并且还能将底层事件风险依据概率大小排序，并针对性确定风险控制措施和方案。
其一般流程为：选择顶事件+构造故障树+定性识别出导致顶事件发生的所有底层事件+定量分析计算顶事件发生概率及底事件的重要度+提出各种风险控制措施和方案。
在轨道车辆工程中，可运用故障树分析车辆已暴露的故障，进而获得影响车辆正常工作的关键要素，并进行针对性质量控制，也可以在车辆研制的初始阶段对其进行建树分析，进而确定设计中的薄弱环节，提出改进措施。
1.2故障树的建立在故障树分析中，位于故障树顶端的是故障树分析的目标和关心的结果事件，定义为“顶事件”，将所分析系统的各种故障和失效、不正常情况等定义为“故障事件”，用“成功事件”定义所分析系统各种正常状态和完好情况。
将位于顶事件与底事件之间的中问结果事件定义为中间事件。
常用的符号包括事件符号、逻辑门符号和转移符号等。
在建立故障树前，首先要对系统进行全面深入的了解。
系统的设计、制造、安装调整、使用运行、维修保养等方面的技术文件和数据资料等都要被分析和研究。
除了要考虑系统本身的因素外，还要考虑人为因素及环境因素的影响。
对系统及单元的功能和失效以及人为因素及环境因素，应给予明确的定义。
在故障树分析中，将由单元本身引起的事件称为“一次事件”，将由人的因素或环境条件引起的事件称为“二次事件”。
故障树分析法在桥式起重机维修中的应用
故障树分析法在桥式起重机维修中的应用摘要：社会经济及科技技术的快速发展使桥式起重机数量增多，实际应用范围更加广泛。
为从根本上保障桥式起重机运行期间的安全性，更好延长桥式起重机使用寿命，相关部门加大桥式起重机维修工作的关注度。
本文就基于此，对故障树分析法在桥式起重机维修中的应用进行相关概述，以期切实提升桥式起重机维修效率，保障桥式起重机稳定高效运行。
关键词：故障树分析法；桥式起重机维修；应用前言：故障树分析法主要就是通过建立起故障树模型，对桥式起重机运行期间的可靠性及安全性进行图形分析，并对故障事件的发生条件进行逻辑性推算。
通过使用故障树分析法，可对桥式起重机某故障状态进行分层分析，更好展现出桥式起重机系统与各结构之间的内在关联。
现阶段故障树分析法被广泛应用于桥式起重机的故障分析及维护方案的制定中，对切实提升桥式起重机维修效率，保障桥式起重机安全稳定运行具有重要意义。
1、故障树分析法理论研究1.1故障树分析法概念故障树分析法主要就自上向下的失效分析方式，借助布林逻辑低阶组合原理，对系统中存在的故障情况进行深入分析。
现阶段故障树分析法被经常用于建设工程安全管理过程中，通过对工程设备故障问题及失效原因的研究，制定出系统维护及降低系统故障发生几率的解决方案，对保障系统安全稳定运行具有重要意义。
同时，在故障树分析法的使用过程中，需将找寻到的系统故障原因进行整合，并就据此绘制出相应的逻辑框图，直观展现出系统故障问题及故障原因后期发生的几率，做好系统故障问题前期预控工作，切实提升系统运行期间的安全性及稳定性。
现阶段常用的故障树分析法由二十世纪七十年代美国核能委员会提出，在后期几十年间，在我国各领域得到了广泛的应用。
1.2 故障树分析法特征与其他系统故障分析方式相比，故障树分析法的特征主要体现在以下几个方面：第一，灵活性强。
借助故障树分析手段能够对系统的故障情况进行专项分析，构建起系统故障模型，更好分析出系统某结构故障对系统整体运行情况造成的不利影响。
故障树分析法在汽车起重机转向液压系统故障诊断中的应用
故障树分析法在汽车起重机转向液压系统故障诊断中的应用摘要：本文笔者利用故障树分析法介绍了汽车起重机转向液压系统故障诊断的方法。
基于汽车起重机液压转向系统的典型故障建立故障树，并根据故障树得到的最小割集，结合汽车故障诊断的基本原则，对其进行了诊断分析。
