刘忠义[1]2003年在《电气设备故障诊断专家系统通用开发平台研究》文中指出本课题是在我目前进行的科研课题“潜艇雷达故障诊断仪”的基础上提出的，将研究内容定位在“电气设备故障诊断专家系统通用开发平台”上，以“现场和快速诊断”为研究目标，旨在提高电气设备故障诊断专家系统的开发速度，缩短故障诊断系统的研制开发周期。 本课题在分析研究领域专家故障诊断过程中的思维规律和方法的基础上，提出了一种新的用于故障诊断推理的“最大、最近、最易相关搜索”推理策略，并建立了支撑此推理策略的诊断知识和诊断数据的描述模型，以该推理策略和结构化描述模型构建的智能故障诊断专家系统仅需更换综合知识数据库即可实现对新的电气系统进行故障诊断。这种将诊断数据与诊断方法完全分离的设计方法，摆脱了传统的故障诊断专家系统只能诊断具体的诊断对象的局限性，为电气设备故障诊断专家系统通用开发平台的研究奠定了基础。为了验证这种思路的正确性，本文设计了一个电气设备故障诊断专家系统，经过对给定诊断案例的故障诊断，验证了该方法的有效性，取得了良好的诊断效果。
李建军[2]2013年在《矿山井下主配设备安全预警关键技术研究》文中研究说明摘要：矿山井下设备是矿山生产作业的重要支柱,其井下配套的矿井通风机设备系统、矿井提升机设备系统、矿井排水设备系统及井下空压机设备系统是矿山井下生产必备的主要配套设备,简称为矿山井下主配设备系统。其井下主配设备系统工作运行的好坏直接关系到矿山人员安全及生产安全和效益,因此如何实现和保障其井下主要关键设备的安全可靠运行,一直是矿山安全生产领域的重要研究课题。目前,在井下矿山单设备系统监测监控领域及井下瓦斯监控方面国内外已有了不少研究成果,但基于包含井下多设备安全监控系统及兼容井下瓦斯监控等井下其它安全监控系统的集成化统一监控平台系统的研究稀有涉及,本文正是基于上述现实问题,提出矿山井下安全预警统一监控平台研究课题,并对形成安全预警统一监控平台系统的主要关键技术问题展开理论研究与技术实现。研究设计了包含矿山井下四大主配设备系统的统一的从井下到井上的叁层监控组网技术方案,其组网技术方案首次包含老旧监控设备系统的兼容、包含瓦斯传感器检测及井下人员定位检测系统等扩展接口功能,此组网方案及技术实现在国内首创,为后继矿山安全监控水平的提升提供了全新的理念。针对矿山井下四大主要配套设备系统各自的功能分析及选用的安全监控参数及工艺控制方式,本论文统一的对其进行了详细归纳与研究,提出了统一安全监控平台经济适用、性价比高的参数组选型原则方案。通过对统一监控平台所需要的各类电量与非电量传感器性能的分析,研究了传感器的组成、发展、现状,性能特性及传感器技术的飞速发展趋势所带来的组网用传感器选型的困惑,提出了矿山井下安全监控用系统传感器在工程实例中的主要选用原则。通过SVM数值分析技术手段对矿山回采工作面的瓦斯传感器的放置位置与放置数量进行数值分析,验证了瓦斯传感器放置位置距离及传感器数量问题。通过对以往各类控制技术等的全面分析研究,给出了以PLC开发环境作为分布式子站控制器方案的最优结论,研究开发出预警监控平台分布式子站现场监控系统最佳组网技术方案结构框图。研究总结出PLC硬件配型原则,并进行了配型实现,通过软件编程实现了PLC开发环境下的井下风机等系统的自动监测控制。针对井下特殊环境下数据安全采集的高要求,研究分布式子站传感器与工业控制器之间数据安全采集的实现方法,提出了适合井下数据安全采集与传输的统一的安全电量变送器联接概念,用于解决大监控平台多类型传感器多源信息融合难的问题,开发设计出数据安全采集系统框图。利用现有的井上监控平台、分布于井下的组网综合布线系统及井下控制器系统,研究与探讨了预警监控平台兼容瓦斯监控、人员定位及井下老旧设备系统的一种扩展兼容接口技术实现解决方案,给出了分布式子站扩展兼容接口相应技术实现设计方案。将井上光纤以太网通信技术与井下CAN总线通信技术相结合的组网方式应用到多设备系统的监控平台上,通过设计两种通用的通信智能节点,很好的解决了多设备监控系统信道不共享、协议不兼容等问题。选择组态王为本矿山主配设备预警监控平台上位机软件开发环境,完成井下各设备系统中控制器与上位机软件监控系统的数据对接设计,完成矿山井下主配设备预警监控平台软件监控系统主界面及各分系统界面的软件编程实现。