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1、计算机检测系统现在学习的是第1页，共13页Anhui University of Technology8.1概述概述一、计算机监测诊断系统特点设备故障诊断一般分为两大部分内容两大部分内容：1、信号的获得信号的获得 根据具体情况应用不同性质的传感器将能反映设备状态的参数信号测量出来。2、信号分析与故障诊断信号分析与故障诊断 根据故障性质、信号特点采取相应的信号处理技术，突出状态信号，与以往值或制定的标准相比，找出差距，判断故障及其位置。人工监测的困难与不足：不足：多数情况下，人们必须经常不断地重复进行，否则不易找到正发生的故障，或不能排除偶然信号；要监测的设备太多，人工工作量大；故障发展快，如轴
2、承从烧损到损坏只有几分钟到几十秒，故人工监测及数据处理从数量到速度都无法满足工程应用水平。现在学习的是第2页，共13页Anhui University of Technology8.1概述概述采用计算机来完成故障诊断全部或部分工作有许多优点：采用计算机来完成故障诊断全部或部分工作有许多优点：替代人工完成人不能完成的监测工作；替代人工完成人不能完成的监测工作；可在任何时刻很好地掌握许多设备状态；可在任何时刻很好地掌握许多设备状态；迅速准确地处理分析数据作出正确诊断；迅速准确地处理分析数据作出正确诊断；当出现故障时，计算机能提出警告及时采取措施。当出现故障时，计算机能提出警告及时采取措施。近年来许
3、多现代化科学技术被广泛地应用到机械故障诊断近年来许多现代化科学技术被广泛地应用到机械故障诊断中来，如模式识别技术、人工智能、模糊数学和神经网络技术等，中来，如模式识别技术、人工智能、模糊数学和神经网络技术等，目前已有一些专家诊断系统投入使用。目前已有一些专家诊断系统投入使用。计算机在振动监测与诊断中应用较好，随着条件的成熟将得到越来越计算机在振动监测与诊断中应用较好，随着条件的成熟将得到越来越广泛的应用。广泛的应用。现在学习的是第3页，共13页Anhui University of Technology8.1概述概述二、计算机监测与诊断系统的分类分类、按监测的范围分整个工厂整个工厂 适用于重要
4、工厂。关键设备关键设备 对生产线上起关键作用的设备作在线监测，应用较多。关键设备的重要部件关键设备的重要部件 根据经验选择少量关键部件进行监测，廉价可行。、按系统所采用的技术分简易自动诊断简易自动诊断 判断设备有无故障。精密自动诊断精密自动诊断 由计算机对简易诊断认为有异常的设备进行进一步的自动分析诊断，确定故障类型和部位等，并预测故障发展趋势。诊断的专家系统诊断的专家系统 它是一种基于人工智能的计算机诊断系统。专家的思维方式、诊断技术知识和专家经验、推理判断，并不断修改、补充知识.、按系统工作方式分连续监测诊断系统连续监测诊断系统 也称为在线监测诊断系统。按所用计算机的数量和方式分为单机系统
5、和多机系统。定期监测诊断系统定期监测诊断系统 根据需要定期对有关设备进行监测和诊断。现在学习的是第4页，共13页Anhui University of Technology8.2计算机监测与诊断系统的构成和功能计算机监测与诊断系统的构成和功能检测对象传感器A/D接口板磁盘微机报警器显示器打印机一、连续监测诊断系统连续监测诊断系统1、单机系统、单机系统以一台以一台计计算机算机为为主体的称主体的称为单为单机系机系统统。单单机系机系统统典型典型结结构如下构如下图图所示所示功能：功能：设备设备状状态监测态监测。经经常或定期地常或定期地对设备进对设备进行行监测监测并分析（具有并分析（具有对对数字信号数字
6、信号进进行分析的行分析的软软件和件和硬件），与硬件），与标标准或以往准或以往值进值进行比行比较较，掌握，掌握设备设备运行状况。运行状况。具有存放具有存放设备历设备历史史资资料的数据料的数据库库，可以适当的方式将，可以适当的方式将设备设备的状的状态输态输出，通知操作人出，通知操作人员员，以便采取相，以便采取相应应措施，措施，时钟时钟控制功能（控制功能（A/D转换转换中也需定中也需定时时功能）功能）对设备进对设备进行定行定时时监测监测。现在学习的是第5页，共13页Anhui University of Technology8.2计算机监测与诊断系统的构成和功能计算机监测与诊断系统的构成和功能输入输
7、出模块、打印、显示、报警系统控制数据采集时钟控制诊断策略、分析、判断指标、方法功能程序库数据库软件基本结构和功能如下图现在学习的是第6页，共13页Anhui University of Technology8.2计算机监测与诊断系统的构成和功能计算机监测与诊断系统的构成和功能、多机监测诊断系统、多机监测诊断系统一般由一台主计算机和多台辅一般由一台主计算机和多台辅计算机或基于微处理器的专用仪器计算机或基于微处理器的专用仪器组成。组成。主机与辅机间通过网络连接主机与辅机间通过网络连接起来。起来。主机完成系统的管理、精密主机完成系统的管理、精密诊断、操作信息输入、监测与诊诊断、操作信息输入、监测与诊
