基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的ZPW-2000A型無絕緣移頻自動閉塞故障診斷專家系統(tǒng).pdf

1、隨著我國鐵路電氣化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，列車運行速度的不斷提升，行車密度的不斷加大，鐵路信號設(shè)備在鐵路行車中的重要性與日俱增。為了確保鐵路行車安全，鐵路信號設(shè)備正常運行是必須要保證的。然而，在我國鐵路中信號設(shè)備故障診斷與維護(hù)還存在著許多亟待解決的問題。因此開發(fā)出一套故障診斷專家系統(tǒng)具有重要意義。
　　本文結(jié)合導(dǎo)師的項目，重點對ZPW-2000A無絕緣移頻閉塞設(shè)備故障診斷專家系統(tǒng)進(jìn)行研究。首先，通過閱讀大量的有關(guān)BP算法、粒子群優(yōu)化算法、

2、LM算法、遺傳算法的文獻(xiàn)和書籍，設(shè)計出了符合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練有效性和快速性要求的混合算法BP-LM-PSO-GA算法。通過一組典型樣本和一個典型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對該混合算法的專業(yè)性進(jìn)行驗證。通過6個常用來驗證算法性能的測試函數(shù)對該混合算法進(jìn)行通用性測試。其次，介紹了專家系統(tǒng)的基本概念、原理及組成結(jié)構(gòu)。分析了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)的區(qū)別、聯(lián)系及結(jié)合的有效性。給出了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和各個模塊(知識庫、人機(jī)接口、推理機(jī)、知識獲取)的設(shè)計，并給出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

3、專家系統(tǒng)的總體設(shè)計。通過對ZPW-2000A信號設(shè)備故障機(jī)理進(jìn)行分析，歸納出了該設(shè)備的故障特征信號量。
　　根據(jù)實際情況的需要，本文創(chuàng)造性的設(shè)計并命名了并聯(lián)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和串聯(lián)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。并分別給予網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，權(quán)值存儲。同時考慮到該專家系統(tǒng)處理問題的可擴(kuò)展性以及擴(kuò)展的便利性，本文分別設(shè)計并實現(xiàn)了并聯(lián)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和串聯(lián)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一擴(kuò)展模塊?？煞奖愕脑O(shè)計處理新問題的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和把該新設(shè)計的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)納入到整體的處理模塊中。
　　考慮到該專家系統(tǒng)除

4、了具有良好的診斷功能外，還應(yīng)該具有層次性。本文設(shè)計了兩個界面：專家界面，操作員界面。專家界面的主要作用是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練，權(quán)值和閾值的存儲以及數(shù)據(jù)庫的管理：操作員界面的主要作用是故障診斷，歷史故障查詢等。
　　最后給出了一個基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的ZPW-2000A無絕緣移頻閉塞設(shè)備的故障診斷神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)。然后對該系統(tǒng)的各個功能模塊分別給予演示說明，通過實例驗證該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)可以智能地、實時地、準(zhǔn)確地診斷出ZPW-2000A系統(tǒng)設(shè)