水輪機故障診斷系統(tǒng)_圖文

1、華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文水輪機故障診斷系統(tǒng)姓名：趙輝申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：流體機械及工程指導(dǎo)教師：孫建平2003.4.21華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要水電能源產(chǎn)業(yè)在我們國家的國民生產(chǎn)中扮演著重要的角色，隨著技術(shù)的發(fā)展，水電廠對于安全性和穩(wěn)定性提出了更高的要求】。以狀態(tài)監(jiān)測為基礎(chǔ)的水電廠主設(shè)備維修療式也得到了廠家的重視。本文以水輪發(fā)電機組為主要研究對象，結(jié)合狀態(tài)檢修的最終目的，開發(fā)出了套故障診斷系統(tǒng)。這套系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、分析和診斷的功能，卉且可以提取設(shè)備的征兆，具有定的應(yīng)用價值。論文利用診斷系統(tǒng)通常所使用的產(chǎn)生式推理方法【，研究了水輪機故障診斷系統(tǒng)，荸細(xì)介紹了水輪機故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和主要實

2、現(xiàn)方式，并對故障的機理和方法進(jìn)行了探討，開發(fā)出一套故障診斷的軟件系統(tǒng)。本文還對水輪機組的故障進(jìn)行分類，結(jié)合診斷過程對故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析和類排序。這一部分對于診斷的實施和規(guī)則的匹配具有一定的指導(dǎo)作用。針對這套故障診斷系統(tǒng)，筆者應(yīng)用現(xiàn)代軟件開發(fā)理論從軟件開發(fā)的角度說明了軟件模塊的整體框架，同時對軟件的類模塊進(jìn)行劃分和歸類。實現(xiàn)軟件的可擴展性和可維護(hù)性。關(guān)鍵詞：水輪發(fā)電犰組，故障診斷，規(guī)則摩，征兆庫，規(guī)妯匹配華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文）、“，“”：，華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論故障診斷專家系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展專家系統(tǒng)的發(fā)展簡史專家系統(tǒng)的發(fā)展大致可分為四個階段：孕育期（年以前），產(chǎn)生期（年），成熟期（年

3、），發(fā)展期（年至今）引。年人工智能誕生，在初期，研究者出于一種樸素的考慮，認(rèn)為人工智能作為一門學(xué)科也應(yīng)該像數(shù)學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科那樣能夠有自身的定理、定律，這些規(guī)律構(gòu)成人類所有智能行為的特點，發(fā)現(xiàn)這些規(guī)律就可以方便地利用機器模擬人類智能行為，從而解決各種領(lǐng)域的問題。人工智能的早期研究是從具體問題人手的。年取得了兩項有意義的突破：一個是，和比編制的（）系統(tǒng)，實現(xiàn)定理證明，另一個是研制的西洋缺棋程序，旨在探索智能科學(xué)的基本原理和基本策略。年，和開始通過問題求解程序（）的研制，試圖尋找一般的方法來模擬復(fù)雜的思維過程。國外的業(yè)內(nèi)專家為專家系統(tǒng)在產(chǎn)生期和成熟期的發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)，我國是從年代末開始研究并

4、發(fā)展專家系統(tǒng)的。近年來，國內(nèi)外研究專家系統(tǒng)的不斷增多，研究的手段和方法和日新月異，借助計算機等設(shè)備，使故障診斷技術(shù)形成了一門新的學(xué)科。國內(nèi)外專家系統(tǒng)的發(fā)展概況國內(nèi)外在設(shè)備故障診斷領(lǐng)域，已研制開發(fā)了一些高水平的診斷專家系統(tǒng)，有針對化：機械的、旋轉(zhuǎn)機械的，其中開發(fā)最多的是針對大型汽輪發(fā)電機組的故障診斷。如美國公司的診斷系統(tǒng)是一個非常成功的汽輪發(fā)電機故障診斷專家系統(tǒng)。由于水電機組故障的復(fù)雜性和獨特性（具有復(fù)雜的水力問題），專門針對水輪機的故障診斷專家系統(tǒng)還沒有很成功的案例。華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文國外機械設(shè)備監(jiān)測與診斷的理論研究與實際應(yīng)用都取得很大的成果?！跋到y(tǒng)”越柬越復(fù)雜，越來越龐大，集中式的系統(tǒng)

5、已經(jīng)不能滿足要求，被分布式并行系統(tǒng)所代替；系統(tǒng)的功能和性能都有了全面提高，單純的監(jiān)測與診斷向著監(jiān)測、診斷、控制、管理、調(diào)度的集成化過渡；閉環(huán)監(jiān)控逐步取代開環(huán)的監(jiān)測與診斷；監(jiān)測范圍從機械振動等簡犖參量擴展到扭振、溫度、壓力、流量、電磁參量及其它各種工況參數(shù)和運行參數(shù)”：盛測的對象從單一的機組發(fā)展成為多個區(qū)域多臺機組的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)：診斷內(nèi)容從機械故障的簡單診斷向全方位多層次的機械、電子、電氣、熱力的綜合診斷擴展：應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)迅速擴展到石油、化工、電力、交通、冶金、能源、航空、核工業(yè)等國民經(jīng)濟的要亍業(yè)。針對開發(fā)水電機組的在線監(jiān)測系統(tǒng)和信號分析系統(tǒng)，國內(nèi)外在此方面做了大量的作開發(fā)出許多較成功的系統(tǒng)，國外的

6、如加拿大魁北克水機監(jiān)測系統(tǒng)、瑞典系統(tǒng)、德國的申克系統(tǒng)以及威寶系統(tǒng)等：國內(nèi)如華中科技大學(xué)水機教研室測試課題組（作者所在課題組）、清華大學(xué)精密儀器教研室、北京電力科學(xué)院和深圳的洲達(dá)公司等都開發(fā)了有關(guān)水電機組的在線監(jiān)測系統(tǒng)，所有這些系統(tǒng)都有各自不同的特，占，其中華中科技大學(xué)水機教研室測試課題組開發(fā)的華水機（）系統(tǒng)的具有比較完善的功能和性能，在水電廠的現(xiàn)場試驗和在線監(jiān)測中顯示了比較大的優(yōu)越性。它可以同時監(jiān)測多路振動、擺度、壓力脈動、流量、功率、導(dǎo)葉開度以及其它的開關(guān)量等等信號，通道可多達(dá)路以上，而且還有完善的數(shù)據(jù)處理和顯示功能以及各種性能分析功能模塊。國內(nèi)自年代初大規(guī)模開展故障診斷技術(shù)的研究工作，特別

