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一種基于振動圖像和結(jié)構(gòu)模型的通用智能故障診斷系統(tǒng)
柏占偉1, 2,葉京川1,楊川1,陳平2 2011/3/10
摘要:提出一種利用振動頻譜圖像提取旋轉(zhuǎn)機械故障特征的方法。針對旋轉(zhuǎn)機械設(shè)備種類多樣性及專家系統(tǒng)診斷對象范圍窄的特點,研究基于結(jié)構(gòu)模型的多征兆模糊產(chǎn)生式規(guī)則的診斷、知識表示和以關(guān)系數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的知識庫的建立與維護機制,開發(fā)基于振動圖像和設(shè)備結(jié)構(gòu)模型的故障診斷專家系統(tǒng),系統(tǒng)在滿足知識表示和推理模型的有效性和實用性需求下,具有構(gòu)造簡單,推理效率高等優(yōu)點,大大提高了旋轉(zhuǎn)機械故障診斷專家系統(tǒng)的適應(yīng)性和通用性。
關(guān)鍵詞:振動圖像;結(jié)構(gòu)模型;特征提取;故障診斷;專家系統(tǒng)
中圖分類號:TP391 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號: 1671—3133(2009)04—0119—05
0 引言
由于旋轉(zhuǎn)機械設(shè)備種類多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運行環(huán)境各不相同,故障原因因機組而異[1]。目前,應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)機械故障診斷的專家系統(tǒng)都是針對某一特定機組對象進行開發(fā)的,即一套專家系統(tǒng)只能對特定機組進行診斷,將其應(yīng)用到其他機組的故障診斷中,會產(chǎn)生許多誤判現(xiàn)象,這在一定程度上限制了專家系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,導(dǎo)致診斷系統(tǒng)的重復(fù)開發(fā)。而且,廣泛用于工業(yè)現(xiàn)場的便攜式振動數(shù)據(jù)采集儀器或設(shè)備狀態(tài)檢測儀器、在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)和便攜式故障診斷系統(tǒng)等都沒有智能診斷功能或者功能不完善。對用戶來說,他們急需要一種不對原系統(tǒng)作任何修改,或變動很少、靈活、實用的智能診斷系統(tǒng)。
國內(nèi)外設(shè)備狀態(tài)檢測的儀器以及在線檢測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),都是將振動信號以圖像方式顯示在屏幕上或打印機輸出,如波形圖、頻譜圖、軸心軌跡圖和Poincare映射圖等,故障診斷的知識大多也是基于這些圖形特征,這就要求診斷系統(tǒng)必須能夠像人類專家一樣準確地“看”出圖像特征,即自動識別故障征兆[2]。
為此,筆者提出利用振動圖像識別進行旋轉(zhuǎn)機械故障特征提取的方法和基于設(shè)備結(jié)構(gòu)模型的模糊規(guī)則知識表示,開發(fā)基于振動圖像和設(shè)備結(jié)構(gòu)模型的故障診斷專家系統(tǒng),該系統(tǒng)構(gòu)造簡單,推理效率高,有效地提高旋轉(zhuǎn)機械故障診斷專家系統(tǒng)的通用性和適應(yīng)性,具有一定的現(xiàn)實意義。
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