基于故障树的电梯故障诊断专家系统设计

设计了一种基于故障树的专家系统结构,建立了电梯系统的故障树模型和专家诊断知识库,提出了一种基于故障树专家系统的电梯故障诊断方法,开发了基于该方法的电梯故障诊断实验平台.该方法通过对电梯系统故障树模型进行分析提取故障树最小割集及最小割集重要度,并作为诊断规则并存入专家系统知识库,运用基于故障树最小割集重要度的推理机实现故障树与专家系统的交互操作,最后完成诊断并输出结果.实验表明,该方法较好地解决了专家系统知识获取难和知识完整性差的问题,实现了电梯故障的快速准确诊断.     

基于动态贝叶斯网络的机载电子设备故障诊断

针对目前机载电子设备故障诊断过程中诊断效率低以及采用传统动态故障树马尔科夫链分析方法存在系统状态空间爆炸的问题,提出了一种基于动态贝叶斯网络的故障树故障诊断方案;设计首先将基于零压缩二元决策图的动态故障树定性分析和贝叶斯网络的定量推理相结合获得系统最小割集,然后以集成传感器信息更新系统的部件诊断重要度和最小割集,最后综合考虑系统部件诊断重要度和最小割集设计了系统的故障诊断决策算法,得到故障诊断决策树;以机载光电雷达设备的故障诊断为例,通过对比有无证据条件下系统故障诊断中最小割集以及其诊断重要度,证明了此方案能够准确、快速地诊断出系统具体的故障原因,节省了诊断成本。     

基于故障树的故障诊断IDSS的设计

将智能决策支持技术引入故障诊断,给出系统的总体设计,并详细阐述基于故障树的知识库和推理机的设计。采用面向对象基于框架、规则、元知识集成的广义故障树知识表示方法,同时给出了基于故障树最小割集和最小路集的故障快速推理算法,实现了故障的迅速诊断。     

基于故障树的故障诊断IDSS的设计

将智能决策支持技术引入故障诊断，给出系统的总体设计，并详细阐述基于故障树的知识库和推理机的设计。采用面向对象基于框架、规则、元知识集成的广义故障树知识表示方法，同时给出了基于故障树最小割集和最小路集的故障快速推理算法，实现了故障的迅速诊断。     

FTA与BP神经网络结合的地平仪故障诊断方法研究

为了提高某型地平仪常见故障的诊断效率与准确率，研究了故障树分析(FTA)与反向传播(BP)神经网络相结合的地平仪故障诊断方法。根据地平仪的结构原理，首先采用FTA法得到了该型地平仪的所有故障模式及最小割集，建立了故障树的结构函数。然后按照最小割集重要度，筛选出BP神经网络训练样本的主要故障模式。最后以某单位该型地平仪的故障统计数据为基础，运用BP神经网络的方法建立了地平仪的故障诊断模型，并对模型进行了验证。验证结果表明，采用FTA法与BP神经网络相结合的故障诊断方法，弥补了2种方法单独诊断时的固有缺陷，提高了故障诊断的准确性和效率。     

空空导弹故障诊断专家系统研究

随着某型第四代空空导弹等数字化装备投入使用,传统的人工故障判读方法已不能满足实际需求,故障诊断专家系统将成为军工制造领域信息化建设的发展方向;文章首先阐述了故障树技术与专家系统相融合的思想,研究了利用二元决策图进行故障树定性分析的方法,然后重点论述了利用故障树定量分析法,将最小割集重要度运用到专家系统的推理机制中;最后通过具体实例的诊断过程,证明了本系统能够进行高效、可靠的故障诊断,有效提高专家系统的效率。     

基于故障树最小割集的故障诊断方法研究

利用故障树分析原理，对基于故障树最小割集的诊断方法进行了研究。在给出故障树顶事件和底事件概率描述的基础上，计算了故障树最小割集的重要度，并在量级上进行了分析比较，为系统的故障源搜寻提供了具体有效的测试步骤。并给出了应用实例。     

