基于T-S模糊故障树诊断专家系统的防爆电气设备智能管理系统研究

摘要

防爆电气设备在生产实践中经常面临着极端复杂多变的恶劣环境，非常容易受到腐蚀损坏，并且防爆电气设备一旦发生故障或失效，可能造成巨大的经济、财产损失甚至是人员伤亡，因此必须采取一定的技术和管理手段，保证防爆电气设备的安全运行。所以对防爆电气设备的故障分析就显得尤其的重要了。但是目前对防爆电气设备进行故障树分析时存在着概率（事件）获取不足、事件之间的联系难以确定并且不能定量描述故障程度这几方面的问题，使得故障树的建立变得极为困难不能最大限度符合事实。
　　为了应对这些问题，本文首先在传统的故障树分析(FTA)的基础上，引入 T-S模型(Taka gi-S uge no日本的高木和关野提出的一种动态系统的模糊型辨识方法)，建立了基于T-S模糊故障诊断专家系统的智能管理系统模型。该模型的特点在于，用模糊可能性描述部件的故障概率；用T-S门代替传统FTA逻辑门来描述事件间的关系；用一定范围内的模糊数(0-1之间)描述设备、部件的故障程度。可以较好的解决传统故障树分析在防爆电气设备故障诊断时不能解决的三个问题。为了实现本模型在实践中的应用，本文设计了一种防爆电气设备智能管理系统。该系统采用模块化设计，主要由便携式数据采集子系统、诊断子系统、报表管理子系统、系统数据库等模块组成。可以便捷地完成收集采集的数据，显示、生成或上传诊断的结果等功能。
　　文章建立的故障分析模型和实现模型的智能管理系统使得当防爆电气设备存在异常时，找到设备故障的原因、传播途径成为可能，进而为防爆电气设备故障的定位以及及时地为设备进行诊断维修创造了条件，这对提高防爆电气设备在实际应用中的可靠性、可维修性和安全性具有重大的意义。

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第一章 绪论

1 .1 课题背景及研究意义

1 .2 故障诊断系统综述和国内外研究现状

1 .3 本文主要研究内容

第二章 防爆电气设备智能管理系统总体规划

2 .1系统总体需求分析

2 .2 系统设计原则与目标

2 .3防爆电气设备智能管理系统的功能设计

2 .4 子系统功能设计

2 .5 本章小结

第三章 基于T-S模糊门规则FTA的研究

3.1 传统FTA中运用的基本概念和符号

3.2 T-S模糊门

3.3 T-S模糊故障树

3.4 T-S模糊FTA算法

3.5 T-S模糊FTA重要度分析

3 .6本章小结

第四章 防爆电气设备T-S模糊FTA的可靠性分析

4 .1 防爆电气设备特性分析

4 .2 低压隔爆开关模糊故障树分析

4 .3 本章小结

第五章 系统数据库设计和诊断专家系统的实现

5 .1 数据库的设计

5 .2 系统的实现

5 .3 本章小结

第六章 工作总结与展望

6 .1 工作总结

6 .2 工作展望

参考文献

致谢

攻读学位期间所获得的相关科研成果