基于贝叶斯网络的智能诊断技术研究及系统开发

近年来我国轨道交通获得了很大的发展,铁道部的五次提速计划以及地铁的兴起都对列车——尤其是客车——装备的现代化提出了迫切的要求。自动门系统是客车的重要组成部分,其故障对客车的正常运营构成了较大的威胁。 本文以轨道交通自动门系统为对象,针对故障诊断知识获取困难而已有资源得不到充分利用的现状,提出利用产品设计阶段形成的资料,尤其是可靠性分析结果(FMEA和FTA分析结果)进行诊断;并从系统总体结构、知识获取与组织、诊断推理以及系统实现四个方面对智能故障诊断技术进行了研究,主要内容如下: 首先,分析了自动门系统的结构组成及工作特点,构建了智能诊断系统的总体结构,并详细阐述了其功能模型。 其次,在分析故障知识来源及故障特性的基础上,提出了利用可靠性分析结果进行诊断。具体阐述了从FMEA分析结果、FTA分析结果获取故障知识的方法;根据产品构成的层次性,提出基于产品结构树的知识组织方法,阐述了其组织及存储模型。 第三,基于“故障原因-故障模式-故障影响”因果关系,提出按产品结构组成分层构建CME(Cause-Mode-Effect)三层网络进行诊断,阐述了其构建方法、推理过程及诊断能力;并提出将规则诊断与贝叶斯诊断相结合进行诊断的方法。 第四,以自动门系统为应用对象,对基于产品结构树进行知识组织,利用贝叶斯网络进行诊断进行了原型系统的开发。 最后,对论文的研究进行了总结和展望。