00基于故障树分析法构建专家系统知识库模型
基于故障树的电梯故障诊断专家系统设计
基于故障树的电梯故障诊断专家系统设计摘要:随着电梯的使用范围和数量的扩大,电梯故障已进入多发阶段,故障间隔时间明显缩短,成为人们生活中的重要隐患。
如何提高电梯的安全性能已成为电梯行业面临的重要课题。
故障树分析法虽然简单可靠,运用它进行故障诊断几乎不需要使用任何训练方法,但知识获取和知识库的建立比较困难,需要大量专家知识。
关键词:故障树;电梯故障诊断专家系统设计国家对电梯的维修保养提出了许多要求和规定,但是实际工作过程中往往忽略了电梯的故障率、使用频率、设备的新旧程度等诸多条件。
制定完善可行的预防性维护计划,合理选择预防性维护周期,对延长电梯寿命,延缓损耗故障期出现,降低电梯故障率显得尤为重要。
一、故障树概述1.故障树分析原理。
事故树理论是安全评价中的一种评价方法,它的基本原理是识别导致事故的基本事件(基本的设备故障)与人为失误的组合,为人们提供设法避免或减少导致事故基本原因的线索,从而降低事故发生的可能性;对导致灾害事故的各种因素及逻辑关系能做出全面、简洁和形象的描述;便于查明系统内固有的或潜在的各种危险因素,为设计、施工和管理提供科学依据;使有关人员、作业人员全面了解和掌握各项预防措施要点。
2.故障树的分析方法。
是对既定的生产系统或作业中可能出现的事故及可能导致的灾害后果,按工作流程、先后次序和因果关系绘成程序方框图,表示导致伤害事故的各种因素之间的逻辑关系。
它由输入符号或关系符号组成,用以分析系统的安全问题或系统的运行功能问题,为判明伤害的发生途径及事故因素之间的关系,提供了一种最形象、最简洁的表达形式。
根据上述要求,事故树分析的基本步骤如下:①熟悉系统:详细了解系统组成部分及各部分的功能特点,绘出工作流程图。
②调查事故:收集事故案例,进行事故统计,假定给定系统可能发生的事故。
③确定顶上事件:要分析的对象即为顶上事件。
对所调查的事故进行全面分析,从中找出后果严重且较易发生的事故作为顶上事件。
基于故障树分析的雷达故障诊断专家系统设计
基于故障树分析的雷达故障诊断专家系统设计顾兵【摘要】快速进行故障诊断是保证雷达装备综合保障能力的前提,建立一套故障诊断专家系统来不断总结专家经验,从而使维修工作更加科学、有效.以某舰载搜索雷达系统为例,给出了雷达系统故障树的构建方法、故障诊断专家系统知识库的建立及推理机的设计,并简要介绍其实现方法.【期刊名称】《舰船电子对抗》【年(卷),期】2014(037)004【总页数】4页(P50-53)【关键词】故障树分析;雷达;故障诊断;专家系统【作者】顾兵【作者单位】船舶重工集团公司723所,扬州225001【正文语种】中文【中图分类】TN950 引言雷达装备呈现出高度自动化、信息化、系统集成化等发展趋势,其系统的复杂程度越来越高,使雷达设备的维护难度越来越大;同时因为雷达站位的受培训使用人员岗位变动,造成使用维护后继无人,即使一些简单的故障有时也无法排除。
就舰载雷达而言,为保证舰艇作战能力,综合保障工作越来越突出舰员级维修力量,实现用修一体。
所以建立一套故障诊断专家系统变得十分迫切,通过不断总结专家的经验,使得故障诊断更加科学、准确、快速,提高雷达系统的维修性,有效保证装备的战备完好性及作战效能。
同时通过故障诊断系统的建立,采集设备使用时的故障信息,为工程技术人员持续改进提供支撑,使装备维修性、使用性进一步提高。
1 雷达系统故障树构建1.1 雷达系统故障分析以某舰载搜索雷达为例,雷达系统主要组成包括:电源配电箱、天馈系统、频率合成器、发射机、接收机、信号处理、数据处理、显控台及伺服控制等。
搜索雷达系统的主要功能是能及时准确地发现目标,提取出点迹、航迹数据。
在进行故障分析时用“雷达不能正常工作”作为总体描述,主要表现为:整机不能加电、不能正常关机、高压加不上、天线不能旋转、无回波或回波弱、水冷故障、操控失灵、发射机行波管跳火等等。
通过故障原因分析,可定位到雷达系统各分机的各个单元、模块。
虽然故障现象与故障原因不可能一一对应,但通过若干故障表现可以分析出故障可能发生的部位及不可能发生的部位等信息,再通过系统各单元、模块间的功能接口关系,辅助以工程技术人员既往的诊断经验,进行故障分析判断、排除。
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,通过推理确定部件失效的故障模式,找出故障源和故障原因,推理过程与故障树的逻辑关系相似。
(2)从知识获取的角度来看,故障树具有标准化的知识结构[3],若利用故障树知识结构生成诊断专家系统知识库,可表示诊断问题的求解策略,同时可以极大地降低系统知识获取的难度。
实际上,故障树的顶事件(故障现象)是对应于专家系统要分析解决的任务,其底事件(故障原因)对应于专家系统的推理结果,而故障树由顶到底的层次和逻辑关系对应于专家系统的推理过程。
3.故障树分析法适合于专家系统知识库的建造的原因将故障树的割集同诊断专家系统的知识库联系起来,故障树的一个割集是系统的一种失效模式,同时对应于知识库的一条规则。
故障树分析及应用综述
故障树分析法及其应用方玉茹(上海大学机电工程与自动化学院,上海200072)摘要:本文研究了故障树分析法(FTA)的基本原理,介绍了从选择顶事件,建立故障树,利用结构函数进行简化,再对故障树模型进行定性和定量分析的具体实施过程。
然后展示了FTA目前在各行业故障诊断的应用现状,并结合制粉系统磨煤机故障、外国长壁采煤机系统故障及自身课题研究相关的实例,阐述了FTA在机械故障诊断中的实际应用。
最后简单介绍了由故障树形成专家系统知识库的过程。
基于故障树的诊断方法有快速、易修改等优点,也存在人为因素大、不能处理模糊概率等缺点,故今后的研究应当尽量改善FTA的缺点使其适用性更强。
