具有动态变换能力基于规则的诊断系统技术方案

基于诊断系统传感器的，用来对运转着的系统进行线路情况和实际时间的监测．诊断设备有个网络，指示在运转着的系统中导致设备可能发生一个或多个故障．该指示是动态变化的，做为传感器本身运转情况的一个函数（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到计算机控制的诊断系统，用来诊断运转着的系统所发生的故障，更具体地讲，涉及到那些具有线路传感器输入端的诊断设备，以及涉及那些对损坏的传感器进行动态计数的诊断设备。复杂的工业系统和其他运转系统，一般情况下，都有许多传感器，用来监测在运转期间内的各种参数，不只是用来起控制作用，还可用来监测系统，测定实际情况或发生的紧急故障。有些系统在诊断过程中使用了大量的传感器，不只以数百计，并且传感器可能时常损坏掉，或性能衰退，或提供的读出是假的，与被测的实际参数毫不相关。在诊断过程中，使用错误的传感器数据，可导致关于可能发生的故障方面的错误结论。一方面，所发生的故障可能是指示在什么地方发生的，事实上，也存在着无故障发生的情况以及完全相反的情况，就是可能有一个故障发生，也可能对发生的故障没有进行检测，或者操作人员对系统没有给予应有的注意。这样的事故表现在经济上是个巨大损失，同时也存在着潜在的危险情况。曾经提出过的诊断设备有利用基于规则的研究，用来代表诊断规则，从而，根据传感器读出的，对传递的发生故障的结果导致确信。本专利技术又叫做鉴别发生故障的传感器和函数，用该设备，能动态交变地传递一个部件发生故障的诊断情况，并且导致对该情况的确信，从而减小了在诊断过程中由于发生一个故障对整个系统的影响。按照本专利技术，一个计算机控制的诊断设备，用来诊断一个运转着的系统目标发生的故障，包括在上述计算机存储范围内储存与被测的特殊运转系统相关的规则基装置，并对运转中的有关上述系统的情况得到一个或更多的结论。该规则基准(简称规则基)包括许多图解，每个图解都用很多打孔表示的数据结构来定义的，其中储存了图解的特殊记号，上述规则基至少包括一种专用规则，根据予测事件的发生，可运转着改变任何予定的其他图解中任何予定存储槽的内容。结果，这种诊断设备在计算机的记忆范围内储存了关系到正被诊断的特殊工作系统的规则基，用这个规则基可以得到正在运转系统的一个或更多的有关情况的结论。该规则基包括许多图解，每个图解都用数据结构来定义，有很多存储槽，其中存储了图解的特殊记号。该规则基至少包括一种专用规则，操作它可以根据予测事件的发生，改变任何予定存储槽的内容，因此，能动态地改变诊断过程在一个运转着的系统中，有许多用来模拟系统不同参量的传感器，诊断设备响应该传感器的信号来诊断运转着的系统可能发生的故障和被选定的传感器发生的故障。专用规则将运用来响应传感器本身可能发生的故障，减小或限制在诊断过程中发生故障的传感器的分布。现在将以举例的方式叙述本专利技术，参考附图，其中图1是表明监测一个运转系统的方框图;图2和图3表明使用的结点的图解，用来解释一种类型的专门系统。在本专利技术的运转系统中可加以利用。图4A和4B表明与图2和图3中的各部件有关联的各个函数;图5A-5C是本专利技术中使用的数据结构的含意;图6是发电机图解的简化图，用来解释在发电机中发生的一种特殊故障中有关运用本专利技术的情况;故障中，有关运用本专利技术的情况;图7是图6中表示的有关发电机发生特殊故障时传递确信所使用的专用系统部位结点的图解;图8A-8E表示与图7中的专用系统有关联的某些函数;图9是表明本专利技术另一个函数的一个专用系统，其中部分结的图解，图1表示一种受到监测的工业或其他运转系统10，具有很多传感器S1，S2，……Sn，每个都用来监测系统的某个工作参量，用正在运动中的每个参数提供一个输出信号，指示监测的参量。诊断设备12接收到传感器的输出信号，并且响应信号，指示运转着的系统在一般情况下全部健康状态和特殊情况下系统某些部件的状态，把这种指示提供给一个输出装置，例如一个显示装置15，向系统的操作人员表示系统的运转状况。除了通常使用的传感器信号调节电路B之外，诊断设备12包括一个数字计算机14，用一个专用系统计算机程序的执行过程控制诊断过程，它是运用知识的概念和推理程序达到人类专家正常决定的结论的。知识概念中的一种普遍形式是以如下形式出现的，即如果……然后……的规则，并且在本专利技术的实践中可能应用的这样一种系统是PDS(表示过程诊断系统)，曾在1983年8月8-12，158-163页第八次国际联合会议关于人工智力这个程序中叙述过，基本上来说，在该系统中(以及其他专用系统)每个规则都是前因或称为证据(即“如果”部分)以及推论或称为假说(即“然后”部分)，假说又可以变做其他规则的证据。如在图2中所描绘的那样。证据16联系着后面的假说18是使用规则20的含意，用证据和假说构成系统的结点。编号22代表结点16的一个支持规则，也就是一个规则用于怎样一个结点16该规则就是假说。规则20是结点16的一个支持规则，还可以说一个规则对怎样的结点16该规则是个证据。与此相似，规则20是对结点18的一个支持规则。在该系统中，试举例说明，结点可以取证据的形式，假说的形式，发生故障的形式，传感器的形式和存储节点的形式，存储节点是可以从其他结点输入存储值的结点，并且可以在数值上实现一些予定的数学操作。所有这些伴随着规则的结点，构成系统的部件或者系统的图解。与每个结点相关的是对确信的测量，即MB，即结点(假说)是真，以及对非确信的测量，即MD，这是对该假说不真的确信测量。在一个标尺上两个因子的范围从0-1，并且它们之差，即MB-MD，产生一个确实因子或称为可信度因子CF，其范围从-1-+1，其中的正数代表可以相信，即该假说为真实的，而负数代表确信该假说不是真实的，在零值附近的数代表没有确定。该领域的一位专家(或几位专家)在诊断设备中，对其中的计算存储器中储存的以及在诊断过程中使用的各种规则和相互关系方面做出了许多贡献。专家们相信在诊断的过程中还要使用规则的充分性。这个代表着专家们意见的确信，即如何从存在着的证据证明假说，并给出一个指定的数字代表一个充分因子，SF，其范围从-1-+1，其中，SF的正值表示存在着支持该说是真实的证据，而SF的负值表示存在着支持假说不是真实的证据。在规则的必要性方面，专家们确信要增加使用PDS，用来表示该假说证明为真所必要的证据存在的程度如何。给出的必要性确信指定一个数字作为代表必要因子NF，其范围从-1-+1，其中，NF的正值标志存在支持该假说不是真实的证据，而NF的负值标志存在支持该假说是真实的证据。图3表明另一种普通的安排，其中许多规则24-26将证据结点28-31和假说结点32连接起来。元件34表示证据的结合，其中(a)，析取方式，又称为“或”，即若证据30或31中只存在一个证据，(b)合取方式，又称“和”，也就是若证据30和31都存在。确信正在诊断的系统中出现可能发生故障的结果是从证据→假说在重复性循环中传递的，在循环刚开始的时候，每个结点的CF、MB和MD值都复位到零(除去MB和相应的CF假说为+1的传感器结点)。若证据CF是正的，然后利用规则的充分性来传递确信;而若证据CF是负的，则利用证据的必要性;若证据CF是零，什么都不执行。基本上，若证据CF是正的，且SF是正的，则假说的MB增加，若SF是负的，则假说的MD增加。相反地，若证据CF是负，且NF是正，则假说MD增加。举例说明，对图2所示的简单规则的情况，若在规则的假说中MB和MD分别代表确信和不确信，CF是在规则的证据中表示可信度，SF和NF是规本文档来自技高网...

