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案例推理在汽轮发电机组故障诊断中的应用

中图分类号：TP277 文献标识码：A

文章编号：1001－2060（2000）03－The Application of Case-based Reasoning in the Failure Diagnosis of Turbogenerator Units Ruan Yue

（Envada Co. of电脑配件 Northern China Electric Power Research Institute, Beijing, China, Post Code 100045）On the basis of the specific features of a failure diagnosis the author has standardi保压时间6.0szed the method of organization and representation of cases. The symptoms of a case are divided into essential symptoms of certainty and other symptoms. Based on the certainty and fuzzy weight a retrieval strategy of cases is proposed. Moreover, a correction was performed regarding 通过加强政府、企业界、知识界的“金3角”合作the 桂圆calculation of similarity degree, thereby enhancing the reliability of case-based reasoning.

Key words: case-based reasoning, failure diagnosis, turbogenerator unit1 引言 汽轮发电机组故障虽然具有多样性和复杂性，但同时也具有一定的规律。在进行故障诊断时，现场专家往往根据几个重要特征参数就能作出较准确的判断，这是因为专家是利用处理遇到过的类似事故的成功经验和失败教训来解决问题的。案例推理就是使用以前解决类似问题的经验进行推理，是人工智能中一种新的推理技术。目前常用的基于规则和人工神经络的智能诊断方法存在某些不足，如知识获取非常困难，系统对求解超出范围的问题无能为力，诊断推射频天线理过程比较抽象，不容易理解等。而基于案例的诊断推理需要检索的是现场发生的故障案例，大大减少了从专家那里获取知识的必要，比较容易建立；在待诊断对象的故障与案例之间不完全匹配时也能给出相似的解；诊断结果是具体的案例，比较生动丰富，能够反映故障的总体概貌，容易理解接国内再生塑料行业正式进入转型升级新阶段受等。因此，案例推理应用于故障诊断，为故障诊断提供了一条新途径，对缺乏诊断经验的人员特别有参考价值。2 案例的表示 案例的表示就是对故障的具体情况尽可能进行详细的描述，以便获得故障完整的资料，包括故障名称、故障经过、原因、特征和处理措施等，如表1所示。表1 汽轮发电机组汽流激振故障案例之一故障简述 某电厂6号机(200 MW)1989年8月初至9月底，当机组负荷在180 MW以上时，3瓦出现阵发性振动30多次，每次持续时间为数分钟到2小时不等，垂直振动最大达70 μm。经频谱分析，2、3瓦分别存在23.5和24.8 Hz的低频，同时各轴承均有2倍频分量，随着真空下降，3瓦振动增大，在冷态盘车时有金属摩擦声。故障

原因1.机组对中状况恶化，使得各瓦负荷改变；

2.动静发生碰摩。故障

特征1.低频分量接近高中压转子一阶临界转速；

2.机组存在2倍频分量；

3胶纸机.振动与负荷有一定关系；

4.振动与真空有一定关系；

5.盘车时能听到金属摩擦声。处理

措施1.抬高轴承标高，调整动静间隙；

2.对轴系进行动平衡。

3 案例的组织 案例的组织是在案例表示的基础上，根据案例的特征和检索的需要，对案例进行整理和归类。利用故障诊断反问题研究结果，根据故障存在的充分条件与必要条件，将案例的征兆分为确定性必要征兆和其它征兆。所谓确定性必要征兆是指与该案例相似故障必不可少的且能用肯定或否定逻辑关系表示的征兆。其它征兆可进一步分为确定性不必要征兆和不确定性征兆。确定性不必要征兆是指能用肯定或否定逻辑关系表示的征兆，但其出现只对相似度起增强作用，并不是必须的；不确定性征兆是指不能用简单的肯定或否定逻辑关系表示的征兆，需要用模糊关系或其它表示方法。表2为表1所示案例的组织形式。表2 表1所示案例的组织形式确定性

必要征兆设备型号200 MW机组故障部位高中压转子机组状态带负荷运行其 它

征 兆振动频谱低频和高倍频较大趋势分析振动不稳定振动与负荷的关系有关振动与真空的关系有关现场能听到的声音金属摩擦声

4 案例的检索 案例推理是通过访问案例库中过去同类问题的求解从而获得当前问题解决的一种推理模式，显然，如何高速、有效地完成案例的检索是十分重要的，对案例推理的效率有很大的影响。目前，案例的检索策略通常有最近相邻策略、归纳推理策略和知识导引策略等，每种检索策略都有自己的优缺点，实际系统中一般使用组合检索策略。在我们研制的汽轮发电机组故障诊断系统中，根据案例的组织形式采用了如下的案例检索策略。

(1)获取待诊断故障的征兆，计算或给定征兆的可信度。对于确定性必要征兆采用归纳方法，用简单的肯定或否定方式进行判别，如果有一条不符合，则表示待诊断故障与案例不相似，这样能够很快地排除某些案例。

(2)对于其它征兆采用模糊方法，计算征兆的相似度。

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