关键词:故障树分析法;故障诊断;机械;专家系统Fault Tree Analysis Method and ApplicationFANG Yu-ru(School of Mechatronic Engineering and Automation, Shanghai University, Shanghai 200072, China)Abstract: In this paper, the basic principle of the fault tree analysis (FTA) is studied, and the specific implementation process from selecting top event, establishing the fault tree , simplifying the tree using structure function, to qualitative and quantitative analysis of fault tree model. Then the application status of FTA in fault diagnosis of various industries is shown, and actual application of FTA on mechanical fault diagnosis is expounded with instances of ball pulverizer failure, foreign longwall shearer system failure and program related instances. Finally, a brief introduction to the process of the formation of the expert system knowledge base by the fault tree is given. The diagnosis based on FTA is both quick and easy to modify, etc., but shortcomings are the human factors is big and it can not deal with the fuzzy probability. So future research should try to improve the shortcomings to make it more applicable.Key words: FTA;fault diagnosis;mechanical;expert system随着科学技术发展,系统的能力和现代化水平日益提高,系统规模越来越大,复杂性也越来越高.这类系统一旦发生故障,便会造成巨大损失。
基于故障树的等级测评专家系统模型研究
e a u t n b s d o a h t e a d e p r s se v l ai a e n f u e n x et y tm.T emo e h n e v l ain sa d r si t r ls n n l z d k o l d e o r h d l a g d e au t t n ad o ue .a d a ay e n w e g c o n
HUA NG n , RE e— o g Ho g N W t n2 h
,
YU —a , LI Ze —ing Da ti U ng la
( . colo Jr to n i eig nvrt 1Sho fl bn t n E gn r ,U i s) Si c n ui e n e i c ne& Tcnlg eig,Bin 00 3,C ia . S I om t nCas e e e o yBqn h o eig 10 8 j hn ;2 MP n r ai ls d f o f i ScryPo co vlai et , eig10 3 C ia 3 N t nl e neU i rt,Bin 0 0 1 hn ) eui ret nE au tnCne B rn 0 06, hn ; . ai a f s nv s) ei 109 ,C ia t t i o r o D e ei jg
基于故障树分析的电梯故障诊断专家系统
关键词 : 电梯 ; 故 障树 ; 专 家 系统
随着 社 会 的 快 速 发 展 , 电 梯 已成 为 当 电 代 生活 、生产 中必不 可少 的立体运 输工 具, 由于 电梯 的使 用范 围极广 , 与 人们 的 系 户 日常生 活和安全保障息息相关 , 电梯系统 统 系统 J 能 否长期 安全稳 定 的运 行 已然成为人 们 的聚焦点 。现阶段 , 对 电梯 系统故障的处 理只能通过 提前 预防和事后维修 , 大大降 图 1 电梯故障诊断专家系统 总体结构 图 2 电梯系统故障树 二级 节点结构 图 低 了电梯 系统 的安全性和稳定性 , 无法 实 现 对 电 梯 系 统 故 障 的精 确 定 位 和 实 时 维 护【 1 】 。 因此 , 构建 电梯系统的故障诊断专家 系统 , 将会大大提高 电梯 系统 的故 障分 析 能力和维护能力 , 保证 电梯系统运行 的稳 定性和安全性。 1 系统总体结构框架 电梯故 障诊 断专 家系统 采用 两层集 散式结构框架 ,其总体结构如 图 1 所示 。 图 3 电梯 故 障 诊 断 专 家 系统 结 构 现场采 用 自动测试设 备对 电梯 的各 项运 结 束 语 行数 据进行采集 , 并通过 A / D转换模块将模拟量信号转换为系统可 基 于 故 障 树 以识别 的数字量信号并传输至上位机 , 上位机采用系统开发软件构 分 析 的电梯 故 障 建基 于故 障树分析 的电梯故障诊断专 家系统 , 将采集到得数据与标 诊 断专 家 系统 能 量进 行 比较 , 对异常运行 的数据 , 专家系统进行进 一步的分 析和处 够 实 现 对 电 梯 系 理, 给出相 应的诊断结论 和处理方案 。 