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语义环境下的矿井提升机故障诊断研究

牛强  
【摘要】: 矿井提升机是矿井安全生产过程中关键设备之一,是集机械、电气、液压于一体的矿山大型复杂机电系统,其系统单元之间以及系统单元内部都存在很多错综复杂、关联耦合的相互关系,不确定因素和不确定信息充斥其间,其故障可能是多故障、关联故障等多种复杂形式。因此,故障诊断问题是目前提升机系统维护工作中的首要问题。针对这些问题,本文以数字化提升机故障诊断技术为核心开展相关的研究,其主要工作包括: 1.从提升机系统物理结构和逻辑组成出发,深入分析提升机故障模式和故障原因的传播机理,融合语义知识,对提升机系统单元及其故障领域知识进行分析,构建了语义环境下的矿井提升机故障诊断模型,提出了基于本体的提升机故障语义知识系统框架。 2.通过对提升机系统及其故障现象、故障原因的逻辑关系进行分析,提出基于描述逻辑的提升机故障知识表示方法,对提升机系统单元及其故障领域知识进行语义描述,并对所构建的故障知识库进行了逻辑检错推理。 3.为增强提升机故障语义知识库中故障规则更新完善的能力,应用粗集理论及属性约简方法,提出一种改进的故障规则更新算法,提高了提升机故障语义知识库中诊断规则的获取和更新的效率。 4.通过对故障诊断推理方法的分析,借鉴专家系统中模糊规则推理的思想,根据提升机故障诊断知识相似性强的特点,提出了一种基于语义相似度的提升机故障知识推理方法,增强了提升机故障语义知识模型的推理能力,并兼顾了规则匹配的效率和准确性要求。 5.通过构建提升机故障语义知识推理原型系统,从而实现了语义环境下提升机故障知识推理中故障知识的分析、转换和处理等关键问题,印证了提升机故障语义知识表示与推理方法的可行性和有效性,为提升机故障诊断方法提出了新的思路和新的探索。


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