一種自動控制智能專家故障診斷系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種用于自動控制系統的設備故障診斷、維修、保障工作，能夠提高設備故障診斷效率，特別是一種自動控制智能專家故障診斷系統。一種自動控制智能專家故障診斷系統，包括外圍設備和中心服務器，外圍設備包括PC服務器和現場PLC設備，中心服務器包括人機交互界面、知識獲取服務器、規則庫服務器、事例庫服務器、推理機、解釋器模塊、綜合數據庫服務器和領域專家工程師模塊。本實用新型專利技術的自動控制智能專家故障診斷系統，具有自動化程度高、適應性廣、操作方便、成本低、響應速度快、模擬性強、維護簡單及自學習功能的特點。對自動控制系統設備的故障診斷是高效的，應用于系統設備故障診斷具有較高的可行性和應用價值。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種用于自動控制系統的設備故障診斷、維修、保障工作，能夠提 高設備故障診斷效率，特別是一種自動控制智能專家故障診斷系統。
技術介紹
當前隨著工業及科學技術的迅速發展，生產設備日趨大型化、復雜化、自動化和智 能化，尤其是對于一些復雜的設備，其系統技術結構十分復雜。設備維修人員在作業時，經 常會遇到對故障原因判斷不準、故障機理分析不清和缺乏相關設備領域專家指導等方面的 問題。由于這些問題的存在，導致了一些設備出現故障難以及時得到維修，將嚴重降低自動 化控制系統的完好率和可用性，直接影響到設備的正常運行。所以自動控制系統的維修保 障工作已經成為當前亟待解決的問題，設計開發自動控制智能專家故障診斷系統，是解決 自動控制系統，設備故障診斷、維修、保障工作，提高設備故障診斷效率的有效途徑之一。 故障診斷專家系統的發展起始于20世紀70年代末，在各個領域已取得了令人矚目 的成就，已成為當今世界研究的熱點之一。國內在故障診斷專家系統方面起步稍晚，20世紀 80年代開始，國內部分高校和科研機構首先在汽車故障診斷領域對專家系統進行了研究， 隨后在其他電子設備領域和電力應用領域相繼進行了故障診斷專家系統的研究，有一些系 統已投入了實際運行，并創造了巨大的經濟效益。但是，由于應用于自動控制系統的故障檢 測具有它的特殊要求:應能夠保證有很低的誤診率和漏診率;能夠根據完全的和不完全的 信息及時地進行故障的檢測和診斷；能夠迅速、有效和可靠地得出故障檢測、診斷的結論。 所以，在自動控制系統的故障檢測上，故障診斷專家系統的研究開展的較少，如何確保自動 控制系統的正常運轉、怎樣對自動控制系統的故障進行診斷處理，以及如何滿足客戶的需 求，并為他們提供良好的診斷、維護、維修服務等等，都是目前工業控制自動化故障診斷亟 待解決的問題。
技術實現思路
本技術的目的在于解決上述已有技術存在的不足之處，提供一種以基礎自動 化設備做為基礎平臺，能夠在線監控整個系統的運行狀態，具有自動化程度高、適應性廣、 操作方便、成本低、響應速度快、模擬性強、維護簡單及自學習功能等特點的自動控制智能 專家故障診斷系統。 本技術是通過以下技術方案實現的： -種自動控制智能專家故障診斷系統，其特殊之處在于包括外圍設備和中心服務 器，外圍設備包括PC服務器10和現場PLC設備11，中心服務器包括人機交互界面2、知識獲取 服務器4、規則庫服務器5、事例庫服務器6、推理機7、解釋器模塊9、綜合數據庫服務器8和領 域專家工程師模塊1，現場PLC設備11與PC服務器10相連，PC服務器10將現場PLC設備11的實 時運行信息匯總給綜合數據庫服務器8,綜合數據庫服務器8的輸出端與解釋器模塊9連接， 知識獲取服務器4、解釋器模塊9、綜合數據庫服務器8和領域專家工程師模塊1分別與人機 交互界面2連接，知識獲取服務器4的輸出端分別連接有規則庫服務器5和事例庫服務器6， 規則庫服務器5、事例庫服務器6、解釋器模塊9和綜合數據庫服務器8分別與推理機7連接； 所述推理機7包括知識庫模塊12和輸入輸出模塊13。 本技術的自動控制智能專家故障診斷系統，利用專家故障診斷系統適用于復 雜的、知識來源規范的自動控制系統，使得現場技術人員可以通過各服務器充分利用各種 信息和癥兆，在計算機系統的幫助下，在設備故障診斷中，實現迅速的定位故障，準確找到 故障原因，縮短診斷時間，提高設備診斷維修的智能化水平。本技術的自動控制智能專 家故障診斷系統，具有自動化程度高、適應性廣、操作方便、成本低、響應速度快、模擬性強、 維護簡單及自學習功能的特點。對自動控制系統設備的故障診斷是高效的，應用于系統設 備故障診斷具有較高的可行性和應用價值?！