统故 障 的精 确 定 2 电梯系统故障树 分析 位 ,并 提供 相 应 电梯故障诊断专家系统采用故障树分析方法 , 通过大量实际经 的 维 修 方 案 和 安 验 和事实分析 , 将电梯 系统故 障分 为四大模 块即门系统 、 制动 系统 、 全 措施 , 同时 对 危 安全 回路 和拖动系统日 , 其故障树二级节点 结构 图如 图 2所示 。 以电 险故障进行 预警 , 梯 系统故障为作 为整个 故障树 的顶事件 , 将 门系统 故障 、 制动 系统 提 示 用 户进 行 及 故障、 安全 回路故障 和拖 动系统故障作为故 障树的二级节点 , 并 依 时处理 , 保障了电 此 向下分解延伸 , 构建 电梯系统的故障树。 梯 系 统 的安 全运 3专 家 系统 的 构 建 与 实 例 分 析 行, 大大降低电梯 3 . 1电梯故 障诊断专家系统的构建 安全事故 , 对 电梯 电梯故 障诊断专家系统整体结 构如 图 3所示 , 由知识库 、 数据 的 长 期 稳 定 运 行 库、 人机接 口、 推理机 、 知识获取机制和解释机 制六部分组成【 3 J 。 是一 和 保 障人 的 生命 个集数据采集 、 信号分析 、 专 家诊 断 、 故障预测和定位多个子 系统 于 安 全 具 有 重 大 意 身 的智能集成化 系统 . 电梯故障诊断专家 系统的其核心部分为知 义 。 识库和推理机[ 4 1 。电梯 的故障诊断是在 电梯 的状态监测与信号分析 参 考 文 献 处理的基础上进行 的 , 通过故障诊断专家系统可实现对 电梯故 障的 【 1 ] 史慧 , 王伟, 高 性质和程度 、 产生原 因或发生部位进行 诊断 , 并对 电梯 的性 能和故 戈. 智 能故 障诊 断 图 4正反向混合推理 结构流程 图 障发展趋势进行预测 。 专 家 系统 平 台 f J 1 . 电梯故 障诊断专家系统推理方法 的选择采用正 反向混合 推理 , 计算机测量与控制, 2 0 0 5 , 1 3 ( 1 1 ) : 1 1 6 7 — 1 1 6 9 . 它弥 补 了正 向推 理 和 反 向推 理 的不 足 之 处 , 将 正 向推 理 和 反 向推 理 【 2 1 陶鹏, 孙 晓明, 张超. 基 于神经 网络推理 策略的 电梯 故障诊 断法【 J 】 . 的独立优势进行 了有机结合 , 推 理思路更近似于人们 日常决策 的思 武 汉 理 工 大 学 学报 : 信 息 与 管 理 工程 版 , 2 0 0 9 , 3 1 ( 6 ) : 9 5 0 — 9 5 3 . 维方式 , 其 推 理 流 程 图 如 图 4所 示 。 [ 3 】 陈志 军, 闫学勤 , 黄德启等. 无机房 电梯 的智能故障诊 断 系统[ J ] . 自 3 . 2电梯 故障诊断实例分析 动化仪表 , 2 0 1 0 , 8 ( 3 1 ) : 7 0 — 7 3 . 以电梯 门系统故障为例 ,当 电梯 出现反复开关 门的故 障时 , 专 1 任诗 波 , 吕嘉 宾, 陈则来. 基 于网络通讯 的电梯远程 故障诊断 系统 家系统至 门系统分支故障树的定事件 向下正 向推理 , 第一级推理得 『 J 1 . 机 电 工程 技 术 , 2 0 0 9 , 1 ( 3 8 ) : 5 7 — 5 9 . 出故 障为轿 门系故 障( 该 级节点含厅 门系 、 轿 门系和门锁继 电器 ) , 继续 向下推理依次得到故障为轿 门系 一运行异 常 一反复开关 门, 最 后又 反复开关 门得 出电梯系统故障 的底事 件为 门锁 触点接 触不 良 或关 门受阻 。 如果此时用户对故障结论 有所质疑还可 以通过手动进 行反 向推理 , 验证故 障结论 的准确性 。
基于CLIPS的某型航空发动机故障诊断专家系统知识库构建
基于CLIPS的某型航空发动机故障诊断专家系统知识库
构建
基于CLIPS的某型航空发动机故障诊断专家系统知识库构建摘要:该文针对某型航空发动机故障诊断专家系统的知识库构建开展研究工作。
为解决传统故障诊断知识库构建方法复杂及开发不便的问题,该文提出了一种新的知识库开发方法。
根据因果分析法得到发动机故障诊断的故障树;再利用数据抽取和知识抽取,对事实表和规则表进行了表示,并结合专家系统开发工具clip实现了对某型航空发动机故障诊断专家系统的知识库的开发。
该方法所构建出来的知识库满足航空发动机故障诊断专家系统的需要,而且便于知识的扩充、修改和维护。
关键词:故障树;产生式规则;clip;知识库
航空发动机故障诊断的意义就在于:首先,它能够迅速且准确的确定故障的部位以及故障的严重程度,能够确保飞行的安全及减少维修的人力和物力,减少飞行器的停飞时间,提高飞行器的效率;其次,它也是达到先进维修方式以及维修思维的前提条件与必要手段[1]。
从20世纪60年代开始,专家系统就作为一种研究工具而被开发,作为人工智能的一个可定部分,它可以成功解决某些领域如医疗诊断的复杂问题。
自从20世纪80年代早期,专家系统展现了其商业用途之后,就越来越受到欢迎并得到发展。
今天,专家系统已用于商业、科学、工程、制造和其他许多具有良定义问题的领域。
随着专家系统对实际问题的应用与解决,知识库的管理和开发。
基于故障树的某型装备故障诊断专家系统
基于故障树的某型装备故障诊断专家系统
王玉刚;王海东
【期刊名称】《仪器仪表用户》
【年(卷),期】2012(019)002
【摘要】基于故障树逻辑编码的某型设备故障诊断专家系统,用具有逻辑关系的数字编码建立故障树模型,再以故障树表形式表述专家知识,并通过故障树自动生成专家系统推理规则.该系统基于Visual Prolog编程语言,包括知识表示、知识库、推理和解释机制的设计.