结果显示该方法非常实用并且很简单,在汽车起重机转向液压系统故障诊断中具有很好的应用价值。
关键词：故障树分析；汽车起重机转向液压系统；动力转向沉重；故障诊断1故障树分析法概述故障树分析法 (Fault Tree Analysis, 简称 FTA) ,是一种将系统故障形成的原因由总体至部分按树状逐级细化的分析方法。
因为方法简单, 概念清晰 , 容易被人们接受 , 所以它是对动态系统的设计、工厂试验或对现场设备工况状态分析的一种有效的工具。
液压系统是汽车起重机的重要部分 , 其故障在汽车起重机全部故障中占有很大比例。
而且液压系统结构复杂 , 其故障隐蔽性强、因果关系复杂、易受随机性因素影响、失效分布较分散 , 故障诊断难度大。
因此 , 应用故障树分析法对汽车起重机液压系统的典型故障进行分析研究 , 建造故障树 , 从而可以看出事件的成因与形成过程 , 方便地发现潜在的问题 , 有利于汽车起重机液压系统故障的预防、预测和控制。
2液压式动力转向装置的故障分析一般来说，汽车起重机动力转向故障与其机械转向故障的现象很相似，主要有转向沉重、行驶跑偏、回正不良、转向异响等常见故障。
下面以“动力转向沉重”为顶事件进行分析。
2.1“动力转向沉重”的故障现象装备动力转向系统的汽车在发动机、底盘（除转向系统之外）、车身、电器设备工作正常，以及路面、天气、交通状况等正常的条件下，在行驶过程中，驾驶员按照行驶需要转向时，突然或逐渐感到转动转向盘沉重费力，也即动力转向装置不助力。
但是汽车仍然能按照驾驶员的操纵实现正常的转向，也即机械转向系统的工作正常。
2.2 “动力转向沉重”的故障原因（1）辅助元件和工作介质故障。
故障树原理在故障诊断系统中的应用
收稿日期：2008-06-15作者简介：安晨亮(1978-)，男，工程师，主要从事电液系统技术研究故障树原理在故障诊断系统中的应用安晨亮(北京航天发射技术研究所，北京，100076)摘要：故障树原理是故障诊断系统的基础，但按照传统故障树及故障树分析方法直接构建故障诊断系统还存在很大限制，在深入研究某特种车液压电控系统故障诊断需求的基础上，对传统故障树原理进行了改进和完善，提供了一种故障树原理在故障诊断系统中的应用方法。
关键词：特装设备；故障树；故障诊断；液压电控系统 中图分类号：V553.1+9 文献标识码：AAn Application of Fault Tree Theory in Fault Diagnosis SystemAn Chenliang(Beijing Institute of Space Launch Technology, Beijing, 100076)Abstract: Fault Tree theory is the foundation of the fault diagnosis system, but there exists a lot of limitations in the faultdiagnosis system designed directly on the basis of traditional Fault Tree and Fault Tree analysis. In accordance with the fault diagnosis demands of the hydraulic and electric control system in some special type vehicle, the traditional Fault Tree theory are improved and an application method of Fault Tree theory in fault diagnosis system is offered.Key