一种带有时间约束故障树分析方法

 在时间域内的行为对安全苛求系统往往是至关重要的,若出现故障,则大量的故障描述都涉及事件之间的时间因素。针对传统故障树不能直观描述和分析这种时间因素的问题,在原有故障树定义的基础上增加时间约束故障树的语义描述,并根据故障树的扩展语义提出时间约束故障树分析方法。给出时间约束逻辑门和事件平均转移率、输入事件到输出事件传播率和到达率的计算方法。设计故障树基本事件和最小割集到达顶事件的传播率和到达率的算法,该算法遍历故障树中每个节点获得基本事件时间重要度和最小割集到达率,从时间重要度角度对基本事件和最小割集的重要度比较。实验结果表明提出的时序分析方法可以为故障诊断和预防提供理论基础。     

基于模块化分解的故障树分析方法

传统故障树分析算法存在诊断成本高和耗时长的问题,为此,在研究故障树结构中的特殊规律的基础上,采用深度优先最左遍历算法对故障树进行模块化分解,减小故障树分析的规模。结合if-then-else运算符,将最左底层模块子树转化为相应的二元决策图结构。运用深度优先最左遍历算法得到该二元决策图结构中的割集和最小割集,用相同故障概率的基本事件替代最左底层模块子树得到新故障树。采用自底向上、从左至右的递归综合分析思想,获得系统元件故障发生的概率,实现对故障树的分析。对故障实例的分析诊断结果表明,该方法可有效提高诊断速度,减少诊断成本。     

基于FMEA和FTA的ZPW-2000A轨道电路可靠性分析

针对ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路系统的可靠性问题,提出采用故障模式影响分析（FMEA）和故障树分析（FTA）相结合的方法,对系统进行可靠性研究和分析。通过对系统分析和定义,建立故障模式影响分析表,找出所有可能的故障模式、故障后果、故障检测方法和补救措施等,在此基础上建立系统故障树,求取最小割集,进行定性和定量分析。定性分析判定系统的薄弱环节,定量分析计算顶事件的故障概率、各最小割集的重要度及系统的可靠性指标,通过与相关技术规定比较,验证了该可靠性分析方法的有效性。     

基于故障树的地铁屏蔽门故障诊断专家系统的设计

在地铁屏蔽门系统的故障诊断中,传统方法存在效率低、人工负担重等缺陷;为此,设计了基于故障树的故障诊断专家系统;先用屏蔽门的资料构建出扩展故障树,然后使用早期不交化和模块化等方法将其简化成基本故障树,求出最小割集;在故障树的基础上,设计了专家系统的知识获取和表示机制,建立了知识库;在构建推理机时,采用了双向推理、全自动推理、半自动推理、人工回溯等策略,提高了诊断效率和可信度;该系统可与综合监控系统进行接口,能对相关信息进行推理分析,对潜在故障进行预警,对已发生故障进行快速定位和诊断,出具故障报告和处理建议书,并提供故障模拟及培训功能;试用者的反馈意见表明该系统具有较好的实用价值。     

海水淡化系统反渗透膜故障诊断研究

故障树分析是一种图形演绎的故障诊断方法,在能源工程和航天器可靠性等领域已得到成功应用。基于反渗透系统,对系统中关键元件反渗透膜的结构和系统工作机理进行研究,给出了"脱盐率下降"作为顶事件的故障树,并求出了最小割集和最小径集,完成了对故障基本事件的结构重要度分析。针对传统故障树分析中不确定事件得不到有效解决以及知识获取困难的这一问题,提出将粗糙集与故障树分析相结合的混合的方法。     

FTA在核电站超压保护系统故障诊断中的应用

以核电站超压保护系统为例,阐述了故障树的定义、建树流程,并在此基础上根据最小割集、最小路集的数学描述提出了综合利用最小割集、最小路集的新型诊断推理策略,实践表明该诊断策略可以缩短故障诊断的时间,并可同时诊断多个故障源,提高故障诊断的可靠性。文章最后针对上述方法提出了测点配置及优化的建议。     

