煤机液压系统故障诊断专家系统

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1、液压英才网袁工分享采煤机液压系统故障诊断专家系统：采煤机液压系统故障是经常影响煤矿生产的重要问题之一。由于这种故障常具有复杂性和隐蔽性，一旦出现问题时，现场维修人员难以快速诊断出來。传统的诊断方法不仅诊断效率低,而J1有时收效甚微。应用人工智能中的专家系统技术，不但利用了计算机处理信息的高速度,更重要的是采用了多方而专家处理故障诊断问题的综介经验。木文以MG200采煤机液压系统为研究对象，利用开发工具DBEST建立了采煤机液压系统故障诊断专家系统——MGH-DBES。1系统开发流程开发采煤机液压系统故障诊断专家系统软件MGH-

2、DBES时，首先须确定开发任务并选择开发工具，这是专家系统建造的前提和系统成败的关键；知识获取与概念化处理是开发过程中最璽要、艰难的工作；推理机制与控制策略设计是开发的中心环节。故后对系统进行测试、维护少评价，以期完善和提高，其建造流程如图1所示。图1MGH・DBES系统开发流程图2需求分析及开发工具的选定2.1需求分析和一•般的软件需求分析一样，我们首先要对软件的功能、结构的设计日标加以确定。(1)传播珍贵的高成本专门知识，汇集再现多专家联合进行采煤机液压系统故障诊断知识；(2)服务于煤矿采煤机维修人员，软件应能解决实际维修

3、问题；(3)软件要便于扩充和修改，以便于以后开发出整机故障诊断专家系统和知识库维扩I(4)耍求界面友善，输入、输出应清晰明了，容错性高；(5)开发和用户界面最好在WindowsK,支持鼠标输入。2.2开发工具的确定选用合适开发专家系统的工具，可简化开发过程，缩短开发周期，降低开发成木。木文所研究的MG200型采煤机液压系统故障诊断专家系统，根据需求分析，我们对开发工具的耍求是：容量要大，适用性要强，推理方式多样化，可靠性高，可维护性要强等。经过多方调研，最终选定开发工具DBESTo开发工具DBEST采用Borland0+3.1

4、在windows环境下开发实现，是一个人机友善的综合开发环境，使工具软件达到一个较高水准。3故障知识获取专家知识的丰富与准确程度肓接关系到MGH-DBES解决问题水平的高低。知识获取的任务是研究如何把知识从专家的大脑中提取、总结出來，并保证知识间的一•致性。鉴于此,我们采用了以下儿种手段来完成。(1)查阅人量技术文献、专业期刊，熟悉MG200采煤机液压系统工作的基木原理及故障诊断的专业术语等；(2)通过现场调研，深入到MG200采煤机研制、制造和使用单位对该机可能出现的所有故障作全面了解；(3)与专家一起对知识工程师(由笔者担

5、任)所获取知识的文字或表格形式的雏形知识库进行考核与评价，以不断扩充和完善知识库。根据采煤机液压系统的特点以及从知识表示的方便与实用性出发，对其故障进行分类,该机液压系统故障总体结构示意图如图2所示。图2MG200采煤机液压系统故障分类总体图4故障知识表示由图2可看出，我们把MG200采煤机液压系统故障从总体上划分为液压元件故障和液压回路故障。根据这两类故障的特点，MGH-DBES采取了两类不同的知识表示模式。4.1液压元件故障知识表示在MGH-DBES+,采用分类框架知识表示形式来描述确定性的液压元件故障知识，并用它组织液压

6、元件故障知识源。分类框架知识表示用一组框架构成。框架间层次结构形式的故障诊断树形象地描述了元件故障诊断知识的逻辑流程图。故障树的每个框架表示框架编号、框架类空、框架内容、父椎架编号、层次、解释类型、后继知识源编号。系统液压元件故障按其元件的不同纟R织了10个知识源，以分别对应相应故障诊断树。图3所示为二值判断树的一例。图3油泵不排油或排量小二值判断树4.2液压回路故障知识表示山于在实际的液压回路故障诊断中，故障症状与相应的故障源之间的关系具有复朵性,而R现场在描述某一回路的故障症状时常都是一些模糊性的阐述。MGH-DBES对此

7、类知识采用模糊关系矩阵R来表示，并用它组织液压冋路故障知识源。模糊关系矩阵R是一个mxn矩阵。n代表某一系统回路中所有故障症状的数目，m代表相应故障源的数冃，R表示了故障症状与故障源Z间的一个模糊关系。其中R=[rij]mxn,i=1,2,...,m;j=0

8、故障源对人、机器、生产所造成的危害程度。故障源检修重耍度与3个模糊化因素之间的关系可以用数学公式rij=k1w1+k2w2+k3w3来表示。其小k1,k2,k3分别为w1,w2,w3对应的权值，其值由专家评定；w1,w2,w3值也由专家根据实际情况进行打分。按照图2具体的液压