袋式除尘系统故障专家诊断方法技术方案

本发明专利技术涉及一种袋式除尘系统故障专家诊断方法，采用计算机和系统开发工具，系统开发工具是在Ｗｉｎｄｏｗｓ平台上用ＶｉｓｕａｌＣ＋＋语言编译，数据库采用Ａｃｃｅｓｓ，专家系统的结构采用典型结构，功能模块包括专家系统简介模块、在线故障诊断模块、离线故障诊断模块和专家指导模块；诊断过程有：数据采集、信号显示、在线故障诊断和离线故障诊断。本发明专利技术可直接指挥或指导袋式除尘系统的运行、管理、维护和故障诊断，不再过分依赖领域专家的亲自参与。本发明专利技术方法可对袋式除尘系统各种类型的７７种故障进行综合诊断，故障诊断完善、可靠，功能强大、通用性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，具体的说是采用计算机通过数据采集和专家知识对袋式除尘系统运行状态的监视和故障诊断的方法。
技术介绍
随着国家大气排放标准的提高和公众环境意识的增强，袋式除尘系统广泛地应用在工业烟尘治理项目中，袋式除尘技术的发展离不开先进的控制技术的使用。专家系统产生于60年代中期，经过二十多年的科学研究，理论和技术日益成熟，其应用得到了飞速发展。至今，世界各国已经在医疗诊断、化工工程、语音识别、图像处理、金融决策、信号解释、地质勘探、石油、军事等领域研制出了大量的实用专家系统，其中不少系统在性能上已达到甚至超过了同领域人类专家的水平，已经产生或正在产生巨大的经济效益和社会影响。专家系统虽然在许多领域得到了很好的发展和推广，但是在环保这个领域特别是在袋式除尘系统上还没有得到应用。现在的袋式除尘系统的故障诊断仅停留在少数故障报警的水平上，而且对于参数的越限报警往往都是单一的，独立的，对于报警计算机无法给出引起故障现象的故障原因以及相应的解决方案。运到这种状况，现场操作管理人员只能通过自己的经验和求助于除尘领域专家来判断分析故障原因，常常导致不能及时解决故障，影响正常工作，给生产带来一定的经济损失。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够对整个除尘系统各种类型的故障进行诊断，对除尘系统各个部件进行在线状态监视，在在线数据出现异常时，系统报警并分析出故障原因及其相应的解决方案的。本专利技术的技术解决方案是一种，采用计算机和系统开发工具，在Windows平台上用VisualC++语言编译，数据库采用的是Access；专家系统的结构为典型结构，包括知识库、综合数据库、推理机、解释程序、知识获取程序和人机接口；功能模块包括专家系统简介模块、在线故障诊断模块、离线故障诊断模块和专家指导模块，专家系统简介模块介绍与袋式除尘系统的相关知识，包括生产工艺流程、袋式除尘器的工作原理及工艺流程图、专家系统的组成，在线故障诊断模块包括现场数据采集、故障诊断、故障解决方案，离线故障诊断模块包括知识库管理和故障诊断。诊断过程如下a、数据采集通过温度传感器、压力变送器测得袋式除尘器进出口温度、进出口压力、气包压力、烟气浓度的模拟量数据信号；从低压配电控制柜的低压电气元件的触电中采集开关量数据信号；b、信号显示计算机显示袋式除尘系统的工艺流程图，在图上显示所采集到的数据信号；c、在线故障诊断计算机对采集的数据信号进行数据处理，当数据信号出现异常状态，计算机自动报警，并给出故障原因和解决方案；d、离线故障诊断通过人工向计算机键盘输入故障现象由计算机分析处理后得出故障原因和解决方案。所述的模拟量数据信号通过数显表或隔离栅信号隔离装置馈变输出4～20mA的标准电流信号进入在线故障诊断模块的模拟量数据采集模块。所述的开关量数据信号进入在线故障诊断模块的开关量数据采集模块。所述的在线故障诊断是通过知识库里的规则集来诊断故障，按袋式除尘系统的部位划分规则集，包括袋式除尘器主体设备故障诊断集、卸/输灰系统设备故障诊断集、压气系统设备故障诊断集和旁路系统设备故障诊断集。所述的离线故障诊断中有知识库管理部分，用人工对知识库进行添加，修改，删除操作。本专利技术的有益效果在于1、本专利技术获取了众多袋式除尘专家、现场技术人员、操作管理人员的知识和经验，可直接指挥或指导袋式除尘系统的运行、管理、维护和故障诊断，使得袋式除尘系统的运行管理不再过分依赖领域专家的亲自参与。2、由于计算机高效率、准确周到、迅速和不知疲惫的工作，使得解决实际问题不受周围环境的影响，也不会遗忘需完成的工作任务，提高了袋式除尘系统的运行、管理、维护水平。3、本专利技术采用模块化设计，知识库和推理机实现了真正意义上的独立，可对袋式除尘系统各种类型的77种故障进行综合诊断，并随着知识库的不断完善，专家系统的诊断能力也会日益强大，诊断结果也会变得越来越精确。4、用面向对象程序语言VC++进行程序开发，操作界面友好，使用便捷，功能强大，通用性强。