靖綀D說明】 圖1:本技術的自動控制智能專家故障診斷系統結構示意圖；圖2:本技術的推理機結構不意圖； 圖3:利用本技術的自動控制智能專家故障診斷系統進行故障診斷的工作流 程； 圖中：1、領域專家工程師模塊，2、人機交互界面，3、用戶，4、知識獲取服務器，5、規 則庫服務器，6、事例庫服務器，7、推理機，8、綜合數據庫服務器，9、解釋器模塊，10、PC服務 器，11、現場PLC設備，12、知識庫模塊，13、輸入輸出模塊?！揪唧w實施方式】 以下參考附圖給出本技術的【具體實施方式】，用來對本技術的構成作進一 步詳細說明。 本實施例的自動控制智能專家故障診斷系統，包括外圍設備和中心服務器，外圍 設備包括PC服務器10和現場PLC設備11，中心服務器包括人機交互界面2、知識獲取服務器 4、規則庫服務器5、事例庫服務器6、推理機7、解釋器模塊9、綜合數據庫服務器8和領域專家 工程師模塊1，現場PLC設備11與PC服務器10相連，PC服務器10將現場PLC設備11的實時運行 信息匯總給綜合數據庫服務器8，綜合數據庫服務器8的輸出端與解釋器模塊9連接，知識獲 取服務器4、解釋器模塊9、綜合數據庫服務器8和領域專家工程師模塊1分別與人機交互界 面2連接，知識獲取服務器4的輸出端分別連接有規則庫服務器5和事例庫服務器6,規則庫 服務器5、事例庫服務器6、解釋器模塊9和綜合數據庫服務器8分別與推理機7連接;所述推 理機7包括知識庫模塊12和輸入輸出模塊13。 工作原理：當自動控制系統運行不正常時，用戶3通過人機交互界面2輸入獲取的 設備運行故障信息，自動控制系統與現場PLC設備11相連，通過PC服務器10將現場設備的實 時運行信息在綜合數據庫服務器8內進行匯總。推理機7接收從人機交互界面2傳送來的信 息，根據綜合數據庫服務器8匯總的記錄，調用規則庫服務器5中的有關規則，對該信息進行 相應的處理，并將處理結果送往人機交互界面2。若在規則庫服務器5內進行檢索時，無匹配 的規則或者基于規則推理，給出的措施沒有解決故障，則啟動事例庫服務器6,此時源案例 與當前案例的匹配有兩種情況，若是完全匹配，則按照源案例的解決措施直接解決故障，診 斷結束，若部分匹配，則通過人機交互界面2，運用領域專家工程師模塊進行人為干預，對檢 索得出的案例進行調整、修改，形成適合于當前故障的案例，將新案例的診斷過程、評價結 果，添加到事例庫服務器6中成為新的事例，增加新的事例庫記錄，至此診斷結束。同時，向 規則庫服務器5提供反饋，記錄規則診斷的正誤，為規則庫服務器的修改與維護提供參考。 各服務器的作用： 1、知識獲取服務器：用于存儲領域專家經驗、知識和已知的事實等，用戶可以通過 人機交互界面，改變、完善知識庫中的知識內容來提高專家系統的性能。 2、人機交互界面:是自動控制智能專家故障診斷系統與領域專家工程師、用戶間 的交互界面，負責將用戶輸入的信息轉化成系統內規范化的表示形式，再把這些內部表示 交給相應的模塊去處理，系統輸出的內部信息也由它轉化成用戶易于理解的外部表示形式 顯示給用戶。通過該界面，用戶通過與系統的對話過程完成對問題的求解。 3、綜合數據庫服務器:主要存放與自動控制智能專家故障診斷系統相關的數據， 包括用戶輸入的信息、推理過程產生的新信息以及推理所得到的結論等。綜合數據庫中各 種事實、命題和關系組成的狀態，既是推理機選用知識的依據，也是解釋機制獲得推理本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種自動控制智能專家故障診斷系統，其特征在于包括外圍設備和中心服務器，外圍設備包括PC服務器(10)和現場PLC設備(11)，中心服務器包括人機交互界面(2)、知識獲取服務器(4)、規則庫服務器(5)、事例庫服務器(6)、推理機(7)、解釋器模塊(9)、綜合數據庫服務器(8)和領域專家工程師模塊(1)，現場PLC設備(11)與PC服務器(10)相連，PC服務器(10)將現場PLC設備(11)的實時運行信息匯總給綜合數據庫服務器(8)，綜合數據庫服務器(8)的輸出端與解釋器模塊(9)連接，知識獲取服務器(4)、解釋器模塊(9)、綜合數據庫服務器(8)和領域專家工程師模塊(1)分別與人機交互界面(2)連接，知識獲取服務器(4)的輸出端分別連接有規則庫服務器(5)和事例庫服務器(6)，規則庫服務器(5)、事例庫服務器(6)、解釋器模塊(9)和綜合數據庫服務器(8)分別與推理機(7)連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣廣宇，尚領軍，楊春霞，蔣浩，李傳軍，畢泗坤，呂西國，張新峰，
申請(專利權)人：蔣廣宇，
類型：新型
國別省市：山東;37