Words: Special equipment ；Fault tree; Fault diagnosis; Hydraulic and electric control system0 概 述随着设备的故障诊断工作日益得到重视，许多军用和民用装备都在产品中加入了不同规模的故障诊断系统，关于故障诊断的理论研究也正方兴未艾，在此过程中，包括模糊、自适应、灰箱、互相关法、虚拟诊断、神经网络乃至人工智能等理论在故障诊断系统中的应用研究大量出现，但综观已经进行工程应用的故障诊断系统，绝大部分还是以故障树理论为基础进行的构建和设计。
故障树分析法在某型架桥机故障诊断中的应用
故障树分析法在某型架桥机故障诊断中的应用以某型架桥机两主梁纵向走行不同步为研究对象，介绍了利用故障树分析法对该故障进行诊断分析的方法。
从系统故障树的建立，到故障树的定性分析，全面分析了该故障的原因，并依据故障树进行排查和诊断。
该方法简便、可靠、使用，取得了较好的效果。
标签：故障树分析；液压系统；同步故障；故障诊断1 概述1.1 故障树分析法故障树分析是系统可靠性和安全性分析的工具之一，于1961年由美国贝尔实验室开发。
它用事件符号、逻辑门符号和转移符号描述系统中各种事件之间的因果关系。
故障树分析法是把所研究系统的最不希望发生的故障状态作为故障分析的目标，找出直接导致这一故障发生的全部因素，再找出导致下一级事件发生的全部直接因素，直至不需再查的因素为止。
故障树分析法以故障树为根据，分析系统发生故障的各种原因和途径，在系统使用维修阶段，可帮助故障诊断、改进使用维修方案。
1.2 节段梁架桥机某公司用于某跨海大桥的TP50/2300型节段梁架桥机，设计吊重荷载2300吨，为该项目施工的关键设备。
该架桥机由主体结构（主梁、前支腿、后支腿、前后中支腿）、起升系统（起重天车、卷扬机具）、液压系统和电控系统等组成。
该架桥机有前后两个中支腿。
中支腿是整个架桥机的关键部件之一，其主要起着支撑和顶升整个架桥机、驱动架桥机前移过孔等作用。
它由滑动支承、回转铰座、纵移机构、主桁架支撑、旋转台、横移机构、支撑梁和顶升装置等组成。
中支腿纵移机构位于主桁轨道正中的带孔槽钢滑道平面内，其工作原理是通过液压站控制液压纵移油缸伸缩，利用纵移车上的两个Φ60销子在主桁槽钢滑道上来回插拔来实现整个架桥机的前进。
其液压系统工作原理见图1。
图中：1-油路开关，2-油泵，3-滤油器，4-溢流阀，5-单向阀，6-换向阀，7-单向阀，8-分流集流阀，9-快速接头，10-液压油缸，11-带排气测压接头。
在施工过程中发现架桥机两边主梁走行不同步，由于架桥机过孔时两边主梁走行不同步会造成整机失稳，具有极大的危害性，因此必须及时解决该故障。
基于故障树的故障诊断专家系统研究
基于故障树的故障诊断专家系统研究
基于故障树的故障诊断专家系统研究【摘要】故障树分析方法是通过树形逐级细化分析，将系统故障的成因由总体到部分详细表示出来，将故障树分析方法应用于故障诊断专家系统，不但能解决诊断知识获取的难题，还能够使专家知识库尽可能的简化，降低冗余。
【关键词】故障树；故障树分析法；故障诊断专家系统
1.故障树分析法与故障诊断专家系统的概念
故障树是一种能体现故障传播关系的逻辑关系图，反映了系统故障与导致系统故障的各种因素之间的逻辑关系[1]。
故障树分析（fault tree analysis，fta）方法[2]，是一种将系统故障形成原因由总体到部分按树状逐级细化的分析方法，是对复杂系统进行可靠性分析的有效工具，目的在于判明基本故障，确定故障原因、影响和发生故障的概率。
故障诊断专家系统是将专家知识与计算机结合在一起，按照规定的推理算法，通过人机接口让使用者与计算机进行对话，由使用者回答系统提出的问题，系统根据提问和回答问题的答案进行推理，最终给出诊断结论。
