[发明专利]基于专家系统的压力机故障诊断系统

说明书

本发明公开了一种基于专家系统的压力机故障诊断系统，其包括：人机接口，用于用户和故障诊断系统各模块之间进行信息交互；知识库，分别与知识获取子系统、推理机、解释机相连，它包含所要解决问题领域中的事实和诊断规则；综合数据库，分别与推理机、解释机相连，用于存储在故障诊断过程中的表达信息，包括初始状态、中间结论、最终结论；知识获取子系统，领域专家、知识工程师将与故障相关的事实与诊断规则输入到知识库中；推理机，它根据当前的用户输入，调用知识库中的事实和诊断规则，按推理和冲突消解策略对故障现象进行推理，从而得出故障原因；解释机，利用预制文本法对推理过程和推理得到的确定性结论做出解释。本发明将BDD和FTA相结合，提高了故障诊断的效率。

技术领域

本发明涉及压力机故障诊断技术领域，尤其是涉及一种基于专家系统的压力机故障诊断系统。

背景技术

压力机是一个集机械、电气、液压于一体的复杂设备，任意一个故障都可能导致整个设备停止运行，严重时会引起整条生产线的停产，从而给企业造成经济损失与安全隐患。故障发生后如果不能及时有效地得当处理，会严重减少压力机的寿命，影响生产效率。因而对压力机故障诊断的研究具有非常重要的意义。

现有技术中有一种大型模锻压机故障诊断系统，该系统将故障树分析法FTA和人工神经网络相结合，充分发挥各自优势，共同进行大型模锻压机的故障诊断。但该方法存在的主要问题：人工神经网络的性能很大程度上受样本完整的影响，而大型模锻压力机很难获得完整的样本。

现有技术中有一种利用规则推理和案例推理进行热模锻压力机故障诊断的方法，该方法构建了热模锻压力机生产过程中的故障树，并得到导致故障现象的最小割集。但该方法存在的主要问题：故障诊断时会存在规则冲突问题。

现有技术中有一种利用故障树分析法FTA对曲柄压力机的高频振动故障进行诊断的方法，该方法构建了曲柄压力机高频振动故障的故障树，并对故障树进行了定性分析和定量分析，成功查找出了故障原因。但是该方法存在的主要问题：故障树定性分析时会出现“组合爆炸”问题，影响定量分析结果的准确度。

二元决策图BDD可以直观反映函数的逻辑结构，将BDD和FTA结合起来可以简化故障树定性分析和定量分析的过程，提高计算结果的准确度。现有技术中有一种将BDD和FTA相结合，并将其应用于光电系统故障分析。现有技术中有一种将BDD和动态故障树相结合，并将其应用于工作台运动精度的故障分析。现有技术中有一种将BDD应用于数控机床的故障分析。现有技术中有一种将BDD用于汽轮机的故障诊断。现有技术中有一种将BDD和FTA应用于民用飞机故障诊断专家系统的设计。

压力机自身结构复杂、工艺多样，因而故障特征具有传递性与开放性，故障机理难以精确判断，导致故障诊断困难，维修周期长。现有技术中针对压力机的故障诊断存在以下缺点：利用传统FTA求最小割集时会出现“组合爆炸”问题；专家系统的知识获取难；利用诊断规则推理时存在“规则冲突”问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种诊断效率高的基于专家系统的压力机故障诊断系统，将BDD和FTA相结合来建立基于专家系统的压力机故障诊断系统，以提高故障诊断的效率。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种基于专家系统的压力机故障诊断系统，包括：

人机接口，用于用户和故障诊断系统各模块之间进行信息交互；

知识库，分别与知识获取子系统、推理机、解释机相连，它包含所要解决问题领域中的事实和诊断规则；

综合数据库，分别与推理机、解释机相连，用于存储在故障诊断过程中的表达信息，包括初始状态、中间结论和最终结论；

知识获取子系统，领域专家、知识工程师将与故障相关的事实与诊断规则输入到知识库中；