基于本体故障树的离心鼓风机故障诊断决策研究

发布时间：2017-06-19 02:00

  本文关键词：基于本体故障树的离心鼓风机故障诊断决策研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：合理的设备知识管理能使企业的设备管理更加有条理，能很大程度上减少设备管理的成本，是保障企业成功运营的关键；同时，对于连续作业企业的关键设备，过长时间的故障停机检修意味着巨大的经济损失。因此，如何对故障知识进行有效管理，并以最快时间找出故障所在，是故障诊断领域的重要研究内容课题。 本文以某石化企业的关键设备离心鼓风机为研究对象，对基于本体的设备故障知识管理与故障树构建问题展开深入研究。目前，该企业的设备故障信息大多是异构的，知识之间缺乏语义关联，很难共享与重用，知识管理困难，而本体在知识表达、知识共享与重用上有明显优势，因此本文采用本体对该企业的离心鼓风机故障知识进行重构；同时，由于故障树的构建思想一般都是结构化的分级构建，，这与本体模型的构建思想是一致的。因此本文提出了基于本体的故障树构建方法，然后通过已构建的离心鼓风机故障知识本体与本体规则构建了设备故障知识故障树，并通过对该故障树定性定量分析，找出了故障诊断的最优路径。 论文的主要研究工作与创新性成果有 （1）对离心鼓风机的工作原理和基本结构进行了介绍，在此基础上分析了离心鼓风机常见的故障及其故障机理，为离心鼓风机故障知识管理研究提供了基础。 （2）对目前常用的本体构建方法进了对比，由于“骨架法”相对于其它方法具有可扩展性好、有标准的语义模型等优点，且其主要应用于企业本体的开发，与本文的本体开发应用领域相同，因此本文选用“骨架法”构建设备故障本体。但传统的“骨架法”在知识共享重用和动态性方面存在不足，本文在传统“骨架法”的基础上提出了改进后的“骨架法”，并基于此方法具体研究了设备故障知识本体的构建过程。 （3）提出了基于本体故障树的故障诊断决策，该决策依据本体与本体规则构建设备故障领域的故障树，并通过对生成的故障树进行定性定量分析，求出系统的最小割集、底事件的概率重要度和关键重要度，最后计算出各底事件的判明效时比，以其从大到小的顺序为依据找到故障诊断的最优路径，实现了本体和故障树的优势结合。该方法在知识共享、重用的基础上，实现了对故障的快速诊断定位。 （4）以某石化企业的离心鼓风机为研究对象，设计开发了基于本体故障树的诊断决策支持和应用系统，验证了基于本体故障树的故障诊断决策的实用性和有效性。 本文在研究某石化企业离心鼓风机常见故障及其故障机理的基础上，采用改进后的“骨架法”构建故障知识本体，提出了基于本体故障树的诊断决策方法，并在此基础上开发了基于本体故障树的离心鼓风机诊断决策支持系统，成功运用于实际中，研究成果具有一定的理论意义与工程应用价值。
【关键词】：离心鼓风机 知识表示 故障诊断 本体 故障树
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH165.3;TH442
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 第1章 绪论15-23
• 1.1 选题背景与意义15-16
• 1.2 国内外研究现状16-20
• 1.2.1 知识表示的国内外研究现状16-17
• 1.2.2 设备故障诊断的国内外研究现状17-19
• 1.2.3 故障树与本体的国内外研究现状19-20
• 1.3 论文的主要研究内容与章节安排20-23
• 1.3.1 论文的主要研究内容20-21
• 1.3.2 章节安排21-23
• 第2章 离心鼓风机的故障机理23-34
• 2.1 引言23
• 2.2 离心鼓风机概述23-27
• 2.2.1 离心鼓风机工作原理与基本结构23-26
• 2.2.2 GM35L-25 离心鼓风机规格及主要技术参数26-27
• 2.3 离心鼓风机常见故障与分析27-33
• 2.3.1 转子故障与分析27-29
• 2.3.2 轴承故障与分析29-31
• 2.3.3 齿轮故障与分析31
• 2.3.4 润滑系统故障与分析31-32
• 2.3.5 电气系统故障与分析32
• 2.3.6 喘振故障与分析32-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第3章 基于本体的设备故障知识表示34-51
• 3.1 引言34
• 3.2 本体概述34-39
• 3.2.1 本体的概念34-35
• 3.2.2 本体的描述语言35-38
• 3.2.3 本体的组成、分类与应用38-39
• 3.3 本体的构建39-45
• 3.3.1 本体构建准则与开发步骤39
• 3.3.2 本体的构建方法39-44
• 3.3.3 本体的构建工具44-45
• 3.4 基于本体的设备故障知识建模45-49
• 3.4.1 设备故障知识分析与归纳45-46
• 3.4.2 设备故障知识本体获取46-48
• 3.4.3 使用 Protégé对所定义的本体进行集成48
• 3.4.4 本体的检验48-49
• 3.4.5 本体文档化处理49
• 3.4.6 本体跟踪与更新49
• 3.5 本章小结49-51
• 第4章 基于本体故障树的诊断决策研究51-62
• 4.1 引言51
• 4.2 基于本体故障树的诊断决策体系结构51-52
• 4.3 基于本体的故障树构建52-57
• 4.3.1 故障树介绍52-53
• 4.3.2 故障树的传统构建步骤53-54
• 4.3.3 基于本体的故障树构建思路54-57
• 4.4 基于故障树的故障诊断方法57-61
• 4.4.1 故障树的结构函数57-58
• 4.4.2 基于故障树的故障诊断58-61
• 4.5 本章小结61-62
• 第5章 基于本体故障树的诊断决策实现与验证62-79
• 5.1 引言62
• 5.2 基于本体故障树的诊断决策支持系统的总体设计62-63
• 5.2.1 支持系统的设计思路与框架62-63
• 5.2.2 开发环境63
• 5.3 基于本体故障树的诊断决策支持系统的实现63-69
• 5.3.1 基于本体的知识库与管理模块的实现63-67
• 5.3.2 故障树生成模块的实现67-69
• 5.4 基于本体故障树的离心式鼓风机故障诊断决策支持系统69-75
• 5.4.1 基于本体的知识库与管理模块69-74
• 5.4.2 故障树生成模块74-75
• 5.5 系统应用75-78
• 5.6 本章小结78-79
• 总结与展望79-81
• 参考文献81-86
• 致谢86-87
• 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录87-88
• 附录 B 攻读硕士学位期间参与的研究项目88

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：461261