淺談電子設(shè)備智能故障診斷技術(shù)

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1、淺談電子設(shè)備智能故障診斷技術(shù)【摘要】現(xiàn)代社會(huì)的生活屮充斥著大量的電子設(shè)備。眾多電子設(shè)備在長(zhǎng)期使用后必然會(huì)出現(xiàn)各種技術(shù)故障。電子設(shè)備的故障診斷技術(shù)有傳統(tǒng)與智能Z分。本文簡(jiǎn)要介紹了傳統(tǒng)故障診斷技術(shù)，并指出傳統(tǒng)技術(shù)的不足之處。探討智能故障診斷技術(shù)的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)介紹了故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)，就其重要技術(shù)內(nèi)核作了說(shuō)明，最后描述了智能故障診斷技術(shù)的發(fā)展前景?！娟P(guān)鍵詞】電子設(shè)備故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)隨著科技的發(fā)展，越來(lái)越多的電子產(chǎn)品給人們的生活帶來(lái)了巨大變化。不同行業(yè)的生產(chǎn)制造中也因?yàn)橐M(jìn)了大型的電子設(shè)備，創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。大型電子設(shè)備長(zhǎng)期處于運(yùn)行狀態(tài)會(huì)增多技術(shù)故障的發(fā)

2、生幾率。人們迫切希望能夠提高設(shè)備的故障診斷能力使其保持可靠性。故障診斷的目的在于確保電子設(shè)備在工作環(huán)境下出現(xiàn)的不明功能失調(diào)被迅速查明，確定誘因及性質(zhì)狀態(tài)，為下一步的維修處理提供技術(shù)預(yù)測(cè)。一般而言，電子設(shè)備的故障診斷技術(shù)分為傳統(tǒng)技術(shù)和智能技術(shù)。一、傳統(tǒng)電子設(shè)備故障診斷技術(shù)傳統(tǒng)的故障診斷技術(shù)，以特定領(lǐng)域的理論知識(shí)作為技術(shù)支撐，需耍操作人員保持清醒的認(rèn)識(shí)，能夠通過(guò)邏輯判斷來(lái)確定故障的位置、種類(lèi)及可修復(fù)程度等。傳統(tǒng)故障診斷技術(shù)經(jīng)歷了閾值診斷和算法診斷兩個(gè)階段。較為常用的主要有:1.1單信號(hào)處理由于早期電子設(shè)備的集成度不高，一個(gè)機(jī)組內(nèi)往往同時(shí)存在著大量的集成和分

3、散元件。當(dāng)操作人員人工使用各種儀表檢測(cè)時(shí)，若檢測(cè)儀表的輸入和輸出值不在理論范圍內(nèi)，則被認(rèn)定故障將會(huì)出現(xiàn)或已經(jīng)出現(xiàn)。1.2多信號(hào)模型考慮到元件之間的信號(hào)耦合問(wèn)題，借助信息理論中的定量或定性的方法綜合分析電子設(shè)備岀現(xiàn)的故障，實(shí)現(xiàn)診斷。1.3單信號(hào)濾波濾波診斷改進(jìn)了傳統(tǒng)單信號(hào)處理方法中未考慮動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的問(wèn)題，通過(guò)校對(duì)時(shí)間序列信號(hào)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，在濾波變換作用下記錄信號(hào)的特征變量，對(duì)釆集到的特征量賦予閾值實(shí)施診斷。在多信號(hào)模型和單信號(hào)濾波中，還積極應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)輔助診斷。通過(guò)一定的仿真建模,能實(shí)時(shí)采集動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。二、智能電子設(shè)備故障診斷技

4、術(shù)面對(duì)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的電子設(shè)備，其故障診斷的難度在不斷增加，所提出的診斷技術(shù)要求在不斷提高。傳統(tǒng)故障診斷技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中逐漸出英不足之處。技術(shù)操作本身需要的知識(shí)儲(chǔ)備較多，且針對(duì)更加深層次的故障發(fā)力不足。相比之下，智能故障診斷技術(shù)的發(fā)展，迅速成為了電子設(shè)備故障診斷的首選。2?1分類(lèi)智能故障診斷技術(shù)根據(jù)理論技術(shù)的不同可以分為模糊技術(shù)、灰色理論、專(zhuān)家系統(tǒng)、模式識(shí)別和失效樹(shù)分析等。其中，以模糊技術(shù)、灰色理論、模式識(shí)別和失效樹(shù)分析為代表的技術(shù)都著重于借助邏輯判斷推理的相關(guān)知識(shí)，能夠?qū)㈦娮釉O(shè)備診斷中故障模糊左位及左性分類(lèi)等問(wèn)題部分解決。而專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)，則重點(diǎn)以自身作

