基于規(guī)則與案例推理的汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷專家系統(tǒng)

張 強(qiáng)， 剡昌鋒， 王慧濱， 栗 宇

(1. 蘭州理工大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730050； 2. 92822部隊，福建 漳州 363000)

0 引言

汽輪發(fā)電機(jī)組是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，其運(yùn)行的穩(wěn)定性直接影響到整個電力系統(tǒng)的正常工作，但隨著機(jī)組智能化程度的提高，機(jī)組會受到各種不確定性因素的影響，導(dǎo)致機(jī)組出現(xiàn)不同的故障類型，輕則造成停機(jī)，重則會發(fā)生災(zāi)難性事故[1]。故障診斷技術(shù)的實現(xiàn)是機(jī)組狀態(tài)維修最重要的環(huán)節(jié)之一，其機(jī)械設(shè)備的改進(jìn)、維修技術(shù)和管理水平的提高，故障診斷狀態(tài)的評價等對設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)起著重要的指導(dǎo)作用。

隨著發(fā)電裝備實現(xiàn)超臨界的跨越，汽輪發(fā)電機(jī)組內(nèi)部結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜化、智能化與系統(tǒng)化，其機(jī)組設(shè)備故障診斷技術(shù)逐漸走出了憑借經(jīng)驗進(jìn)行診斷的傳統(tǒng)階段，發(fā)展成集信號檢測與處理技術(shù)、人工智能技術(shù)等多學(xué)科相結(jié)合的一個研究領(lǐng)域[2]。人工智能故障診斷方法主要有：基于模糊的故障診斷、基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷[3]、基于數(shù)據(jù)挖掘的故障診斷、機(jī)器學(xué)習(xí)和專家系統(tǒng)等。專家系統(tǒng)作為智能故障診斷的一個重要分支，主要是利用相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜业闹R與經(jīng)驗通過模擬人類專家思維的方式對故障進(jìn)行推理的一種診斷方法[4]，其在解決大型復(fù)雜設(shè)備故障問題上具有一定的優(yōu)勢。

目前，工程實際中運(yùn)用的專家系統(tǒng)主要包括基于規(guī)則推理(Rule-Based Reasoning，RBR)專家系統(tǒng)、基于案例推理(Case-Based Reasoning，CBR)專家系統(tǒng)、基于模型專家系統(tǒng)[5]、基于模糊推理專家系統(tǒng)和基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)等。近年來，故障診斷專家系統(tǒng)在一些大型工業(yè)機(jī)械設(shè)備故障預(yù)測與診斷中發(fā)揮著重要的作用。徐紅燕[6]把網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)庫和Java等多種技術(shù)融入到遠(yuǎn)程監(jiān)測與故障診斷領(lǐng)域，研究了基于B/S模式的汽輪發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)。M.Yang等[7]提出了基于模糊的規(guī)則推理和基于事例的推理方法的集成的汽輪機(jī)知識庫系統(tǒng)，對推理結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確性。J. David等[8]設(shè)計并開發(fā)了基于狀態(tài)識別的汽輪機(jī)故障診斷專家系統(tǒng)，能夠根據(jù)實時狀態(tài)監(jiān)測識別故障。Dou. D等[9]研究了基于CLIPS和數(shù)據(jù)挖掘算法的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷專家系統(tǒng)。

當(dāng)前智能故障診斷技術(shù)的一個研究熱點就是集成的智能故障診斷技術(shù)，把多種適合該領(lǐng)域的故障診斷技術(shù)有效集成，可以發(fā)揮各自診斷方法自身的優(yōu)點，對其不足之處進(jìn)行彌補(bǔ)，從而提高故障診斷系統(tǒng)的高效性與準(zhǔn)確性，對于電廠和電力系統(tǒng)減少重大事故具有重要意義。鑒于汽輪發(fā)電機(jī)組復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)故障特征的特點，采取單一的推理方式會降低專家系統(tǒng)的診斷能力，比如，RBR和CBR在汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷專家系統(tǒng)中有各自的優(yōu)點和缺點，主要表現(xiàn)在：