7、是智能化的故障診斷專家系統(tǒng)的研究。在電力系統(tǒng)、石化系統(tǒng)、冶金系統(tǒng)、航空航天等部門，已經(jīng)開發(fā)了幾十種故障診斷系統(tǒng)。故障診斷技術(shù)已由單純依靠個人經(jīng)驗和直觀感覺逐步發(fā)展到依靠科學(xué)技術(shù)，實現(xiàn)由感性到理性的飛躍”。機械故障診斷技術(shù)發(fā)展成為以機器學(xué)為基礎(chǔ)的一門綜合性技術(shù)。它的實質(zhì)是機器運行狀態(tài)的模式識別，它融合了當(dāng)今最前沿的學(xué)科，信息科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、人工智能和計算機科學(xué)。應(yīng)用了諸如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波、混沌、分形以及模糊數(shù)學(xué)的技術(shù)手段】。但是，故障診斷技術(shù)遠(yuǎn)還沒有完全達(dá)到定藿診斷的水平。由機器運行中的物理現(xiàn)象（聲音、振動、聲發(fā)射、熱現(xiàn)象等）來推斷機華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文器內(nèi)部所隱含的故障，是一種典型的反向工程

8、，其難度要比經(jīng)典的力學(xué)方法要大得多。男一方面，經(jīng)驗的積累也是一件非常不容易的事。依靠正常的速度來積累故障案例，需要很長的時間。機械設(shè)備的診斷過程包括如下幾個環(huán)節(jié)：信號監(jiān)測，采集能反映設(shè)備運行狀態(tài)的各種信息；信號分析，利用一定的數(shù)學(xué)方法，對檢測到的信號進(jìn)行分析處理；特征提取，對處理后的信息進(jìn)行分析，提取與設(shè)備狀態(tài)有關(guān)的特征；故障診斷，根據(jù)提取的特征信息，對設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行判定、診斷和預(yù)測；決策，根據(jù)對設(shè)備狀態(tài)的判定結(jié)果，確定應(yīng)采取的措施和對策，然后對設(shè)備實施相應(yīng)的操作。機械設(shè)備故障診斷系統(tǒng)所采剮的方法有模糊邏輯法、故障樹分析法、專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。其中，專家系統(tǒng)技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是應(yīng)用的

9、熱點。已開發(fā)出來的診斷系統(tǒng)大多數(shù)是非自主性的，即人工參與下的輔助診斷系統(tǒng)，其診斷過程需要人員的參與和干涉。診斷過程為非實時性的，雖然診斷系統(tǒng)本身能實現(xiàn)在線監(jiān)測和診斷，由于診斷系統(tǒng)的非自主性，很難做到實時診斷。為了提高和發(fā)展機械設(shè)備的故障診斷技術(shù)，必須加強研究相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，包括專家系統(tǒng)開發(fā)工具的研究，利用專家系統(tǒng)開發(fā)工具，可大大縮短專家系統(tǒng)的開發(fā)周期，節(jié)約大量的時間和資金；人工智能理論的研究，人工智能研究所取得的新成果應(yīng)用于故障診斷系統(tǒng)后，將使得診斷的智能化程度大大提高，從而提高診斷的自主性；傳感器技術(shù)的研究，各種多功能集成式傳感器和智能化傳感器的應(yīng)用，將大大提高診斷對象的狀態(tài)信息辨別能力，提

10、高診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性。未來的專家系統(tǒng)未來的診斷系統(tǒng)是集成式故障診斷系統(tǒng)【】。當(dāng)前的診斷系統(tǒng)在推理方法上特點是單一的，在求解復(fù)雜系統(tǒng)的診斷問題時受到很大的限制。未來的診斷系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)不同子系統(tǒng)和不同問題的特點采用不同的推理模式，甚至采用幾種不同推理模型進(jìn)行混合推理。如：在同一個診斷系統(tǒng)中，集成了基于規(guī)則的推理模型、基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的推理模型、基于事例的推理模型等。在一個系統(tǒng)中，各種推理模型的優(yōu)勢都將得到充分發(fā)揮，從而達(dá)到提高推理速度和解的準(zhǔn)確性的目的。同時未來的診斷系統(tǒng)是基于的遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)【】。最初的診斷系統(tǒng)都是面向單臺、或單一類型的設(shè)備。隨著企業(yè)規(guī)模的擴大，設(shè)備越來越復(fù)雜，單一的、各華中科技大學(xué)碩

11、士學(xué)位論文自獨立的監(jiān)測與診斷系統(tǒng)已不能滿足要求。分布式監(jiān)測與診斷系統(tǒng)應(yīng)運而生。這種系統(tǒng)以計算機網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，把分散在各處的監(jiān)測系統(tǒng)以及各種服務(wù)和管理系統(tǒng)聯(lián)系起來。分布式故障診斷系統(tǒng)一般采用客戶機服務(wù)器模式，把常用的、關(guān)鍵的計算和處理程序集中起來作為服務(wù)器，在終端或者下位機運行客戶程序調(diào)用服務(wù)器程序。上述的分布式監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的絕大多數(shù)目前運行在局域網(wǎng)上，仍有一定的局限性。鄺在人們之間、企業(yè)之間架起一座橋梁，使信息的流量空前的提高。擐大的貢獻(xiàn)可能就是資源共享，這其中包括診斷資源。將客戶機服務(wù)器的診斷模式瞪用于，并加上調(diào)動上的診斷資源進(jìn)行協(xié)作診斷的能力就形成了遠(yuǎn)程力作診斷系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)做到了資源共

12、享，能避免重復(fù)開發(fā)。另外，它能互通有無，從而有能力解決以前在有限的資源（局域網(wǎng)）下很難解決的問題。故障診斷系統(tǒng)的研究方法水輪機發(fā)電機組是大型旋轉(zhuǎn)機械的一種，既包含旋轉(zhuǎn)機械的一般屬性，又有自己的固有特性。因此在故障診斷的研究中，它與一般的旋轉(zhuǎn)機械相比有許多共性，有關(guān)旋轉(zhuǎn)機械故障診斷的技術(shù)和經(jīng)驗許多都可以借鑒。旋轉(zhuǎn)機械故障診斷技術(shù)近年來在國內(nèi)外都有廣泛的研究，發(fā)展了許多較成熟的故障診斷技術(shù)。特別是機組的振動故障診斷為本系統(tǒng)的診斷方法提供了豐富信息，現(xiàn)場領(lǐng)域?qū)＜乙卜e累了故障診斷的豐富經(jīng)驗。本文的研究重點不在旋轉(zhuǎn)機械共性的問題上，而主要研究水輪發(fā)電機組特有的一些問題，如水力因素所引起的振動、大型機組的

