最新71故障诊断专家系统

112科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N动力与电气工程随着电网的不断发展和厂、网分开后电网运行模式的改变,对电网安全、经济运行的要求将进一步提高。

但电力系统的故障是难以避免的,为了快速监测及消除故障,确保系统安全稳定运行,增强供电的可靠性和连续性,就需要一个优质的故障诊断系统,快速实现输电网络的故障定位和故障类型识别。

本文将介绍的故障诊断系统为专家故障诊断系统。

1 专家系统的结构简介专家系统一般由知识库、全局数据库、推理机、解释器和人机对话接口等部分组成,各组成部分功能如下。

(1)知识库。

用以存放领域专家提供的专门知识,专门知识含有与领域问题相关的书本知识(理论知识)、常识性知识,也含有专家凭经验得到的启发式知识。

(2)数据库存放所要解决问题的原始数据。

它存放着电力系统的网络拓扑信息、实时故障信息以及断路器状态和继电保护状态信息。

(3)推理机在一定的控制策略下针对上下文中的当前问题信息,识别和选取知识库中对当前问题的可用知识进行推理,以修改上下文直至最终得出问题的求解结果。

(4)人机对话窗口可使用户通过窗口对知识库进行添加、删除以及修改操作。

(5)解释部分将推理出的结果做出必要的解释,为用户学习维护提供方便。

2 专家系统核心故障诊断的基本结构诊断的基本思想。

电力系统输电网络的故障诊断总体上是一个执果索因、逐步求精的过程,所以考虑到故障信息的分层特性及实时性的要求,采用正反向混合推理的控制策略,进行故障元件的判断。

核心诊断程序包括五个数据库:实时数据库、知识库、报警信息库、结果库解释库;启动检测程序后,先后经过正向推理、反向推理给出结论并生成报告,通过人机接口展示结果。

3 正向、反向判断的推理过程(1)正向推理或前向推理,又称数据驱动的推理,其推理过程是从条件出发推出结论。

具体正向诊断推理,就是由接收到的实时报警信息驱动,在由跳闸开关隔离的故障区域内,利用动作保护的保护范围取交集的方法,确定可能的故障元件,最后按照故障可信度的大小,对可能故障的元件进行排序。

专家系统在汽车故障诊断中的应用作者：蒋鸣雷来源：《中国新技术新产品》2011年第02期摘要：专家系统是应用人工智能技术和计算机技术，模拟人类专家的决策过程。

将专家系统应用于汽车的故障诊断，是降低诊断成本，提高诊断工作效率和准确性的有效途径。

此外还阐述了各种汽车故障诊断专家系统的优缺点。

关键词：专家系统；应用；模型中图分类号：TP399文献标识码：A前言专家系统(Expert System，简记ES)产生于20世纪60年代中期，是人工智能(Artificial In-telligene，岛简称AI)研究中最活跃和最广泛的领域。

所谓专家系统，实际上是一个以知识为基础的智能计算机程序系统，其内部含有大量的某个领域专家的知识和经验，能够利用人类专家的知识和和解决问题的方法来处理该领域问题。

1专家系统的结构组成一个专家系统一般由人机接口、知识库、数据库(Data Base)、推理机(Inference Engine)、解释器(Explanation)和知识获取系统(KnowledgeAcquisition)六部分组成，如图1－1所示。

1.1人机接口人机接口是用户与系统之间进行数据、信息交流的界面。

接口的功能是识别与解释用户向系统提供的命令、问题和数据等信息，并把信息转化为系统内部的表示形式，另一方面，接口也将系统向用户提出的问题、得出的结果和做出的解释以用户易于理解的形式提供给用户。