(1) 在知識表示方面，基于RBR的專家系統(tǒng)知識獲取與維護(hù)困難、自學(xué)習(xí)能力較差和規(guī)則之間的相似性等問題導(dǎo)致推理能力下降，而基于CBR的故障診斷方法對多案例信息獲取容易、更新案例信息方便、具有自學(xué)習(xí)能力等優(yōu)點。

(2) 在診斷推理方面，RBR診斷技術(shù)由于知識表示直觀統(tǒng)一和易于理解與實現(xiàn)，在診斷推理過程中不需要系統(tǒng)模型、具有推理解釋能力和推理效率較高等優(yōu)點，彌補(bǔ)CBR診斷技術(shù)在推理過程過度依賴案例庫、診斷速度慢、推理過程不易理解、對歷史案例層次檢索效率較低和系統(tǒng)性不足等問題。

RBR與CBR集成的故障診斷系統(tǒng)滿足了汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷效率較低的問題，克服了各自診斷過程中的不足，充分利用規(guī)則推理和案例推理的優(yōu)勢。本文中，針對汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷問題，探討智能故障診斷專家系統(tǒng)兩者集成的理論結(jié)構(gòu)和推理方式，設(shè)計與開發(fā)的集成故障診斷系統(tǒng)提高了診斷能力和準(zhǔn)確性。

1 集成的故障診斷專家系統(tǒng)研究

汽輪發(fā)電機(jī)組智能故障診斷專家系統(tǒng)的工作原理就是獲取多位該領(lǐng)域?qū)＜业慕?jīng)驗與知識，利用合適的知識表示方式建立知識庫，并采取有效的推理方法解決當(dāng)前遇到的故障診斷問題[10]。建立RBR與CBR相結(jié)合的集成故障診斷專家系統(tǒng)，克服各自診斷過程中的不足，充分利用兩者推理過程的優(yōu)勢并相互補(bǔ)充，提高故障診斷系統(tǒng)的診斷能力。

根據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)組故障發(fā)生的類型和診斷推理方式，建立汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷專家系統(tǒng)集成的推理工作流程，圖1系統(tǒng)采用RBR與CBR混合推理機(jī)制，根據(jù)輸入的故障特征、特征權(quán)重與置信度，維修技術(shù)人員首先需要根據(jù)以往診斷經(jīng)驗選擇RBR或CBR推理流程。當(dāng)選擇CBR推理時，根據(jù)描述的故障特征信息通過案例索引機(jī)制診斷出設(shè)備發(fā)生的故障類型，再由案例檢索過程在該類源案例中檢索最相似的案例，分析具體故障實例是否滿足診斷要求，并對原案例進(jìn)行修正和新案例學(xué)習(xí)；當(dāng)選擇RBR進(jìn)行初步推理時，需要判斷專家系統(tǒng)是否能夠診斷出汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組故障的原因并給出維修策略。如果診斷出了故障原因，進(jìn)行實例測試并對規(guī)則進(jìn)行學(xué)習(xí)；如果沒有診斷出具體的故障原因，轉(zhuǎn)到CBR推理流程。

圖1 集成推理工作流程圖

2 汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷專家系統(tǒng)

2.1 規(guī)則推理模塊的研究

汽輪發(fā)電機(jī)組智能故障診斷專家系統(tǒng)RBR模塊的設(shè)計就是首先把該領(lǐng)域?qū)＜业闹R與經(jīng)驗以一定知識表示的形式存儲在知識庫中，然后在合適的RBR推理方式下找出所匹配的規(guī)則，最后根據(jù)知識庫內(nèi)存儲的事實和規(guī)則得出診斷結(jié)果[11]。規(guī)則推理對知識表示包括基于置信度的產(chǎn)生式規(guī)則、事實與自定義函數(shù)三大部分，通過產(chǎn)生式方法把領(lǐng)域?qū)＜覍υO(shè)備的診斷經(jīng)驗和知識轉(zhuǎn)換成產(chǎn)生式規(guī)則(If…，Then…)的形式，根據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)組的故障發(fā)生的機(jī)理、故障特征和專家系統(tǒng)推理機(jī)制的設(shè)計，知識存儲結(jié)構(gòu)采取框架+規(guī)則相結(jié)合的形式。其中CLIPS語言環(huán)境中，常伴頻率的自定義模板特征描述為：

