收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

贝叶斯网络在水电机组状态检修中的应用研究

华斌  
【摘要】:长期以来,我国水电机组的检修工作都是贯彻预防为主的方针,采取计划检修模式,定期进行检修。但由于水电机组各零部件之间使用寿命存在个体差异,同时其运行环境和外界影响也不相同,因此,按照某一固定的检修周期对水电机组进行计划检修,势必存在检修不足和检修过剩的现象。由此可见,我国水电机组传统的检修方式确实存在较多弊端。水电机组的状态检修是一种以水电机组工作运行状态为基础的预防维修方式,亦称预知或预测维修。它根据机组的状态监测和故障诊断所提供的信息,经过统计分析和数据处理,来判断机组的劣化程度,并在机组故障发生前有计划地进行适当的维修,能显著的提高水电机组运行的可靠性和降低水电机组检修费用。 水力发电机组是一个复杂的非线性动力系统,其运行过程中故障的出现和发展包含大量的不确定性影响因素,而传统的故障诊断建模理论与方法难以对大量的不确定性因素进行精确的数学描述,导致实际的水电机组状态检修系统难以得出较为精确的诊断结论,极大的影响了水电机组状态检修在工程实际中的应用效果。为此,必须引入新的理论和方法,建立更加符合实际系统状态描述的有效模型,提高水电机组状态检修系统的实用性。 贝叶斯网络是一种在复杂系统中建模、推理与机器学习的重要工具。它将数学中的概率理论与图论相结合,能很好的量化复杂系统中普遍存在的不确定性因素,其基于概率计算的推理方式能使得出的结论更加精确,同时基于贝叶斯网络的机器学习算法使建立的系统模型具有很好的智能性。近年来随着贝叶斯网络的理论与实现方法不断得到深入的研究,特别是基于贝叶斯网络的机器学习理论的完善,使得贝叶斯网络越来越多的被应用在各个领域,日益显示出其广阔的发展前途。 应用贝叶斯网络的理论与方法,本论文系统、深入地研究了在水电机组状态检修工作中如何构建故障诊断专家系统与维修决策系统,提出了基于贝叶斯网络的维修决策与机组试验决策的一般决策策略,对贝叶斯网络的基本理论与方法进行了研究和探讨,并结合水电机组状态检修研究对贝叶斯网络的PPTC(Probability Propagation in Trees of Clusters)概率推理算法实现过程进行优化,最后,为解决贝叶斯网络在实际应用中存在的网络参数难以精确确定的难题,分别研究在完整数据集和不完整数据集下贝叶斯网络的参数学习问题,提出了在不完整数据集下进行参 WP=4 数学习的ME学习算法,使整个状态检修系统具有良好的自学习能力,为贝叶斯网络在水电机组状态检修系统中的深入应用进行了有益的探索。论文的主要研究内容包括: (1)研究水电机组状态检修实施的一般方法和步骤,提出了状态检修系统的一般体系结构,重点讨论了在状态检修系统中状态信号的采集、信号特征的提取以及机组状态的识别。 (2)研究水电机组振动故障产生的机理以及具体的故障征兆,总结水电机组振动故障的传统诊断方法,根据振动故障的特点以及诊断的要求,提出了在水电机组状态检修系统中振动信号测点的布置方法。 在贝叶斯网络PPTC推理算法的实现过程中,对其进行优化和改进以提高PPTC算法在反复推理时的执行效率。 (3)首次将贝叶斯网络引入到水电机组的状态检修研究中,应用贝叶斯网络的理论与分析方法,以几种典型的水电机组振动故障作为研究对象,构造一个小型的水电机组故障诊断专家系统——SmartHydro。通过整个专家系统的建模、推理以及结论分析,对贝叶斯网络在实际中应用的理论与方法进行了系统完整的研究。 (4)基于系统效用理论,提出了基于贝叶斯网络进行机组维修决策与试验决策的一般策略。作者通过对传统的贝叶斯网络图形结构进行扩展,在贝叶斯网络中引入新的节点类型,成功的在贝叶斯网络中实现了决策功能。通过具体决策任务的实现过程,清楚的表明借助于贝叶斯网络的理论与方法,能够真正做到故障诊断的结论为维修决策服务。 (5)分别研究在完整数据集和不完整数据集下贝叶斯网络的参数学习问题,使水电机组的状态检修系统具有知识自动获取的能力。