1.2知识库知识库用来存储领域专家的经验性知识和事实。

知识库内的知识通过知识获取得到，又为推理提供问题求解所需的知识。

1.3数据库数据库又称“黑板”，是专家系统在推理过程中存储初始事实、中间结果、最终结论等信息的工作存储器。

数据库的内容在系统运行过程中是变化的，而知识库在一次推理中是相对不变的，两者动静结合，构成专家系统完整的知识库。

1.4推理机推理机能够模拟领域专家的思维过程，根据知识库中的知识，按一定的推理方法和控制策略进行推理，最终求得问题的解。

专家系统故障诊断方法
专家系统是一种基于人工智能技术的计算机系统，其设计目的是模拟专家的知识和经验，用于解决复杂的问题。

在实际应用中，专家系统常常用于故障诊断和问题解决。

故障诊断是专家系统的重要应用之一。

在现代社会中，许多系统和设备都非常复杂，一旦出现故障，往往需要专业的知识和经验来诊断和解决。

专家系统通过将专家的知识和经验编码成规则和推理机制，可以快速准确地诊断和解决各种故障。

专家系统故障诊断方法可以分为以下几个步骤：
1. 知识获取：首先需要从专家那里获取故障诊断所需的知识和经验。

这可以通过面谈、观察和文献研究等方式进行。

2. 知识表示与编码：获取到的知识和经验需要转化为计算机可以处理的形式，通常是规则和推理机制。

规则是一种以“如果-那么”形式表示的知识，推理机制则是用于根据规则进行推理和推断的方法。

3. 诊断推理：在诊断推理阶段，根据用户提供的故障现象和系统信息，专家系统将使用已编码的知识和推理机制进行推理和推断，以确定可能的故障原因。

这通常涉及到多个规则的匹配和推理链的构建。

4. 故障排除：在确定可能的故障原因后，专家系统还可以提供相应的故障排除建议。

这些建议通常是基于专家知识和经验的，可以帮助用户解决故障。

5. 知识更新与维护：随着时间的推移，系统的故障诊断知识和经验可能会发生变化。

因此，定期对专家系统的知识进行更新和维护是很重要的，以保证其准确性和有效性。

综上所述，专家系统故障诊断方法是一种基于专家知识和经验的计算机辅助诊断方法。

通过将专家的知识和经验编码成规则和推理机制，专家系统可以快速准确地诊断和解决各种故障。

第六章故障诊断专家系统6.1专家系统概述专家系统（Expert system简称ES）是人工智能的一个分支领域，在自然科学、社会科学、工程技术的各个领域得到了广泛的应用，是人工智能领域中最具有吸引力、最成功的研究领域。

专家系统的发展可以分为孕育（1965年以前）、产生（1965—1971）、成熟（1972—1977）和发展（1978—）四个阶段[25]。

在70年代ES系统的成熟期，ES的概念与观点逐渐大众化，先后出现了一批较成熟的ES系统，主要是在医学领域，代表性的有MYCIN、CASNET、PROSPECTOR等ES系统。

这一时期的ES系统与第一代系统相比具有：多数使用自然语言对话，多数系统具有解释功能，采用了似然推理技术。

进入80年代后，专家系统的应用范围更加广泛，已扩展到军事、空间技术、建筑设计和设备诊断等方面。

在设备的故障诊断领域中，近几年我国也开发了一些专家系统，主要是针对汽轮发电机组开发的故障诊断专家系统。

水电机组的结构与运行原理同汽轮发电机组相似，但却有不同之处，因此水电机组故障诊断的研究即具有一定的理论基础，又具有很大的必要性。

专家系统发展到现在，已经得到许多领域专家的认可，但是对于专家系统的定义到目前为止还没有一个统一的说法。

一种意见认为：专家系统是利用具有相当量的公认、权威的知识来解决特定领域中的实际问题的计算机程序系统，可以根据人为提供的数据、事实和信息，结合系统中存储的专家经验或知识，运用一定的推理机制进行推理判断，最后给出一定的结论和用户解释以供用户决策之用。

持有另一种意见的人则认为：专家系统是一个具有知识库和具体计算机的系统，其知识库中的知识来源于某领域专家的技能和经验；可以对某一任务提出建议或给出合理的决策；能判断自己的推理路线并以简明的形式显示出来；常采用基于规则的程序设计。

第三种意见认为：专家系统是一个使用知识和推理的智能计算机程序，它的目的是解决人类专家很难解决的一些问题；专家系统中的知识由事实和启发式信息构成，其事实构成了共享且为专家认可的知识信息体；专家系统的启发式信息则是一些独特的推理规则，如似然推理规则、优化猜测规则等。

先进控制技术——专家系统故障诊断1适用场合目前专家系统在故障诊断领域的应用非常广泛，如美空军研制的用于飞机喷气发动机故障诊断专家系统XMAN，NASA与M IT合作开发的用于动力系统诊断的专家系统，英国某公司为英国军方开发的直升机发动机转子监控与诊断专家系统等，此外在电力、机械、化工、船舶等许多领域中也大量应用了故障诊断。