【总页数】3页(P3-5)
【作者】王玉刚;王海东
【作者单位】海军航空工学院青岛分院,青岛266041;海军航空工学院青岛分院,青岛266041
【正文语种】中文
【中图分类】TP206+.3
【相关文献】
1.基于故障树的导航装备故障诊断专家系统研究 [J], 刘勇;胡柏青
2.基于BP神经网络的某型装备故障诊断专家系统 [J], 公丕平;杨小强;崔中清;潘轶
3.基于故障树分析法的某型直升机故障诊断专家系统设计分析 [J], 张健;廖瑛;庄景钊
4.基于数据库的某型装备液压故障诊断专家系统的研究 [J], 屈剑波;袁军
5.基于二叉树的某型装备综合电子系统故障诊断专家系统设计 [J], 任哲平;牛春平;郭友松;;;
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基于故障树分析法的汽车故障诊断专家系统
农机化研究49Agriculture Mechanization Research梁 迁(四川信息职业技术学院,四川 广元 628000)摘 要:文章设计了一种基于故障树分析法的汽车故障诊断专家系统,该系统能利用汽车缺陷分析方法,对车辆液压系统故障进行诊断,并以汽车液压动力转向系统作为典型的“动力转向重”误差例子。
结果表明,该系统非常简单、可靠、实用,对汽车液压系统产生的故障诊断具有很高的应用价值。
关键词:故障树分析法;汽车故障诊断;专家系统中图分类号:U472.9 文献标志码:A 文章编号:1672-3872(2019)18-0049-02——————————————作者简介: 梁迁(1991—),男,四川广元人,本科,研究方向:汽车检测与维修。
基于车辆故障诊断专家系统来看,该系统具有直观而统一的形状,强大的模块和简单的推理机制,这些是诊断专家系统中使用最多的模式之一。
然而,基于诊断专家系统中最明显的缺点是获取问题出现瓶颈的原因。
找到一种有效而准确和一般的学习方法一直是让问题得到解决的办法。
对缺陷的分析和规则的诊断专家系统来说两者相结合是最好的方法,可以很好地解决规则的诊断专家系统出现的问题。
1 故障树分析法(FAT)概述1.1 故障树分析法的含义缺陷分析方法于1961年由美国贝尔实验室的Watson 和Hansel 首次提出的方法,它后来大范围应用于航空航天、核能、接原因。
然后在处理中间案例中使用这些直接因素,以确保在这些中间案例中不会发生别的直接因素。
1.2 故障树分析法的特点1)故障分析不仅可以分析系统产生的误差,还可以定性定量的分析。
然而,对定量分析可以确定使组件失效的概率事件。
2)故障分析不仅可以分析出由单个组件引起的系统内部故障,还可以分析由多个组件引起的系统内部故障。
3)故障分析的方法必须由系统设计者或操作者和维护人员进行使用,因为它需要大量使用逻辑图。
4)对计算机分析技术,它由缺陷的逻辑门和逻辑程度决定,复杂系统组成和应用计算机的缺陷条件分析组成,该方法是可以实现的。
基于故障树的故障诊断专家系统
该评估方法不仅能使部队领导机关清楚掌握保
参考文献:
[1] 邓修权, 姜平, 夏国平. 能力模型研究[J]. 中国管理科 学, 2003, 11(1): 447-450.
[2] 黄成林. 非战争军事行动装备保障研究[J]. 装备学术, 2008(1): 4-8.
[3] 杨进, 徐峰, 徐立生. 非战争军事行动概论[M]. 北京: 军事谊文出版社, 2008: 8.