2.故障树分析法与故障诊断专家系统的共同点
将诊断专家系统和故障树分析法进行对比，可知故障诊断专家系统与故障树分析法之间存在相同点。
（1）故障树可以作为故障诊断专家系统的故障模型。
诊断专家系统的任务是当部件失效时利用各种信息，依据知识库中的知识，。
故障树分析法在门式起重机维修中的应用研究
故障树分析法在门式起重机维修中的应用研究摘要：随着我国市场经济与工业经济的迅速发展，起重机被广泛的运用到了工业的生产中，成为了不可或缺的生产工具，但是从目前我国的经济发展趋势来看，大多数的工业生产环境还十分的恶劣，这对起重机在工作中会造成很大的损伤，大大缩短了起重机的使用寿命，所以起重机的保养与维护就要高度的重视起来。
本文通过分析故障树分析法在门式起重机维修中的应用，结合合理可行维修方法，提出了几点维修起重机的相关措施，使起重机在工业生产中最大限度的发挥作用。
关键词：故障树分析法；门式起重机维修；应用近些年来，我国科学技术的不断进步推动了工业的发展与创新，起重机的规模也越来越大，朝着大型化与自动化的方向迈进。
虽然表面上的工作能力有所提升，但是因起重机所引发的安全事故也呈现递增的趋势。
要想减少起重机安全事故的发生，降低事故率，就要对起重机的故障原因做出具体的分析与总结。
故障树分析法是以树的形状结构来对问题进行剖析，对笼统的知识进行细致化，通过图形来分析发生故障的原因一目了然，并及时做出有效解决方案[1]。
1、故障树分析法的特点故障树分析法就是把笼统的知识框架细致化，让人看了之后能很清晰的明白主次结构，非常具有层次感，运用起来也十分的方便快捷，可以思路清晰地解决问题。
这种方法用在故障分析上最为合适。
利用树的结构来对故障作出具体分析，它最大的优势是能把问题以具体的实物来表现出来，将抽象的东西具体化，复杂的东西简单化[2]。
充分利用故障树这种分析方法，可以把所有的条理清楚的陈列出来展示在人们的眼前。
故障树分析法的分析对象是某一特定区域或系统进行条理分析，梳理总理结构框架，通过树形结构把发生故障的种种原因找出来并展示出来，进而找出故障的根源所在，对故障作具体地、有针对性的判断与制定合理可行的解决方案。
2、故障树在门式起重机维修中的应用在对发生故障的分析中，首先要知道要分析的对象，也就是机械本身的安全性与稳定性问题，在了解了要分析的目标之后，就要对目标做出进一步的探讨与研究，将整体的大框架进行一层一层地解析，最后梳理归纳出具休的图形结构。
故障树分析法在门式起重机维修中的应用分析
故障树分析法在门式起重机维修中的应用分析
唐宝莹
【期刊名称】《科学与财富》
【年(卷),期】2015(7)8
【摘要】随着现代物流与建筑、工业、机械的飞速发展，门式起重机的应用扩展
到广泛的领域。
但是在设备长期运行的同时，门式起重机故障发生的概率也比较高。
实践证明，将故障树分析法应用于门式起重机故障诊断中是非常有效的。
本文对故障树分析法在门式起重机维修中的应用进行探讨。
【总页数】2页(P492-493)
【作者】唐宝莹
【作者单位】河南省特种设备安全检测研究院洛阳分院,河南洛阳471000
【正文语种】中文
【中图分类】F252