采用数据库技术应用于矿山井下多设备系统的统一监控平台当中,通过将数据库与监控平台各层监控软件进行数据对接,并利用其数据库技术对海量数据的数据分析与数据管理优势,解决了目前统一矿山监控平台软件难以满足多设备系统庞大数据实时监控处理的难题。建立了上位机监控平台界面,其显示功能首次包含了平台主监控界面、各主配设备分系统监控界面,并建立了井下各子站现场监控界面,系统包含了全方位监控功能,建立了从井下到井上的全方位、实时、立体、安全的监控防护体系。本文在矿山井下安全监控系统中综合了目前几大前沿技术,将其各自的优势发挥于矿山井下多设备系统统一监控的平台之中,这些技术包括最新的控制技术、最新的组网技术、最新的通信技术以及最新的软件监控技术,为后继矿山井下设备、人员及瓦斯安全监控设计者提供全新的可实施的操作方案。本文所做研究工作,立足于学科前沿,对矿山井下主要配套设备安全预警关键技术问题进行了较深入的研究,具有重要的理论意义和工程应用价值。图96幅,表1个,参考文献219篇
刘忠义[3]2004年在《电气设备故障诊断专家系统通用开发平台》文中提出本文在分析研究领域专家故障诊断过程中的思维规律和方法的基础上,提出了一种新的用于故障诊断推理的“最大、最近、最易相关搜索”方法,并建立了支撑此推理策略的诊断知识和诊断数据的描述模型,该故障诊断专家系统仅需更换综合数据库即可实现对新的电气系统进行故障诊断。
丁一[4]2012年在《城轨车辆电气设备检修管理信息系统研究与实现》文中研究说明随着城市化进程的加快,交通形势日趋严峻,城市轨道交通是世界各国用以缓解城市交通压力而重点发展的城市交通设施。城轨车辆是城轨运输的载体,城轨车辆多采用分散式动力技术,每列城轨车辆上都装有大量的电气设备,如牵引电机、司机控制仪、高速断路器以及数量庞大的继电器、接触器、自动开关等。这些车载电气设备的可靠运行直接关乎城轨交通系统安全、高效的运营。论文借助了国家863项目“列车安全状态监测及故障预警技术”(项目编号：2006AA11Z230)的研究成果,以研究生期间实习实践项目为基础,展开针对城市轨道交通车辆电气设备检修系统的研究。该系统的开发,实现了车载电气设备检修的全程自动化、信息化和系统化。文中详细介绍了城轨车辆电气设备检修信息管理系统的软硬件设计与实现。整个检修系统由上层信息管理系统,底层检修子系统构成。系统采用分层设计分布控制,各子系统可独立完成操作,依据专家系统建议实现对电气设备的检修。文中对检修系统网络结构与管理,底层子系统主电路及控制电路进行了详细的描述,着重分析了系统设计的关键问题如网络及信息安全、系统抗干扰设计和信号采样电路改进(滤波放大电路)等问题。该系统软件主要采用Visual Studio2005开发,依据工业以太网协议,通过COM技术,结合Access数据库、National Instruments控件、Excel表格处理软件,组合成方便灵活的试验数据管理、查询、报表打印系统。作为主要完成人,作者从始至终一直参与了某城市轨道交通车辆电气设备检修系统的实际开发。2011年8月系统正式投入现场运行使用,检修系统在现场运行操作方便,试验过程完全由计算机自动控制,电磁兼容性能良好,运行时,所有仪表、设备和网络通信工作正常,试验数据做到了自动采集、运算与判定,测试结果准确,真正地做到了智能化的检修操作与管理。
杨鑫[5]2008年在《电气设备状态分析与判别专家系统的开发与研制》文中指出我国电力系统目前的检修方式仍以预防性试验检修方式为主,而对电气设备实现状态检修是我国电力系统多年追求的目标。预防性检修存在着费时、费力等缺点,而电气设备的在线监测技术又不成熟。为了能够及时掌握设备状态,准确地对电气设备进行故障诊断,本文提出了开发研制电气设备状态分析与判别专家系统。它既结合了预防性检修的方法,又对于电气设备状态检修和故障诊断具有重大意义。该专家系统以电气设备离线检测为主,诊断依据参照《预防性试验规程》,结合设备运行情况对设备状态进行综合的分析、判断。