故障诊断的前景展望

1、诊断技术的发展趋势诊断技术的发展趋势诊断方式诊断方式基于信息融合技术的集成式故障诊断系统基于信息融合技术的集成式故障诊断系统多故障同时性诊断技术多故障同时性诊断技术基于非线性动力学理论的非线性诊断技术基于非线性动力学理论的非线性诊断技术远程分布式智能诊断网络系统远程分布式智能诊断网络系统嵌入式机器状态监控系统嵌入式机器状态监控系统诊断系统数据存储格式的标准化诊断系统数据存储格式的标准化诊断系统的组成方式诊断系统的组成方式离线式诊断离线式诊断优点：优点：经济、灵活、方便经济、灵活、方便;缺点：缺点：无黑匣子功能，不可无黑匣子功能，不可能获得完整的设备运行状态信息，不可能预防突发性故障。能获得完整

2、的设备运行状态信息，不可能预防突发性故障。单机式在线诊断单机式在线诊断优点：优点：实时性好，可以获得完整的故障信息；实时性好，可以获得完整的故障信息；缺点：缺点：花费高，信息难以共享花费高，信息难以共享集中式在线诊断集中式在线诊断优点：优点：经济，信息共享经济，信息共享缺点：缺点：实时性稍差实时性稍差分布式在线诊断分布式在线诊断优点：优点：实时性好，花费较低，信息共享实时性好，花费较低，信息共享远程分布式诊断网络远程分布式诊断网络基于基于INTERNETINTERNET的远程诊断网络的远程诊断网络基于基于INTERNETINTERNET的智能多代理诊断网络的智能多代理诊断网络诊断系统的多代理结

3、构诊断系统的多代理结构基于信息融合技术的集成式故障诊断系统基于信息融合技术的集成式故障诊断系统方式：方式：多信息源融合、多诊断方法融合多信息源融合、多诊断方法融合研究方向：多信息的融合机制、故障特征的研究方向：多信息的融合机制、故障特征的自动识别和诊断结果的自动综合；基于实例自动识别和诊断结果的自动综合；基于实例的知识自动获取和自学习机制的知识自动获取和自学习机制多故障同时性诊断技术多故障同时性诊断技术 节约覆盖诊断理论节约覆盖诊断理论 概率因果诊断模型概率因果诊断模型 结合模糊集理论的节约覆盖诊断方法结合模糊集理论的节约覆盖诊断方法 分级神经网络诊断方法分级神经网络诊断方法 基于模拟退火算法

4、和基因遗传算法的诊断策基于模拟退火算法和基因遗传算法的诊断策略略基于非线性动力学理论的非线性诊断技术基于非线性动力学理论的非线性诊断技术方向：方向：研究故障的非线性行为特征研究故障的非线性行为特征方法：方法：基于神经网络的非线性振动辨识；利基于神经网络的非线性振动辨识；利用混沌神经网络研究旋转机械的非线性振动；用混沌神经网络研究旋转机械的非线性振动；基于分形理论的非线性混沌现象研究。基于分形理论的非线性混沌现象研究。随机振动时历曲线远程分布式智能诊断网络系统远程分布式智能诊断网络系统目标：目标：知识和资源共享、异地协同诊断知识和资源共享、异地协同诊断手段：手段：人工智能、虚拟现实、信息融合人工

5、智能、虚拟现实、信息融合内容：用内容：用多专家协同诊断系统理论研究智能诊断代理多专家协同诊断系统理论研究智能诊断代理 Multi-Agent诊断系统体系诊断系统体系 结构工作平台结构工作平台 虚拟会诊环境的实现虚拟会诊环境的实现 快捷诊断技术的研究快捷诊断技术的研究 通讯控制策略通讯控制策略 诊断信息通讯标准研究诊断信息通讯标准研究多代理联盟体系结构形式是由位于顶端的联盟多代理联盟体系结构形式是由位于顶端的联盟控制中心控制控制中心控制/协调若干个诊断联盟协调若干个诊断联盟在各诊断联盟内部，控制代理协调控制联盟内在各诊断联盟内部，控制代理协调控制联盟内各个诊断代理的行为和通信、诊断结论的融合各个

6、诊断代理的行为和通信、诊断结论的融合集中式多代理联盟体系结构图集中式多代理联盟体系结构图基于多代理技术的故障诊断系统组成：基于多代理技术的故障诊断系统组成：诊断中心诊断中心：对诊断数据预处理，诊断任务动态调度管：对诊断数据预处理，诊断任务动态调度管理；创建并管理针对故障部件的动态联盟；各诊断联盟理；创建并管理针对故障部件的动态联盟；各诊断联盟诊断结论的融合，提供诊断对象的诊断报告。诊断结论的融合，提供诊断对象的诊断报告。代理信息中心代理信息中心：对诊断代理的信息参数进行管理，接：对诊断代理的信息参数进行管理，接受诊断代理的远程注册。受诊断代理的远程注册。诊断代理诊断代理：支持：支持CORBA结

