一种基于本体的烟机故障诊断方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于本体的烟机故障诊断方法及系统。所述方法包括：建立故障诊断领域知识库，所述故障诊断领域知识库包括若干概念集合；在所述故障诊断领域知识库的若干概念集合之间建立属性关系；基于所述概念集合和所述属性关系，构建烟机故障诊断本体模型；利用所述烟机故障诊断本体模型，对烟机故障进行诊断。本发明专利技术能仅仅输入故障现象，就可以获取故障的产生原因及解决方法，而无需具备深厚的专业技术知识，降低了维护人员的专业要求以及诊断过程的时间成本，缩短了维修的诊断时间，提高了设备使用效率；同时本体知识的积累也可以提供更为精确的诊断结果，同时减低由于有经验的员工流失造成的知识流失，实现组织内的故障诊断知识共享。

【技术实现步骤摘要】
一种基于本体的烟机故障诊断方法及系统
本专利技术涉及卷烟设备
，尤其涉及一种基于本体的烟机故障诊断方法及系统。
技术介绍
烟草自动化设备由于制造工艺的限制，使用寿命以及工作条件等的影响，故障的产生是不可避免的，在一定工作环境下查明导致系统某种功能失调的原因或性质，判断劣化状态发生的部位或部件，预测状态劣化的发展趋势等，并采取有效措施消除和避免烟机故障造成的不利影响。烟草自动化设备故障的诊断方法是一个不断优化的过程，需要根据设备维护的历史数据不断分析，研究影响故障的主要因素，不断调整、优化设备诊断的准确性，减少设备故障发生，保证生产的顺利进行，提高整体生产率，降低设备维护成本。目前的烟机故障诊断技术中，目前广泛采用频域分析的方法，该方法首先对频域变化进行统计，然后观察能量谱异常的方式来进行故障诊断，该方法是针对性的对当前故障的诊断，缺乏对诊断后的结果转化为知识，同时也缺乏故障之间的关联。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于本体的烟机故障诊断方法及系统，解决现有烟机故障诊断缺乏对诊断后的结果转化为知识，同时也缺乏故障之间的关联的问题，能够降低维护人员的专业要求以及诊断过程的时间成本，缩短了维修的诊断时间，提高了设备使用效率。关于上述本专利技术采用的技术方案具体如下：为实现以上目的，本专利技术提供以下技术方案：一种基于本体的烟机故障诊断方法，包括：建立故障诊断领域知识库，所述故障诊断领域知识库包括若干概念集合；在所述故障诊断领域知识库的若干概念集合之间建立属性关系；基于所述概念集合和所述属性关系，构建烟机故障诊断本体模型；利用所述烟机故障诊断本体模型，对烟机故障进行诊断。优选地，所述建立故障诊断领域知识库包括：基于烟机故障诊断所涉及的烟机故障知识，以领域模型为基础建立所述故障诊断领域知识库，所述故障诊断领域知识库中的概念集合至少包括故障部位、故障现象和故障原因；在每个所述概念集合中，建立若干不同层次的子概念。优选地，所述在每个所述概念集合中，建立若干不同层次的子概念包括：对同一层次的所述子概念之间的关系进行一致性检查，所述一致性检查包括循环继承检查和/或关系冲突检查。优选地，所述循环继承检查包括：若某一子概念是同一层次的所有子概念的并集的子概念，则将该子概念并入第一集合；若某一子概念是同一层次的所有子概念的并集的父概念，则将该子概念并入第二集合；若所述第一集合和所述第二集合的交集不为空集，则该子概念与同一层次的其他子概念之间存在循环继承。优选地，所述关系冲突检查包括：若某一子概念是同一层次的所有子概念的并集的子概念或同一层次的所有子概念的并集是该子概念的子概念，则将该子概念并入第三集合；若该子概念与同一层次的任何一个子概念均不相交，则将该子概念并入第四集合；若所述第三集合和所述第四集合的交集不为空集，则该子概念与同一层次的其他子概念之间存在关系冲突。优选地，所述在所述故障诊断领域知识库的若干概念集合之间建立属性关系包括：确定某一故障部位出现的故障现象、确定造成某一故障现象的故障原因和确定某一故障原因存在的故障部位中的至少一个。优选地，所述基于所述概念集合和所述属性关系，构建烟机故障诊断本体模型包括：基于所述概念集合和所述属性关系，生成本体实例；将所述本体实例与故障诊断经验结合，生成基于本体的故障诊断规则；根据所述概念集合、所述属性关系和所述故障诊断规则，构建所述烟机故障诊断本体模型。优选地，所述利用所述烟机故障诊断本体模型，对烟机故障进行诊断包括：实时采集烟机设备的状态数据；利用所述烟机故障诊断本体模型对所述状态数据进行分析，以对烟机故障进行诊断。优选地，所述利用所述烟机故障诊断本体模型对所述状态数据进行分析，以对烟机故障进行诊断包括：针对所述烟机设备的故障现象，构建所述本体实例，对所述本体实例设置对象属性和数据属性，按照所述故障诊断规则进行推理，得到推理结果；根据所述推理结果，得到导致烟机设备故障的异常原因和相应的解决方案。本专利技术还提供了一种采用上述方法的基于本体的烟机故障诊断系统，包括：知识库建立模块，用于建立故障诊断领域知识库，所述故障诊断领域知识库包括若干概念集合；属性关系建立模块，用于在所述故障诊断领域知识库的若干概念集合之间建立属性关系；本体模型构建模块，用于基于所述概念集合和所述属性关系，构建烟机故障诊断本体模型；故障诊断模块，用于利用所述烟机故障诊断本体模型，对烟机故障进行诊断。本专利技术提供一种基于本体的烟机故障诊断方法及系统，仅仅输入故障现象，就可以获取故障的产生原因及解决方法，而无需具备深厚的专业技术知识，降低了维护人员的专业要求以及诊断过程的时间成本，缩短了维修的诊断时间，提高了设备使用效率；同时本体知识的积累也可以提供更为精确的诊断结果，同时减低由于有经验的员工流失造成的知识流失，实现组织内的故障诊断知识共享。附图说明为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步描述，其中：图1为本专利技术提供的基于本体的烟机故障诊断方法的实施例的流程图；图2为本专利技术提供的烟机旋转机械故障类型的关系模型的示意图；图3为本专利技术提供的构建烟机故障诊断本体实例的实施例的流程图；图4示出了本专利技术提供的烟机故障诊断本体知识库的结构示意图；图5为本专利技术提供的基于本体的烟机故障诊断系统的实施例的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。针对当前的烟机故障诊断缺乏对诊断后的结果转化为知识，同时也缺乏故障之间的关联的问题，本专利技术提供一种基于本体的烟机故障诊断方法及系统，利用烟机故障诊断本体模型对烟机故障进行诊断，仅仅输入故障现象，就可以获取故障的产生原因及解决方法，而无需具备深厚的专业技术知识，降低了维护人员的专业要求以及诊断过程的时间成本，缩短了维修的诊断时间，提高了设备使用效率；同时本体知识的积累也可以提供更为精确的诊断结果，同时减低由于有经验的员工流失造成的知识流失，实现组织内的故障诊断知识共享。如下提供了本专利技术所述基于本体的烟机故障诊断方法的至少一种实施例，如图1所示，可包括：步骤S1、建立故障诊断领域知识库，所述故障诊断领域知识库包括若干概念集合。具体地，所述步骤S1可以包括如下步骤：步骤S101、基于烟机故障诊断所涉及的烟机故障知识，以领域模型为基础建立所述故障诊断领域知识库，所述故障诊断领域知识库中的概念集合至少包括故障部位、故障现象和故障原因；烟机故障诊断所涉及的烟机故障知本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于本体的烟机故障诊断方法，其特征在于，包括：/n建立故障诊断领域知识库，所述故障诊断领域知识库包括若干概念集合；/n在所述故障诊断领域知识库的若干概念集合之间建立属性关系；/n基于所述概念集合和所述属性关系，构建烟机故障诊断本体模型；/n利用所述烟机故障诊断本体模型，对烟机故障进行诊断。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于本体的烟机故障诊断方法，其特征在于，包括：
建立故障诊断领域知识库，所述故障诊断领域知识库包括若干概念集合；
在所述故障诊断领域知识库的若干概念集合之间建立属性关系；
基于所述概念集合和所述属性关系，构建烟机故障诊断本体模型；
利用所述烟机故障诊断本体模型，对烟机故障进行诊断。