每条规则都应该包括前提、结论、表达式、措 施、解释文本等信息。解释文本用来详细描述产生 故障的原理知识,可能需要使用图形或者表格方式 进行说明,故使用 Word 文档保存,在数据库中保 存 Word 文档的路径。规则都使用“与”的方式进 行表达,如果存在“或”的关系,则表示为 2 条规 则。故障规则的设计应满足如下 2 条基本原则:
在进行推理时,首先获取故障现象并读入工作 寄存器中,通过这些故障现象搜索出相关的故障树, 依次读入内存中进行推理。推理过程是从故障树深
·16·
度最大的非叶子节点开始计算每条规则是否满足, 计算的方法是分析规则表达式,看每个需要的事实 (子节点)是否存在。某个节点的所有子节点都存 在,则作为新的事实记录到工作寄存器,依次进行 每一层次的运算直到不能再运算为止。分析运算的 结果,得到诊断的结论信息。对于多棵树的运算结 果,按照匹配程度、可信度大小等方式进行结论排 序,选取最满足条件的结论作为诊断结果。也可根 据用户需要显示其他可能结论。推理过程记录在工 作寄存器中,通过预置文本法和路径跟踪法相结合 的方式给出对诊断过程和诊断结论的解释。
Keywords: Expert system; Fault tree; Rule; Inference engine
0 引言
基于故障树的变压器故障诊断专家系统
() 2 根据专家经验 、 运行实践归纳总结 的反映变压器故 障机理 、 故 障特征 和故障模式关系的具有启发性 的诊断知识。 知识获取是将从 不同来源的先验知识和诊断知识收集 、学习 、 加 工并最终转化为专家系统的知识形式 的过程 。对于先验知识 , 由于有
确 定 的来 源 , 以 很 方 便 的 组织 成 系统 所 需 要 的知 识 形 式 。诊 断 知 识 可 是专家经验与运行实践的归纳 总结 。 来源广泛 、 分散 , 且具有不一致甚
一
步 的 研 究 打 下基 础 。
关键词 : 故障树 知识表示; 专家 系统; 变压器
1引言 . 的知识获取方法一直是大家关注的问题 。 将故 障树分析法和基于规则 电 力 变 压 器 是 电 力 系统 主要 的 电气 主 设 备 之 一 。 力 变 压器 的故 的诊 断专家系统有机地结合起来能很好 的解决该问题。 电 障诊 断关系着电力 系统的安全运行 , 其故障诊断 的智 能化方 法一直是 3知 识 库 的 建 立
至矛盾 的地方。 使用故 障树分析技术 。 建立合理的变压器 故障树 , 将树 转化为关系知识 , 是导出专 家系统关系规则( 诊断知识) 的有效途径 。 3 基于故障树 的知识获取 故障树分析法把系统的故障与组成 . 1 系统的部件的故障有 机地联 系起来 , 在对可能造成系统故障的各种 因
一
知识库存储着经过整理的可用来进行故 障判 断推理 的专家知识 。 其中典型故障可以通过 知识 库管理模块添加 到专家知识库 中实现 了 专家 知识库 的自动更新。 变压器故障诊 断系统 中涉及的知识按来源分
基于故障树的DCT故障诊断专家系统的研究
基于故障树分析的液压故障诊断专家系统研究_吴定海
参考文献:[1]松井邦彦.传感器实用电路设计与制作[M].北京:科学出版社,2005.[2]翟皓颖,孙爽,谭相君.气缸检测的研究[J].天津职业技术师范学院学报,2000,10(3):36-40.[3]黎启柏,等.气缸泄漏量的计算机辅助检测台研制[J].液压与气动,2004(5):1-2.[4]黎启柏,卢广权.气体泄漏检测方法及其工程应用[J].机床与液压,2005(11):130-131.[5]施仁,刘文江,郑辑光.自动化仪表与过程控制[M].北京:电子工业出版社,2003.[6]谭建成.新编电机控制专用集成电路与应用[M].北京:机械工业出版社,2005.[7]李丽国,朱维勇,栾铭.EDA与数字系统设计[M].北京:机械工业出版社,2004.[8]蔡明生.电子设计[M].北京:高等教育出版社,2004.[9]潘松,黄继业.EDA技术实用教程[M].北京:科学出版社,2004.基于故障树分析的液压故障诊断专家系统研究吴定海,张培林,傅建平,王成Research on Hydraulic Fault Diagnosis Expert SystemBased on Fault T ree AnalysisWU Ding-hai,ZHANG Pe-i lin,FU Jian-ping,WANG Cheng(军械工程学院自行火炮教研室,河北石家庄050003)摘要:分析了某装甲车辆液压系统的失效模式与故障机理,建立了故障树,并结合专家系统研究了基于故障树的专家系统知识库的构建以及推理机的实现。
该智能故障诊断方法较好地解决了专家系统的知识获取难题,提高了液压系统的智能故障诊断水平。
关键词:专家系统;液压系统;故障诊断;故障树中图分类号:TH137文献标识码:B文章编号:1000-4858(2007)07-0079-03液压系统具有功率大、体积小、重量轻、响应快、精度高等优点,因而装甲车辆大多利用液压系统进行供、输弹操作以及为变速、转向机构提供助力,大大提高了装备自动化程度[1]。
基于故障树分析的液压故障诊断专家系统研究
反映出了诊断系统 内部 的逻辑关系 , 通过最小割集将
故障树与专家系统 的诊 断知识库联系起来 , 在最小割 集 中以最有效的方式存储 了有关系统状态和操作的专 家知识 , 并给故障树增加诊断描述信息 , 这样使得诊断
收稿 日期 :06 1—9 2 0 -00
结合的智能故 障诊 断方法 , 并运用 D p i 0 d h . 高级编程 7
液压故 障主观诊 断法 、 于数学 模型 的故 障诊 断法 和基 基 于人工智能 的故 障诊 断法 3种 _ 。本 文 以某 型 装 甲车 2 J 辆液压 系统为研究对 象 , 运用故 障树分 析 与专家 系统相
故障树分析法结合液压系统原理深层次的知识和领域
专家维 修诊 断经 验 的浅 知识 构 建 故 障树 , 明确 直 观地
液压 与气 动 , 0 4 5 :1 . 2 0 ( ) —2
[ ] 蔡 明生 . 8 电子设计 [ . 京 : M] 北 高等教育 出版社 , 0 4 20 . [] 潘松 , 9 黄继业 .E A技术 实用教程 [ . 京 : 学 出版 D M] 北 科
社 ,2 0 0 4.
[ ] 黎启柏 , 广权 . 体 泄漏 检测 方法 及其 工 程应 用 [ ] 4 卢 气 J.
