基于mini-1D-CNN模型的TE过程故障诊断

为提升石化企业过程监测与故障诊断系统性能,满足化工过程故障诊断实时性、时效性的要求,提出一种基于过程历史数据驱动的最小一维卷积神经网络(mini-1D-CNN)的故障诊断模型。首先,通过一维卷积核学习和识别不同故障类型的数据特征,自动提取优势特征并进行故障分类;其次,通过逐步向后回归选择重要特征参数,优化模型结构。利用可实时获取的31个过程变量与操作参数,输入一维卷积神经网络(1D-CNN),监测与诊断田纳西-伊斯曼(TE)过程的主要故障。结果表明：相对于其他故障诊断模型,mini-1D-CNN模型在测试集上故障诊断率(FDR)较高,可达到96.50%;同时,mini-1D-CNN模型关注于TE过程故障诊断的重要特征参数,在降低参数量及降低训练和测试时间上具有显著优势。     

燃煤电厂袋式除尘专家系统开发研究

开发了一种袋式除尘系统故障专家诊断方法,用于诊断整个袋式除尘系统的故障现象,通过现场数据采集、操作人员与专家系统的人机对话对故障现象进行分析、推理,并做出相应的解决方案指导操作人员排查故障.燃煤电厂袋式除尘专家系统以知识库、推理机为核心,实现整个袋式除尘系统的设备故障诊断功能和维修故障指导功能,辅以解释机构,人机界面来指导用户如何准确无误地操作运行本系统和袋式除尘控制系统.系统被划分为4个模块:专家系统简介模块,在线故障诊断模块,离线故障诊断模块和专家指导模块.     

生物质锅炉故障树分析

根据锅炉系统的结构和功能的层次分解模型,对常见故障逐层进行分析诊断,采用故障树分析法,来描述系统故障和故障原因的逻辑关系,为锅炉系统的故障诊断、专家系统应用、面向对象技术的广义故障树知识表达和故障诊断推理控制奠定了基础。     

基于置信规则的村镇应急避难场所暴雨灾害链风险诊断*

为解决村镇应急避难场所面临暴雨灾害时的风险问题,基于故障树和置信规则库推理方法,提出暴雨灾害链和村镇应急避难场所功能破坏链相结合的场所避难功能失效风险诊断模型。根据事故致因理论推理灾害节点变量,通过故障树描述灾害链,运用关联规则从历史灾害数据中挖掘规则,建立置信规则库系统,构建村镇应急避难场所功能失效风险诊断模型,并以四川省某寄宿制学校为例进行模型验证。研究结果表明:该模型可实现不同证据组合下村镇应急避难场所功能失效风险的诊断推理;实例的模型诊断结果与实际情况吻合,证实该模型能够科学地诊断村镇应急避难场所面临暴雨等恶劣自然条件时存在的风险,可为村镇应急避难场所规划设计和应急管理提供理论支撑。     

故障诊断系统在煤矿机械中的应用

本文以煤矿掘进机为例,从诊断故障分析图的绘制、知识模型的运用、知识库的建立、故障诊断的推理,几方面详细论述了故障诊断系统在煤矿机械中的应用。     

基于LabVIEW的矿井提升机液压制动在线监测

为保障矿井提升机液压制动系统在运行过程中的可靠性和安全性,设计一种基于LabVIEW的提升机液压制动系统在线监测装置,将LabVIEW和可编辑逻辑控制器(PLC)相结合,充分利用LabVIEW强大的数据处理能力,通过检测液压制动系统的状态参数,分析评价设备工况;并利用新型碟簧座传感器,建立制动正压力和应变的数学模型,通过分析液压站和制动器的故障参数,采用故障诊断专家系统诊断液压制动故障,实现对提升机液压制动系统的安全预警。结果表明：该矿井提升机液压制动系统在线监测装置通过8个功能模块的实时监控,利用液压系统故障树能够系统实时诊断故障,对于保证矿井提升机的安全和可靠性、延长使用寿命、提高矿山生产效率和降低维修成本具有重要的意义。     

