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分布式智能化状态监测与故障诊断系统的设计与研究

许雪琦  
【摘要】:分布式智能化监测与诊断系统(DIMDS)的研究和应用已成为现代工业和科技发展的迫切需求。本文深入研究了面向复杂系统的DIMDS分析和设计方法、求解理论及应用技术。论文的主要内容及创新成果如下: 1.采用进程代数理论分析了DIMDS原理和特征,提出了基于Agent的DIMDS层次化逻辑结构,以及系统中主要的Agent结构和功能特点; 基于实际系统的开发工作,总结出面向Agent的DIMDS分析、设计和实现的流程框架。 2.对DIMDS中的关键部分――多Agent诊断系统(MADS)进行了逻辑结构分析; 详细研究了MADS的组织结构、通信机制和协同求解机制; 并进一步提出了分布式协同诊断求解的两种方式――群组诊断和移动诊断。 3.提出将进程代数中的π演算进行原语扩展为D ?δπ演算,应用于MADS协同诊断求解行为的建模分析; 结合形式化框架的方法,分析描述了MADS的求解目标、结构和规则; 揭示了分布式协同诊断求解的实质,对系统分析和设计提供了实际指导。 4.研究了DIMDS的信息融合计算理论,证明了由计算空间描述的故障诊断信息融合问题的求解是可计算的,并且能够提高求解的准确性; 提出了DIMDS的信息融合系统层次结构; 针对典型的分布式通信系统的故障诊断,提出了信息融合策略,包括“0-1”分布融合算法以及基于D-S证据理论的概率分布融合算法。 5.将本文的研究成果成功地应用于某分布式通信系统的网元管理系统(BSS-EMS)的开发,详细阐述了系统的故障和告警管理功能以及任务进程协同功能的分析和设计过程。 本文基于进程代数、MAS、信息融合等理论,构建了DIMDS的设计和研究基础框架,为系统分析、设计和应用提供切合实际的指导。应用实践证明,本文提出的设计和研究方法能够提高分布式监测与诊断系统的智能性和准确性,使系统具有良好的实用性和发展前景,同时也证实了论文研究目标的正确性和前瞻性。


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