为了解决不完整数据集下参数学习的EM算法在某些情况下收敛速度较慢的问题,作者提出了一种基于最大信息熵的ME算法,并完整详细的介绍了整个算法的基本思想。最后通过实际应用中与EM算法的比较与对比,显示出ME算法在某些情况下所具有的优势。 论文最后探讨并提出了今后水电机组状态检修研究工作的重点以及贝叶斯网络在水电机组状态检修中的研究方向。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 姚泽,孙建平;水电机组状态检修数据库管理软件模块化设计[J];华中科技大学学报(自然科学版);2004年08期
2 陈喜阳,张克危;水电机组状态检修决策系统[J];大电机技术;2004年05期
3 刘晓亭;水电机组运行设备状态检修的实施及关键技术(Ⅰ)[J];湖北水力发电;2003年04期
4 林焕森;;开展状态检修,提高水电厂管理水平[J];水电厂自动化;2001年03期
5 张雪源,张芃;水电厂状态检修研究[J];东北电力技术;2004年11期
6 李友平;易琳;郑玉民;黄健;;国内水电机组状态检修技术现状分析[J];水电自动化与大坝监测;2008年01期
7 刘晓亭;水电机组运行设备状态检修的实施及关键技术(Ⅱ)[J];湖北水力发电;2004年01期
8 杨兴斌;李朝晖;艾友忠;;基于状态检修的信息集成技术及其应用[J];水力发电;2007年05期
9 华斌,周建中,张丽,付波;贝叶斯网络在水电机组状态检修中的应用[J];水电自动化与大坝监测;2004年05期
10 瞿曌;赖旭;盛旺;;水电机组状态检修初探[J];水力发电;2007年03期
11 瞿曌;赖旭;盛旺;;水电机组状态检修模式探讨[J];华东电力;2008年01期
12 赵卓越;;水轮发电机组的检修与技术改造刍议[J];魅力中国;2010年07期
13 瞿曌;赖旭;盛旺;;水电机组状态检修现状分析[J];中国电力;2007年10期
14 范文,王善永;基于振动监测与分析的水电机组状态检修系统[J];水电自动化与大坝监测;2002年02期
15 瞿曌;赖旭;盛旺;;水电机组状态检修的研究[J];人民长江;2007年06期
16 刘娟;潘罗平;桂中华;周叶;;国内水电机组状态监测和故障诊断技术现状[J];大电机技术;2010年02期
17 何永勇;任继顺;陈伟;褚福磊;;水电机组远程状态监测、跟踪分析与故障诊断系统[J];清华大学学报(自然科学版);2006年05期
18 冯艳蓉,李奎生;浅谈水电机组状态检修[J];东北电力技术;1999年10期
19 冯艳蓉;丰满水电机组状态检修[J];水力发电学报;2000年01期
20 林焕森;开展状态检修,提高水电厂管理水平[J];华中电力;2001年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李友平;易琳;郑玉民;黄健;;国内水电机组状态检修技术现状分析[A];中国水利学会第四届青年科技论坛论文集[C];2008年
2 冯艳蓉;;丰满水电机组状态检修探索与尝试[A];全国大中型水电厂技术协作网第二届年会论文集[C];2005年
3 郑松远;;水电厂实施状态监测的关键技术[A];全国大中型水电厂技术协作网第二届年会论文集[C];2005年
4 王全洲;;小浪底水电厂实现状态检修的策略探讨[A];全国大中型水电厂技术协作网第二届年会论文集[C];2005年
5 黄桂松;;一种基于贝叶斯网络的业务驱动认知网络实现方法[A];江苏省电子学会2010年学术年会论文集[C];2010年
6 宫义山;钱娜;;贝叶斯网络结构在线学习算法及应用[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
7 董杰;刘春红;李峰;李素芳;王传跃;;基于贝叶斯网络在双相抑郁的静息态网络间关系研究[A];中华医学会精神病学分会第九次全国学术会议论文集[C];2011年