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基金项目:质检总局科技计划项目(２０１４ＱＫ１８２)作者简介:胡静波(１９８０－)ꎬ男ꎬ江苏南京人ꎬ硕士ꎬ研究方向为机电类特种设备安全技术ꎮＤＯＩ:１０.１９３４４/ｊ.ｃｎｋｉ.ｉｓｓｎ１６７１－５２７６.２０１８.０２.０１１基于故障树的专家系统在起重机运行机构故障诊断中的应用胡静波ꎬ周前飞(南京市特种设备安全监督检验研究院ꎬ江苏南京２１００１９)摘㊀要:介绍了几种常见的故障诊断方法及其在起重机故障诊断中应用的可行性ꎬ重点分析了故障树分析法和专家系统诊断方法的基本原理和应用基础ꎬ讨论了起重机大车运行机构发生故障的具体原因ꎬ指出了在起重机运行机构故障诊断中采用基于故障树的专家系统方法的可能性ꎬ并结合该实例给出了具体的诊断推理机制ꎮ关键词:起重机ꎻ故障诊断ꎻ故障树ꎻ专家系统中图分类号:ＴＨ２１㊀㊀文献标志码:Ｂ㊀㊀文章编号:１６７１￣５２７６(２０１８)０２￣００３８￣０３ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＥｘｐｅｒｔＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＦａｕｌｔＴｒｅｅｉｎＦａｕｌｔＤｉａｇｎｏｓｉｓｏｆＣｒａｎｅＴｒａｖｅｌｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｓｍＨＵＪｉｎｇｂｏꎬＺＨＯＵＱｉａｎｆｅｉ(ＮａｎｊｉｎｇＳｐｅｃｉａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅꎬＮａｎｊｉｎｇ２１００１９ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｓｅｖｅｒａｌｃｏｍｍｏｎｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｔｈｅｉｒｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｆｏｒｔｈｅｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓｏｆｃｒａｎｅꎬｐｕｔｓｓｐｅｃｉａｌｓｔｒｅｓｓｏｎａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓｏｆｔｈｅｆａｕｌｔｔｒｅｅａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄａｎｄｔｈｅｅｘｐｅｒｔｓｙｓｔｅｍｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓｍｅｔｈｏｄꎬｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｒｅａｓｏｎｓｏｆｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｏｆｔｈｅｃｒａｎｅｍｏｖｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｔｈｅｎꎬｐｏｉｎｔｓｏｕｔｔｈｅｐｏｓｓｉ￣ｂｉｌｉｔｙｏｆｕｓｉｎｇｔｈｅｅｘｐｅｒｔｓｙｓｔｅｍｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆａｕｌｔｔｒｅｅｉｎｔｈｅｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓｏｆｔｈｅｃｒａｎｅｔｒａｖｅｌｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｇｉｖｅｓｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｉｔｓｄｉａｇｎｏｓｉｓｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｃｒａｎｅꎻｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓꎻｆａｕｌｔｔｒｅｅꎻｅｘｐｅｒｔｓｙｓｔｅｍ０㊀引言故障诊断方法自２０世纪７０年代以来ꎬ经过４０多年的发展已有了较多的理论方法ꎬ且诊断方法逐渐偏向于基于人工智能的故障诊断方法[１－３]ꎬ常用的故障诊断方法有基于数学模型的诊断方法㊁基于故障树分析的诊断方法㊁基于专家系统的故障诊断方法㊁基于神经网络的故障诊断方法等ꎮ基于数学模型的故障诊断方法[４－６]是一种比较成熟的方法ꎬ其特点是与原理紧密结合ꎬ非常的精确ꎬ然而对于起重机这种复杂的工程机械ꎬ往往很难建立准确的数学模型ꎬ诊断准确性得不到保证ꎮ基于故障树分析的故障诊断方法具有直观㊁简单㊁思路清晰㊁逻辑性强等特点ꎬ通过故障树结构图ꎬ能够从整体到部分的描绘出故障与各子系统之间的关系ꎬ从而可以对故障的原因做出详细的划分[７－８]ꎮ基于专家系统的故障诊断方法是依据某个领域专家长期积累的诊断经验作为知识库ꎬ通过有效的推理ꎬ将故障征兆与故障进行相应比对匹配ꎬ从而查看是否符合某种故障征兆ꎬ判断出故障[９－１０]ꎮ基于神经网络的故障诊断方法可通过自身的不断学习机制自动形成故障诊断的方案ꎬ把故障诊断的知识存储于网络的连接权当中ꎬ当周围环境改变时ꎬ可自动调整ꎬ从而解决各种问题ꎮ１㊀基于故障树的专家系统诊断方法起重机的运行机构主要包括起升机构㊁大车机构㊁小车机构㊁回转机构㊁变幅机构等ꎮ各种运行机构的状态千差万别ꎬ出现的故障类型多种多样ꎬ各种成熟的故障诊断方法虽各有其优势ꎬ但在起重机运行机构故障诊断中使用单一的方法往往无法对复杂的故障进行精准诊断ꎮ针对起重机运行机构故障的特殊性ꎬ可采用故障树分析法和专家系统诊断法相结合的方法进行故障诊断ꎮ１.１㊀故障树分析法故障树模型是一个针对于所研究对象功能特征㊁结构的行为模型ꎬ是一种定性的因果模型ꎬ模型以研究对象最不希望事件为顶事件ꎬ以可能导致顶事件发生的其他事件为中间事件和底事件ꎬ同时采用逻辑门表示事件之间关联的一种倒树状结构的逻辑图ꎮ若假设所研究对象或其组成元件只有正常和故障两种状态ꎬ那么若故障树模型具有ｎ个底事件ꎬ若ｘｉ代表底事件ｉ是否发生ꎬ其仅有１或０两８３种状态ꎬ同样对于顶事件ϕ也有０或１两种状态ꎮ那么应有如下定义:ｘｉ＝０ꎬ(底事件ｉ不发生ꎬ元件正常)１ꎬ(底事件ｉ发生ꎬ元件故障){㊀(ｉ＝１ꎬ２...ꎬｎ)ϕ＝０ꎬ(研究对象正常)１ꎬ(研究对象故障){顶事件ϕ是否发生完全取决于底事件ｘｉꎬ那么就有ϕ＝ϕ(ｘ)ꎬ其中ｘ＝(ｘ１ꎬｘ２ꎬｘ３...ꎬｘｎ)ꎬ称ϕ(ｘ)为故障树的结构函数ꎮ故障树分析包括故障树建立㊁故障树定性分析和故障树定量分析ꎮ故障树定性分析是在建立故障树之后寻找导致研究对象顶事件发生的所有组合ꎬ即找出故障树所有割集ꎮ再找出所有割集之后就可以对故障树做定量分析ꎬ进行故障定位及处理ꎮ１.２㊀专家系统诊断法专家系统就是将领域内专家长期积累的经验知识ꎬ通过一定规则整理成计算机能够识别的知识库ꎬ利用计算人机交互界面获取用户的诊断需求ꎬ然后根据一定的推理策略ꎬ根据用户的提问给出相应的回答并在最后给出专家的诊断结果和维修建议ꎮ对于所要诊断的领域不同ꎬ专家系统的结构可能会有所不同ꎬ但他们的组成核心通常是不变的ꎬ一般专家系统由用户接口㊁知识库㊁推理机㊁数据库㊁解释系统和知识获取构成ꎬ其基本架构如图１所示ꎮ*35图１㊀专家系统结构其中知识库是由启发性知识和事实知识构成ꎬ它是专家系统的核心ꎬ它由某一领域中若干专家长期积累的故障预警经验汇集整理而成ꎬ在系统中向用户提供关于故障的多个专家的经验知识ꎮ推理机作为系统代码实现的核心ꎬ决定着系统的诊断效率以及诊断的准确性ꎮ它通过用户接口获取用户想要诊断的故障ꎬ利用专家经验汇集成的知识库按照一定的分析策略来求解问题ꎬ并给出结论ꎮ通常系统的知识库与推理机是分离的ꎬ这种形式有利于知识库的管理和推理机的扩展ꎮ１.