13、立式結(jié)構(gòu)所特有的平衡問題等。根據(jù)所研究問題的特點和目標(biāo)，研究的主要步驟為¨】：（水輪發(fā)電機組在線監(jiān)測和性能試驗裝置的研制和開發(fā)水輪發(fā)電機組性能試驗是全面了解機組性能最直接和最有效的方法。機組正式投運前，機組大修、小修后以及機組各種較大的技術(shù)改造前后，都必須進(jìn)行機組的性能試驗以了解機組全面的性能和狀態(tài)。機組試驗所獲得的各種技術(shù)數(shù)據(jù)、曲線，也是進(jìn)行機組故障趨勢分析的最原始的技術(shù)檔案，有些分析結(jié)果可以作為故障分析診斷的初華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文始模板。長期以來，水電廠的全面性能試驗都是依靠各省電力試驗研究院所來完成，這些試驗院所的儀器大多是購買國外進(jìn)口產(chǎn)品，而這些產(chǎn)品在技術(shù)上有兩個主要的缺

14、點。其一：功能單一，如要完成機組的全面試驗需要攜帶多種儀器，每臺儀器的精度一樣，數(shù)據(jù)分析處理方法不一致，測試結(jié)果可比性較差，也不便于數(shù)據(jù)的系統(tǒng)管理；其二：這些產(chǎn)品的原創(chuàng)是為汽輪發(fā)電機組所設(shè)計的，許多分析方法也是針對汽輪發(fā)電機組的特點所設(shè)計，汽輪機的轉(zhuǎn)速一般是，故障特征頻率一般也是轉(zhuǎn)頻及其倍頻。而對于大中型水輪機，轉(zhuǎn)速一般在之間，甚至更低，故障特征頻率一段也不是轉(zhuǎn)頻及其倍頻數(shù)那么簡單。研究開發(fā)適合水電機組的全面試驗分析系統(tǒng)是非常必要的。?。┧啺l(fā)電機組性能的現(xiàn)場試驗研究和在線監(jiān)測研究掌握機組基本的力學(xué)、流體、機械和電氣特性，掌握機組容易發(fā)生的典型故障的機理以及相應(yīng)的征兆，了解機組的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的歷史

15、及有關(guān)事件是實現(xiàn)故障診斷的基本方法和基本原則。水輪機性能研究的方法主要有三種【：計算機模擬方法、模型試驗以及真機現(xiàn)場試驗。計算機模擬研究，即大家通常所說的流體動力學(xué)計算（）。根據(jù)人們所建立的水輪機內(nèi)部流動的數(shù)學(xué)模型，通過計算機將機組過流通道中的流動狀態(tài)和參數(shù)用直觀形象的方式展現(xiàn)在研究人員的面前，從而使研究人員了解機組的各種狀態(tài)和性能。技術(shù)是進(jìn)行水輪機性能研究的經(jīng)濟、快速方法，它代表了水輪機性能研究的方向。模型試驗研究，它是運用流體力學(xué)的相似原理，將水輪機真機按比例縮小，在模型試驗臺上模擬真機的各種運行情況，通過相似換算獲得真機的各種性能。該研究方法獲得的結(jié)果直觀、相對較為可靠，長期以來是水輪機

16、性能研究的主要方法。近十年來，計算機技術(shù)和流體動力學(xué)數(shù)值模擬技術(shù)雖然有了長足的進(jìn)步，模型試驗在水輪機設(shè)計和研究中的地位有所下降，但仍占有重要地位。由于當(dāng)前的計算機還不足以模擬水輪機過流通道內(nèi)的全部流動情況，模型試驗也不能完全與真機相似，因而不能保證所有性能都能通過相似換算獲得。真機現(xiàn)場試驗是對上述兩種方法的檢驗和重要補充。當(dāng)前的計算機模擬技術(shù)和實驗室里的模型試驗大多獲得是水輪機的性能，而不是模擬現(xiàn)場水輪發(fā)電機組的性能，所以有些性能必須通過真機試驗才能得到。近十多年來，我國許多大中型水電廠的水電機組是國外技術(shù)或引進(jìn)國外技術(shù)建造的，了解華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文手¨掌握這些機組的性能對今后

17、的技術(shù)引進(jìn)和提高我國的設(shè)計制造水平也是非常重要白“。（水輪發(fā)電機組故障的分析和診斷直用各種先進(jìn)的技術(shù)手段對大量的試驗數(shù)據(jù)以及積累的現(xiàn)場故障處理經(jīng)驗和案倪進(jìn)行分析和整理，從中提取水電機組的共性和規(guī)律，供分析和診斷。論文的主要研究內(nèi)容我們國家具有豐富的水力資源，世紀(jì)國家在水力發(fā)電這一塊投入了很大的人，、財力和物力。機組的單機容量越來越大。因此，水電廠的安全運行就成了行業(yè)人員需要認(rèn)真關(guān)注的一個問題。由于水輪機運行的復(fù)雜性，目前國內(nèi)外還沒有成功的可以應(yīng)用到水電廠現(xiàn)場的故障診斷專家系統(tǒng)，這就是本文希望完成的任務(wù)：從狀態(tài)監(jiān)測的數(shù)據(jù)中提取有用的信息，竹為診斷的標(biāo)準(zhǔn)，這種診斷的方法是一種基于產(chǎn)生式的診斷方法，

18、可以通過傳感器和采集昔采集到原始數(shù)據(jù)，通過對原始信號的診斷，提取征兆，對機組目前所處的狀態(tài)進(jìn)行決策。由于水輪機組的特殊性，就故障診斷實例來說，沒有很多學(xué)習(xí)的樣本，因此現(xiàn)在國內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)的水電行業(yè)的專家系統(tǒng)通常只能在比較小的范圍內(nèi)實現(xiàn)故障診斷，所以在水電行業(yè)的故障診斷專家系統(tǒng)還有很多工作需要做。本文希望通過研究，從原始狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)中提取設(shè)備征兆，診斷設(shè)備故障，盡可能提出解決方法，以及提供有參考價值的故障實例。綜上所述，這個課題應(yīng)該研究以下幾個方面的問題：第一：原始信號的采集和分析。包括采集和分析所采用的具體方法和實現(xiàn)的技術(shù)細(xì)節(jié)。第二：在狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)中提取征兆的方法。第三：專家系統(tǒng)的整體構(gòu)成結(jié)構(gòu)以