系统根据存储的设备检测的数据,对被测设备状态进行“纵向”、“横向”比较,判断准确其发展趋势,为制定合理的维修策略提供依据。它可用于发电厂、变电站多种电气主设备包括电力变压器、电流互感器、电压互感器、断路器和氧化锌避雷器。系统设计分为数据库模块、数据编辑模块、分析诊断模块和任务管理模块,分别用于数据存储、数据编辑、数据分析诊断和用户界面与数据接口。采用Browser/Server(浏览器/服务器)结构,使用asp.net技术,在visual studio.net平台上,使用c#语言,基于web form页面开发。本文通过实例,使用该专家系统对电力变压器、电流互感器、氧化锌避雷器和电容式电压互感器进行了状态分析和诊断。通过诊断实例,可以看出该专家系统界面清楚、易操作;诊断结果更为详细,具备相关的提醒注意的功能;能直观地显示电气设备状态的变化趋势,方便制定合理的维修策略;运行界面为web网页,方便挂网运行,具备远程通信的特点。
陈乃海[6]2008年在《牵引变电所远程故障诊断系统设计》文中指出牵引变电所在铁路运输中担负着向电力机车供电的重要作用,一旦发生故障,将严重扰乱铁路运输的正常秩序,造成巨大的经济损失和社会影响。因此,为保证牵引变电所安全、稳定、优质、不间断的供电,提高牵引供电系统的安全可靠性就具有重要意义。在当今信息时代,因特网和局域网技术以其快速的发展和良好的应用前景,已成为各种信息的主要传输方式,基于Internet的远程智能故障诊断技术越来越受到学术界和工业界重视。本文提出基于Internet的牵引变电所远程智能故障诊断,论文主要研究了以下内容:首先详细阐述了牵引供电系统的组成及其运行方式,举例分析了牵引供电系统故障的分布和原因,根据铁道部牵引供电系统事故处理规定,确定了故障事故抢修实施步骤;其次以牵引变电所为对象,建立了故障诊断专家系统,对专家系统进行了详细的功能分析、总体方案设计,以推理机为中心,以电气设备库、故障信息库组成的数据库和电流突变事件鉴别、继电保护原理规则库、保护-断路器配置数据库组成的规则库为基础,以解释模块和人机接口为辅助组成部分,分别对数据库中的电气设备和规则库中的故障推理规则采用对象和产生式规则的表示方法,在故障推理中应用了过程式的推理机和以故障数据为驱动的正向推理方法;再者,在B/S体系结构特点的基础上,结合远程故障诊断的特征,提出了一种基于B/S结构的远程智能故障诊断系统的体系结构,阐述了系统的总体构成及工作原理,讨论了系统网络的建设方案。采用Web数据库技术和ASP技术实现了远程故障智能诊断系统,为牵引供电系统故障事故抢修的快速性和准确性提供了必要条件。在论文的最后部分,介绍了各模块的功能并进行了演示。
王志鹏[7]2012年在《基于知识可视化的数字化变电站一体化监控系统的开发研究》文中研究指明我国数字化智能化变电站研究处于世界领先水平,很多地区均实施了数字化变电站试点及改造工程,但是仍然有许多问题需进一步研究解决。本文针对现有数字化变电站应用系统繁多、信息孤岛、监控画面不直观和数据查询繁琐等问题,利用山西省某110kV数字化变电站试点工程中先进的硬件信息采集传输系统,通过开展面向服务体系结构(SOA)的统一信息平台监控系统开发研究,建立基于关系型数据库的根本原因法(RCA)的变电站故障分析数据物理模型,并组成新型集成数字化变电站监控系统,从分散系统的集成和可视化效果的研究入手,达到对数字化变电站知识可视化监控目的。本文主要在以下叁个方面取得一定进展：(1)建立基于SOA架构的数字化变电站集成式一体化信息监控平台系统。针对变电站传统监控系统可视化效果不佳、通信标准不统一和信息处理混乱等问题,在数字化变电站的基础上提出了由SOA架构组成的集成式监控系统。模块化的组件式监控系统开发,降低了开发成本的同时提高了软件的开发效率,并且有效提升了运维人员的工作效率。该架构是变电站知识可视化的整体结构,同时解决了“信息孤岛”在数字化变电站站控层中所产生的各类问题。(2)建立了基于关系型数据库的RCA数据模型。由于数字化变电站在通信传输上的优势,使得变电站的数据更为详细。如果数据库中没有良好的开环数据物理模型,站控层数据库中的海量有效数据就会浪费,而且这些数据将会形成数据冗余造成系统运行速度下降。