[发明专利]基于网络移动作业机群工程机械故障智能化诊断系统

摘要

本发明是基于网络移动作业机群工程机械故障智能化诊断系统。它对故障信息进行分析，判断故障原因，提出处理意见，预测停机时间；将故障原因及处理意见传至单机控制器，指导操作者作业；根据发生故障的机种在机群中的权值、故障部位在单机上的权值以及故障程度的权值判断该故障对机群施工的影响，并将此信息传至机群调度系统。单机上配置智能监诊子系统并连接移动通讯模块；机群配置上层监诊中心故障诊断系统，并连接移动通讯模块；通过GSM/GPRS无线通讯网络进行数据交换，构成分布分层式智能化诊断系统。本发明易于构造，成本低廉，实用可靠，能全面、准确、实时的报告移动作业机群运行状态；解决了在移动作业设备上利用故障诊断专家系统的难题。

主权项

1、一种基于网络移动作业机群工程机械故障智能化诊断系统，包括：基于GSM/GPRS网的分布分层式的移动作业机群设备监诊系统体系结构和系统平台；在施工现场的统一管理与单机操作、控制、维修、调整分散作业之间，构造集中监视、诊断分析与分散监视、操作相结合的机群设备状态监测和故障诊断系统；设置智能监诊的单机智能监诊子系统，单机智能监诊子系统连接单机移动通讯模块；在每台单机上需要配置微处理器、单机故障信息录入器、单机控制器间接传感器、单机智能监诊器传感器、故障征兆状态信息实时缓存器、故障信息发送/接收GSM端口、单机故障信息解码器/编码器以及单机移动通讯模块；设置包括专家系统、数据库的机群上层计算机的机群监诊中心，机群监诊中心连接上层系统移动通讯模块；机群监测中心的故障诊断系统由微处理器专家系统推理机、上层系统移动通讯模块、上层系统故障信息解码器/编码器、机群设备状态监视缓存器、机群设备状态数据存储器与知识库存储器构成；单机故障诊断子系统和机群监测中心故障诊断专家系统通过GSM/GPRS无线通讯网络、单机移动通讯模块、上层系统移动通讯模块进行信息传递，构成分布分层式故障诊断专家系统；各台单机共享机群监诊中心同一套诊断专家系统，和不同的数据库，使机群设备的管理和单机操作实现实时监视设备状态，并得到设备的维护处理措施；单机智能监诊子系统要实时监视单机的各参数运转状态，异常情况下发出报警指示；同时，还要能接收机群监诊中心发出的调度指令；所述的单机智能监诊子系统硬件是基于嵌入式微处理器的以人机共栖方式构造的单机智能监诊子系统的硬件平台；在嵌入式微处理器上连接：实现与GSM/GPRS模块串行通讯的RS-232/CANbus接口；实现工程机械状态参数传感器信号变换的I/O接口；实现与工程机械单机控制器数据传输的CANbus总线；实现应用软件、数据上载/下传的USB端口；实现人机共栖故障征兆录入、接收上层监诊系统指令信息的小键盘、显示器LCD及其接口；监诊系统软件及数据库的存贮器及硬盘；其特征在于所述的专家系统完成下述基本程序：(1)对故障信息进行分析处理，判断故障原因，提出处理意见，预测停机时间；(2)将故障原因及处理意见传至单机控制器，指导操作者作业；(3)根据发生故障的机种在机群中的权值、故障部位在单机上的权值以及故障严重程度的权值判断该故障对整个机群施工的影响，并将此信息传至机群调度系统，便于调度系统及时做出调整；(4)当专家系统无法做出故障原因及处理意见的判断时，及时将此信息传至机群远程状态监测与故障诊断系统，请求支援。所述的专家系统包括获取知识与管理：故障诊断知识库：设备知识、故障机理知识、过程算法知识、人的经验知识、背景知识与元级知识；故障诊断知识表达：采用面向对象框架知识表达语言表达，背景知识、故障机理知识主要表达在属性槽内，功能知识和经验知识主要表达在产生式规则槽内，而过程算法知识和元级知识则通过方法槽中诊断推理和控制策略进行表达；故障诊断推理：基于框架的推理、基于规则的推理、基于实例的推理和基于方法的推理。