一种基于信息融合技术的设备故障诊断系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及设备故障诊断技术领域，具体为一种基于信息融合技术的设备故障诊断系统及方法。一种基于信息融合技术的设备故障诊断系统，包括故障案例库建立模块，将已发生的故障案例以案例基本信息、案例故障征兆和案例故障结论的方式进行存储以建立故障案例库；故障规则库建立模块，将获取的规则以故障征兆和故障结论的方式进行存储以建立故障规则库。本申请系统及方法能够提高对真正故障原因的判断的准确性，即在诊断出的可能故障结论中不遗漏掉真正的故障原因，同时，对真正的故障原因能够给出比较明确的提示；在使用过程中，能够实现更加高效的排故方式，即减少对人的经验的依赖，减少由于人的操作导致的故障推理困难或者推理不准确。推理不准确。推理不准确。

【技术实现步骤摘要】
一种基于信息融合技术的设备故障诊断系统及方法


[0001]本专利技术涉及设备故障诊断
，具体为一种基于信息融合技术的设备故障诊断系统及方法。

技术介绍

[0002]在各种工业现场，有大量的关键设备，其正常可靠的运行对整个工厂的运营和生产经济效益至关重要。如果这些设备出现故障，将会给整个工业运营带来巨大的经济损失。比如，发电厂里有许多关键设备，如燃气/蒸汽发电机、变压器、各类关键的泵、风机等旋转设备。任何这些设备出现故障都有可能会导致电厂发电机组停止运行，不能继续发电，造成巨大的经济损失。对于加工制造行业，如果关键设备出现故障，将造成产线停止运行，工厂产量下降，也将造成巨大的经济损失。因而，当出现设备异常后，如何实现快速的故障定位、故障维修，让设备尽快重新运行起来是个非常重要和关键的问题。
[0003]目前行业内解决这个问题主要还是依靠个人的经验来进行。常用的方式是，当发现设备异常征兆时，将由人来离线分析数据，查找可能的原因。同时，也会依据经验，到现场进行观察，或者用离线测量的手段获取辅助信息，来综合判断可能的故障原因，再逐一进行排查。这种方式对人的经验的依赖非常强。如果工程师的经验非常丰富，则可能会快速定位故障进行维修；如果经验一般，则可能会花较长时间来定位故障，进而造成较大的经济等各方面损失。另外，已经发生过的故障案例对于故障定位和排故是非常重要的信息。但故障案例的记录方法不标准、不规范，对案例描述的随意性较大（比如对于同一个故障征兆，不同录入的人会采取不同的描述方式），这些问题都会导致故障案例信息的使用存在局限。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术存在的问题，提出了一种基于信息融合技术的设备故障诊断系统及方法，能够高效准确地找出故障原因，减少对人经验的依赖，减少人为操作导致的故障推理困难或推理不准确。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于信息融合技术的设备故障诊断系统，包括故障案例库建立模块，将已发生的故障案例以案例基本信息、案例故障征兆和案例故障结论的方式进行存储以建立故障案例库；所述故障案例库包括若干故障案例，每一所述故障案例包括案例基本信息、案例故障征兆和案例故障结论；故障规则库建立模块，将获取的规则以故障征兆和故障结论的方式进行存储以建立故障规则库；所述故障规则库包括若干规则，每一所述规则由多个故障征兆和一个故障结论对应形成；当前设备故障检测模块，基于当前设备的故障征兆并结合故障规则库推理出当前设备的故障结论。
[0006]本专利技术的故障诊断系统可以将可能的故障结论以及相应的匹配度或优先级进行
输出，避免遗漏可能的故障结论，又能让真正的故障结论以较明显的方式呈现给用户，避免了过度依靠人的经验，降低了故障诊断的技术门槛。
[0007]作为优选，所述当前设备故障检测模块包括故障征兆匹配单元，将设备生成的故障征兆通过故障推理算法与故障规则库中的每一条规则进行逐一匹配以得到可能的故障结论及匹配度；匹配度排序单元，将匹配度大于预设门限或匹配度最高的预设数量的故障结论按匹配度从大到小的顺序进行排列。
[0008]作为优选，所述故障规则库建立模块包括故障征兆管理单元，通过预先定义的故障征兆集合增加、删除、修改、查询故障征兆；故障结论管理单元，通过预先定义的故障结论集合增加、删除、修改、查询故障结论。
[0009]作为优选，所述故障案例库建立模块包括案例故障征兆管理单元，通过预先定义的故障征兆集合增加、删除、修改、查询案例故障征兆；案例故障结论管理单元，通过预先定义的故障结论集合增加、删除、修改、查询案例故障结论。
[0010]作为优选，所述故障规则库建立模块包括规则获取单元，用于基于设备机理获取规则、基于设备运行维护经验获取规则、将故障案例库中的故障案例转换成规则。
[0011]一种基于信息融合技术的设备故障诊断方法，包括以下步骤S1建立故障案例库：将已发生的故障案例以案例基本信息、案例故障征兆和案例故障结论的方式进行存储以建立故障案例库；S2建立故障规则库：将获取的规则以故障征兆和故障结论的方式进行存储以建立故障规则库；S3基于当前设备的故障征兆并结合故障规则库推理出当前设备的故障结论。
[0012]本申请方法能够提高对真正故障原因的判断的准确性，即在诊断出的可能故障结论中不遗漏掉真正的故障原因，同时，对真正的故障原因能够给出比较明确的提示；在使用过程中，能够实现更加高效的排故方式，即减少对人的经验的依赖，减少由于人的操作导致的故障推理困难或者推理不准确。