5、本专利技术可人工对知识库管理，进行添加，修改，删除操作，使故障诊断更完善，更可靠。附图说明图1本专利技术方法的专家系统结构组成2袋式除尘系统控制部分框架3本专利技术方法的功能结构组成4本专利技术方法的在线故障诊断程序框5本专利技术方法的离线故障诊断程序框图具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的说明本专利技术方法的专家系统结构组成图，如图1，由知识库、综合数据库、推理机、解释程序、知识获取程序和人机接口组成。知识库用以存放袋式除尘专家提供的专门知识，本专利技术的知识库也叫规则库，由一条条的规则组成，专家诊断就是通过这些规则集来判断，按袋式除尘系统的部位划分规则集，包括袋式除尘器主体设备故障诊断集、卸/输灰系统设备故障诊断集、压气系统设备故障诊断集、旁路系统设备故障诊断集和其他设备故障诊断集。本专利技术方法知识库的表达方式采用产生式表达方法，其一般形式是IF A THEN B CF(B，A)即A->B，CF(B，A)其中A为规则的前提，条件或证据，B为A引出的结论；CF(B，A)为规则的强度或可信度，通常由专家给出，0≤CF(B，A)≤1。当A为真时B为真，这时CF(B，A)有最大值，即1；当A为真时B为假，这时CF(B，A)有最小值，即0。本专利技术方法还对所有的知识，包括A和B，即前提和结论都规定了其可信度。前提A的可行度表示为CF(A)，表示问题求解状态下条件A的可信度值，0≤CF(A)≤1，当证据为真时，即A为真时CF(A)有最大值，即1；当A为假时CF(A)有最小值，即0。同样对于结论B也规定了其可行度CF(B)，其值根据推理机的算法得到。由于知识、规则具有不精确性，模糊性等特征。故必须对这种含糊知识、规则中的模糊量词进行量化处理。对于模糊量词，我们可以给它赋给中的任意两个实数构成的一个区间中的值来定量地表示它。表1给出了常见的一类模糊量词的区间值。 表1本专利技术的故障诊断一般都是由几个故障现象推理出一个故障原因，例如IF 进口温度过高阻力过低出口烟气浓度较高THEN 滤带破损在推理中，由于每个条件的不精确性给推理带来了一定的困难，如一种故障现象是“进口温度较高”，这与“进口温度过高”有一定的差异，不是完全等同，但由于一个字的不同而排除故障，会降低整个系统的故障诊断能力。为了解决这个问题，对每个前提都设定一个发生程度，也就是可信度的问题，即前面所提到的CF值。根据表1所提到的模糊量词区间，可给出前提的CF值的量词区间，如表2所示。 表2操作人员将参照表2所提供数值在进行离线故障诊断时填写每个故障现象的可信度值。例如，故障现象“进口温度较高”的可信度值可取值为0.85。另外一条推理规则的前提中的各个子前提的“重要性”是各不相同的，所谓前提的重要程度，是指各事实在条件中的重要性，即各个事实的加权系数，即Wi。在对每条规则的条件进行权值设定时，可以根据专家的经验，对其重要程度进行赋值，赋值原则是保证∑Wi＝1。例如IF 进口温度过高阻力过低出口烟气浓度较高THEN 滤带破损该规则中三种条件的重要程度一样，故其权值为0.33，0.33，0.34。除了靠经验进行权值估计外，还可以按照其重要程度进行划分最重要，很重要，一般重要，可有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种袋式除尘系统故障专家诊断方法，采用计算机和系统开发工具，其特征在于：系统开发工具是在Ｗｉｎｄｏｗｓ平台上用ＶｉｓｕａｌＣ＋＋语言编译，数据库采用Ａｃｃｅｓｓ，专家系统的结构采用典型结构，包括知识库、综合数据库、推理机、解释程序、知识获取程序和人机接口；功能模块包括专家系统简介模块、在线故障诊断模块、离线故障诊断模块和专家指导模块；诊断过程如下：ａ、数据采集：通过温度传感器、压力变送器测得袋式除尘器进出口温度、进出口压力、气包压力、烟气浓度的模拟量数据信号； 从低压配电控制柜的低压电气元件的触电中采集开关量数据信号；ｂ、信号显示：计算机显示袋式除尘系统的工艺流程图，在图上显示所采集到的数据信号；ｃ、在线故障诊断：计算机调用在线故障诊断模块对采集的数据信号进行数据处理，当数据信号出 现异常状态，计算机自动报警，并给出故障原因和解决方案；ｄ、离线故障诊断：通过人工向计算机键盘输入故障现象，由计算机调用离线故障诊断模块分析处理后得出故障原因和解决方案。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶函，冯斌，姚群，陈隆枢，
申请(专利权)人：中钢集团天澄环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]