智能故障诊断技术的现状及展望

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1、智能故障诊断技术的现状及展望张卫峰惠俊军兰州工业学院土木工程学院智能故障诊断技术的发展为复杂系统的可靠性、安全性以及故障诊断提供了新的途径，它是故障诊断的高级阶段。该文从基于检测手段、基于知识和基于信号处理三个方面，对智能故障诊断技术做了详细的分析与探讨，并提出了未来发展方向。关键词：故障诊断;专家系统;神经网络;信息融合;ThepresentsituationandprospectsofintelligencefaultdiagnosistechnologyZHANGWeifengHUIJunjunLanzhouInstituteofTechnol

2、ogy;Abstract：Thetechnologyofintelligencefaultdiagnosisdevelopsanewwayforthereliability，safetyandfaultdiagnosisofcomplicatedsystems.Tt’sthehighestphaseoffaultdiagnosis.Thispaperfromthreeaspect:knowledge-based，signal-basedmadeadetailedanalysisforintelligencefaultdiagnosistechnolo

3、gyandputforwardit'sprospects.Keyword：faultdiagnosis;expertsystem;neuralnetwork;informationfusion;0引言智能化诊断技术始于20世纪80年代，其特点是将人工智能的技术成果(以专家系统、神经网络、信息融合、模糊诊断等为代表)应用到故障诊断领域，以常规诊断技术为基础，以人工智能技术为核心，将专家经验和知识处理提升为逻辑推理或自学习、自诊断、自处理、系统重构的人工智能故障诊断。1基于检测手段的故障诊断技术1.1虚拟仪器技术虚拟仪器(VirtualInstrumen

4、t,简称VI)的概念是20世纪80年代中期，由美国国家仪器(NationalInstruments,简称NT)公司首先提出的。它是在通用计算机平台上，用户根据自己的需要来定义和设计具有测试功能的仪器系统，体现“软件就是仪器，仪器就是软件”的观念。与传统仪器相比，虚拟仪器在智能化程度、处理能力、性能价格、可操作性等方面具有明显的优势。虚拟仪器核心的技术是面对测试系统的功能需求进行构造系统的软件开发。虚拟仪器给了用户一个充分发挥自己才能的想象空间。用户可以随心所欲的根据自己的需求，设计自己的仪器系统，突破丫传统仪器在数据的处理、显示、传递、存储等方面的限

5、制，达到了传统仪器无法比拟的效果［1］。在装备的故障诊断中，可以利用构造虚拟仪器的方法，建立人机界面良好的故障诊断系统，这样就可以在实验设备上进行故障模拟而不必破坏系统中的元件，更重要的是这种方式产生的故障可以任意的重复，为进一步开展系统故障诊断的研究奠定丫棊础。虚拟仪器的使用不仅降低丫仪器的研制成本，提高丫效率，而且大大增强了设计的灵活性，是现代测试技术与系统的发展趋势，也是当前正在发展的一种新的故障检测技术。1.2机内测试技术机内测试(Built-inTest,简称为BTT)，是指系统、设备内部提供的检测、故障隔离的自动测试技术。其重要功能是把设

6、备故障隔离到外场可更换单元LRU。BIT技术是改善系统或设备测试性能与诊断能力的重要途径，利用该项技术可以提高设备维修性和测试性，快速进行设备故障检测、隔离与定位，有效提高设备诊断能力，简化设备维修，显著降低产品全寿命周期费用。机内测试在系统内部专门设计了硬件和软件，或利用系统内部功能模块来检测和隔离故障，监测系统本身状况m。机内测试故障诊断包括机内故障检测、故障诊断、故障预测和故障决策4个方面。针对常规机内测试在实际的应用中存在虚警率高、诊断模糊等问题，国外发展的新的智能机内测试技术，与常规机内测试技术相比，智能机内测试不单纯根据机内测试N部信息进

7、行决策，还运用专家系统、神经网络等人工智能技术，并综合考虑了机内测试输出及温度、振动等环境信息，从而扩大了机内测试故障诊断的数据来源，增强了机内测试的决策能力，提高了故障诊断的准确性;智能机内测试比常规的机内测试有不受外界干扰，适应被测单元的特性变化，及时对被测单元进行跟踪、分析，有效地检测间歇故障，消除虚警等优点。2基于知识的故障诊断技术[3]近年来，人工智能及计算机技术的发展，为故障诊断技术提供了新的理论基础，在此基础上产生了许多基于知识的故障诊断技术。2.1专家系统故障诊断技术专家系统(ExpertSystem,ES)是人工智能技术(Artif

8、icialIntelligence,AI)的一个重要分支，其智能化主要表现为能够在特定的领域内模仿人类专家思