[0013]作为优选，所述S2通过以下方式获取规则，S21 基于设备机理获取规则；S22基于设备运行维护经验获取规则；S23将故障案例库中的故障案例转换成规则。
[0014]作为优选，所述S23具体包括以下步骤S231选定一案例故障结论，将故障案例库中具有所述案例故障结论的故障案例筛选出来；S232将所述案例故障结论作为规则的故障结论；S233将筛选出来的所有故障案例中的案例故障征兆进行汇总作为规则的故障征兆；S234统计每一故障征兆在筛选出来的所有故障案例中出现的频次以确定所述故障征兆与所述故障结论的关联强度。
[0015]作为优选，所述S3具体包括以下步骤S31故障征兆生成：通过设备状态监测算法自动分析设备运行数据以生成故障征兆；或
通过离线数据分析工具分析设备运行数据以生成故障征兆；或通过离线监测手段对设备进行离线测量以生成故障征兆；S32将设备生成的故障征兆通过故障推理算法与故障规则库中的每一条规则进行逐一匹配以得到可能的故障结论及匹配度；S33故障结论生成：将匹配度大于预设门限或匹配度最高的预设数量的故障结论按匹配度从大到小的顺序进行排列并呈现给用户；S34根据S33中每一所述故障结论中推荐的实验或数据分析建议进行相关操作以得到新的故障征兆；S35将新的故障征兆与S31中生成的故障征兆结合以形成最终的故障征兆并再次通过故障推理算法与故障规则库中的每一条规则进行逐一匹配以得到可能的故障结论及匹配度，将匹配度最高的故障结论作为最终的故障结论；S36通过最终的故障征兆或最终的故障结论在故障案例库中检索以得到相关的故障案例。
[0016]作为优选，在不考虑故障征兆关联度的情况下，待匹配的故障征兆与待匹配的规则的匹配度通过公式1）计算得到
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1）其中，X为待匹配的故障征兆的集合，Y为待匹配的规则中的故障征兆的集合，为计算集合中X元素的数目，为计算集合
푋
和Y的交集；在考虑征兆关联度的情况下，待匹配的故障征兆与待匹配的规则的匹配度通过公式2）计算得到
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2）其中，为中第条故障征兆的关联度，为
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中第条故障征兆的关联度，，。
[0017]有益效果本申请系统及方法能够提高对真正故障原因的判断的准确性，即在诊断出的可能故障结论中不遗漏掉真正的故障原因，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于信息融合技术的设备故障诊断系统，其特征在于：包括故障案例库建立模块，将已发生的故障案例以案例基本信息、案例故障征兆和案例故障结论的方式进行存储以建立故障案例库；所述故障案例库包括若干故障案例，每一所述故障案例包括案例基本信息、案例故障征兆和案例故障结论；故障规则库建立模块，将获取的规则以故障征兆和故障结论的方式进行存储以建立故障规则库；所述故障规则库包括若干规则，每一所述规则由多个故障征兆和一个故障结论对应形成；当前设备故障检测模块，基于当前设备的故障征兆并结合故障规则库推理出当前设备的故障结论。2.根据权利要求1所述的一种基于信息融合技术的设备故障诊断系统，其特征在于：所述当前设备故障检测模块包括故障征兆匹配单元，将设备生成的故障征兆通过故障推理算法与故障规则库中的每一条规则进行逐一匹配以得到可能的故障结论及匹配度；匹配度排序单元，将匹配度大于预设门限或匹配度最高的预设数量的故障结论按匹配度从大到小的顺序进行排列。3.根据权利要求1所述的一种基于信息融合技术的设备故障诊断系统，其特征在于：所述故障规则库建立模块包括故障征兆管理单元，通过预先定义的故障征兆集合增加、删除、修改、查询故障征兆；故障结论管理单元，通过预先定义的故障结论集合增加、删除、修改、查询故障结论。4.根据权利要求1所述的一种基于信息融合技术的设备故障诊断系统，其特征在于：所述故障案例库建立模块包括案例故障征兆管理单元，通过预先定义的故障征兆集合增加、删除、修改、查询案例故障征兆；案例故障结论管理单元，通过预先定义的故障结论集合增加、删除、修改、查询案例故障结论。5.根据权利要求1所述的一种基于信息融合技术的设备故障诊断系统，其特征在于：所述故障规则库建立模块包括规则获取单元，用于基于设备机理获取规则、基于设备运行维护经验获取规则、将故障案例库中的故障案例转换成规则。6.一种基于信息融合技术的设备故障诊断方法，其特征在于：包括以下步骤S1建立故障案例库：将已发生的故障案例以案例基本信息、案例故障征兆和案例故障结论的方式进行存储以建立故障案例库；S2建立故障规则库：将获取的规则以故障征兆和故障结论的方式进行存储以建立故障规则库；S3基于当前设备的故障征兆并结合故障规则库推理出当前设备的故障结论。7.根据权利要求6所述的一种基于信息融合技术的设备故障诊断方法，其特征在于：所述S2通过以下方式获取规则，S21 基于设备机理获取规则；S22基于设...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞建明，翟小飞，赵庆兵，薛承，胡剑平，程铁，蔡一彪，李倩，
申请(专利权)人：三门核电有限公司，
类型：发明
国别省市：