３㊀故障树与专家系统联系故障树与专家系统之间并不是完全独立的两个概念ꎬ他们存在着一定的联系ꎮ故障树的产生是为了以图形化的方式建立故障模型用于故障分析及诊断ꎮ专家系统的建立旨在当研究对象失效后根据知识库的知识结合多种诊断信息ꎬ通过一定的推理策略ꎬ向诊断人员提供故障发生的原因及故障应对策略ꎮ另外ꎬ知识获取一直是困扰专家系统扩展的一个瓶颈ꎬ通过在专家系统中引入故障树来生成专家系统诊断的知识库ꎬ这样便解决了专家系统知识获取不便的问题ꎮ２㊀起重机运行机构故障分析起重机大车运行过程中常见的故障包括运行打滑和轮缘啃轨两大类ꎮ运行打滑的原因可能是:１)轨道上有油污或者冰霜ꎮ２)轨道存在同一截面轨道标准差过大ꎮ３)操作人员启动时过猛ꎮ轮缘啃轨又分为车轮原因和轨道原因ꎮ车轮原因造成啃轨可归为车轮质量不合格ꎬ当其两边的车轮的直径相差过大时ꎬ在起重机运行时会出现行走偏斜ꎬ使得两边运行的速度不一样ꎬ造成啃轨故障的发生ꎮ轨道原因造成啃轨可能是起重机安装时就未达到要求或长期使用后造成的结果ꎮ安装时就未达到要求包括:①轨道安装时没有达到平行的要求ꎬ安装的形状呈 八 字型ꎮ②起重机两边的传动距离安装时相差较大ꎬ启动后便会出现不同步ꎮ③大车两边电机驱动不同步ꎮ长期使用后造成啃轨故障的包括:整体承载结构发生变形ꎬ导致轨道产生偏差ꎻ轨道产生疲劳损伤ꎻ在使用过程中轨道上出现细微杂物ꎮ３㊀起重机运行机构故障诊断推理机制㊀㊀专家系统在诊断上的效率主要由推理机的实现机制决定ꎬ知识库的建立也是为了专家系统最后的推理服务的ꎬ所以推理机设计是专家系统诊断的核心ꎮ专家系统推理机常用的策略有正向推理㊁反向推理㊁混合推理ꎮ由于本系统所研究的对象较复杂ꎬ情况多变ꎬ采用正向推理较合理ꎮ本文采用的基于故障树与专家系统知识库融合的推理机模式ꎬ基于故障树定量定性分析的方法进行推理ꎮ专家系统在诊断过程中首先要根据故障树节点的重要度㊁设备重要度来确定故障树事件中的检查优先级ꎬ确定好故障树优先级后系统通过人机交互界面获取用户要进行检查的顶事件ꎬ作为专家系统的输入ꎬ通过匹配知识库框架ꎬ如果匹配的框架是直接框架那么可以直接得出其故障原因不用再向下查找ꎬ如果匹配的框架是间接框架那么系统还要依据对应的规则向下查找ꎬ直到查找到最后的直接框架停止查找ꎬ然后输出故障原因ꎮ故障树的定性分析就是通过建立好的故障树ꎬ根据门结构函数计算出所有能够导致顶事件发生的所有组合ꎬ这些组合就是用户需要进行检查的项目ꎮ结合起重机运行机构故障的具体分析ꎬ获得图２简化后的故障树结构图ꎮＴ为该故障树的顶事件ꎬ也即系统所不希望发生的事件ꎮ依据机构函数的定义得出顶事件Ｔ发生的概率公式ꎮＴ＝((ｘ１＋ｙ１＋ｚ１)(ｘ２＋ｙ２＋ｚ２)＋ｇ)(ｘ３＋ｙ３＋ｚ３)那么得出的所有最小割集集合为(ｘ１ｘ２ｘ３ꎬｘ１ｘ２ｙ３ꎬｘ１ｘ２ｚ３ꎬｘ１ｙ２ｘ３ꎬｘ１ｙ２ｙ３ꎬｘ１ｙ２ｚ３ꎬｘ１ｚ２ｘ３ꎬｘ１ｚ２ｙ３ꎬｘ１ｚ２ｚ３ꎬｙ１ｘ２ｘ３ꎬｙ１ｘ２ｙ３ꎬｙ１ｘ２ｚ３ꎬｙ１ｙ２ｘ３ꎬｙ１ｙ２ｙ３ꎬｙ１ｙ２ｚ３ꎬｙ１ｚ２ｘ３ꎬｙ１ｚ２ｙ３ꎬｙ１ｚ２ｚ３ꎬｚ１ｘ２ｘ３ꎬｚ１ｘ２ｙ３ꎬｚ１ｘ２ｚ３ꎬｚ１ｙ２ｘ３ꎬｚ１ｙ２ｙ３ꎬｚ１ｙ２ｚ３ꎬｚ１ｚ２ｘ３ꎬｚ１ｚ２ｙ３ꎬ９３tbcdgg f 1x 1y 1x 2z 1y 2z 2x 3y 3z 3f 2图２㊀故障树实例ｚ１ｚ２ｚ３ꎬｇｘ３ꎬｇｙ３ꎬｇｚ３)ꎮ由此可以看出稍微复杂的故障树在确定最小割集的时候也是比较复杂的ꎬ如果底事件数量增多那么所得出的最小割集集合元素数量也是会以倍数增加ꎬ所以在进行进一步分析之前要对最小割集集合进行一次定量处理ꎮ假设底事件发生的概率如表１所示ꎮ表１㊀底事件发生概率底事件ｘ１ｘ２ｘ３ｙ１ｙ２ｙ３ｚ１ｚ２ｚ３ｇ概率０.３０.３０.１０.０８０.０８０.０５０.０１０.０１０.０１０.