8 杨卓鹏;郑恒;薛峰;任立明;;基于蒙特卡洛--贝叶斯网络方法的卫星地面站可用性分析[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
9 黄顺丽;;变压器状态检修油色谱在线监测系统的应用[A];贵州省电机工程学会2010年优秀论文集[C];2010年
10 刘晓亭;冯文贵;;水电厂设备状态检修管理体制研究及应用[A];全国水电厂技术改造学习交流研讨会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 华斌;贝叶斯网络在水电机组状态检修中的应用研究[D];华中科技大学;2004年
2 张少中;基于贝叶斯网络的知识发现与决策应用研究[D];大连理工大学;2003年
3 李俭川;贝叶斯网络故障诊断与维修决策方法及应用研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
4 刘思远;信息融合和贝叶斯网络集成的故障诊断理论方法及实验研究[D];燕山大学;2010年
5 胡文斌;基于多Agent的分布式智能群决策支持系统关键技术研究[D];武汉理工大学;2004年
6 洪净;中医辩证量化方法学研究[D];湖南中医学院;2002年
7 李启青;遥感数据处理的遗传优化及其组合算法研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
8 霍利民;基于贝叶斯网络的电力系统可靠性评估[D];华北电力大学(河北);2005年
9 刘辉;基因调控网络的建模与学习研究[D];复旦大学;2009年
10 蒋国萍;软件项目风险管理的贝叶斯网络模型研究[D];国防科学技术大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 应凤刚;无人作战飞机对地攻击态势威胁评估方法和算法研究[D];西北工业大学;2005年
2 杨晓东;基于贝叶斯网络的配电网可靠性评估[D];华北电力大学(河北);2004年
3 费致根;Bayes网络在故障诊断中的应用[D];郑州大学;2004年
4 肖文辉;基于本体的智能故障诊断的不确定性推理研究[D];湖南科技大学;2010年
5 陈新亿;基于KL距离的贝叶斯网络结构学习算法研究[D];云南大学;2010年
6 钱隆;贝叶斯网络在基于几何模型的建筑物检测中的应用研究[D];合肥工业大学;2003年
7 徐东海;水电机组状态监测及故障诊断研究[D];清华大学;2003年
8 朱传霞;MMOG中玩家联盟策略的研究[D];沈阳航空工业学院;2010年
9 张荧驿;基于T-S重要度和贝叶斯网络的多态液压系统可靠性分析[D];燕山大学;2011年
10 姚宏亮;贝叶斯网络结构学习及其多Agent系统模型研究[D];合肥工业大学;2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 吴植;我国加紧研发百万千瓦级水电机组[N];中国质量报;2010年
2 通讯员 周光乙 袁亚洲;700兆瓦级水电机组励磁系统实现国产化[N];中国电力报;2011年
3 证券时报记者 向南;国电电力 水电机组投产新项目获批[N];证券时报;2010年
4 李岚峰 王萍;华北公司状态检修试点通过验收[N];国家电网报;2009年
5 记者 祁文运 冉涌;山西主网全部实现状态检修[N];国家电网报;2009年
6 记者祁文运 冉涌;山西公司状态检修覆盖三大类[N];华北电力报;2009年
7 记者 何志强 通讯员 张亮峰;湖南公司状态检修通过验收[N];国家电网报;2008年
8 湖北省电力公司生产部技术部主任 陈明珠;以状态检修为抓手 实现生技管理新突破[N];国家电网报;2011年
9 邓超;四川公司全面推进状态检修[N];华中电力报;2009年
10 孟永平 孙亚翔 何强;打通“任督二脉” 实现全网状态检修[N];国家电网报;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978