2.根据权利要求1所述的基于本体的烟机故障诊断方法，其特征在于，所述建立故障诊断领域知识库包括：
基于烟机故障诊断所涉及的烟机故障知识，以领域模型为基础建立所述故障诊断领域知识库，所述故障诊断领域知识库中的概念集合至少包括故障部位、故障现象和故障原因；
在每个所述概念集合中，建立若干不同层次的子概念。


3.根据权利要求2所述的基于本体的烟机故障诊断方法，其特征在于，所述在每个所述概念集合中，建立若干不同层次的子概念包括：
对同一层次的所述子概念之间的关系进行一致性检查，所述一致性检查包括循环继承检查和/或关系冲突检查。


4.根据权利要求3所述的基于本体的烟机故障诊断方法，其特征在于，所述循环继承检查包括：
若某一子概念是同一层次的所有子概念的并集的子概念，则将该子概念并入第一集合；
若某一子概念是同一层次的所有子概念的并集的父概念，则将该子概念并入第二集合；
若所述第一集合和所述第二集合的交集不为空集，则该子概念与同一层次的其他子概念之间存在循环继承。


5.根据权利要求3所述的基于本体的烟机故障诊断方法，其特征在于，所述关系冲突检查包括：
若某一子概念是同一层次的所有子概念的并集的子概念或同一层次的所有子概念的并集是该子概念的子概念，则将该子概念并入第三集合；
若该子概念与同一层次的任何一个子概念均不相交，则将该子概念并入第四集合；
若所述第三集合和所述第四集合的交集不为空集，则该子概念与同一层次的其他子概念之间存在关系冲突。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李秀芳，郑智毅，罗华丽，许佩，黄全忠，李源源，谢俊明，
申请(专利权)人：河南中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南;41