基于混合推理的给水泵故障智能诊断系统

现代制造工程２００８年第１期设备设计／诊断维修／再制造

基于混合推理的给水泵故障智能诊断系统

张志龙１，蓝浩１’２，陈兴龙１

（１重庆大学机械工程学院，重庆４０００４４；２总装备部工程兵驻重庆地区军事代表司，重庆４０００１０）

摘要：阐述模糊推理与规则推理相结合的混合诊断推理方法，提出给水泵振动故障诊断的数学模型。确定诊断流程，给出一个现场诊断实例，其诊断结果与现场检查结果基本一致，验证了这种方法用于给水泵振动故障诊断的可行性。

关键词：给水泵；智能诊断；模糊推理；规则推理

中图分类号：ＴＰ２７７文献标识码：Ｂ文章编号：１６７１＿３１３３（２００８）０１珈ｌｌＯ—０４

ＩｎｔｅｌｌｉｇｅＩＩｔｄｉａｇｎｏｓｉｓｓｙｓｔｅｍｆｏｒｆｅｅｄ

ｐ哪ｐｂａｓｅｄｏｎｍｉｘｅｄｒｅａｓｏｎｉｎｇ

ＺｈａｎｇＺｈｉ—ｌｏｎ９１，ＬａｎＨａ０１ｒ，ＣｈｅｎＸｉｎｇ—ｌｏｎ９１

（１ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎ舀ｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４４，ＣＨＮ；２Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ

ＭｉｌｉｔａｑＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｏｆＧｅｎｅｍｌＡｍａｍｅｎｔ

ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００１０，ＣＨＮ）

Ａｂｓ劬ｃｔ：Ａｄｏｐｔｓａｋｉｎｄｏｆｎｅｗｉｎｆｅｒｅｎｃｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｗｈｉｃｈｃｏｍｂｉｎｅｓｆｕｚｚｙｉｎｆｅｒｅｎｃｅｗｉｔｈｒｕｌｅｉｎｆｅｒｅｎｃｅ．Ｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｃｏｍ—ｐｕｔａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓｏｆｆｅｅｄｐｕｍｐ．Ａｆｔｅｒｃｏｎｆｉ珊ｉｎｇｔｈｅｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｎｏｗｆｏｒｔｈｅｄｉａｇｎｏｓｉｓｏｆｆｅｅｄｐｕｍｐ，ａｓｐｏｔｉｎ?ｓｔａｎｃｅｉｓｂｒｏｕｇｈｔｆｏｒｗａｒｄ．７Ｉｈｅ

ｒｅｓｕｌｔｏｆｄｉａｇｎｏｓｉｓｉｓｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｏｎ—ｓｉｔｅｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｃｏｎ矗肌ｓｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｍｅｔｌｌｏｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｆｅｅｄｐｕｍｐ；Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｄｉａｇｎｏｓｉｓ；Ｆｕｚｚｙｒｅａｓｏｎｉｎｇ；Ｒｕｌｅｉｎｆｅｒｅｎｃｅ

Ｏ引言

给水泵在运行过程中，会出现各种各样的故障，分析某种故障产生的原因，才能从根本上防止并预防故障的发生。本文给出能判断给水泵故障的特征变量，将其作为指标来描述旋转机械的振动。在诊断过程中，把故障信号即各振动特征频率看成是“征兆”，把故障即产生这些征兆的原因如转子不平衡、转子不对中、动／静元件碰摩等等看成是“症状”。采用模糊推理与规则推理相结合的推理方法，根据征兆隶属度求出各种故障即症状的隶属度，用以表示各种故障存在的倾向性，再通过模糊推理与规则推理的方法判断振动的原因，也就是诊断出给水泵的振动故障。尽管不能绝对地消除故障诊断中的误判和漏判，但由于利用了两种方法的优点，因此较好地提高了系统的诊断能力。另外，系统虽然是针对给水泵故障诊断设计的，但其诊断方法具有一般性，可以推广应用到对其他设备进行故障智能诊断。

１系统结构

综合智能诊断专家系统的结构如图１所示。在此１１０

系统管理控制

箧避新磊

囊１鬯型

ｆｌ数值Ｉ逻辑

。硎获取ｌⅥ赢

知读源用户叫△垫堡里

—ｒ—一’［工二

图１系统总体结构

１．１知识表示

结构中，无论是知识库的

组成，还是推理机的机

制，强调的是统一。因而

在图１中，将本来属于两

种专家系统的方法并列

在一起，仅仅以虚线加以

区分，正是体现了这种统

一的思想。

知识表示是构造专家系统的第一步。模糊推理专家系统表示知识时，根据需要采用两种方法，即在涉及传统的基于符号处理的部分，采用传统的人工智能方法，如框架表示法；而在涉及数值计算的模糊推理部分，采用关系矩阵表示。

１．２知识获取

知识获取是构造专家系统的“瓶颈”。系统采用传统方法来获取知识，不断更新知识库。

１．３推理机制

推理机模块是诊断系统的核心机构。该模块根据当前用户输入的信息和采集到的给水泵状态的信息，利用知识库中的知识，将模糊推理与规则推理结

　万方数据万方数据