19、及知識庫和推理機的實現(xiàn)：故障規(guī)則的匹配法則。華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文第四：如果狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)中無法提取到的那些特征值，采取適當(dāng)?shù)姆椒▽崿F(xiàn)人機交互，使征兆能夠手動輸入?，F(xiàn)在水電行業(yè)的研究人員已經(jīng)有人從事專家系統(tǒng)這方面的研究，這種專家系統(tǒng)的特點是以產(chǎn)生式為主的離線式系統(tǒng)（離線系統(tǒng)的概念將在后面的章節(jié)中敘述），此專家系統(tǒng)在很大程度上還是以人為主，需要人的大腦的判斷，也就是說，該系統(tǒng)的使用對象是行業(yè)內(nèi)的專家。專家系統(tǒng)建立的目的就是可以幫助那些行業(yè)的專家和行業(yè)的工作、員解決在工程中遇到的實際問題，或者說提供一種解決問題的方向。還有一點就是開發(fā)者要明白專家系統(tǒng)的使用對象絕大部分是水電廠的維護(hù)和運行工作人員，

20、當(dāng)然還有行業(yè)的研究人員。因此研究的專家系統(tǒng)應(yīng)該具有下面的功能：一、能夠給研究人員補充和修改專家系統(tǒng)的庫二、能夠采集數(shù)據(jù)，為征兆的提取提供數(shù)據(jù)三、能夠給水電廠的工作人員檢查規(guī)則和規(guī)則結(jié)論四、能夠從狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)中提取征兆五、能夠給電廠維修人員提供建設(shè)性的維修意見小結(jié)本章概述了論文課題的背景和意義，對水輪機故障診斷系統(tǒng)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀以及水輪機故障診斷方法作了全面的綜述。為全文的內(nèi)容的展開墊下一個伏筆。通過分析水電行業(yè)的已經(jīng)有的故障診斷系統(tǒng)的特點，引出本文研究內(nèi)容的特點和創(chuàng)新之處。在原理上提出了一個具有可實施性的能夠起到一定作用的實用專家系統(tǒng)。華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文：一水輪機故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)專家

21、系統(tǒng)應(yīng)該包括從信號的采集到后端的診斷的全部過程”，本章主要從專家系統(tǒng)設(shè)計這個角度出發(fā)全面的論述了專家系統(tǒng)的建立和專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。專家系統(tǒng)的軟件工程開發(fā)過程號家系統(tǒng)是一種復(fù)雜的計算機軟件系統(tǒng)，所以它的開發(fā)也應(yīng)遵循軟件工程的基本跺則，要充分利用軟件工程中的思想和方法。另一方面，它又是一種特殊的基于知識的軟件系統(tǒng)，所以它又有很多區(qū)別于其它軟件開發(fā)的特點。本章利用軟件工程和系統(tǒng)工程的開發(fā)原則和方法，來開發(fā)整個系統(tǒng)。年代后期，隨著計算機應(yīng)用的日益普及，軟件數(shù)量急劇膨脹。在計算機軟件的引發(fā)和維護(hù)過程中遇到了一系列嚴(yán)重問題，口所謂的軟件危機。為了解決軟件危機，采用工程的概念、原理、技術(shù)和方法來開發(fā)與維護(hù)軟件

22、，把經(jīng)過時間考驗而證明正確的管理技術(shù)和當(dāng)前能夠得到的最好的技術(shù)方法結(jié)合起來，這就是軟件工程。軟件工程強調(diào)使用生存周期方法學(xué)和各種結(jié)構(gòu)分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)¨”。一個軟件從定義、開發(fā)、使用和維護(hù)，直到最終被廢棄，要經(jīng)歷一個漫長的時期，通常把軟件經(jīng)歷的這個漫長的時期稱為生存周期。軟件工程采用的生存周期方法學(xué)是從時間角度對軟件開發(fā)和維護(hù)的復(fù)雜問題進(jìn)行分解，把軟件生存的整個周期依次劃分為若干個階段，每個階段有相對獨立的任務(wù)，然后逐步完成每個階段的任務(wù)。前一個階段任務(wù)的完成是后一個階段任務(wù)開始進(jìn)行的前提和基礎(chǔ)，而后一階段任務(wù)的完成通常是使前一階段提出的解法更進(jìn)一步具體化，加進(jìn)了更多的物理細(xì)節(jié)，這就

23、是傳統(tǒng)的“瀑布模型”，通常包括：（）需求分析：（）總體設(shè)計（必要時先進(jìn)行概要設(shè)計）：（）詳細(xì)設(shè)計；（）編碼和單元測試：（）綜合測試：（）軟件維護(hù)等各個階段。傳統(tǒng)生存周期模型的使用有助于減少軟件危機。但是對于基于知識的診斷專家系華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文統(tǒng)的開發(fā)，使用傳統(tǒng)生存周期模型仍會遇到許多困難，主要表現(xiàn)在以下兩個方面：（傳統(tǒng)的生存周期模型是線性的。傳統(tǒng)的生存周期模型假定在進(jìn)行軟件開發(fā)時，每一步驟均能完整而正確地實驗，前一步的結(jié)果是下一步開始的基礎(chǔ)和前提。然而，盡管這一假定對簡化整個問題有用，但它對于開發(fā)復(fù)雜大型軟件幾乎是難以實現(xiàn)的，因而嚴(yán)格說這一假定是不完全正確的。（）基于知識的診斷專家系統(tǒng)

24、軟件開發(fā)項目中反復(fù)是不可避免的。對于大型復(fù)雜軟件的丌發(fā)，這種反復(fù)是雄以完全預(yù)計和控制的，而基于線性模型的開發(fā)過程則把反復(fù)看成是一種失敗。實翰上，通常在項目一丌始，沒有人能真正了解全部問題，甚至客戶也不能。在大多數(shù)情況，任何人在真正了解需要做什么前，他必須完成系統(tǒng)的早期了：發(fā)，反復(fù)修改不斷完善，最終滿足設(shè)計說明書的要求。軟件工程專家早就認(rèn)識到了這些弱點，并已進(jìn)行了廣泛的研究來修改傳統(tǒng)模型，例如快速原型的方法（印）】。然而，傳統(tǒng)模型中的某些方法和技巧至今仍在廣泛采用。本課題的專家系統(tǒng)使用的是快速原型的方法，就是在短期內(nèi)就已經(jīng)知道的條件快速的開發(fā)出一套可以使用的軟件，這樣可以為擴充知識庫提供條件，因

