故障诊断专家系统软件开发整体框架

故障诊断专家系统软件开发整体框架

专家系统的主要组成：

①知识库用于存储领域专家的专门知识，这些知识需要用计算机能够理解的形式表达；

②综合数据库用于存放初始数据和推理过程中得到的中间数据；

③推理机用于记忆所采用的规则和控制策略的程序使整个专家系统能够以逻辑方式协调地工作；

④解释器能够向用户解释专家系统的行为，包括推理结论的正确性和系统推出其他候选解的原因；

⑤解释接口是实现系统与用户的对话。

中央空调故障诊断专家系统主要功能：

①在中央空调系统正常运行时监测系统的运行状况；

②中央空调系统运行中对所发生的故障进行实时诊断，能够及时的做出故障报警，并给操作人员提示故障发生的原因。

③通过人机接口界面向操作人员提供故障应对措施，以便及时控制故障的规模、保护设备的安全。

专家系统的知识表示与获取

知识的表示

知识的表示方法有很多种，产生式规则是目前专家系统中使用最为广泛的一种知识表示方法，使用它的专家系统被称为产生式系统。产生规则是一个“如果条件成立则进行操作”形式的语句。它的一般形式为：

其中R#作为规则号，表示其在知识库中的序号。RLS 称为条件部分、前项或产生式的左边。RRS 称为结论部分、后项或产生式的右边。

产生式系统的规则条件部分和结论部分采取什么方式来表达，专家系统本身没有明确规定，但应尽可能注意以下原则：条件部分和结论部分的表示形式应该与综合数据库中的事实表示形式尽可能一致,这样便于条件与事实的检索匹配和修改综合数据库中的事实；在能够清晰表达意思的前提下,尽可能使它们简洁,以便于处理。

规则结构的主要优点是：知识库中每条规则可以自由增减、修改, 规则之间是独立的,它们的关系间接的、动态的表示出来；知识库中的每条规则是统一的结构；用规则可以很方便地表示专家的知识和经验，解释专家们是怎样做他们的工作的；有利于表示启发性知识，易于知识获取。

冷水机组运行状态对应的特征参数变化特征

选定了蒸发温度、冷凝温度、压缩机吸气温度、压缩机排气温度和制冷剂过冷度这五个内在参数作为故障判断参数。

经过分析实验数据，参考了中华人民共和国国家标准(GB/T 18430.1-2001)中的有关参数，并考虑了一定的实验误差，确定出温度精度为0.3℃。

表中：=表示参数不变化

＋＋表示明显增加

＋表示稍有增加

――表示明显减小

－表示稍有减小

表中的制冷剂过冷度＝冷凝温度－冷凝器制冷剂出口温度，即：

ΔTj=T2 ―Tj4

①正常状态

②冷却水流量减小

故障诊断软件编制机理

系统程序流程图

中央空调运行监测与故障诊断系统的主要作用就是对中央空调系统的主要参数进行进行实时数据采集，构成进行数据随时刷新的信息库，然后通过知识库检索领域专家的有关知识和推理机的判断得出系统所处的状态。如果中央空调系统发生故障，那么故障诊

断系统会自动的根据知识库和推理机判断出系统发生的什么故障，同时给出相应的报警提示和应对措施提示，并向压缩机的PLC发出控制信号对以实现对压缩机的实时控制。

故障诊断专家系统的知识库是在广泛吸收空调专家、行业工程师以及操作人员的实际工作经验的基础上编制而成。推理机的程序则是根据知识库的规则来编制的。具体的判断规则举例如下：