故 障树 分析 法 具有 层 次 性 强 、 因果 关 系 明确等 特 点 , 液压 设 备 进 行 故 障 诊 断 主 要 分 析 方 法 之 一 _ 。 是 3 j
输弹操作以及为变速、 转向机构提供助力, 大大提高了 装备 自动 化程度 l。 目前 , 甲车辆液 压 系统使用 故 障 1 j 装 率高 , 故障诊断技术相对落后, 主要凭简易诊断仪器和 工程技术人员经验的主观诊断法, 依赖性强 , 自动化程 度低 、 用性差 , 通 因此 , 液压 系统故 障智能 诊断成 为 当前 急需解决 的重点 问题 。 目前 , 压故 障诊 断 方法 主要有 液
6-基于故障树分析法的汽车故障诊断专家系统_陈朝阳
2003年9月农业机械学报第34卷第5期基于故障树分析法的汽车故障诊断专家系统*陈朝阳 张代胜 任佩红 许化东 【摘要】 提出将故障树分析法与基于规则的诊断专家系统相结合的方法,以故障树的形式全面、系统、层次性地表述专家知识,通过故障树自动生成专家系统诊断规则库,实现诊断知识的自动获取,并确保诊断知识的一致性和完备性。
以Windo w s98为平台、Delphi 5.0为编程语言,开发出具有友好的人机交互界面、正向与逆向混合推理和具有解释功能的汽车故障诊断专家系统。
以轮胎异常磨损的诊断为例,验证了该方法具有良好的应用前景。
关键词:车辆工程 故障诊断 故障树分析法 专家系统中图分类号:U 279.3+23文献标识码:AStudy on Automobile Fault Diagnosis Expert SystemBased on Fault Tree AnalysisChen Chaoy ang Zhang Daisheng Ren Peihong Xu Huadong(Hefei Univ ersity of Technology )AbstractA method that combines the fault tree a nalysis with a rule-based expert system ,w as used to systema tically ex press ex pert kno w ledge by building a fault tree.According to the fault tree,a database of diagnostic rule ,w hich makes automa tic know ledg e acquisitio n co me true ,can be automatically g enerated .Under Window s 98w e used the prog ram lang uag e Delphi 5.0a nd a pplied the diag nostic m ethod of a rtificial intellig ence a nd the object-o riented prog ramming desig n technolog y to dev elo p the fault diag nosis ex pert system fo r auto mobiles,w hich had better man-m achine interacted interface .Finally ,w e made a diag no sis fo r abnormal w ear o f ty res as exa mple,which v alida ted that the metho d was better than the co nv entio nal o nes.Key words Vehicle engineering ,Fault diag nosis,Fault tree analy sis,Ex pert system收稿日期:20020507*安徽省重点科研项目(项目编号:0022016)陈朝阳 合肥工业大学副校长 教授,230069 合肥市张代胜 合肥工业大学机械与汽车工程学院 副教授任佩红 合肥工业大学机械与汽车工程学院 硕士生许化东 合肥工业大学机械与汽车工程学院 硕士生 引言基于规则的故障诊断专家系统具有表达直观、形式统一、模块性强和推理机制简单等特点,一直是诊断专家系统中应用最广泛的一种模式[1]。
00基于故障树分析法构建专家系统知识库模型
基于故障树分析法构建专家系统知识库模型摘要:本文在广泛搜集往复式压缩机故障类型的基础上,探析故障机理。
运用故障分析法,建立故障树模型,并用二维表格将其表示出来。
然后并运用access数据库和vb语言构建知识库链表。
最后,给出故障诊断专家系统知识库维护方法。
关键词:往复式压缩机知识库故障树引言:往复式压缩机由于其自身的特点广泛应用于石油石化企业。
但由于机构复杂、零件繁多,现场维修人员在诊断故障问题时困难重重。
在维护和维修往复式压缩机时,故障诊断专家系统可以给现场维修人员提出宝贵建议的。
在往复式压缩机故障诊断专家系统中,知识库的优劣直接影响到诊断的准确性和真实性。
在构建知识库过程中,故障树分析法直接简明、逻辑性强等特点,所以本文采用故障树模型建立往复式压缩机故障诊断系统的知识库,保证诊断的准确性和真实性。
Building a knowledge base of expert system model based on the fault tree analysis 1,故障树分析法基本知识1.1定义:故障树分析法就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,然后寻找直接导致这一故障发生的全部因素,再找出造成下一级事件发生的全部直接因素,一直追查到那些原始的、其故障机理或概率分布都是已知的,毋需再深究的因素为止。
通常,把最不希望发生的事件称为顶事件,毋需在深究的事件称为底事件,介于顶事件和底事件之间的一切事件为中间事件,用相应的符号代表这些事件,再用适当的逻辑门把顶事件、中间事件和底事件联结成树形图。
这样的树形图称为故障树,用以表示系统或各个部件故障事件之间的逻辑结构关系。
以故障树为工具,分析系统发生故障的各种途径,计算各个可靠性特征量,对系统的安全性或可靠性进行评价的方法称为故障树分析法。
1.The failure analysis1.1 Basic knowledge of fault tree analysisFault tree analysis is that the most reluctant fault condition occurred in the studied system will be as a failure analysis of target; then look for all the factors leading to the most reluctant fault condition; next seek for all the direct factors causing the next level faults till original fault factors、well known failure mechanisms or open Probability distribution of fault factors would be fond out; finally, you can obtain all the original fault factors that can’t be divided. Usually, the most reluctant fault case would be considered as the top incindents; the fault factors that couldn’t be searched would be acted as the bottom incindents; the fault case in the middle of the top incindents and the bottom incindents would be though as intermediate incindents. By appropriate symbols of fault tree analysis expressing the three typle of mentioned incindents