25、為專家系統(tǒng)中知識本身就是個積累的過程，一能一蹴而就。而組成應(yīng)用軟件整體的部分組件模塊則是采用生存周期的開發(fā)方法，這樣可以避免后續(xù)功能擴展時候的代碼重開發(fā)。專家系統(tǒng)知識庫的建立和維護(hù)知識庫的建立本系統(tǒng)的知識庫包括前提庫，結(jié)論庫和規(guī)則庫，其中前提庫包含了組成規(guī)則的所有前提，結(jié)論庫包含了組成規(guī)則的結(jié)論。規(guī)則庫則是由規(guī)則前提和規(guī)則結(jié)論組成。匹配法則目前很多的規(guī)則庫的規(guī)則匹配法則是產(chǎn)生式規(guī)則（），這種方法很適合于故障診斷專家系統(tǒng)的知識組織。它結(jié)構(gòu)簡單、自然、易于表達(dá)人類的經(jīng)驗知華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文一；口；識。許多在實際應(yīng)用中獲得成功的專家系統(tǒng)都是采用產(chǎn)生式規(guī)則來表達(dá)領(lǐng)域知識。例如：早期的化學(xué)質(zhì)譜分析

26、系統(tǒng)，著名的醫(yī)療診斷專家系統(tǒng)等。產(chǎn)生式規(guī)則有時也簡稱為產(chǎn)生式，或者簡稱為規(guī)則，它的一般形式是：條件動作它表示當(dāng)條件滿足時，可以執(zhí)行相應(yīng)的動作。規(guī)則的條件部分也稱為規(guī)則的前提或左部，它可以是多個子句的邏輯組合。規(guī)則的動作部分也稱為規(guī)則的結(jié)論部分或右部。它可以是一個或一組結(jié)論或動作。產(chǎn)生式的左部和右部可以采用多種形式來表達(dá)，如謂詞邏輯、三元組、符號串及復(fù)雜的過程語句等。例如，在旋轉(zhuǎn)機械故障診斷中有如規(guī)則：如果：（）轉(zhuǎn)速不變時，振幅變化較大，且（）轉(zhuǎn)速不變時，倍頻相位有較大變化。那么：存在摩擦故障。在診斷過程中，如果發(fā)現(xiàn)存在上述規(guī)則中的兩條前提，那么出現(xiàn)的故障就是摩擦故障。庫的建立前提庫和結(jié)論庫是所

27、有觀象的集合，它描述了設(shè)備的各種狀態(tài)。這些狀態(tài)中，有的作為規(guī)則庫中的前提（前提庫），有的作為規(guī)則庫中的結(jié)論（結(jié)論庫）。并且是以數(shù)據(jù)庫的形式保存在文件中，數(shù)據(jù)庫文件中只有一種表格，這種表格的字段包括兩個，一個是號，另外一個是現(xiàn)象描述。表前提庫和結(jié)論庫表單格式征兆項現(xiàn)象描述轉(zhuǎn)速不變時，振幅變化較大轉(zhuǎn)速不變時，倍頻相位有較大變化存在摩擦故障上述三元組中前提庫和結(jié)論庫中表達(dá)形式如表。華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文覘則庫是由規(guī)則前提和規(guī)則結(jié)論組成規(guī)則庫也是一種數(shù)據(jù)庫。具體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)矧成如表。表規(guī)則庫表單格式故障規(guī)則前提前提前提前提前提結(jié)論類型前提數(shù)類型在表格中，存儲的是字符和整形數(shù)，故障類型有四個可能的值，如

28、果勾】，那么故障類型表示機械故障；為，表示故障類型是水力故障；為，故障類型是電磁故障，為故障類型為其他故障。！則前提數(shù)表示這個規(guī)則中有多少規(guī)！前提，本系統(tǒng)規(guī)定的規(guī)則前提不超過個，表中，分別表示該前提在前提庫中的號。結(jié)論的表示該結(jié)論在結(jié)論庫中號。另外，中還可能出現(xiàn)值一，表示改項無效，如果規(guī)則前提數(shù)是，那么前提的值就是一。瞄上這一部分實現(xiàn)的就是對規(guī)則庫的管理和維護(hù)。知識庫的維護(hù)上面一部分?jǐn)⑹隽饲疤釒?、結(jié)論庫和規(guī)則庫的建立過程，作為知識庫的組成部分，對這幾個庫的維護(hù)也很重要。在維護(hù)過程中，存在庫內(nèi)容的增加和修改，下面將介紹知識庫中可能出現(xiàn)的錯誤，剖析知識庫的維護(hù)方法。也就是對規(guī)則庫、結(jié)論庫和前提庫的

29、維護(hù)。知識庫維護(hù)中可能出觀的錯誤語法錯誤在構(gòu)造規(guī)則庫時，般以單條規(guī)！為獨立的一個單元組織輸入，語法錯誤主要是對單條規(guī)則而言，出現(xiàn)與語法規(guī)定不一致的錯誤。例如：關(guān)鍵詞拼寫錯誤、誤操作、代碼不一致：艦則不完全、類型不符等。語法錯誤是類直接的或者表面上的錯誤】，它可能使存在語法錯誤的規(guī)則不被華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文利用而成為死規(guī)則或得不到合理的結(jié)論。這類錯誤比較容易發(fā)現(xiàn)，需要首先進(jìn)行檢查。邏輯錯誤邏輯錯誤是指對于所構(gòu)造的知識庫，不直接應(yīng)用領(lǐng)域的語義知識，而將知識庫作為一個廣義封閉的知識的集合，利用謂詞演算、邏輯推理或其它模型化方法，能夠檢查出一些知識庫內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式上的錯誤。我們把知識庫內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式上

30、的這種錯誤稱為知的邏輯錯誤，相應(yīng)的維護(hù)方法稱為知識庫的邏輯正確性維護(hù)。知識的邏輯錯誤要有三種類型：知識的冗余性、不一致性和不完全性。知識的冗余性是指當(dāng)部分知鈔從某知識集合中刪除后，既不縮小也不擴大由該知的集合采用任何方法所能衍生出的知識的集合。知識的不一致性是指知識庫中各個知識問的沖突性或矛盾性。知識的不完全性是指知識庫中遺失了一些知或某些已存在的知識不能被利用，因而使系統(tǒng)在某些情況不能為用戶提供滿意的答復(fù)或引起系統(tǒng)的推理異常中斷。語義錯誤語義錯誤是指知識庫中的規(guī)則與領(lǐng)域知識應(yīng)該具有的一般特性（稱為語義約束）進(jìn)行比較而表現(xiàn)出來的不致性。舉例來說，如果一個故障發(fā)生一般出現(xiàn)的是現(xiàn)象，而在規(guī)則庫中出

