基于multi-agent分布式监控和智能诊断模型研究与应用

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1、上海大学博士学位论文基于Multi-agent分布式监控和智能诊断模型研究与应用姓名：闫如忠申请学位级别：博士专业：机械设计及理论指导教师：方明伦;陈云20041201上海大学博士学位论文用纸摘要随着信息技术和计算机网络技术的发展，经济全球化和企业国际化已成为未来的发展趋势。在制造业信息化发展进程中，现代设备日益向复杂化、精密和自动化方向发展。设备供需链的国际化，客户对服务要求的不断提高，给企业的售后服务带来极大的挑战。为了加强制造商、用户及其合作企业之间的联系，提供优质高效的远程服务是企业赢得市场竞争的重要保证。在面向多企业和多用户共存的远程服务环境中，如何有效地组织和利用企业／分销商

2、(包括专家)和设备用户的数据和技术资源，构建远程监控和智能诊断系统，实现对地域分布的多用户的远程技术服务，是目前迫切需要解决的技术问题。本文以上海市信息委科技攻关项目“大型机电设备远程监控和智能诊断系统”为背景，在分析远程故障诊断的模式和远程诊断技术研究现状的基础上，从传统诊断系统“服务对象单一”、“资源分散”和“系统重复建设”的问题和企业的实际需求出发，提出了面向多用户的远程故障诊断服务新模式，建立了分布式远程监控和智能诊断服务模型，深入研究了Agent通信、知识表达、智能决策等关键技术，系统实现实时跟踪设备状态、及时进行故障预报、快速识别设备故障、准确找出故障原因、提供切实可行的维修

3、方法等功能，并达到了分布式系统资源共享的目的。本文在以下几个方面进行了较为深入研究：(1)建立了基于Multi．agent分布式监控和智能诊断体系结构(DistributedMonitoringandIntelligentDiagnosisModelBasedOffMulti-agent，DMIDMMA)。论文从系统功能框架入手，运用Multi．agent理论和面向对象的技术，建立了系统基元模型。以基元模型为理论基础，对系统功能框架进行剖析，建立了DMIDMMA体系结构模型，体系结构模型包括结构模型、过程模型和知识模型。结构模型描述了系统的结构和实体的存在方式：过程模型描述了系统中的功能

4、实体行为动作过程；知识模型描述了模型的知识组织和利用情况。从远程数据采集、状态监控到智能诊断，DMIDMMA多视图模型是一个严密的自组织协调模型，它具有开放性、灵活性、自适应性、智能性和协同性等特点，(2)论文对Agent通信技术和基于本体的框架式知识表达方法进行了深入研究。按照DMIDMMA功能要求，本文对Multi-agent之间的通讯技术和基于本体的框架式知识表达进行研究。Multi．agent通信分为远程设备数据采集通信和系统内部消息通信两种通信方式。远程设备数据采集通信是系统提取远程设备状况信息的一种数据通信方式，它按照应用的场合不同，将数据采集分为集中式数据采集和分布式数据采

5、集。系统内部Agent间的消息通信机制是为了保证Agent间的协作和交互而进行的。本文提出基于KQML_XML消息通信机制，以保障系统各Agent之间通信的准确性和安全性。本文提出并建立了基于本体的框架式知识表达机制，便于诊断系统分布式知识充分利用，达到资源共享的目的。(3)论文将Agem技术和智能决策支持技术相结合，提出Muki．agent综合智能诊断决I上海大学博士学位论文用纸策支持技术。利用基于角色控制机制，实现用户、角色和访问权限的逻辑分离，便于对用户进行角色和权限管理。在诊断任务分解上，提出基于树结构的任务分解结构和执行方式，减少了任务执行过程的信息耦合和资源冲突现象，在任务分

6、配中，提出基于阀值的改进遗传任务分配算法和基于权重的最小队列任务分配算法，实现了诊断任务并行执行和串行执行的相互结合的控制策略，大大减少了诊断任务执行时间，提高了系统的运行效率。提出基于Multi．agent分布式智能诊断方法，并结合运用基于证据理论的诊断知识评价方法，实现分布式故障综合诊断决策支持。(4)在J2EE框架下，部署并开发了分布式监控和智能诊断原型系统，实现分布式实时数据采集、状态监控和智能综合诊断的功能，为诊断系统实际应用提供可靠的工具支持。论文运用JMS异步消息传输机制，实现网络异构环境下多Agent间数据传输和通信，提出在策略模式下对通信协议进行封装，实现不同类型的网络

7、接入设备的数据采集和诊断信号的提取，论文还提出了提高系统数据传输速度和数据安全控制技术的措施及实现方法。(5)结合某集团企业下属5家印刷包装行业的印刷设备，对分布式监控和智能诊断系统，进行了实例应用与验证，并取得了很好的效果。关键词：分布式，监控，智能诊断，Multi-agent，J2EE，XML，EJB，KQMLII上海大学博士学位论文用纸AbstractWiththedevelopmentofinformationtechnol