基于RCM分析的智能化汽輪機(jī)組故障診斷系統(tǒng)研究

冷啟林

摘?要： 人們對維修觀念的改變進(jìn)一步促進(jìn)了維修的發(fā)展，使得狀態(tài)維修成為維修管理體制發(fā)展的必然趨勢，狀態(tài)維修的開展涉及眾多學(xué)科領(lǐng)域，其中包括通過科學(xué)的理解劣化機(jī)理，采用數(shù)據(jù)采集和分析方法評價(jià)設(shè)備狀態(tài)，對設(shè)備劣化原因進(jìn)行故障診斷，判斷故障對設(shè)備的損壞程度，預(yù)測不同維修與運(yùn)行的活動(dòng)對設(shè)備劣化的影響，預(yù)防重大事故的發(fā)生，這些因素都決定了故障診斷技術(shù)是狀態(tài)維修活動(dòng)幵展的基礎(chǔ)。在國內(nèi)外各個(gè)行業(yè)的狀態(tài)維修活動(dòng)及相關(guān)狀態(tài)維修軟件中均把故障診斷作為主要的功能來實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞： 汽輪機(jī)組;故障診斷;智能化

【中圖分類號】TP273?????【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A?????【文章編號】1674-3733（2020）23-0168-01

引言：隨著電力企業(yè)的改革，發(fā)電和電網(wǎng)的經(jīng)營分離，大型發(fā)電機(jī)組也要參與調(diào)峰，發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)收益受到上網(wǎng)電量的影響，這就要求電廠發(fā)電設(shè)備始終保持良好的健康狀態(tài)，具有較高的可用性。發(fā)電企業(yè)實(shí)施狀態(tài)檢修已經(jīng)成為發(fā)電企業(yè)實(shí)現(xiàn)管理現(xiàn)代化、提高綜合實(shí)力、增強(qiáng)市場競爭力的有效途徑之一。

1?故障診斷任務(wù)生成的推理控制策略

根據(jù)觸發(fā)故障診斷功能的不同故障診斷要求，生成相應(yīng)的故障診斷任務(wù)，需要識別該故障診斷任務(wù)是振動(dòng)故障診斷任務(wù)還是通流部分故障診斷任務(wù)，通過對相關(guān)故障征兆集合的識別，調(diào)用相應(yīng)的故障模式確認(rèn)流程。

2?故障模式確認(rèn)的推理控制策略

故障模式確認(rèn)功能模塊采用混合推理控制策略，在故障模式混合推理過程中，結(jié)合正向推理與反向推理兩種推理模式，根據(jù)故障征兆集合，利用正向推理得到包含可能故障模式的故障模式類，然后再利用反向推理得到最終確認(rèn)的故障模式。

3?故障位置查找的推理控制策略

故障位置查找功能采用正向推理控制策略，根據(jù)故障模式確認(rèn)得到了故障的故障模式，形成該故障模式的事實(shí)集合和故障位置集合，根據(jù)已知事實(shí)對故障位置集合中的故障位置進(jìn)行全部檢驗(yàn)，得到可能的故障位置。

3.1?故障位置查找推理流程

故障位置查找推理過程描述如下：

（1）將初始的已知事實(shí)送入到故障位置數(shù)據(jù)庫中;

（2）按查找規(guī)則選擇策略從故障位置查找知識庫中選擇查找規(guī)則與已知事實(shí)進(jìn)行匹配;

（3）如果得到可能的故障位置，則結(jié)束查找，否則，繼續(xù)查找;

（4）查找完畢，對推理得到結(jié)論執(zhí)行相應(yīng)的操作，將故障位置査找結(jié)論存入數(shù)據(jù)庫中。

3.2?故障位置查找過程中的事實(shí)錄入

在故障位置查找過程中需要形成故障模式的故障位置集合和故障位置事實(shí)集合，依據(jù)故障位置事實(shí)集合中的故障位置事實(shí)對故障位置集合中的故障位置進(jìn)行檢驗(yàn)，查找可能的故障位置。在故障位置事實(shí)集合的形成過程中，有些事實(shí)可以由系統(tǒng)自動(dòng)獲得，有些事實(shí)則需要進(jìn)行人工輸入，因此在故障位置查找過程中要有事實(shí)錄入的檢驗(yàn)功能。

3.3?故障位置查找推理過程中的查找規(guī)則選擇策略

在故障位置查找過程中，需在故障位置查找知識庫中選擇匹配的故障位置查找規(guī)則進(jìn)行推理，在選擇故障位置查找規(guī)則與事實(shí)進(jìn)行匹配時(shí)，采用如下規(guī)則選擇策略：

