基于粗糙集理论的数控机床智能故障诊断研究

面向数控机床智能化发展需求,提出了基于数据挖掘技术的智能故障诊断方法.建立机床智能诊断单元的系统框架,框架由状态监控及特征信号采集、历史故障数据分析及诊断规则获取、故障推理机制3个功能模块组成.重点研究诊断规则的获取技术,提出了基于粗糙集理论的故障诊断决策规则生成算法.算法充分利用信息决策系统的特性,通过简化对不必要属性和核心属性的分析,并引入回溯思想计算约简集,有效降低了属性集约简的计算复杂度,提高规则求取效率.在建立规则库的基础上,引入基于证据理论的信息融合技术,解决多传感器故障监测数据与诊断规则准确匹配的问题,建立故障推理机制.实例研究证明该方法可行.     

基于DS的电子战多信息PCA融合方案

该文提出一种新型主成份分析（PCA）电子战信息一体化融合方案。该方案基于信息融合DS理论,采用PCA分析法对数据进行收集和降维处理;再对特征层数据建立基本信任分配函数,实现基于特征的数据融合;最后对电子战系统信息进行智能诊断和挖掘等,有效实现电子战系统中故障检测和分离。进一步,通过大数据挖掘对设备状态进行评估,及时发送给控制系统,实现作战过程中对作战战略的合理指导、预警管控,从而对多系统协同工作提供有力保障。     

基于贝叶斯理论的复杂系统快速诊断算法

针对系统结构复杂、维修保障难度大,多具有不确定性(不完整性)信息、多故障和关联故障等特点,融合贝叶斯理论和策略优化算法的优势,提出一种混合快速诊断算法.将诊断任务分解成若干单故障子任务,对子任务用故障树和贝叶斯网络分别建模,根据贝叶斯-蒙特卡洛算法获得先验概率,进行诊断推理分析,获得系统故障薄弱环节,同时运用综合策略优化算法,对故障原因进行诊断策略优化,以实现快速诊断为目的.以电控发动机复杂系统为例,对混合快速诊断算法进行应用研究,验证了该算法的正确性和有效性.     

D-S多Agent飞行器结构系统早期故障智能诊断

将D-S证据理论与多A gent相结合,建立了飞行器结构系统早期故障智能诊断模型,对其实现策略、D-S融合推理算法等进行了分析和研究,并以空间飞行器防热系统为例说明了该方法的有效性。结果表明,该方法具有结构简单、组态灵活、推理速度快等特点,能够有效地对飞行器早期故障实施快速诊断,为保障飞行器安全可靠飞行提供了一种新的技术途径。     

声发射与混合维深度融合的滚动轴承智能诊断

针对滚动轴承早期及复合故障难以准确诊断的问题,提出一种基于声发射与混合维深度特征融合的滚动轴承早期故障智能诊断模型,该模型可自适应捕获滚动轴承早期故障特征并自行诊断.首先,将滚动轴承早期原始声发射信号经连续小波变换转化为二维时频图.接着,分别将上述一维、二维数据输入以卷积神经网络(CNN)构建的1D-CNN与2D-CNN智能诊断模型框架,并提出采用基于特征金字塔网络的深度融合算法融合模型的低层与高层特征,同时以全局平均池化层代替全连接层抑制模型过拟合现象.试验结果表明,提出的方法具有更高的准确率、稳定性与鲁棒性.     

我院一科技项目获国家自然科学基金项目资助

近日,国家自然科学基金委员会公布了2014年度国家自然科学基金申请项目评审结果。电网检修部培训师王磊博士申请的国家自然科学基金项目“基于大数据平台的输电网故障诊断架构研究”获得国家自然科学基金资助,资助金额23万元。该项目致力于研究开发基于大数据平台的电网故障诊断系统：运用大数据平台在数据收集方面高效、稳定的能力,建立从变电站过程层直接采集故障信息的故障数据收集模型,为上层的故障诊断提供快速、准确且格式统一的数据源;基于该大数据平台,研究实现一种以故障知识的表示形式为基础、按照故障特点择优选取智能方法的新型故障诊断算法,该方法在诊断效率上较传统方法有较大的提升。     

基于多级信息融合的转台故障诊断系统研究

根据转台系统复杂的结构特点,提出了一种多级信息融合的故障诊断方法.首先针对来自各子系统的多传感器信息,应用神经网络进行局部故障模式分类;然后,将多个子系统诊断结果应用D-S证据理论加以综合,给出系统级的故障诊断决策.实验表明,该方法在复杂系统故障模式分类和不确定性推理具有较强的处理能力,能有效地提高故障诊断的可靠性和准确度.     