deftemplate harmonic -frequency “常伴頻率”

(slot value)

(slot weight)

(slot CF)

模板由一個模板名和幾個槽組成，事實是以框架表示的形式通過assert語言添加CLIPS環(huán)境中，利用deffunction語句與defrule語句向CLIPS環(huán)境中添加自定義函數(shù)與自定義規(guī)則。

知識表示方面，由于汽輪發(fā)電機(jī)組本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的特點，機(jī)組發(fā)生故障時特征表現(xiàn)復(fù)雜、多樣和不確定，所以知識表示中規(guī)則前后件與規(guī)則本身也存在一定的不確定性[12]。汽輪發(fā)電機(jī)組的不同故障特征對診斷結(jié)果起到不同的作用，在采用基于置信度的不確定性推理方法中需要考慮特征權(quán)重的影響，表1為提出的基于置信度的故障規(guī)則表。

表1 汽輪發(fā)電機(jī)組軸彎曲故障規(guī)則表

一條完整的產(chǎn)生式規(guī)則表示為：

IFE1(w1) ANDE2(w2) AND…ANDEn(wn) THENγH

式中：E為規(guī)則前件，主要包括每條規(guī)則征兆屬性值、每條特征的置信度閾值、故障特征的權(quán)重值wi；H為規(guī)則后件，主要包括規(guī)則知識的置信度CF(H,E)、該條規(guī)則的閾值γ。

圖2為RBR系統(tǒng)框圖，RBR模塊在開發(fā)過程中，各部分之間的緊密聯(lián)系構(gòu)成系統(tǒng)的整體框架，系統(tǒng)推理效率的高低主要依據(jù)規(guī)則集的數(shù)量和推理方式的確定。

圖2 RBR系統(tǒng)框圖

知識工程師通過獲得領(lǐng)域?qū)＜业闹R與經(jīng)驗把故障信息總結(jié)成規(guī)則和函數(shù)的形式存儲在知識庫中[13]，RBR診斷過程中，通過人機(jī)界面顯示出診斷結(jié)果并把存儲在數(shù)據(jù)庫中的中間診斷結(jié)果通過解釋器顯示在人機(jī)交互界面上，完成RBR推理的工作流程。

表2是汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷中一組故障特征，在規(guī)則推理過程中首先需要判斷故障特征的置信度是否大于產(chǎn)生式規(guī)則表內(nèi)相應(yīng)故障特征的置信度閾值，如果大于置信度閾值，則規(guī)則表中該條故障特征被激活，反之，規(guī)則表內(nèi)該條故障特征不會被激活。根據(jù)故障規(guī)則表1與故障特征表2的對比可知，常伴頻率將不會作為該條規(guī)則是否被激活的依據(jù)。

表2 汽輪發(fā)電機(jī)組故障特征表

對于規(guī)則前件而言，其故障特征總體的置信度為：

(1)

由公式(1)可以得到表2中故障特征的總體置信度值：

CF(E)=0.82×0.3+0.94×0.7+

0.9×0.4+0.92×0.52=1.742 4

已知證據(jù)E的可信度CF(E)和該條規(guī)則的置信度CF(H,E)，可得結(jié)論H的可信度計算公式如下所示：

CF(H)=CF(H,E)×Max{0，CF(E)}

(2)

