汽轮发电机组故障诊断系统中几个关键技术的研究

【摘要】： 本文以汽轮发电机组为研究对象，以发展和完善旋转机械类故障诊断方法为目的，结合工程背景开发了实用的故障诊断系统，针对故障诊断系统中的几个关键技术问题进行了深入研究。 论文研究的主要问题： 1．研究具有快速算法、诊断可信度高的自动诊断方法；研制以自动诊断方法为基础的实时、巡回诊断系统。 2．以详细诊断故障原因为目的，系统的研究基于知识的故障诊断系统，主要包括：故障征兆知识及经验知识的形式化表示；故障征兆知识的量化处理；不确定诊断问题的求解算法；获得诊断证据的接口及知识库管理技术。 3．研究多种诊断方法集成的故障诊断系统。 论文的主要内容如下： 第一章简要介绍了旋转机械故障诊断技术的发展和国内外研究现状，分析了目前常用的几种故障诊断方法即神经网络、模糊理论和基于知识的诊断等在故障诊断系统中的应用特点，阐明了本论文的研究背景、意义和研究内容。 第二章对故障诊断知识作了系统分析，定义了诊断参量的概念，并利用诊断参量进行故障征兆的标准化描述，归纳总结了汽轮发电机组故障诊断常用的诊断参量；基于模糊信息处理技术，针对不同类型的征兆建立了模糊子集，从而量化了征兆。 第三章主要研究基于振动信息的自动诊断方法，建立了故障模式类的概念，根据模糊聚类算法确定了故障标准模式类及其频谱特征，为在故障模式类层次上的模式识别提供了理论基础；研究了模糊关系诊断结果的分布规律；建立了综合诊断实现了基于综合诊断方法的多机组、多测点在线诊断。 第四章以开发基于知识的诊断专家系统为目的，研究了不精确知识的表示和利用问题；在不确定推理方面，采用加权模糊规则推理，使诊断系统在信息不完全的情况下也能得到合理的诊断结果；设计了获得初始诊断证据置信度的 浙江大学博士学位论文 接口，加强了对非振动量征兆的利用；提出了基于数据库的知识库建立和维护 机制等。最后实现了基于混合推理控制策略的多任务故障诊断专家系统。 第五章依据“分解一综合”的故障诊断思想，介绍了设备故障诊断的任 务分解策略，提出了同源多特征信息综合和异类多源信息综合两种典型综合诊 司 断模型。通过研究综合诊断系统的知识机理，建立了多维综合知识表达处理模 型，最后设计了汽轮发电机组综合诊断系统结构。 第六章介绍状态监测和故障诊断系统的总体结构，包括系统的硬件和软件 体系，介绍了系统特点及主要的功能模块，给出了系统运行示例。 第七章对本文工作进行总结，得出了若于结论，对相关研究作了展望。