８㊀㊀通过底事件发生的概率可以算出顶事件及中间事件的发生概率ꎮＰ(ｆ１)＝０.３６２４ꎬＰ(ｆ２)＝０.３６２４ꎬＰ(ｄ)＝０.８６２３ꎬＰ(ｃ)＝０.１５３６ꎬＰ(ｔ)＝０.１２６９ꎮ由此便得出了事件发生的概率ꎮ通过底事件的概率同样可以算出各个各级出现的概率ꎬ依据割集出现的概率确定各级的优先级ꎮ各割集的重要度见表２ꎮ表２㊀最小割集重要度最小割集重要度最小割集重要度最小割集重要度ｘ１ｘ２ｘ３０.０７０９２ｙ１ｘ２ｙ３０.００９４６ｚ１ｘ２ｚ３０.０００２３６ｘ１ｘ２ｙ３０.０３５４ｙ１ｘ２ｚ３０.００１８９ｚ１ｙ２ｘ３０.０００６３ｘ１ｘ２ｚ３０.００７０９ｙ１ｙ２ｘ３０.００５０４ｚ１ｙ２ｙ３０.０００３１５ｘ１ｙ２ｘ３０.０１８９ｙ１ｙ２ｙ３０.００２５２ｚ１ｙ２ｚ３０.００００６３ｘ１ｙ２ｙ３０.００９４６ｙ１ｙ２ｚ３０.０００５４ｚ１ｚ２ｘ３０.００００７８８ｘ１ｙ２ｚ３０.００１８９ｙ１ｚ２ｘ３０.０００６３ｚ１ｚ２ｙ３０.００００３９４ｘ１ｚ２ｘ３０.００２３６ｙ１ｚ２ｙ３０.０００３１５ｚ１ｚ２ｚ３０.０００００７８８ｘ１ｚ２ｙ３０.００１１８ｙ１ｚ２ｚ３０.００００６３ｇｘ３０.６３ｘ１ｚ２ｚ３０.０００２３６ｚ１ｘ２ｘ３０.００２３６ｇｙ３０.３１５ｙ１ｘ２ｘ３０.０１８９ｚ１ｘ２ｙ３０.００１１８ｇｚ３０.０６３㊀㊀表２列出了全部３０个最小割集的重要度ꎬ重要度小于０.０１的事件由于其发生概率过小ꎬ所以对其的处理是以不会发生进行处理ꎬ３０个最小割集在处理之后有７个割集ꎬ那么在进行诊断时依据这７个集合进行诊断ꎬ相比于之前的３０个集合工作量大大减少了ꎬ对于寻找故障原因也大大提高了命中率ꎮ由此可以得出基于故障树的专家系统推理机的工作主要流程如下:１)依据建立好的故障树进行定性分析ꎬ找出导致顶事件发生的最小割集ꎮ２)确定好导致顶事件发生的所有最小割集集合后ꎬ对所得到的集合进行定量分析ꎬ确定各最小割集的重要度ꎬ缩减用户检查范围ꎮ通过人机交互界面获取用户所要诊断事件的故障树顶事件ꎬ通过对顶事件所在的故障树进行查找ꎬ获得用户所要进行检查的所有割集ꎬ并依据重要度优先级提醒用户进行检查ꎬ最终找到故障原因ꎮ４㊀结语将专家系统和故障树分析方法相结合ꎬ对起重机运行机构进行故障诊断ꎬ可有效地找出故障发生的原因并给出相应的维修策略ꎮ在本方法中ꎬ专家系统是核心ꎬ知识库是专家系统中最重要的一部分ꎬ对于知识处理采用故障树分析方法ꎮ在实际应用中ꎬ需要针对不同起重机的特点和各运行机构的组成部分分别制定其故障推理机制ꎬ并在实际应用中进行推理机制的验证和修改ꎮ参考文献:[１]王道平ꎬ张义忠.故障智能诊断系统的理论与方法[Ｍ].北京:冶金工业出版社ꎬ２００１.[２]何静ꎬ邱静ꎬ张昌凡.一种滑模观测器的多故障诊断方法[Ｊ].动力学与控制学报ꎬ２００９ꎬ７(１):８４￣９１.[３]于维倩ꎬ姜斌ꎬ刘剑慰.一类非线性飞行控制系统鲁棒故障诊断[Ｊ].控制工程ꎬ２０１１ꎬ１８(１):１４７￣１５１.[４]王旭峰.基于到频谱的分析方法的滚动轴承故障诊断研究[Ｄ].昆明:昆明理工大学ꎬ２０１０.[５]卢艳军ꎬ孟凡龙ꎬ李一波.机电设备故障诊断中的模式识别技术[Ｊ].机械设计与制造ꎬ２００９(３):８２￣８３.[６]熊锐庭.基于模糊神经网络的电梯故障诊断系统的研究[Ｄ].武汉:武汉理工大学ꎬ２００９.[７]乔久鹏.电梯故障检测及诊断系统研究[Ｄ].哈尔滨:哈尔滨工业大学ꎬ２００７.[８]刘晓明.基于故障树的神经网络的运载火箭故障诊断关键技术的研究[Ｄ].成都:电子科技大学ꎬ２０１０.[９]蔡鹃.控制系统的神经网络故障诊断方法[Ｄ].长沙:湖南大学ꎬ２００９.[１０]徐世杰.人工神经网络在机械故障诊断技术中的应用[Ｊ].机电信息ꎬ２０１０(１２):４０￣４３.收稿日期:２０１６０８１１０４。