5、為技術(shù)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，融合多種診斷技術(shù)，構(gòu)建完善的智能故障診斷系統(tǒng)。本文探討的電子設(shè)備智能故障診斷技術(shù)著重以專(zhuān)家系統(tǒng)作為研究對(duì)象。2.2專(zhuān)家系統(tǒng)一個(gè)成熟的職能故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)，應(yīng)該在結(jié)構(gòu)屮包含系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)、集合數(shù)據(jù)庫(kù)、推理機(jī)、解釋機(jī)構(gòu)、知識(shí)獲取和人機(jī)交互系統(tǒng)、故障預(yù)兆分析和識(shí)別系統(tǒng)等。專(zhuān)家系統(tǒng)的不同種類(lèi)具有不同的區(qū)別方式，如按照理論運(yùn)用方式的不同，可將專(zhuān)家系統(tǒng)分為借助符號(hào)處理和借助數(shù)值處理兩類(lèi)；按照理論描述的不同，可以將專(zhuān)家系統(tǒng)的符號(hào)處理類(lèi)再分為框架式、產(chǎn)生式、語(yǔ)義拓?fù)洹⒚嫦驅(qū)ο蟮南到y(tǒng)、基于案例分析的推理等，而借助數(shù)值處理的專(zhuān)家系統(tǒng)可分為模糊技術(shù)、灰色理論、人

6、工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。專(zhuān)家系統(tǒng)一般需要考慮以下技術(shù)內(nèi)核：2.2.1知識(shí)庫(kù)故障診斷需要建立在一定的知識(shí)儲(chǔ)備基礎(chǔ)上，因此建立專(zhuān)家系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)并積極規(guī)劃其屮的內(nèi)容十分必要。規(guī)劃后的知識(shí)庫(kù)更有利于技術(shù)理論的搜索和整合維護(hù)。具體的規(guī)劃方法有：①不同的設(shè)備故障具有不同的預(yù)兆。根據(jù)各類(lèi)預(yù)兆情況整合獨(dú)立的知識(shí)模塊存入知識(shí)庫(kù)中供診斷使用。②可以針對(duì)電子設(shè)備的不同部位常見(jiàn)故障分別做知識(shí)儲(chǔ)備。③搭建數(shù)學(xué)模型，通過(guò)不同的表示方法確定不同的知識(shí)模塊，用來(lái)描述不同的知識(shí)運(yùn)用。④對(duì)各領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)意見(jiàn)進(jìn)行收集整理，包括設(shè)備理論、標(biāo)準(zhǔn)故障知識(shí)、專(zhuān)家的丿力史經(jīng)驗(yàn)、操作要領(lǐng)等信息。建立不同模塊的知識(shí)

7、庫(kù)，能夠在故障診斷推理屮更便捷的調(diào)動(dòng)知識(shí)信息，由各模塊交流診斷對(duì)象的內(nèi)容并自由調(diào)度提供服務(wù)。2.2.2推理機(jī)推理機(jī)是專(zhuān)家系統(tǒng)的重要部分，充分調(diào)動(dòng)知識(shí)來(lái)進(jìn)行邏輯判斷。在借助符號(hào)處理的專(zhuān)家系統(tǒng)中，推理機(jī)采用符號(hào)匹配的形式進(jìn)行邏輯分析和狀態(tài)搜索。而在數(shù)值處理的專(zhuān)家系統(tǒng)中，推理機(jī)運(yùn)用數(shù)值進(jìn)行計(jì)算來(lái)獲得工作進(jìn)程。推理機(jī)使用的推理機(jī)制主要是正向、反向和混合推理。一般而言,邏輯推理中的假設(shè)山正向推理提出，而反向則用來(lái)驗(yàn)證邏輯的真?zhèn)巍?.2.3不確定性故障診斷存在一定的不確定性。引發(fā)不確定性的原因可能來(lái)自于故障預(yù)兆模糊、實(shí)施傳遞的信號(hào)數(shù)據(jù)不精確、系統(tǒng)在讀取知識(shí)規(guī)則時(shí)出

8、現(xiàn)失效等情況。一旦出現(xiàn)不確定性的問(wèn)題，需要借助包括整理理論、模糊判斷、灰色理論在內(nèi)的確定性理論