and combining the top incindents、intermediate incindents and the bottom incindents in logic relationship, we can make out the model of the fault tree analysis-the graph of fault tree analysis that it would indicate the logic structure for each fault incidents or fault tree analysis.Fault tree analysis is the method that it can evaluate security and reliability of the studied systems accuratelly that by the way of the model of fault tree, analyzing all kinds of faults incindent, caculating vavious characteristic quantities of reliability.1.2故障树分析法步骤故障树分析步骤具体如下:1.对所选定的系统作必要分析,了解系统的组成及各项操作的内容。
基于故障树的飞机故障诊断专家系统关键技术研究
基于故障树的飞机故障诊断专家系统关键技术研究摘要:为解决民航客机系统结构复杂、故障诊断分析困难的问题,采用故障树分析法设计实现了故障诊断专家系统。
本文以空客320型飞机反推为例,首先说明了其结构和工作原理,然后介绍了知识库设计和推理机的算法设计。
系统在Visual Basic6.0、Access2013环境下开发,经过验证,推理结果符合实际情况,有较强的应用价值。
关键词:飞机反推故障树分析专家系统1 引言民航客机系统结构复杂,设备出现故障时原因较多。
在现场判断和处理故障时,不但维修人员的经验丰富与否影响工作进度的快慢,而且对系统原理的分析也耗费相当多的时间,导致故障原因定位不准、维修时间较长。
故采用故障树分析法建立故障诊断专家系统,以提高经济性和可靠性。
2 反推的结构及工作原理由图2可见,反推系统控制条件复杂,涉及部件多样。
3 专家系统组成系统结构如图3所示,其中知识库中存放故障规则,规则由故障树分析得到,故障树根据系统原理建立。
知识库管理模块用于对知识库中的规则进行添加、删除和修改等操作。
推理机模块是专家系统的核心,推理机采用正、反向推理和优先级控制策略求解问题;推理得到的中间信息存放在动态数据库中;用户利用人机接口通过对话的形式在系统推理时提出问题;系统最终给出诊断结果并提供维修建议。
4 知识库设计4.1 知识的获取知识的获取首先是从反推系统的故障现象入手,寻找导致故障现象发生的全部因素,再找到造成下一级事件发生的全部因素,一直定位到产生故障的部件或线路,再绘制出反映推理过程的故障树。
故障原因和现象间的关系并非一一对应,多数情况下故障现象类似,但起因并不相同或不止一处。
由于存在这种一果多因、一因多果的情况,所以有些事件会出现在多个故障树中。
4.2 知识的表示方法知识分为部件知识和规则知识。
部件知识是为了方便规则知识的自动推理而设计的,同时也存储了部件自身的一些信息。
例如:LRU(14ks1,inhibition relay,抑制继电器,001,stat(正常,故障))表示fin号为14ks1的一个继电器,内容包含了中、英文名称、关联的原理图号、允许的状态集合等信息,而lru(14ks1,,,,故障)就表示该部件故障;wire(14ks1((a)),4101ks1(a(4)))表示了连接两个插钉的一条线路。
故障树分析法
集成化
集成化趋势:将多种分析方法相结合,提高分析效果 集成化方法:如故障树分析法与可靠性分析法、失效模式与效应分析法 等相结合 集成化应用:在多个领域得到广泛应用,如航空航天、汽车、电子等
集成化优势:提高分析效率,降低分析成本,提高分析准确性
自动化
计算机辅助设计:利用计算机软件进行故障树分析,提高效率和准确性 专家系统:利用人工智能技术,实现故障树分析的自动化和智能化 远程诊断与维护:通过网络技术,实现远程故障诊断和维护,提高设备可用性 集成化:将故障树分析与其他分析方法相结合,提高分析效果和效率
故障树分析法可以帮助找 出系统故障的原因和影响
故障树的符号表示
事件符号:矩 形表示,内部 写上事件名称
逻辑门符号: 与门、或门、 非门等,表示 事件之间的逻
辑关系
基本事件符号: 中间事件符号:
圆形表示,内 菱形表示,内
部写上基本事 部写上中间事
件名称
件名称
故障树符号: 树形结构,表 示整个系统的
故障情况
核废料处理:故障树分析法在核废料处理领域也有应用,可以帮助评估和处理核废料的风险。
核安全监管:故障树分析法在核安全监管中也有应用,可以帮助监管部门识别和评估核设施 的安全风险。
交通运输
铁路:故障树分析法在铁路信号系统、列车控制系统等方面的应用 公路:故障树分析法在高速公路监控系统、交通信号控制系统等方面的应 用 航空:故障树分析法在航空电子系统、航空发动机等方面的应用
海运:故障树分析法在海洋运输系统、船舶控制系统等方面的应用
电子电气
电子设备故障诊 断:分析电子设 备故障原因,提 高设备可靠性
电气系统设计: 优化电气系统设 计,提高系统安 全性和稳定性
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基于故障树分析法构建专家系统知识库模型摘要:本文在广泛搜集往复式压缩机故障类型的基础上,探析故障机理。
运用故障分析法,建立故障树模型,并用二维表格将其表示出来。
然后并运用access数据库和vb语言构建知识库链表。
最后,给出故障诊断专家系统知识库维护方法。
关键词:往复式压缩机知识库故障树引言:往复式压缩机由于其自身的特点广泛应用于石油石化企业。
但由于机构复杂、零件繁多,现场维修人员在诊断故障问题时困难重重。
在维护和维修往复式压缩机时,故障诊断专家系统可以给现场维修人员提出宝贵建议的。
在往复式压缩机故障诊断专家系统中,知识库的优劣直接影响到诊断的准确性和真实性。
在构建知识库过程中,故障树分析法直接简明、逻辑性强等特点,所以本文采用故障树模型建立往复式压缩机故障诊断系统的知识库,保证诊断的准确性和真实性。
Building a knowledge base of expert system model based on the fault tree analysis 1,故障树分析法基本知识1.1定义:故障树分析法就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,然后寻找直接导致这一故障发生的全部因素,再找出造成下一级事件发生的全部直接因素,一直追查到那些原始的、其故障机理或概率分布都是已知的,毋需再深究的因素为止。
通常,把最不希望发生的事件称为顶事件,毋需在深究的事件称为底事件,介于顶事件和底事件之间的一切事件为中间事件,用相应的符号代表这些事件,再用适当的逻辑门把顶事件、中间事件和底事件联结成树形图。
这样的树形图称为故障树,用以表示系统或各个部件故障事件之间的逻辑结构关系。
以故障树为工具,分析系统发生故障的各种途径,计算各个可靠性特征量,对系统的安全性或可靠性进行评价的方法称为故障树分析法。