裁断机实时监控与故障诊断专家系统

针对轮胎帘布裁断机监控系统功能单一、集成化和智能化程序低的现状,采用虚拟仪器开发平台LabVIEW,在IPC+PLC硬件架构上开发了实时EtherNet/IP工业以太网通信的监控与故障诊断专家系统.通过故障树分析,建立裁断机故障树模型并计算最小割集以及相应重要度,建立了专家系统知识库,解决了专家系统知识库获取难的问题.基于故障树割集重要度的推理机推理过程简洁直观,灵活通用.设计的裁断机监控系统交互界面简明清晰,故障诊断快速准确,在厂测试和设备交付后的反馈情况表明,系统能有效缩短设备故障停机检修时间,提高了设备利用率.     

一种用于多故障诊断的改进二元决策图算法

在将故障树转化为二元决策图(BDD)的构件连接法规则中,加入了两项新的规则以保证最终的合成BDD具有唯一的结构.通过比较具有相同结构重要度的割集概率,从而确定需要检测故障源的排序.该方法可用于对具有独立底事件的数字系统进行多故障诊断.由于无需确定底事件顺序和最小割集,该方法比传统故障树诊断方法具有更高的效率,并且更适合于在计算机上实现.     

基于FTA的关联故障设备确定方法研究

运用故障树分析方法,通过求解最小割集,确定出飞机关联故障设备,从而判断飞机能否带多重故障放飞。     

基于最小割集的安全性测试用例的动态生成

利用故障树的原理和方法,对基于故障树最小割集的安全性测试用例动态生成进行了研究.首先阐述了故障树和故障树最小割集的概念及数学描述,然后给出了故障树最小割集的生成算法,最后在此基础上提出了基于故障树最小割集的动态生成安全性测试用例的算法.     

融合多种算法的堆垛机诊断专家系统

针对堆垛机设备在运行过程中呈现的复杂性、不确定性等问题,设计了基于故障树和贝叶斯网络的混合诊断专家系统。采用故障树分析技术对堆垛机进行故障建模,得到最小割集,建立了以规则为知识表示形式的规则库。根据输入的故障征兆系统自动寻找匹配的故障事实库,建立了以该事件作为顶事件的故障树,并转化得到相应的贝叶斯网络,形成了基于规则的推理和贝叶斯网络的概率计算混合诊断机制。该方法有效利用了故障树分析和贝叶斯网络两种算法的优势,为复杂机器的故障诊断提供了一种新途径。试验表明,该系统有效解决了传统诊断专家系统存在的推理模式单一、知识获取困难等问题。概率计算混合诊断机制是一种快速诊断堆垛机的可行方式。     

基于SAT求解器的故障树最小割集求解算法

故障树分析广泛应用于核工业、航空航天和交通控制等安全攸关领域的安全性分析。求解故障树的最小割集是故障树分析的关键步骤。目前,对于大规模故障树的最小割集的求解方法主要是将故障树转化为二元决策图之后求解,其主要缺点在于算法在时间和空间上的消耗严重依赖良好的变量顺序。为了减少存储资源并加快求解速度,提出了一种基于可满足性问题的故障树最小割集求解算法。首先,将求解故障树最小割集问题转化为求解布尔可满足性问题。然后,利用可满足性问题求解器,通过迭代分析求得最小可满足解集合,即为对应故障树的最小割集。实验表明,本文算法求得的最小割集准确、有效并且在空间和时间上的消耗均要优于传统的基于二元决策图的故障树最小割集求解算法。     

改进的故障树模糊诊断方法及其应用

针对故障诊断中存在的重复诊断问题和不确定性因素,提出了一种基于故障树的模糊故障诊断改进方法。该方法将模糊理论融入到故障诊断中,综合考虑了系统故障树的最小割集和基本组成单元两方面的因素,重点设计了故障树的诊断流程,改进了以往故障诊断中出现的重复诊断的缺陷,优化了诊断过程。以飞机液压子系统为平台,与其他方法进行比较,得出该方法可以保证结果的正确性,并能节省诊断时间。