基于WPNN与数据融合的损伤检测方法

目的 为了有效利用结构健康监测系统中的多源传感器数据信息，对复杂结构的健康状况进行诊断进而提高确诊率．方法 利用概率神经网络(PNN)的贝叶斯推理与诊断能力及多传感器数据融合原理，将神经网络与数据融合有机结合，使两者优势互补，提出了复杂结构损伤检测技术及其在多层框架结构中损伤检测及诊断中的应用．结果 提出了基于小波概率神经网络(WPNN)与数据融合的损伤检测方法．结论 基于WPNN与数据融合的损伤检测方法是可行的、有效的．     

基于模糊神经网络火控故障诊断系统研究

针对火控系统实时故障检测与诊断难题,对火控故障诊断系统的功能结构和故障特征进行分析研究.系统将状态监控、故障诊断、诊断意见集成为一体,采用分布式主从结构,提高了系统的可靠性和适应性.诊断算法以故障征兆特征与故障原因构成故障样本,在特定故障发生时其故障征兆就会呈现,通过神经网络训练提高了故障识别的准确性;选择蕴含算子并计算了故障信息模糊隶属度矩阵,分级进程推理完成故障识别和故障源的判定以提高诊断速度.通过实验证明了算法的有效性.     

基于云理论的智能电能表故障数据分析

智能电能表是智能电网中重要的高级计量设备,其故障类型具有复杂的随机模糊特性,对用户的用电安全和计量的公平公正具有重大直接影响。为了分析智能电能表故障数据中的随机、模糊信息及其之间关联性,该文根据聚类算法和云理论,对数据进行挖据,建立智能电能表故障信息的分类诊断云模型,确定智能电能表的薄弱环节或影响电能表可靠运行的关键信息。最后,以某地区2015年度主站采集到的智能电能表异常事件记录为数据源进行挖掘分析,验证该文所提方法的有效性和实用性。     

模糊关系方程在故障诊断中的应用分析

用求解模糊关系方程的方法,实现专家系统的推理过程,并将其应用到一个实际的变压器故障诊断专家系统中．经电力变压器故障实例验证,该系统诊断结果与实际发生的故障完全吻合,证实了采用这种方法以实现专家系统推理的可行性和有效性．结合专家系统的诊断结果,对这种方法做了进一步的理论分析,同时指出,在采用该方法时,合理确定描述故障原因与故障现象之间因果关系的模糊关系矩阵,是保证故障诊断正确性的重要前提．     

基于生产者-消费者模式的机械振动故障诊断系统

振动信号能够在时域和频域内反映旋转机械的故障信息,针对传统测试系统难以兼顾振动信号高速实时采集和大运算量处理的问题,基于生产者-消费者模式设计了一种旋转机械振动故障诊断系统。该系统将振动信号采集过程与处理过程分别构成数据生产模块与数据消费模块,使数据在两种模块内以不同迭代速率实现高效解耦共享。采用组态软件LabVIEW,并结合高速采集卡NI6351、振动传感器等硬件,搭建了模拟直升机传动系统故障诊断实验台。在生产模块内实现了14通道100 kHz采样频率下的振动信号高速实时采样,在消费模块内采用傅里叶频谱和Hilbert包络谱分析实现了对数据的实时处理,获得了准确的故障特征,实现了对模拟直升机传动系统故障的实时精确诊断。     

基于数据挖掘的雷达故障数据管理系统

为提高雷达故障诊断系统的可靠性,运用数据挖掘技术,提出了一种雷达故障数据管理系统.通过对电路图信息进行聚类分析和关联分析,自动地发现其中关联性,将其提取为故障诊断所需的关联规则,并进行了实验验证.实验结果表明,该系统具有一定的应用价值.     

