具有智能故障诊断的燃气轮机中心数据库系统研究与开发

摘要

本文结合舰载燃气轮机远程故障诊断系统研究项目，针对陆基中心数据库系统及其智能诊断模块进行了学习和研究。中心数据库旨在为舰载动力设备建立一个信息和数据存储中心，以方便工程技术人员对设备的故障历史、维修记录和工况信息进行及时的掌握和必要的查询。智能故障诊断模块是依托中心数据库构建而成的数据分析和故障决策系统，以辅助领域专家进行故障数据的分析和故障诊断。基于上述两个方面的应用本课题设计和开发了一个具有智能故障诊断的燃气轮机中心数据库系统，主要进行了以下几个方面的工作： 1．结合舰载数据采集和分析模块以及通信模块的数据格式设计和构建了中心数据库系统及其人机交互界面。实现了对数据的查询、修改等基本功能以及对知识库和数据库的管理和操作。 2．在分析和总结燃气轮机故障诊断领域已有研究成果和借鉴汽轮机故障等旋转机械故障诊断理论的基础上，提出了构建一个基于人工神经网络诊断模块和基于知识推理的专家系统故障诊断模块相结合的智能诊断系统的构想。神经网络诊断模块的自适应和自学习能力克服了传统专家系统开发的知识瓶颈问题，与基于推理机制的专家系统模块的结合克服了神经网络诊断系统无逻辑性和不能对结果进行解释的缺陷，实现了两者的优势互补。 3．在分析多种知识表示方法的基础上提出了一种用关系数据库表达产生式的方法，实现了知识在数据库中的表示和存储。知识库与数据库的统一不仅提高了知识库的管理效率也为集成故障诊断模块的实现以及在运行中不断丰富和发展知识库提供了可能。 4．在Visual Studio.Net开发环境下结合Access数据库用C＃语言设计实现了中心数据库及其管理模块以及智能诊断模块。并用工况数据和部分通过小偏差法构造的故障数据对系统进行了训练和检验。