但不同的专家知识可能不一样，甚至互相矛盾，因此它主要应用于非结构化有经验的系统当中。

2专家系统诊断优缺点2.1优点（1）灵活性大多数故障诊断专家系统的体系结构都采用知识数据库与推理机制相互分离的构造规则，二者之间既有数据关联，又相互独立运行。

这样在专家系统运行时，能根据具体问题的特点，分别选取合适的知识条目构成不同的推理方法序列，实现对问题的诊断。

（2）透明性专家系统设置解释机制或者解释模块，用于向用户解释推理机制的思维过程，以及某些答案的分析思路。

这样，可以帮助用户较清楚地了解系统诊断问题的过程。

（3）交互性智能度较高的专家系统均采用交互式系统。

专家系统的这一特征为用户提供便利，这也是它得以广泛应用的重要原因。

（4）实用性专家系统的技术要求来自于特定领域问题的实际需求，这种特性决定了专家系统具有强烈的应用性。

同时该诊断方法具有诊断过程简便、快速快、不单纯依赖于数学模型，而且具有较为丰富与灵活的知识表达和问题求解能力，它可充分发挥人类专家根据经验和知识所进行的推理和判断能力。

2.2缺点（1）获取知识的能力较弱为开发特定对象的专家系统，软件设计人员几乎要从头学习一门新的专业知识，大大增加了开发成本，还不能完全保证特定专业知识的领会程度，对知识条目数据库的建设和维护带来很多麻烦。

另一方面，不同的专家知识可能不一样，甚至互相矛盾，因此该方法不适用于没有经验的系统的故障诊断。

（2）具有一定的复杂性及难度专家系统拥有知识数据库，运用知识条目进行推理，模拟领域专家诊断问题的思维过程。

但是，人类的知识世界丰富多彩，人类的思维方式多种多样，要想较准确地实现模拟人类思维，是一项非常困难的技术。

基于故障诊断专家系统的研究作者：白金王子龙朱江来源：《电子技术与软件工程》2013年第23期摘要：随着时代的进步和科技的发展，电力电子技术是一门新兴的综合性技术，这门技术不断发展提升已经达到对电力系统进行调整控制的阶段，而且可以高效率的对电能进行变换，电子电力技术的应用不仅可以提高输电能力，而且可以降低损耗。

本文对电子电力技术的应运进行详细的阐述，然后通过简单概括谐波的危害和无功功率的影响，进而引出我国现如今抑制谐波以及无功功率补偿技术的现况。

【关键词】专家系统测试故障诊断1 前言作为我国陆军部队现役的重要防空武器的一部分，该型地空导弹在部队的配备范围非常广，装备数量众多。

由于这个专家系统的地空导弹测试设备科技含量高，技术先进，整体结构比较复杂，为了保证该设备一直处于优质的技术状态，因此配发了专业的导弹测试设备。

本文根据该型地空导弹测试设备研究出了一种基于专家系统的故障诊断的设计方案，通过对重要性能参数知识库的构建，进而可以快速准确的定位出故障，并提出了修改的建议和措施。

2 对某型地空导弹测试设备故障诊断流程的分析作为整个武器装备系统的主要组成部分，导弹测试设备肩负着检验导弹的主要性能参数和验证导弹的质量是否符合技术要求的重任，同时还是决定导弹是否能够顺利发射并且对目标成功击毁的重要关卡。

导弹测试设备的故障主要包括三大部分：一是导弹测试设备是否能够正常启动；二是导弹测试设备是否能够通过自我检修；三是导弹测试设备能不能进行有效的综合测试。

另外需要注意的是，在对导弹测试设备进行故障诊断的时候也要按照这个顺序先后进行故障诊断。

在故障诊断的过程中一旦发现前一环节存在着故障，首先要对这一故障进行有效的排除，故障排除后才能顺利的进行下一环节的故障诊断。

导弹测试设备故障诊断要经过这几个环节：最关键的就是要对设备的故障进行科学的判断，对故障的特点加以辨析，进而在专家系统下进行专业的诊断。

首先要针对导弹测试设备的故障现象进行简单的知识推理，进而判别出有可能会导致故障发生的功能组合，其次，然后在专家经验的指导下对每一对功能组合进行可信度的判定，这样就可以通过对可信度的科学排序按高低对每对组合进行深入的知识推理，如此便可以将和功能组合相联系的测试通道通过科学的手段推测出来。