31、現(xiàn)的現(xiàn)象是現(xiàn)象，那么規(guī)則庫中的描述就是語義錯誤。語義錯誤是知識庫中類深層的錯誤，方法本身并不能完成錯誤的檢查，它需要準(zhǔn)確地定義對于知識表達(dá)語言的語義，因此，語義檢查比語法檢查更難實現(xiàn)。語義錯誤會導(dǎo)致診斷系統(tǒng)不正確的性能。弱化知識由于診斷知識中不確定性的存在，使診斷規(guī)則庫的正確性維護(hù)變得復(fù)雜。上述幾類錯誤在考慮不確定性時，主要是基于描述各種不確定性的度量因子的取值范圍或考慮規(guī)則之問的相互關(guān)系時這些值在形式上的合理性，而對于給定值本身的正確性則沒有分析。事實上，這些需要由領(lǐng)域?qū)＜襾泶_定的值并不總能正確地給出，常常需要在滲斷實踐中不斷進(jìn)行修或完善。此外，規(guī)則的前提條件在組織上也可能不盡合理。我們把這

32、類錯誤稱為“弱化知識”。規(guī)則庫中的“弱化知識”將導(dǎo)致出診斷系統(tǒng)給出的結(jié)果與實際情況不相符合，甚至華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文出現(xiàn)較大差別。“弱化知識”的改進(jìn)實際上是個在診斷實踐中對知識逐步求精的過程。知識庫的維護(hù)方法根據(jù)上述描述的錯誤類型，系統(tǒng)應(yīng)該提供一定的方法進(jìn)行維護(hù)。它們的維護(hù)主要包括知識檢查和修改兩方面的內(nèi)容，根據(jù)兩者自動化程度的不同，可以將知識庫維護(hù)分為以下三種模式：自動維護(hù)即系統(tǒng)自動發(fā)現(xiàn)知識庫中知識的錯誤并根據(jù)實際應(yīng)用、學(xué)習(xí)的結(jié)果自動進(jìn)行修改：半自動維護(hù)剮系統(tǒng)能夠自動發(fā)現(xiàn)知識庫中，的錯誤，但不能自動修改；人工維護(hù)，即由領(lǐng)域?qū)＜冶救税l(fā)現(xiàn)知識庫中知識的錯誤而進(jìn)行修改。知識庫的自動維護(hù)是一個涉

33、及機器學(xué)習(xí)的商層次維護(hù)問題。筆者在開發(fā)的軟件中爿沒有對這方面進(jìn)行深入的理解和研究。要是進(jìn)行半自動的維護(hù)和人工維護(hù)兩大類。華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文；故障診斷系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)和功能水輪機故障診斷系統(tǒng)是一個具有監(jiān)測和診斷功能的軟件系統(tǒng)，本章全面的論述了故障診斷系統(tǒng)的信號采集功能模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、和專家系統(tǒng)模塊。圖介紹了故障診斷專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成】。從軟件開發(fā)的角度我們可以分析我們可以把軟件根據(jù)模塊功能劃分為很多小的塊，這是依據(jù)軟件組件化的原理來工作的。圖面向故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成狀態(tài)監(jiān)測的信號采集信號采集實現(xiàn)原理塒】專家系統(tǒng)的功能就是能夠從狀態(tài)監(jiān)測的數(shù)據(jù)中采集數(shù)據(jù)信號，通過分析采集的數(shù)據(jù)信號，得到設(shè)備

34、的當(dāng)前的狀況。診斷系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模塊是采集從傳感器通過采集卡得到的，采集卡可以采集路以內(nèi)的信號。前面章已經(jīng)提到，診斷有兩種，在線珍斷和離線診斷，那么信號的采集是在線診斷的主要信息來源。因為信號的采集的目的是能夠利用設(shè)備監(jiān)測出水輪機組的運行狀態(tài)，這就是說要求信號不能失真，從軟件編制的角度來說，有兩個方面的含義，硬件采集的準(zhǔn)確和軟件中對信號拾取的準(zhǔn)確，華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文硬件的準(zhǔn)確采集采用的是的技術(shù)，采用的個晶振進(jìn)行倍分頻，然后控制采集卡上的進(jìn)行采集，送到中，】也采用二分技術(shù)，一個的，分成上部和下部，當(dāng)單片機的開始工作，就開始接受數(shù)據(jù)，分別放到的不同部分。在中表示滿狀態(tài)，表示空狀態(tài)，信號采集軟件

35、利用前面介紹的定時器的使用方法有規(guī)律的訪問的數(shù)據(jù)端口，如果是滿狀態(tài)，就把里蕊的數(shù)據(jù)一次全部取出，如果是空狀態(tài)，等待下次取出。這樣只要硬件能夠不漏點，軟件就不會漏點。通過用的仿真模擬，證實了這是滿足要求的。下面是在口中實現(xiàn)這種效果的簡單代碼。（）（、（）：表示滿，表示空）】：沒有滿的內(nèi)存塊單片機內(nèi)存中存在兩塊內(nèi)存塊，用于交替存放數(shù)據(jù)這里通過前面的判斷，必然存在塊已經(jīng)滿，下面一次性全部取出（：）（：；）（一）：華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文實現(xiàn)水輪機組信號的精確采集水輪機組是屬于一種低轉(zhuǎn)速的設(shè)備，最高的轉(zhuǎn)速一般不會超過，在通常的情況下轉(zhuǎn)速只有每秒鐘幾十轉(zhuǎn)到一百多轉(zhuǎn)”，也就是轉(zhuǎn)頻一般在幾個赫茲到幾十個赫茲

36、的范圍。在狀態(tài)下，華中科技大學(xué)水力機械教研室水機測試課題組已經(jīng)實現(xiàn)了信號不漏點的精確采集。根據(jù)采樣定理如果要保證數(shù)據(jù)分析的時候所采鬟的數(shù)據(jù)能夠精確的反映水輪機組的實際情況就必須要求采樣的頻率是水輪發(fā)電機綱可能出現(xiàn)的最高頻率的兩倍，根據(jù)經(jīng)驗，在尾水管壓力脈動時產(chǎn)生的頻率最低，只有轉(zhuǎn)頻的（），最高頻率出現(xiàn)在卡門渦和氣蝕引起的振動，一般這種振動的頻率不會超過。公式是采樣定理的數(shù)學(xué)描述，即：（）根據(jù)上面的公式，采集系統(tǒng)中采用的采樣頻率是。在或者操作系統(tǒng)下，如果不采取任何的緩存措施，無法實現(xiàn)不漏點采集的，下面一節(jié)將詳細(xì)的論述為什么在這種操作系統(tǒng)下如果沒有緩存無法實現(xiàn)采集不漏點和如果有緩存作者又如何借助系