基于CBR和RBR混合推理的齿轮箱智能诊断技术

针对传统齿轮箱智能诊断系统获取知识的困难,提出了基于案例(case-based reasoning,CBR)和规则(rule-based reasoning,RBR)混合推理方式的智能诊断技术.在研究此2种推理技术优缺点的基础上,取长补短,合理地将其应用到轧机齿轮箱故障诊断工作中,提高了故障诊断的准确率和效率.针对传统案例检索中相似度算法的不足之处,提出了一种新的案例检索算法,有效地解决了传统的相似度算法检索案例不准确的问题.     

基于独立元分析-最小二乘支持向量机的冷水机组故障诊断方法

冷水机组作为复杂系统,其变量间相关性严重,并且故障时的症状和原因具有多样性,导致了冷水机组的故障诊断较为困难.为了降低数据冗余性,提高故障诊断效率,提出一种基于独立元分析与最小二乘支持向量机相结合的冷水机组故障诊断方法.首先,运用独立元分析法提取冷水机组变量的独立元信息;然后,将提取的独立元信息作为最小二乘支持向量机的输入值进行故障类型的识别.利用北京某高校的地铁车站通风空调实训平台的实验数据验证该模型的故障诊断性能,并与传统的冷水机组故障诊断方法进行对比.比较结果证明基于独立元分析与最小二乘支持向量机相结合的冷水机组故障诊断方法优于传统方法.这表明该方法可以有效提取数据的高阶统计信息,提高故障诊断的效率.     

基于振动监测的石油平台注水泵故障诊断分析

注水泵是海洋石油平台的关键设备之一,设备的安全健康运行影响油田的稳定生产.对注水泵运行过程中的振动数据进行采集,并用历史数据分析和频谱分析实现对故障的准确诊断,有效避免了注水泵发生严重恶性事故,保证了海油石油平台的正常生产与安全.     

电气设备红外在线监测与诊断管理研究

本文介绍在智能电网和信息化技术不断发展的背景下,提出建立高压设备红外热成像在线检测与故障辅助诊断管理系统。提出了系统的具体结构和实施措施：建立远程智能化红外在线监测手段、红外专业数据库服务器端数据分类存储、远程调用数据库中的红外图片及相关知识库智能分析红外图片。通过实例说明了使用该系统进行检修工作的流程及取得的实际效果,创造了红外热像技术在电力设备故障诊断中的新的应用和管理方式,提高了变电设备红外成像监测的专业化、智能化、实时化、信息化、系统化水平,是智能电网综合在线监测数据平台建设重要组成部分。     

基于故障样本的滚动轴承故障诊断置信规则库研究

滚动轴承是使用非常广泛的机械零件,现有技术对滚动轴承故障诊断存在局限性。为提高滚动轴承故障诊断的准确性,通过利用历史数据,提出基于故障样本的置信规则库的方法,首先对滚动轴承的典型故障进行分析,获取其振动数据作为样本;然后提取时域特征参数和时频参数,对参数进行特征融合,提取征兆参数,建立故障诊断的置信规则库;通过实验平台获取滚动轴承异常数据,验证建立的置信规则库的有效性和准确性。     

航天器故障诊断软件平台中诊断平台的研究和实现

为解决多种复杂航天器系统的故障诊断问题,探讨建立航天器系统故障诊断的平台技术,分析了航天器邦联诊断系统软件平台的总体结构,深入研究了作为软件平台核心部分的故障诊断平台的要求、结构、功能与系统组成,设计了诊断平台的系统总体结构。应用事件代数的方法,分布式的思想与Ｐｏｗｅｒｂｕｉｄｅｒ技术,作为诊断平台任务管理策略与运算规则。最后,通过对航天器系统故障诊断系统的实际研究,证明该技术是有效的、可行的。     

滚动轴承的智能诊断系统研究

利用虚拟仪器平台,选用加速度传感器和声级计拾取滚动轴承的振动信号和声信号,运用小波分析提取轴承特征信号;构建了基于BP神经网络的数据融合结构,实现轴承故障的智能诊断,提高了诊断效率和准确性.