汽车故障诊断与维修专家系统设计随着汽车普及率的日益增长，汽车故障诊断与维修变得非常重要。

为了提高汽车维修的效率和准确性，设计一个汽车故障诊断与维修专家系统是必不可少的。

本文将介绍如何设计一个有效的汽车故障诊断与维修专家系统，以帮助技术人员更好地解决汽车故障。

首先，汽车故障诊断与维修专家系统应该包括一个完善的故障诊断模块。

这个模块可以根据车辆主人提供的故障描述和车辆检测数据，自动分析问题，并给出最有可能的故障原因。

为了实现这个功能，可以使用机器学习的方法，通过大量的历史故障数据进行训练，建立一个故障诊断模型。

这样，当新的故障发生时，系统就可以根据之前的训练结果进行快速诊断。

其次，汽车故障诊断与维修专家系统还需要一个维修建议模块。

这个模块可以根据故障诊断结果，向技术人员提供相应的维修建议。

例如，如果诊断结果显示是发动机故障，系统可以提供更具体的维修指导，如更换特定的零部件、调整相关参数等。

为了提供准确的维修建议，一个可行的方法是建立一个知识库，其中包含了各种不同故障对应的解决方案。

技术人员可以通过查询这个知识库，获取相关故障的维修建议。

此外，汽车故障诊断与维修专家系统还应该具备实时更新的能力。

随着汽车技术的不断发展，新的车型和故障类型不断出现。

为了保证系统的准确性和可靠性，需要定期更新系统的数据库和模型。

这样，系统就能及时了解到新的故障情况，并进行相应的诊断和维修建议。

另外，为了提供更好的用户体验，汽车故障诊断与维修专家系统可以考虑添加一些额外的功能。

例如，可以设计一个故障排查流程导航模块，帮助技术人员按照一定的流程来进行故障排查，避免漏检或者冗余检查。

同时，系统还可以提供实时在线咨询的功能，让技术人员可以随时向专家请教，以解决一些复杂的故障问题。

最后，为了保证汽车故障诊断与维修专家系统的可用性和稳定性，需要进行良好的系统测试和质量控制。

在设计系统的时候，可以考虑使用敏捷开发的方法，通过迭代式开发和测试，逐步完善系统的功能和性能。

振动监测分析诊断交流材料北京英华达公司2009年11月目录振动监测分析在冶金行业的应用1.传感器TSI=TurbineSupervisoryInstrumentation传感器亦称换能器或变换器，它是将被测的某一物理量（或信号），按一定规律转换为与其对应的另一种（或同种）物理量（或信号）并输出的装置。

传感器是实现自动检测与自动控制的首要环节，如果没有传感器对原始信号进行准确的捕获与转换，自动检测和自动控制将无法实现。

所以，传感器是故障诊断系统中的重要部件。

合适的、能满足检测要求的传感器。

例如，对于振动的精密诊断，由于需要对信号进行各种处理和精细分析，就必须采用高悧能精密传感器。

因此，根据设备诊断的目的以及诊断系统的配置来合理地选择传感器的类型，是完成诊断任务的重要环节。

在传感器的选择上主要应遵循如下原则：（1）传感器应具有良好的响应特性。

由于被诊断对象的原始信息（一次信息）是通过传感器获得的，如果传感器传输信号失真或不稳定，对于同样的原始输入信号，其输出信号就不一样，传感器输出有误差的信号，将使诊断造成困难和错误。

（2）传感器从被测对象抽走的能量要小。

有些传感器是属于能量交换型的，被测量对象的物理状态与某种形式的能量有关，为了获得信息，传感器要从被测物体的状态中抽走信息（能量），进行能量交换。

但为了不扰乱被测物体的状态，具体来说，为了能正确地反映被测设备和系统的特征量，传感器从被测系统抽走的能量必须很小。

（3）传感器加在被测对象上的负载尽可能小。

接触型传感器是将传感器或传感元件安装在被测物体上，肯定会在被测量对象上加上一定的负载，并可能扰图1i.工作原理：电磁转换，一般来说电涡流传感器由探头（probe）+延伸电缆（Extensioncable）+前置器（conditioner，又称适配器或前置放大器）组成，二次仪表给前置器提供-18V~-32V（一般用-24V）直流电源，前置器通过本身的振荡电路给探头以2MHz的高频振荡信号，此等高频振荡信号通过探头的线圈会产生交变的磁场A；此等交变的磁场在被测量的金属表面会产生电场，该电场在被测量的金属表面会产生涡流电流，此电场的存在又会产生磁场B；如此一来磁场B和磁场A就会产生耦合作用，探头和被测金属表面的距离如果发生变化的话，磁场B和磁场A就会产生耦合作用就会发生改变；前置器拾取磁场B和磁场A 就会产生耦合作用的改变，加以放大并量化成成线性变化的电压信号；二次仪表接受这种成线性变化的电压信号去量化探头和被测金属表面的距离。