1.The failure analysis1.1 Basic knowledge of fault tree analysisFault tree analysis is that the most reluctant fault condition occurred in the studied system will be as a failure analysis of target; then look for all the factors leading to the most reluctant fault condition; next seek for all the direct factors causing the next level faults till original fault factors、well known failure mechanisms or open Probability distribution of fault factors would be fond out; finally, you can obtain all the original fault factors that can’t be divided. Usually, the most reluctant fault case would be considered as the top incindents; the fault factors that couldn’t be searched would be acted as the bottom incindents; the fault case in the middle of the top incindents and the bottom incindents would be though as intermediate incindents. By appropriate symbols of fault tree analysis expressing the three typle of mentioned incindents and combining the top incindents、intermediate incindents and the bottom incindents in logic relationship, we can make out the model of the fault tree analysis-the graph of fault tree analysis that it would indicate the logic structure for each fault incidents or fault tree analysis.Fault tree analysis is the method that it can evaluate security and reliability of the studied systems accuratelly that by the way of the model of fault tree, analyzing all kinds of faults incindent, caculating vavious characteristic quantities of reliability.1.2故障树分析法步骤故障树分析步骤具体如下:1.对所选定的系统作必要分析,了解系统的组成及各项操作的内容。
2.对系统的故障进行定义,对预计可能发生的故障、过去发生的故障事例及故障统计,作广泛调研。
3.仔细分析各种故障的形成原因并收集各故障发生概率数据。
4.选定系统可能发生的最不希望发生的故障状态为顶事件,作出故障树逻辑图。
5.对故障树结构作定量分析。
如故障树各底事件的故障概率数据为已知,就可以根据故障树逻辑,对系统的故障作定量分析;若底事件概率值系未知数,可假设某个合理值,以便对系统进行可靠性方案的比较。
下图是故障树分析法框图:1.2 the procedure of fault tree analysisThe concrete steps of fault tree analysis as follows:1.Do the necessary analysis for selected fault systems, obtain all the compositons andoperation contents for selected systems. 2.Define the type of incidents for the fault systems, take serious research and wild statisics for forcast possible fault case、already happened fault samples. 3.analyaze all becoming acuases for vavious faults carefully, and take together the probability datas for all kinds happened fault samples. 4.Take the most relutant fault cases as the top incindents; take the original cases or causes as the bottom incindents and so on, then figer out the model of fault tree. 5.Make the quantitative analysis for elements of the fault system. For example, if the datas of the probabilities for the happened cases could be obtained, we could make the quantitative analysis for elements of the fault system on the basis of logic conections in the fault systems; if the datas of the probabilities for the happened cases could not be obtained, we can suppose reliable datas, then analyze the fault systems in order that we can compare the results with the reliability method.图1 故障树分析法的顺序Figure 1 the sequence of fault tree analysis2故障机理分析12.故障表示由于往复压缩机故障诊断专家系统的知识通常是描述过程性的知识。
很多情况下,知识是松散杂乱的,因此非常适合采用产生式规则来组织知识库。
但是往复压缩机故障知识数量很多,为了提高推理速度,需要将其分门别类地存储, 因此推荐采用“框架+ 产生式”规则。
以“往复压缩机二级排气温度高”故障为例,下图中每个故障事件结点就是一个诊断对象, 每个诊断对象对应于一个描述框架。
2.fault representationBecause there were a lot of discription procedure information in expert fault diagnosis system for reciprocating compressor usually. As well as, the information abort fault diagnosis were loose and mess in most cases. So it is very suitable to establish knowledge base by production regulation. But the information of the fault cases were much huge. In order to improve the speed of caculation, we should store the datas regulately and apply “frame +produce”rule propably. Take “high temperature in second grade exhaust of reciprocating compressor” for example, in the following figure, every fault case node is a target of fault diagnosis, and each target of fault diagnosis correspond with each discripting frame.二级压缩缸排气温度高故障树模型The fault tree model of high temporatue in second exhaust 在构建诊断系统知识库时,本文使用Mirconsoft access数据库软件和SQL(结构查询语言)。