【船舶电力系统故障诊断技术探究7500字（论文）】

所示。图3.1故障诊断专家系统总体结构框架其工作原理可陈述为：用户借助人机交互界面来输入故障数据等资料到专家系统中，系统发现信息不足时会多次要求用户不断补充信息。系统将得到的参数转化为特征向量后传输到推理机，推理机载入事先定好的诊断规则和数据库中相关的故障知识相匹配，完成快速诊断推理后将完成配对的信息传输到综合数据库，最终的推理结果由解释机展示给用户。同时，专家也可以通过人机交互界面根据使用者反馈的故障信息对知识库进行不断地维护、优化和更新换代，保证专家系统可以一直保持最优的状态[12]。3.2诊断机理与诊断过程用于船舶电力系统故障诊断的专家系统的主要功能是实现对于故障情况的综合性诊断分析，其诊断依据是各个继电保护和不同类型的监测设备采集到的相关信息，诊断分为在线诊断和离线诊断。为了保证所有供电设备的正常运行，必须迅速准确定位故障点并及时隔离故障区域。一旦确定其中某一个元器件发生运行故障，对应的继电保护元件会迅速动作，将故障点进行独立的划分和保护，这是保护继电设备必须应具有的功能[11]。在线诊断：保护继电器的本质就是对其特定管理保护区域内的电气设备出现故障问题时及时采取保护动作，依靠另外的电气监测设备对其进行实时监测和显示其运行数据，得以保证其工作稳定。因有监测设备的技术支持，系统可以第一时间检测到故障点，同时向继电保护装置发送故障诊断信息并及时对故障部分的采取应急保护动作。在启用故障诊断的专家系统后，可以在自检过程中借助网络拓扑知识体系对网络的运行状态做出及时、准确的判断，为解决电力系统的故障做好准备工作。离线诊断：当船舶电力系统发生故障或要判断是否真有故障时，系统会直接停机，进行检查，这就是离线诊断。离线诊断的目的是修复系统和故障定位，力求把故障定位在尽可能小的范围内。专家系统对已经出现的故障进行检测时，应该最先考虑是否为电网设备的故障，所以先检测船舶电力系统的输电线路是否有故障。如果其电力系统的电流、电压等参数的检测结果显示是由输电线路短路和接地故障等情况引起时，则立即停止检测，并迅速启动故障修复程序。这种做法不仅可以为船员节省大量的抢修时间，尽快恢复船舶电力系统的正常工作，还可以保证后续的设备故障检测的准确性。为了降低电气设备发生故障的概率，专家系统要时刻保持自检状态。3.3故障诊断专家系统推理机制用于故障诊断的专家系统的最重要部分是其推理机制，一个专家系统的性能是否强大依靠其数据库的完整性和推理机制的灵活性。一个拥有庞大知识库的系统必须拥有应用知识的能力，才可以迅速解决专业性的问题。传统的专家系统在解决问题时，一般都只使用单一的问题求解策略，系统在推理过程中容易出现“匹配冲突”、“无穷递归”等各类问题，这使得专家系统工作的效率十分缓慢，专家系统的性能无法满足用户的工作需求。为了提高故障判断的效率，现在大多采用将专家系统的推理机制和专家系统的故障诊断系统相结合的方法。随着技术的进步，专家系统可以采用混合双向推理方法，使用人和计算机相结合的方法采集现场的监测结果，使整个专家系统更高效的运行、更快更准确的计算出推理结果[13]。（1）诊断电网模块的推理机制船舶电网设备模块曾多次出现故障，根据船舶电力系统的特点，在进行故障检测时应首先考虑，为了获得更快的推理速度，目前对输电线路的故障诊断大多采用正向推理的方式进行检测，专家系统将获取的故障特征信息载入到综合数据库中，让数据库按照规则进行逐一比对，将成功匹配成功的规则作为新事实添加到综合数据库中，保证数据库的实时更新。更新后的数据库要重复的进行比对和更新数据库，直到得出结论或不增添新内容。（2）诊断其他模块的推理机制当故障诊断专家系统对船舶电力系统的电网设备模块诊断完毕后未发现任何故障信息，说明故障出现在其他模块，需要对其他模块进行再检测。因为剩下的其他模块相对于电网模块来说故障点十分有限，所以检测难度相对而言大大下降。可采用正向推理和反向推理有机结合的方法，这可以显著提升检测故障的准确性。在进行故障推理时，先用正向推理假设可能存在的故障点，之后运用反向推理对假设的故障点进行验证，迅速完成故障点的搜寻，及时的排除故障，尽可能保证船舶电力系统的稳定工作，提升船舶电网的可靠性。4专家系统在船舶电力系统的故障诊断的发展趋势目前投入使用的故障诊断专家系统大多数为单设备故障诊断，综合性故障诊断技术已经逐渐占据市场，未来故障诊断专家系统会从故障发生后诊断向设备故障预测的方向发展：由现场故障诊断向以计算机互联网为基础建造的远程遥控故障检测方向发展。以远程监控和诊断、自动修复为研究重点，改革维修为手段、实现故障诊断专家系统的自动化、智能化以及网络化。为了解决产生式专家系统的弊端以及提升专家系统各模块间的联系，未来我国学者将更进一步采用往专家系统中加入语义网的方法；同时为了提高专家系统工作的准确性，船舶电力系统故障诊断技术也可能更深入的采用遗传禁忌混合算法或模糊规则等来获得提升[14]。在专家系统不断完善和发展的背景下，船舶电力系统的故障诊断方法已经趋于成熟，逐渐向多种算法联合、多信息交汇、多智能系统协同方向发展。用于船舶电力系统故障诊断的专家系统正在向自主学习、自动诊断维护、预测故障的方向发展。可以更广泛的解决船舶电力系统的故障，为船舶制造业的进一步发展提供更可靠的支持。5研究结论本文采用了文献研究法对基于专家系统的船舶电力系统故障诊断技术进行分析，通过构建专家系统的框架图来简述专家系统各部分的联系，探讨了专家系统的诊断机理、诊断过程以及故障诊断专家系统的推理机制，并针对专家系统在船舶电力系统中故障诊断的发展趋势进行了分析。得出以下几点结论：（1）专家系统在船舶电力系统的运用中，专家系统的自检功能能够及时、准确的对船舶电力系统的运行状态故障做出判断，为解决电力系统故障做好了充足的准备，能有效节省船员的抢修时间，降低电气设备的故障概率，提高了船舶航行的安全性。（2）专家系统在船舶电力系统的故障诊断中，运用正向推理和反向推理有机结合的方法可以快速准确的诊断船舶电力系统的故障，并及时排除故障，有效的保证船舶电力系统的稳定性、可靠性。（3）目前专家系统在不断完善和发展，且船舶电力系统的故障诊断方法已经趋于成熟。未来用于故障诊断的专家系统将向着智能化、自动化的方向发展，更系统、全面的解决船舶电力系统的故障。

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