37、統(tǒng)的定時器實現(xiàn)精確的采集?？刂撇杉亩〞r器的研究在狀態(tài)下，有兩種形式的定時器【，即消息響應(yīng)定時器和多媒體定時器。這兩種定時器的特點表現(xiàn)為：消息響應(yīng)定時器標(biāo)準(zhǔn)的定時方法包含了兩個函數(shù)（）和（），允許用戶定華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文義個獨立的定時器，這種定時器既可以回調(diào)個事件，也可以給發(fā)送一個消息。在環(huán)境下，由函數(shù)（）設(shè)置定時器的工作方式，這個函數(shù)一啟動，指定的定時器就會按照一定的時間間隔產(chǎn)生消息，然后根據(jù)定時器的設(shè)置方式進(jìn)行函數(shù)回調(diào)或者（）函數(shù)的響應(yīng)。這種定時方式是如何工作的呢，讓我們深入到底層的系統(tǒng)中，因為機中有一個系統(tǒng)時鐘定時器，這個定時器的運作周期是，也就是說每秒數(shù)為，如果在消息隊列中有消息

38、，這個消息只有在這個周期到來的時候才會響應(yīng)。對于而言，這種定時方式是基于消息的，在系統(tǒng)忙的時候，這種消息發(fā)生的頻率是不固定的，因此使用這種定時方式系統(tǒng)不能得到精確的定時。另外這種方法面臨的問題就是是種低優(yōu)先級的消息，消息的發(fā)送和真正的事件的執(zhí)行之間往往有較長的時間間隔，當(dāng)系統(tǒng)忙的時候，就有可能丟失低優(yōu)先級部分消息。多媒體定時器的多媒體擴展包括一個高精度的多媒體定時器。這種定時方式不依賴于的消息，每個多媒體定時器都有自己的執(zhí)行線程，因此可以提供較高的計時精度。它能提供高精度的底層支持，利用多媒體定時器可以很精確的讀出系統(tǒng)的當(dāng)前時間，并且能夠在一定的時間間隔內(nèi)完成一個事件，利用這種特性我們可以把多

39、媒體定時器應(yīng)用到工業(yè)控制系統(tǒng)中。例如，高頻信號采集，狀態(tài)實時監(jiān)控等【】。多媒體定時器給我們提供了兩個可實現(xiàn)精確定時的函數(shù)：（和（），并定義了用于實現(xiàn)事件的回調(diào)過程。的和中，對這幾個函數(shù)進(jìn)行了封裝。多媒體定時器的定時周期以為單位，最高的定時精度可以達(dá)到。同時多媒體定時器具有很高的優(yōu)先級，當(dāng)定時時間到后，程序會立即轉(zhuǎn)向回調(diào)過程，執(zhí)行定時事件。在下，我們需要使用這兩種定時器實現(xiàn)我們需要的精確采集數(shù)據(jù)點的功能。那么我們究竟應(yīng)該如何使用這兩種定時器，下面通過這兩種定時器的性能比較可以得到它們的使用場合。茸先來看多媒體定時器的精確程度，這里通過一個時間精度的誤差比較可以得出華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文它的定時

40、的最小時間間隔。我們要了解多媒體定時器的工作過程：多媒體定時器是通過首先用（）函數(shù)返回關(guān)于定時器服務(wù)能力的信息；其次（）函數(shù)建立應(yīng)用程序使用的定時器分辨率；下面的任務(wù)就是（）產(chǎn)生一個在指定的時間或時間周期間隔內(nèi)執(zhí)行的定時器事件，也就是耳戶自定義事件來周期性的執(zhí)行。當(dāng)事件執(zhí)行結(jié)束后，需要用（）刪除前面用（）產(chǎn)生的定時器事件；最后函數(shù)（）清除前面用（）函數(shù)建立的最小定時器分辨率；另外，還有兩個很重要的函數(shù)，（），定時精度為，該函數(shù)返回從啟動開始所經(jīng)過的時間，單位為毫秒。（）用以毫秒表示的系統(tǒng)時間填寫結(jié)構(gòu)。需要注意的是：這種定時器任務(wù)處理的時間不能大于周期時間間隔，否則會造成任務(wù)的丟失，舀，定時器使

41、用完后，要調(diào)用（）將之釋放，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定。因為多媒體定時器是利用回調(diào)函數(shù)來執(zhí)行用戶自定義事件的，可以利用這種定時器的精確定時來測試出它的定時精度。測試回調(diào)函數(shù)中，調(diào)用本次用（）測得的時問和定時時間間隔之間的關(guān)系測試出當(dāng)前的時間誤差。即：）：然后把這次的時間誤差和上一次的時間誤差相比較，如果這次的誤差和上次的誤差之問的差值是，就說明了兩次事件之間的時間間隔滿足（）所設(shè)置的時間問隔的定時，沒有誤差，這個結(jié)論的前提條件是多媒體定時器的定時精度本身比較高，所以它們之間的誤差不會超過個定時的時間間隔，那么如果誤差為，就能說明兩個回調(diào)函數(shù)之間的時間間隔沒有誤差。如果有誤差，就將出錯計數(shù)器加一，通過這種

42、錯誤發(fā)生的絕對值大小和相對值大小，就可以定量的計算出多媒體定時器的定時精度。表以多媒體定時器為測試對象，計算出了以不同的時間間隔測出來的誤差大、。這個測試程序是在環(huán)境下編譯通過，主要由以下幾個函數(shù)實現(xiàn)：（、主要對多媒體定時器初始化）、：（，表多媒體定時器精度測試記錄測試項目最大最小計時出錯出錯誤差誤差總數(shù)數(shù)概率（）測試時間（）（個）（個）（個）（個）】），；得到系統(tǒng)時間¨）這個進(jìn)程中第一次進(jìn)入這個這一部分，進(jìn)行一些技術(shù)參數(shù)的初始化和系統(tǒng)時間相比，獲得當(dāng)前時間和系統(tǒng)時間的差值。找到這個差值最大和最小量。）多媒體定時器在位的多媒體庫中執(zhí)行（），在創(chuàng)建定時器之前，要清楚創(chuàng)建定時器后會遇到的