（1）按領(lǐng)域問題特點(diǎn)排序：

該方法按照求解問題領(lǐng)域的特點(diǎn)將知識排成固定的次序。當(dāng)領(lǐng)域問題有固定求解次序時(shí)，按該次序排列相應(yīng)的知識，排在前面的知識優(yōu)先被應(yīng)用。故障位置查找知識庫中的知識有的是確定性知識，有的是不確定性知識，因此在調(diào)用知識庫中的知識進(jìn)行推理的時(shí)候要采用不同的推理方法，對于確定性知識要釆用確定性推理方法，對于不確定性知識要采用不確定性推理方法。本文在推理過程中先對確定性規(guī)則進(jìn)行匹配，然后對不確定性規(guī)則進(jìn)行匹配。

（2）按查找規(guī)則前提條件個(gè)數(shù)排序：

由于前提條件個(gè)數(shù)較少的查找規(guī)則匹配所花費(fèi)的時(shí)間較少而且容易實(shí)現(xiàn)，所以給前提條件少的查找規(guī)則賦予較高的優(yōu)先級，使其優(yōu)先被啟用。在推理過程中先對前提條件少的查找規(guī)則進(jìn)行匹配，然后對前提條件多的查找規(guī)則進(jìn)行匹配。

（3）按匹配度排序：

在不確定推理時(shí)，為了考察一條查找規(guī)則是否可用，通常需計(jì)算已知事實(shí)與査找規(guī)則前提條件的匹配程度。若匹配程度大于某一閾值，則查找規(guī)則可用，否則查找規(guī)則不可用。在推理過程中先對可信度高的查找規(guī)則進(jìn)行匹配，然后對可信度低的查找規(guī)則進(jìn)行匹配。

3.4?故障位置查找推理過程中的求解策略

求解的終止條件是指在推理過程中求得了第一個(gè)解即認(rèn)為找到了解，還是需找出所有解或最優(yōu)解才可終止。

對于故障位置查找的假設(shè)前提為故障位置只有一個(gè)，求解的終止條件是在推理過程中求得了第一個(gè)解即認(rèn)為找到了所求解。

4?故障原因查找的推理控制策略

故障原因查找功能采用正向推理控制策略，根據(jù)故障模式確認(rèn)得到了故障的故障模式，形成該故障模式的事實(shí)集合和故障原因集合，由于故障的發(fā)生可能是由一個(gè)故障原因引起的或由多個(gè)故障原因引起的，依據(jù)已知事實(shí)對故障原因集合中的故障原因進(jìn)行全部檢驗(yàn)，得到可能的故障原因。

4.1?故障原因查找推理流程

故障原因查找推理過程描述如下：

（1）將初始的已知事實(shí)送入到故障原因查找數(shù)據(jù)庫中;

（2）按查找規(guī)則選擇策略從故障原因查找知識庫中選擇查找規(guī)則與已知事實(shí)進(jìn)行匹配;

（3）對全部的故障原因進(jìn)行查找;

（4）查找完畢，對推理得到結(jié)論執(zhí)行相應(yīng)的操作，將故障原因查找結(jié)論存入數(shù)據(jù)庫中。

4.2?故障原因查找過程中的事實(shí)錄入

在故障原因查找過程中需要形成故障模式的故障原因集合和故障原因事實(shí)集合，依據(jù)故障原因事實(shí)集合中的故障原因事實(shí)對故障原因集合中的故障原因進(jìn)行檢驗(yàn)，查找可能的故障原因。在故障原因事實(shí)集合的形成過程中，有些事實(shí)可以由系統(tǒng)自動(dòng)獲得，有些事實(shí)則需要進(jìn)行人工輸入，因此在故障原因查找過程中要有事實(shí)錄入的檢驗(yàn)功能。故障原因查找過程中的事實(shí)錄入流程參見故障位置查找過程中的事實(shí)錄入流程，在這里不再單獨(dú)列出。

4.3?故障原因查找推理過程中的查找規(guī)則選擇策略

在故障原因查找過程中，需在故障原因查找知識庫中選擇匹配的故障原因查找規(guī)則進(jìn)行推理，在選擇故障原因查找規(guī)則與事實(shí)進(jìn)行匹配時(shí)，采用與故障位置查找推理過程相同的查找規(guī)則選擇策略。

4.4?故障原因査找推理過程中的求解策略

本文對于故障原因查找的假設(shè)前提為故障原因可能有多個(gè)，求解的終止條件是在推理過程中求得所有解。

參考文獻(xiàn)

[1]?王俊新，賀小明，丁春軍.大型火電廠設(shè)備故障診斷的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].設(shè)備管理與維修，2003（8）：33-35.

[2]?汪江.汽輪機(jī)組振動(dòng)故障診斷方法與遠(yuǎn)程監(jiān)測技術(shù)研究[D].南京：東南大學(xué)，2005.