本文将广泛应用于航天领域的RCA数据模型应用到数字化变电站的关系型数据库中,创建了一种“伞图”的开环数据库模型,为变电站内电气设备的实时故障预测提供了可。该功能的开发是信息挖掘结果可视化展示的重要前提条件,也是达到知识可视化的核心信息处理方式。(3)研究并提出了变电站叁维全景式可视化界面。在现有二维画面的前提下,提出了叁维全景式监测画面开发,该叁维动态技术采用了不同于以往二维显示叁维的模式,以实物叁维图元为模型建立虚拟叁维模型,生动、丰富和准确地展示变电站的实时信息。通过OpenGL图形编辑语言和3DS max图形编辑软件建立了电气设备的叁维模型图元,为运维人员的二次开发提供了方便。同时,建立了动态的“飞行式”浏览模式使叁维全景式监测画面的查看更为方便流畅达到与二维画面的配合。该模型的开发是上述可视化的具体表现载体,也是知识可视化的表现终端。本文从数字化变电站入手,然后通过介绍知识可视化和数字化变电站知识可视化功能的实现,以组态软件和VS平台为主要的一次和二次开发平台,最后与Power Designer建立的故障预测模型通过关系型数据库(如SQL)进行一体化建立,实现在数字化变电站中一体化监控系统的系统集成和信息的知识可视化。该数字化变电站的一体化监控系统为实现数字化变电站与智能电网新型调度系统的配合提供了软件支持,并且对保证电网的安全经济可靠运行有重要意义。
赵冬梅[8]2005年在《基于多信息源的电网故障诊断方法的研究》文中指出电网故障诊断是进行事故处理的前提。研究电网故障诊断方法,是为了将需要调度员和其它单位协同完成的电网故障判断任务交给计算机来辅助完成,利用计算机的快速计算能力,在设备故障后快速准确地给出分析结果,以便辅助调度员故障后做出合理的运行决策。因此,提高电网故障诊断的准确性对电网的安全运行具有重要的意义。电网故障诊断是建立在相应的电网自动化水平基础之上,过去的故障诊断系统获取信息的来源仅建立在SCADA系统上,因此国内、外开发的智能诊断系统大都是基于开关和保护两种信息进行诊断。目前,变电站的微机监控、综合自动化技术得到普遍应用,特别是近几年来,故障信息系统的推出,各网(省)调已相继完成以实现全网故障录波数据远传为主要目标的联网工作,电力系统自动化技术取得了飞速的发展,这也必将为故障诊断系统提供更多的故障信息来源。结合以上实际,本文主要完成了以下工作: 1 提出了一种逐层调用开关、保护和电气量波形信息的分层故障诊断策略,结合目前电网的自动化技术和未来发展方向的实际,完全模拟现场工作人员的实际分析过程,从提高实时性和灵活利用信息的角度达到在简单和复杂故障情况下对信息资源的合理利用。 结合微机保护和故障录波器联网系统联网方式的特点,提出了两种适宜的基于故障录波信息诊断的实现方案,分别为基于分站的方案和基于中心站的方案,并对两种方案进行了分析和比较。 2、根据电网故障诊断的特殊要求,在EMS公用数据基础上,混合利用多种技术表示故障诊断知识。采用面向对象技术和动态拓扑分析方法,描述用于电网故障诊断的拓扑知识;采用产生式表示法,描述故障诊断规则;基于继电保护配置和运行规程,设计保护属性知识库;力求整个电网故障诊断的知识表示体系合理完整,可以很好地满足故障诊断系统的要求。 3、提出了基于SCADA信息源和故障信息系统信息源不同特点的两种诊断推理策略,并结合兰州电网调度决策系统的项目对地区电网故障诊断系统在电网运行中的实用化进行了探索。以便尽可能地利用现阶段可以利用的故障信息源。通过分析故障设备、保护动作和开关动作之间的因-果联系,实现了诊断故障设备、评价开关和保护的动作行为等任务,完整分析和解释故障过程;在现阶段的电网运行水平下,给出调度员有实际意义的故障诊断结果。通过对保护、自动化系统动作的正确性分析,提高诊断的准确性。扩展了诊断的范畴。