【技术保护点】
计算机控制的诊断设备是用来诊断运转着的系统有无发生故障，包括在上述计算机存储器范围内，用来存储与被诊断的特殊运转系统有关的规则基的装置，并能运用该装置对有关上述系统的情况获得一个或多个结果，上述规则基是包括着很多图解，上述每个图解都是用有很多存储槽的数据结构定义的。在这些存储槽中储存着图解的特殊属性，上述规则基至少包括一个专用规则，根据发生的预定事件，运用上述专用规则改变任何其他预置图解的预定存储槽中的内容。

【技术特征摘要】
1.计算机控制的诊断设备是用来诊断运转着的系统有无发生故障，包括在上述计算机存储器范围内，用来存储与被诊断的特殊运转系统有关的规则基的装置，并能运用该装置对有关上述系统的情况获得一个或多个结果，上述规则基是包括着很多图解，上述每个图解都是用有很多存储槽的数据结构定义的。在这些存储槽中储存着图解的特殊属性，上述规则基至少包括一个专用规则，根据发生的预定事件，运用上述专用规则改变任何其他预置图解的预定存储槽中的内容。2.如权利要求1所述的诊断设备，包括许多与上述运转系统互相连接起来的传感器，并可用来提供有关信号以指示上述系统的预测运转参数;用来将上述传感器信号输入到计算机的装置;存储装置，在上述计算机存储器的容量范围内，用来储存与被诊断的特殊运转系统相关的规则基;可运用上述规则基响应上述传感器信号来传递确信，至少能在上述运转系统中确信随后发生的一个特殊故障;可运用上述规则基响应传感器信号诊断上述传感器本身可能发生的故障，上述规则基至少包括一个专用规则，可用来变更上述确信的传递，做为任一传感器发生故障的函数。3.如权利要求2所述的诊断设备，包括上述规则基的规则，可用来响应上述传感器信号，根据上述传感器信号，诊断上述运转系统发生的故障，上述规则基包括了许多图解，上述每个图解都是用其中储存图解特殊属性的许多存储槽之中的数据结构来定义的，并且上述规则基...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯特纳凯姆普，西蒙劳温费尔德，马克斯蒂芬弗克斯，
申请(专利权)人：西屋电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]