7、构规范的通信接口、传统诊结构规范的通信接口、传统诊断系统或支持断系统或支持CORBA结构规范的独立诊断代理。结构规范的独立诊断代理。基于多代理技术的故障诊断系统组成（续）：基于多代理技术的故障诊断系统组成（续）：数据服务器数据服务器：存储设备的监测信息、结构信息、传感：存储设备的监测信息、结构信息、传感器信息、设备运行数据和状态、诊断维护日志等。器信息、设备运行数据和状态、诊断维护日志等。基于基于Web在线工况分析及监测诊断系统（在线工况分析及监测诊断系统（Web诊断服诊断服务器与终端浏览器）务器与终端浏览器）：对设备运行状态进行在线监测，：对设备运行状态进行在线监测，为机电设备远程监控与故障

8、诊断系统提供检测、诊断为机电设备远程监控与故障诊断系统提供检测、诊断（本地诊断与远程诊断）的用户界面。（本地诊断与远程诊断）的用户界面。诊断预处理诊断预处理 数据选择数据选择 基于部件的特征提取基于部件的特征提取 所诊断部件相关测点的峰峰值所诊断部件相关测点的峰峰值/ /有效值、均值、有效值、均值、峭度系数、特征频率及相位峭度系数、特征频率及相位 阈值判断阈值判断 根据提取的特征值，与设定的报警值进行比根据提取的特征值，与设定的报警值进行比较，判断相关测点数据是否正常较，判断相关测点数据是否正常动态诊断联盟动态诊断联盟 创建诊断任务栈创建诊断任务栈 机组、零件名、部件名、相关测点信息、相关数据

9、机组、零件名、部件名、相关测点信息、相关数据信信 息等息等 获取诊断代理信息获取诊断代理信息 客户端访问代理信息中心，获取相关代理的信息：客户端访问代理信息中心，获取相关代理的信息：诊断代理服务器名、诊断对象等诊断代理服务器名、诊断对象等 建立多代理诊断联盟建立多代理诊断联盟 根据获取的诊断代理信息和所分配的诊断任务进行根据获取的诊断代理信息和所分配的诊断任务进行诊断前的联盟创建，并向联盟内各诊断代理发诊断请求。诊断前的联盟创建，并向联盟内各诊断代理发诊断请求。诊断结论融合诊断结论融合 问题提出问题提出 多诊断方法协同诊断，共同完成对设备的诊断；多诊断方法协同诊断，共同完成对设备的诊断；多诊断

10、方法代理形成针对单个部件的诊断联盟，完成多诊断方法代理形成针对单个部件的诊断联盟，完成对单个部件的诊断；不同的诊断联盟共同完成对某一对单个部件的诊断；不同的诊断联盟共同完成对某一对象的诊断；对象的诊断； 融合方法融合方法 基于统计的融合算法；基于模糊积分的融合算法；基于统计的融合算法；基于模糊积分的融合算法；基于加权系数的融合算法（借鉴神经网络模型）；基于加权系数的融合算法（借鉴神经网络模型）；基于知识的诊断代理基于知识的诊断代理基于神经网络的诊断代理基于神经网络的诊断代理嵌入式机器状态监控系统嵌入式机器状态监控系统为远程监控与诊断系统体系的组成部分为远程监控与诊断系统体系的组成部分以嵌入式计

11、算机和数字信号处理器为基础以嵌入式计算机和数字信号处理器为基础在线实时监测设备的运行参数在线实时监测设备的运行参数提供实时数据服务和状态报警提供实时数据服务和状态报警实现实现Internet环境下的远程维护与升级环境下的远程维护与升级DSPDSP的数据采集硬件结构图的数据采集硬件结构图服务器端远程数据管理软件主界面服务器端远程数据管理软件主界面控制中心的远程监控软件主界面控制中心的远程监控软件主界面诊断系统数据存储格式的标准化 目标 信息共享 MIMOSA标准(Machinery Information Management Open Systems Alliance)数据存储标准数据存储标准

12、以往的监测诊断系统，包括国内外的各种系统，其数据结构完全以往的监测诊断系统，包括国内外的各种系统，其数据结构完全不同，这造成了机组信息不能共享，即存在不同，这造成了机组信息不能共享，即存在“信息孤岛信息孤岛”现象，现象，不利于提高诊断的正确性。不利于提高诊断的正确性。MIMOSA（MachineryInformation Management Open Systems Alliance）组织，制订了一些机械信息）组织，制订了一些机械信息“数据格式标准数据格式标准”来规范监测系统的信息格式，内容包括机器各种参数信息、传感来规范监测系统的信息格式，内容包括机器各种参数信息、传感器信息、过程监测数据、控制诊断信息等。器信息、过程监测数据、控制诊断信息等。由于需要适应不同厂商和用户的要求，为使标准具有最大的通用由于需要适应不同厂商和用户的要求，为使标准具有最