43、問題。要清楚：定時器是一種有限的資源，在操作系統(tǒng)下由于系統(tǒng)的限制，定時器創(chuàng)建的數(shù)目將被限制在個以內(nèi)（在下，每個進(jìn)程將有能力承擔(dān)個定時器），為了兼容，要限制定時器的數(shù)量，以防在下資源的耗竭，一般來說，不管你在應(yīng)用程序中有多少控制任務(wù)要做，為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定，每個應(yīng)用程序創(chuàng)建的定時器不超過一個【】。下面在來看消息響應(yīng)定時器的最小可以實現(xiàn)的定時間隔。這種定時方式是由機的系統(tǒng)時間響應(yīng)來實現(xiàn)的，消息被放到消息隊列中，一旦有響應(yīng)周期緲來，消息就被響應(yīng)。用這種消息最高的定時精度是。因此即使沒有時間延遲，：的精度的測試方法可以和前面多媒體定時器測試的方法一樣。還有點值得注意，（）設(shè)置的定時方式，其定時的時間間

44、隔是的整數(shù)倍的時候誤差最小，而且無論用戶設(shè)置的時間間隔是多少，應(yīng)用程序總是以的整數(shù)倍來響應(yīng)事件。即：】，），如果或以下的一個數(shù)，響應(yīng)周期均為表標(biāo)準(zhǔn)定時器時間間隔測試結(jié)果記錄羹事件響應(yīng)時間間隔（）時間間隔（）】。若以上以下，響應(yīng)周期為，依此類推。這個結(jié)論的測試測試程序可以通過和測試多媒體定時器精度測程序相類似的方法實現(xiàn)。用（）函數(shù)得到當(dāng)前的時間，然后這次的時間減去上一次的時間，就得到兩次事件執(zhí)行之間的時間間隔。就是：（：每次檢測的值。表的測試的結(jié)果正說明了消息響應(yīng)定時方式的最高定時精度是。綜上分析，多媒體定時器的定時精度可以達(dá)到，考慮誤差和其他的因素。軟伯開發(fā)者使用的定時時間間隔是肯定可以到達(dá)要

45、求的。而消息響應(yīng)定時器最高的時間間隔是，如果在下有其他的任務(wù)，都不能達(dá)到。所以，如果存在緩沖空間，我們應(yīng)該根據(jù)它們的要求實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的正確轉(zhuǎn)移。下面根據(jù)定時器的特點并結(jié)合一個實例說明。在高速的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，通常用硬件實現(xiàn)采集，然后利用硬件將采集得到的數(shù)據(jù)暫時存放到或者中，不圖高速采集卡中由多媒體定時器控制的采集流程管是還是，其容量總是有限的，這就有一個數(shù)據(jù)能否及時取走的問題，現(xiàn)在以研究一采集卡為例對這兩種定時器的具體應(yīng)用進(jìn)行說明。這個板卡共有】路通道，對于應(yīng)用于水輪機測振系統(tǒng)，需要的采樣頻率為。那么對于一個通道來說，秒鐘將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量，路通道共有的數(shù)據(jù)量。一華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文采集卡上有容

46、量的?？纱娣艛?shù)據(jù)的時間長度總?cè)萘?#247;每秒產(chǎn)生的數(shù)據(jù)即：÷這就是說，就會把填滿，為了保證不丟數(shù)據(jù)點，需要及時將數(shù)據(jù)取走，果用合適的定時器對取數(shù)過程進(jìn)行控制就是一個很重要的環(huán)節(jié)。由于標(biāo)準(zhǔn)定時器的最高定時精度是，因此不適合在此采用。多媒體定時器的顯然是個很好的選擇對象，它具有很高的定時精度，可以在回調(diào)函數(shù)中實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。在軟件設(shè)計中，不能等數(shù)據(jù)全部填滿后才取數(shù)，采用作為定時器回調(diào)的定寸時間間隔就能夠滿足要求。另外，數(shù)據(jù)采集完以后，需要送到顯示器以圖形的模式求顯示，因為顯示刷新頻率的要求并不是很高，所以可以采用標(biāo)準(zhǔn)的定時方式，用響應(yīng)，按照規(guī)定的時間間隔定時的刷新屏幕。華中科技大學(xué)碩

47、士學(xué)位論文專家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析是實現(xiàn)專家系統(tǒng)診斷的義個重要的步驟，主要包括各種形式的分析，它們之間的關(guān)系圖如圖。筆者研究的分析系統(tǒng)沒有實現(xiàn)所有的功能，如果實現(xiàn)，那么將對后面的自動滲斷起到積極的推動作用。這部分在筆者研究以前已經(jīng)有比較成功的經(jīng)驗，這！是沿川中的很多算法羊?qū)崿F(xiàn)思路，在這罩不再詳細(xì)論述，具體可以參考文獻(xiàn)。根：各種分析的結(jié)果實現(xiàn)數(shù)據(jù)的征兆識別將在后面的章節(jié)中詳細(xì)論述。圖數(shù)據(jù)分析模塊關(guān)系華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文征兆的提取及診斷實現(xiàn)方法本章的第二節(jié)論述了筆者研究的故障診斷系統(tǒng)的征兆庫和規(guī)則庫的結(jié)構(gòu)組成以及在庫中的征兆歸類原則，這一節(jié)將敘述從原始數(shù)據(jù)中的征兆的提取方法。診斷出一個結(jié)

48、論，并不是完全可以從采集的信號中得到所有的全部信號，在實現(xiàn)自動提取征兆的同時，并行的允許用戶輸入設(shè)備的征兆，這樣，診斷的征兆就有可能有兩種來源，第一種是來自于數(shù)據(jù)文件，這種方式是可以通過數(shù)據(jù)分析得到的，比如機組振動的平均值、最大值、頻率信息以及相位信息等等（】。第二種有可能是人工的輸入，因為有些信號在現(xiàn)場條件的限制下無法直接測試到所需的信號，需要通過人的眼睛或者耳朵：感受。根據(jù)排列組合，征兆的診斷有三種組合形式：所有的征兆都是從數(shù)據(jù)信號中進(jìn)行提取得出的實測信號征兆提取人工輸入征兆人工輸入征兆這三種形式中，第一種可以完全通過專家系統(tǒng)來自動完成，后面兩種需要人的參與，下面我們將舉一個例子說明這一點。征兆在開機過程中振動值隨勵磁電流的增加而增加征兆機組帶上負(fù)荷后，隨定子鐵心的溫度升高增幅減小征兆運行過程中，發(fā)電機內(nèi)出現(xiàn)“磁”的聲音結(jié)論：可能存在定子鐵心不緊或者鐵心壓緊量不足上面的這個例子中征兆和可以從狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)中