杨家涛[9]2012年在《基于CLIPS的船舶机舱设备故障诊断专家系统研究》文中研究表明船舶机舱设备的正常运行对于整个船舶的安全和营运来说是举足轻重的。同时,除柴油机以外的各种运行辅助系统的可靠性也得到了人们的高度重视。随着对船舶安全性要求的提高,对船舶设备的监控和故障诊断的手段和方法也提出了新的要求,各种监测与报警系统先后应用于船舶机舱设备中。而随着计算机技术,特别是网络技术的发展,计算机在船舶自动化领域的应用越来越广泛。船舶计算机监控系统正经历着从集中式监控到分散型监控到现在的现场总线型多级网络监控系统的发展变化。而故障诊断技术也越来越受到了关注,这主要是维修理念的转变对故障诊断技术提出了新的需求。传统的维护策略是周期性维护,而周期性维护并不是最经济的。文中对船舶机舱设备故障诊断专家系统的总体结构进行了研究和设计,并针对船舶机舱设备监测与诊断的要求,将诊断专家系统总体结构划分为人机接口界面、知识获取和知识查询模块、征兆获取模块、知识库模块、动态数据库模块、推理机模块等,再对每一个模块的功能和实现进行阐述。通过对船舶机舱设备故障进行分析与研究,并采用故障树分析法,对船舶机舱设备故障诊断专家系统进行CLIPS(C Language Integrated Production System, C语言集成的产生式系统)开发；通过故障树的建造建立故障树与专家系统的联系,对基于CLIPS的故障诊断专家系统的知识库和推理机进行研究,采用“框架+产生式规则”的知识表达方式建立起知识库,并确定了正反向混合推理的推理方法和宽度优先搜索与深度优先搜索相结合的推理策略,通过对故障树的逐层搜索,可以实现对所获取故障征兆的推理诊断。用Visual C#构建人机接口界面并进行软件接口技术研究,将CLIPS嵌入到Visual C#中,实现CLIPS嵌入故障诊断系统、系统与数据库之间的数据传输等接口设计,实现整个专家系统的功能。最后通过模拟实际案例进行测试,检验系统的可行性。
王利平[10]2006年在《发电设备状态监测及故障诊断系统》文中研究指明随着以微处理器为基础的分散控制系统(DCS)在国内电厂中的广泛应用，热工自动化技术水平大大提高，实现了对汽轮机、锅炉的统一监控和管理，电厂电气部分自动化水平相对落后一些，但经过近几年的发展，许多电气设备也已纳入到DCS控制的范畴，实现了厂用电的顺控、切换等功能。电力系统竞争日益激烈，如何减少电力生产成本也显得越来越重要，而实行状态检修就是一种十分有力的手段。通过对发电设备的故障分析及几种常用检修模式的比较，指出实施状态检修的先进性。对发电设备进行在线实时远程监控，对其运行状态进行在线监测、诊断和管理，可以大大提高绝缘试验的真实性与灵敏度，及时发现绝缘缺陷，为提高设备投运率和降低检修成本提供科学的量化依据与专家决策建议，为实现以状态检修取代计划检修提供了可靠的依据。本文提出一个基于集散控制系统和FIX组态软件的分级实时状态监测系统方案，利用现场实时数据对厂内主要设备进行故障预测与初步诊断。在此基础上，利用Web技术，终端用户可以根据不同的权限身份，通过网络随时查询各种数据信息，及时掌握设备的实时状态，为实现状态检修打下良好的基础。
参考文献：
[1]. 电气设备故障诊断专家系统通用开发平台研究[D]. 刘忠义. 国防科学技术大学. 2003
[2]. 矿山井下主配设备安全预警关键技术研究[D]. 李建军. 中南大学. 2013
[3]. 电气设备故障诊断专家系统通用开发平台[C]. 刘忠义. 中国造船工程学会修船技术学术委员会船舶维修理论与应用论文集第七集（2004年度）. 2004
[4]. 城轨车辆电气设备检修管理信息系统研究与实现[D]. 丁一. 中南大学. 2012
[5]. 电气设备状态分析与判别专家系统的开发与研制[D]. 杨鑫. 长沙理工大学. 2008
[6]. 牵引变电所远程故障诊断系统设计[D]. 陈乃海. 西南交通大学. 2008
[7]. 基于知识可视化的数字化变电站一体化监控系统的开发研究[D]. 王志鹏. 太原理工大学. 2012
[8]. 基于多信息源的电网故障诊断方法的研究[D]. 赵冬梅. 华北电力大学（北京）. 2005
[9]. 基于CLIPS的船舶机舱设备故障诊断专家系统研究[D]. 杨家涛. 武汉理工大学. 2012
[10]. 发电设备状态监测及故障诊断系统[D]. 王利平. 浙江大学. 2006
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