船閘液壓啟閉機故障診斷系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、在船閘機電設備中，由于液壓啟閉機有力矩大，運行平穩(wěn)和易調(diào)速的優(yōu)點，所以多數(shù)船閘都采用了液壓啟閉機作為閘門和閥門的驅(qū)動機構(gòu)。但是液壓系統(tǒng)工作一段時間后器件難免會有磨損老化等直至失效情況發(fā)生，而這種設備老化導致的系統(tǒng)性能的微小異常是不易發(fā)現(xiàn)的，當液壓有明顯故障時，往往已經(jīng)是不可挽回了，一般是需要更換器件。但液壓由于其機械設備笨重，檢修和更換對技術(shù)要求高，往往是需要專業(yè)技術(shù)人員操作指導，所以導致維修周期非常長。這對講究時間的交通運輸業(yè)來說極為

2、不利，不僅影響過往船只的正常通行，對相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)效益也帶來了巨大損失。
　　目前的船閘控制系統(tǒng)對采集的液壓系統(tǒng)信號處理方式有在線顯示信號、超限報警停機以及報表記錄等。這種方法一方面檢查不到液壓啟閉機器件老化的情況，無法提早為用戶提出預警信息，另一方面出現(xiàn)故障時不能分析故障原因，指導用戶確定故障所在位置。針對這些現(xiàn)狀，提出通過概率統(tǒng)計學實現(xiàn)具有故障預警、基于信號復合分析的故障檢測和基于故障樹的故障診斷的三個子功能塊，組成液壓啟閉機

3、監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)以減少故障發(fā)生率，豐富故障報警內(nèi)容和提高故障診斷效率為目的。
　　本文第一章介紹了液壓啟閉機診斷的背景和當前常見的診斷方法，同時提出實現(xiàn)具有故障預警和快速診斷功能的專家系統(tǒng)的必要性，第二章介紹了液壓啟閉機的工作原理、數(shù)據(jù)挖掘中在故障預警方面的相關(guān)方法，還介紹了故障診斷專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、分類和其開發(fā)語言 Visual Prolog。第三章介紹了整個系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和具體軟件算法的選擇，故障預警選取了基于數(shù)理統(tǒng)計

4、的方法，故障診斷采用了基于規(guī)則的推理方式。第四章講述了故障預警、故障判斷和故障診斷三個子功能的具體實現(xiàn)方法。第五章對該設計給予總結(jié)，同時提出改進之處。
　　本設計研究過程中，總結(jié)了各種液壓啟閉機故障的診斷方法，分析了專家系統(tǒng)的發(fā)展狀況及應用情況，閱讀了液壓啟閉機及其故障分析的相關(guān)資料。實現(xiàn)過程中使用了 PLC對信號的處理、Matlab對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析、使用了 Visual Prolog對基于規(guī)則的故障診斷專家系統(tǒng)的設計，還提出了更

5、多液壓啟閉機的報警的實現(xiàn)方法。
　　本設計實現(xiàn)了擁有故障預警、故障報警和故障診斷功能的液壓啟閉機監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)。運行時首先為用戶提供液壓啟閉機的預警信號，實現(xiàn)早發(fā)現(xiàn)早處理，防止故障發(fā)生。其次在原有故障報警基礎(chǔ)上增加了更多新的分析方法，使系統(tǒng)可以識別出更多的故障信息，最后在出現(xiàn)故障信息或者操作員認為有故障時，可以實現(xiàn)基于規(guī)則的故障診斷，為用戶縮小故障源所在范圍，減少維修時間。該系統(tǒng)可以減少設備故障發(fā)生概率，減少啟閉機的故障診斷周