基于贝叶斯网络的公路隧道服役状况诊断方法研究

隧道结构的服役状况评价结果直接影响隧道养护决策,为客观合理反映运营隧道衬砌的服役状况,基于已有研究成果和专家知识,运用层次分析法建立了由目标层、一级指标层和二级指标层构成的隧道结构服役状况评价指标体系,确定了隧道衬砌服役状况的4个评价等级。在此基础上,采用贝叶斯网络结构学习TAN方法并结合专家经验知识,建立了隧道衬砌服役状况评价的贝叶斯网络模型,并结合某隧道工程实例验证了该方法的有效性。结果表明,基于贝叶斯网络的评价模型能较好地反映隧道衬砌结构的服役状况。利用贝叶斯网络进行推理分析,能考虑评价指标之间的交互性,使得诊断结果更符合客观实际。     

基于FTA的矿井监控预警诊断知识表示及推理机制

当前的矿井监测监控系统给出的预警结果只能反映传感器所在位置的参数变化,并不能依此判断传感器所在位置就是故障源。研究矿井监控预警诊断专家系统,通过建立矿井通风系统故障树设计面向故障树的基于框架与规则的混合知识表示方法,利用框架中诊断规则的推理确定故障传播关系,找到故障源。设计了矿井监控预警诊断推理机制,利用监控系统对灾变时期的火灾和瓦斯大量涌出以及正常生产时期矿井中的活塞效应、巷道风阻变化、通风构筑物故障、爆破、通风动力故障以及自然风压变化进行故障诊断推理分析,给出监控预警诊断故障源分析界面,为管理人员对矿井正常生产和灾变时期的故障处理提供依据。     

基于可拓物元模型的撬装式压缩机传动系统的可靠性分析

撬装式压缩机在石油化工行业的使用越来越广泛,在设备运行过程中,传动系统决定了整个撬装设备的安全性。为科学合理的评价撬装式压缩机的传动系统可靠性,结合系统工程学建立了传动系统可靠性评价指标体系,使用AHP方法确定指标层权重,又基于可拓论建立了传动系统可拓模型,综合计算出各准则层关联度与关联函数,对撬装式压缩机传动系统可靠性进行了定性定量评估。本文的可靠性分析方法确定了撬装式压缩机传动系统可靠,同时提出的控制危险因素的相关措施,对撬装式压缩机设备的维护、故障诊断等具有一定的指导意义。     

多跨单层网壳施工平台分析与安全监测

为保证结构在施工过程中的安全性及稳定性,采用施工过程分析数值模拟某多跨单层连续网壳结构的施工,基于模拟结果选取具有代表性的杆件作为测点,实时监测结构在整个施工过程中,因结构体系、传力路径、荷载条件和边界条件改变而变化的应力,并对比数值模拟结果与实测结果,预警结构在施工过程中可能出现的事故。研究结果表明:实测值能够反映结构在体系转换过程中的受力变化,验证应力监测系统和监测方法的正确性,建立在施工过程分析基础上的应力监测能够预警施工过程中可能出现的风险。     

铁路长大隧道健康状况远程监测诊断装备系统研究

基于服役期铁路长大隧道健康状况劣化影响因素分析,结合隧道衬砌结构特点和健康状况监测实际,采用智能传感、信息融合、故障诊断技术,构建集监测、诊断、评估于一体的长大隧道健康状况远程监测诊断装备系统。研究系统的软硬件设施及其布设技术,建立长大隧道健康状况综合评估体系,给出健康诊断量化评估标准。以国内某铁路长大隧道为例,对其健康状况实施远程监测与诊断分析。结果表明,该条服役隧道健康问题的主要影响因素为隧道衬砌漏水、隧道衬砌裂缝、隧道衬砌变形、隧道衬砌剥落等病害,尤以隧道衬砌变形最为严重,健康等级为4级。     

特种机电设备远程监控若干关键技术研究

以可能对城市公共安全造成威胁的机电类特种设备为主要研究对象,探讨对特种设备的在线监测和控制问题,以期提高设备的监测和控制水平,减少和预防事故的发生。根据远程监控系统的基本要求并考虑到实际情况,构造了一种以Internet为骨架、多种异构网络并存的特种机电设备远程监控系统网络拓扑结构模型,并对其中若干关键技术进行研究。重点讨论数据采集、网络技术、故障诊断技术、数据处理技术和数据安全技术,给出了具体的实现措施。部分技术在实践中得到应用,使用效果良好,实现了对特种设备的安全运行监控和故障的预测预报。笔者研究的课题对建立区域性大型机电设备的远程监控、故障诊断和安全管理系统,同样具有重要的现实意义。     