8、断结果的输出等；断结果的输出等；辅机或专用仪器一般负责若辅机或专用仪器一般负责若干设备的数据采集、数据预处理、干设备的数据采集、数据预处理、简易诊断、异常状态报警及协助简易诊断、异常状态报警及协助主机进行信号分析等。主机进行信号分析等。网络数据网络数据网络辅计算机辅计算机传感器主计算机辅计算机数据网络传感器传感器现在学习的是第7页，共13页Anhui University of Technology8.2计算机监测与诊断系统的构成和功能计算机监测与诊断系统的构成和功能-连续监测系统特点特点 具有信息采集全息化 所采集的信息种类全面，对任一参量都采集有足够的通道数；状态监测连续化；数据处理实时化
9、；故障诊断精密化 二、定期监测诊断系统（针对定期监测诊断系统（针对关键的设备，经济又实用）如美制M777数据采集器(DataTrap)这套系统主要有以下几个方面特点：组态组态 确定监测对象、测点、测定路线、周期、各测点的测量参数等测量准备测量准备 将数据采集系统与计算机联机，使用相应软件，对时及标定准确的采样时间，将组态参数及上次结果和报警值输入采集系统。数据采集数据采集 现场逐点监测采样信号处理信号处理 将采集系统与计算机联机，输入数据进行分析，作出诊断并存入数据库趋势分析趋势分析 绘制趋势图或打印出来，并推算寿命或作出维修等决策。系统操作简便，每小时可监测150个点。每天可监测100台机器
10、，比较符合我国工业发展水平。现在学习的是第8页，共13页Anhui University of Technology8.3计算机故障诊断专家系统计算机故障诊断专家系统一、专家系统一、专家系统 所谓故障诊断专家系统就是将传感器技术和信号处理技术与设备诊断领域专家的所谓故障诊断专家系统就是将传感器技术和信号处理技术与设备诊断领域专家的丰富经验和思维通过计算机结合起来，实际上是人工智能计算机程序系统，它利用丰富经验和思维通过计算机结合起来，实际上是人工智能计算机程序系统，它利用大量人类专家的专门知识和方法来解决显示生活中的某些复杂的问题，即只有专家大量人类专家的专门知识和方法来解决显示生活中的某些复
11、杂的问题，即只有专家才能解决的问题和用模仿人类专家推理过程的计算机模型来解决的问题，并能达到才能解决的问题和用模仿人类专家推理过程的计算机模型来解决的问题，并能达到专家解决问题的水平。专家解决问题的水平。专家诊断系统具有以下特点：专家诊断系统具有以下特点：（1）它能记录和传播诊断专家的珍贵经验，使得少数人类专家）它能记录和传播诊断专家的珍贵经验，使得少数人类专家的特长可以不受时间和空间的限制，到处加以有效的应用；的特长可以不受时间和空间的限制，到处加以有效的应用；（2）诊断专家系统可以吸收不同诊断专家的知识，从而使得诊断结果）诊断专家系统可以吸收不同诊断专家的知识，从而使得诊断结果更高明更全面
12、；更高明更全面；（3）在实际工作中应用专家系统，可以提高诊断效率，取得较）在实际工作中应用专家系统，可以提高诊断效率，取得较大的经济效益大的经济效益。现在学习的是第9页，共13页Anhui University of Technology8.3计算机故障诊断专家系统计算机故障诊断专家系统知识库数据库推理机解释程序知识获取程序用户比较典型的专家系统的组成见图。知识库知识库中有两类：一为事件型知识（公认的大量事实和规则）一为功能型知识（能正确实践的判断型知识）推理机：推理机：根据数据输入（设备症状）利用知识库的专家知识，按一定的推理策略去解决问题。推理策略（三种）：正向推理-数据驱动型；反向推理-
13、目标驱动型；正反向混合推理一般专家系统的工作专家系统的工作：获取知识，询问或测量数据，运用知识进行推理，解释推理路线，回答用户提出的问题。现在学习的是第10页，共13页Anhui University of Technology8.3计算机故障诊断专家系统计算机故障诊断专家系统二、故障诊断专家系统的应用、专家系统在设备技术诊断中应用的必要性可从技术方面（准确可靠及时）和现场方面（设备数量大诊断工作复杂人员不足）来看。、应用于技术诊断的任务技术诊断实际上是一专家查错过程，根据系统有关混有噪声的数据进行分析，即分类。从任务看可实现设备的状态监控、诊断、维修状态监控、诊断、维修三方面。现在学习的是第
14、11页，共13页Anhui University of Technology8.3计算机故障诊断专家系统计算机故障诊断专家系统对话管理系统模型库管理系统知识库管理系统数据系统管理数据库知识库知识获取程序模型库例：内燃机振动监测与诊断专家系统用户内燃机各测点的振动内燃机各测点的振动信号存于数据库中。信号存于数据库中。在模型库中存有各种对信在模型库中存有各种对信号处理的算法和数学模型。号处理的算法和数学模型。知识库是由一系列事实和知识库是由一系列事实和规则组成。规则组成。对数据库中的信号数对数据库中的信号数据，调用模型库中的算据，调用模型库中的算法和数学模型进行分析法和数学模型进行分析计算，然后将
15、计算的值计算，然后将计算的值调用知识库中的事实和调用知识库中的事实和规则进行推理分析，得规则进行推理分析，得出诊断结论。出诊断结论。现在学习的是第12页，共13页Anhui University of Technology8.3计算机故障诊断专家系统计算机故障诊断专家系统存在的问题：存在的问题：（软件）自学习能力：使系统具有较好的自学习能力是技术广泛应用的主因之一状态识别和故障诊断能力：怎样利用多种指标识别状态、认识故障，是比较复杂的问题。发展趋势：发展趋势：实用性，即可靠性、可行性应用于工程。人工智能化进展。人工智能如手写识别、模糊控制等（可用神经网络、模糊算法、自学习模型等）现在学习的是第13页，共13页