设备故障诊断史远多源信息融合方法在故障诊断中的应用研究（页）

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1、设备故障诊断课程论文（报告、案例分析）院系专业机械设计制造及其自动化班级学生姓名史远学号任课教师2014年12月28日多源信息融合方法在故障诊断中的应用研究机械设计制造及其自动化专业学生史远学号1121241019关键词：多源信息；故障诊断；信息融合；传感器机械故障诊断是一种通过监测机器在运行过程的状态，确定其整体或局部正常或异常，早期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势的技术。近年来，故障诊断技术在各产业部门和技术领域取得了很大的成效，促进了设备维修体制的变革，使设备维修体制由传统的事后维修和预防维修方式转变为预知维修。减少了停机损失

2、，提高了设备运行的可靠性，降低了维修费用，创造了巨大的经济效益。然而，随着机械设备不断向着大型化、高速化、连续化和口动化方向发展，而相应的设备故障诊断系统也随之日益复杂和庞大，并且在机械故障诊断的发展历程中，对于故障确诊率的提高一直是研究的热点，传统的故障诊断方法只是对机器状态信息中的一种或儿种信息进行分析，从屮提取有关机器行为的特征信息。实践证明，利用一种信息有时虽然可以判别机械设备的故障，但在许多情况下得出的诊断结果并不可靠。这是由于机械设备故障具有复杂性和多样性，同类型的故障具征兆可能是多样的，不同类型的故障也可能表现出征兆的相似性

3、，而且在故障诊断系统中，由于诊断对彖存在着不确定性、系统噪声以及传感器的测量误差等各种原因，由传感器所提供的信息往往是不完整、不精确和模糊的，有时甚至可能是矛盾的。如果在机械设备的故障诊断过程中，利用多源信息融合技术对来口不同途径的、直接或间接反映设备运行状态的各类信息进行综合分析和处理，提取出故障特征信息来进行诊断,很大程度上能够确保诊断结果的可靠性。因此，多源信息融合应用于故障诊断中己成为一种必然趋势。多源信息融合简介1、多源信息融合产生的背景由于现代战争中各种高科技的广泛应用，基于陆、海、空、天立体化的高技术战争已经成为趋势。在现代

4、高技术战争环境中，必须使用多传感器和多信息源系统，才能获得更多的战场信息，其数据处理量和处理能力远远超过单个传感器,随着雷达、红外、光电等传感器种类及数量的不断增加，多传感器信息融合技术得以广泛使用。另外，随着民用高科技的发展，开发高智能化的信息处理技术和方法成为各个工程领域的主耍目标，多源信息融合技术成为完成这个目标最恰当的手段。随着电子技术、信号检测与处理技术、计算机技术、网络通信技术以及控制技术的飞速发展，这就使得利用计算机技术对获得的多传感器信息在一定准则下加以自动分析、优化综合以完成所需的估计与决策成为可能。所以可认为信息融合技

5、术是随着信息处理和指挥自动化系统的发展而形成的，英涉及数学、军事科学、计算机科学、自动控制理论、人工智能、通信技术、管理科学等多学科的交叉和具体应用。2、多源信息融合的含义多源信息融合也叫作多传感器信息融合。信息融合是关于如何协同利用多源信息，以获得对同一事物或口标更客观、更木质认识的综合信息处理技术。在信息网络系统中，原始采集的信息经常是无序的、分散的甚至是错误的，只有经过信息处理，将大量的信息进行融合，相互印证，去伪存真，才能得到有用的、相互关联的、而且是可方便使用的信息。实际上，人木身就是i个高级的信息融合系统，大脑这个融合中心去协

6、同眼（视觉）、耳（听觉）、口（味觉）、鼻（嗅觉）、手（触觉）等多类“传感器”去感觉事物各个侧面的信息，并根据人脑的经验与知识进行相关分析、去粗取精，从而综合判决，获得对周围事物性质和木质的全面认识。信息融合的概念主要包扌舌下面三层含义：（1）信息的多源、多维性：融合系统要处理的是确定和不确定（模糊）的、同步和非同步的、同类型和不同类型的、数字和非数字的信息，是多源多维信息。（2）信息的综合：融合可看做是系统动态过程中所进行的一种信息综合加工处理。（3）信息的互补过程：融合的口的之一是要解决系统功能上的互补问题；反过來，互补信息的融合可以使

7、系统发生质的飞跃。3、多源信息融合的功能、目的（1）功能：可以扩大吋空搜索范珮可以扩展系统的空间覆盖范珮可以扩展系统的吋间覆盖范围；可增加系统的信息利用率；可提高合成信息的可信度和精度；可改进对目标的检测、识别；可降低系统的投资；增强系统的容错能力和口适应能力。从根木上来说，上述结果来源于信息的冗余性及互补性。因此多传感器信息融合往往可以获得单传感器难以获得的结果，其性能往往会冇质的飞跃。(2)目的：信息融合通过数据组合推导出更多的信息，得到最佳协同作用的结果，即利用多个传感器共同或联合操作的优势，提高传感器系统的有效性，消除单个或少量传

8、感器的局限性。4.多源信息融合现状尽管口前信息融合技术在许多领域得到了成功的应用,但是由于信息融合概念的提出是基于信息处理技术发展的需要，信息融合技术没有专门的理论体系，所采用的理论和方法主要