灰色预测法在设备状态趋势预报中的应用

分析了设备运行状态的特征 ,运用灰色系统理论对设备状态特征量——振动烈度 ,建立了灰色预测模型。计算结果表明 ,预测模型的计算值与实际测定值非常接近 ,而且可进一步预报设备运行状态趋势。灰色预测法的引进 ,丰富了设备状态监测与故障诊断技术学科的基础理论 ,推动了该学科向更高水平发展 ,预示了该学具有更广阔的应用前景。     

Design of Intelligent Fault Diagnostic System (FDS)

This research work presents useful framework and mechanism for integrated fault diagnostic system, or FDS. The proposed system is composed of three major subsystems: fault detection, root cause and consequence analyzer, and maintenance analyzer. Learning mechanisms are proposed to extract knowledge about deviations/failure modes from real time process and equipment monitoring data. Fault semantic network is proposed to represent failure modes and fault propagation models as integrated with process and equipment models. Qualitative rules are defined and associated with fault semantic networks for practical Actual maintenance findings are used to tune training data for more accurate fault detection and root cause and consequence analysis. Case study is used to illustrate the proposed idea.     

故障诊断专家帮助系统开发及其在电厂脱硝设备中的应用

总结SCR和SNCR两种脱硝系统中常见的21种故障,将人工智能专家系统与脱硝系统的专业知识、故障解决绑定。在Windows开发环境下,使用Visual Basis 6.0,以Access建立专家知识库和数据库,开发出脱硝设备故障诊断专家帮助系统软件。专家帮助系统的主要功能有:查询脱硝系统知识并及时更新数据库,现象分析,诊断与解决故障。     

铁路真空卸污设备远程运行维护系统设计

以铁路真空卸污设备为研究对象,进行远程运行维护系统的开发设计。根据真空卸污设备的运行特点,确定系统具备的功能,采集的数据类型、信号传输方式,并进行硬件开发集成和软件开发。该系统可以实现对铁路真空卸污设备运行状态数据的采集与分析,加快真空卸污设备故障诊断和维护的响应速度,提高设备的安全性和可靠性,提升铁路真空卸污设备运行维护智能化水平。     

齿轮的振动故障研究

齿轮是机械设备中重要的传动部件 ,广泛应用于汽车、船舶、飞机、农机等机械设备中 ,其质量好坏直接影响整机设备的性能 ,它的失效是诱发机器故障的重要因素。笔者从理论上研讨了齿轮故障的产生机理 ,列举了影响齿轮产生振动的因素 ,并仿真出了齿轮存在不同故障的振动信号图形 ,为诊断齿轮的故障提供了重要的依据。因此 ,可以参考仿真图形与实际图形的对比 ,得出齿轮的故障所在 ,并为此提出了对齿轮振动信号进行处理的各种合适方法 ,同时这些方法也适用于其他大型设备的故障诊断。     

基于案例推理的大型养路机械故障诊断系统

为实现铁路大型养路机械(简称"大机")故障的智能检索和诊断,使用基于案例推理(CBR)的思路分析和设计用以实现这些目的的系统。阐述案例的表示和构建方法。提出捣固车的故障案例模型构建方法。设计捣固车故障诊断的CBR系统。给出带权值的k-近邻法的案例相似性检索方法。提出大机故障诊断智能决策系统,采用定性和定量检索相结合的方法。故障诊断系统能够进行案例的定性、定量和混合检索。用捣固车的具体故障案例,验证所设计的系统的可行性。诊断系统检索得到的故障类型与依据现场采集的数据判定的故障类型基本一致,能够进行案例调用和修改。     

现代系统安全观点分析及分层安全模型研究*

为适应系统复杂性的提高和智能科学及数据技术的涌现，分析现代系统安全观点，并提出系统的分层安全模型，以应对系统安全及可靠性面临的质疑和变革。根据Leveson提出的学术观点，提出分层的系统安全模型。通过论述7个系统安全研究的新观点，提出系统安全的层级结构，分为社会层、系统层、技术层和运行层；建立系统安全的虫洞模型；结果表明:通过该方法可得到系统故障过程区划图和故障过程有向图，同时空间故障树理论也可用于该模型的定量计算。     

灰关联分析在故障树诊断中的应用

介绍一种灰色诊断法。在故障诊断模式识别中,运用灰关联分析,依据故障树的底事件重要度,通过关联度计算及排序,对故障树分析中,各种故障模式发生的可能性大小作出了准确的判断,从而为处理事故的先后、缓急提供了依据。