在RBR推理過程中，根據(jù)公式(1)所求得CF(E)和表1中規(guī)則置信度，由公式(2)可得：

CF(H)=0.59×Max(0，1.742 4)=

0.59×1.742 4=

1.028 016>0.92

由于CF(H)值大于規(guī)則表中規(guī)則設(shè)定閾值γ，則該條規(guī)則將會被激發(fā)。

2.2 基于熵值法的故障特征權(quán)值確定

汽輪發(fā)電機(jī)組故障特征具有隨機(jī)性和無序性的特點，不同的特征屬性對故障診斷結(jié)果具有差異性[14]，案例檢索過程中判斷故障特征的權(quán)重值具有重要作用。熵值法對于特征的不確定性度量具有較好的效果，根據(jù)各個故障特征相對變化程度的大小判斷其對整體故障特征的影響。確定特征權(quán)重時，主要根據(jù)故障特征信息量的大小來決定，特征信息量越大，其不確定性越小，特征權(quán)重就越小。汽輪發(fā)電機(jī)組在發(fā)生故障時所表現(xiàn)的故障特征是隨機(jī)的，對故障發(fā)生所起的重要程度也是不相同的，故在確定各個特征權(quán)重之前要判斷故障特征之間的變異程度。

在汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷專家系統(tǒng)中案例庫有m個歷史案例，每個案例具有n個故障特征，則歷史案例的特征值矩陣可以表示為X=(xij)m×n，其中xij表示第i個案例的第j個特征的特征值。對于第j個特征，其特征值xij的差距越大，則該特征在整個特征參量庫中所起的作用將會越大；如果某個故障特征的特征值相等，則該特征在整個特征范圍內(nèi)不起任何作用，其特征權(quán)重為零。

2.3 案例推理模塊的研究

2.3.1 CBR推理流程

CBR是根據(jù)檢索儲存在案例庫中與問題案例相似的歷史案例來解決當(dāng)前故障問題的一種推理方法[15]。根據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)組故障信息和故障特性的描述，案例庫CB可表示為CB=C1，C2，C3,…,Cm，汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷專家系統(tǒng)案例庫中一個完整的案例Ci由四維信息表示為Ci=(Ii，F(xiàn)i，Ri，Mi)。

其中，Ii為故障信息，包括案例編號、故障發(fā)生時間、設(shè)備類型和設(shè)備單位等；Fi=(fi1，fi2，…，fin)為案例Ci特征屬性集，fin表示案例Ci的第n個特征，汽輪發(fā)電機(jī)組故障特征主要包括主導(dǎo)頻率、常伴頻率、軸心軌跡、進(jìn)動與振動方向、振動變化情況和一些其他征兆信息等；Ri為故障診斷結(jié)果，包括故障原因和故障類別；Mi為維修策略，包括解決措施和診斷結(jié)果評價。

圖3為汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷專家系統(tǒng)CBR工作流程圖，主要包括案例檢索、案例重用、案例修改和案例學(xué)習(xí)4個部分。通過對故障信息的分析并把故障特征輸入專家系統(tǒng)診斷界面；利用案例搜索策略方法在案例庫中找出與問題案例相似的案例并判斷是否能夠解決當(dāng)前故障問題；假如能夠解決故障問題，生成案例診斷報告并進(jìn)行案例學(xué)習(xí)，如果不能夠診斷出故障問題，對檢索出的案例進(jìn)行修正并驗證診斷結(jié)果的可行性，然后通過案例學(xué)習(xí)部分把新案例存儲在案例庫中。

圖3 CBR工作流程圖

2.3.2 案例索引

為了解決因案例庫龐大影響檢索效率的問題，提出了把歷史案例分類存儲的方式。

定義1：對于樣本空間U分成k個類U1，U2，…,Uk，其中Ua∩Ub=?，a≠b，且a，b=1,2，…，k，P(Ua)是類Ua在空間U所占的概率,故可知：

案例搜索策略在CBR中起到關(guān)鍵的作用，提出貝葉斯概率模型函數(shù)對問題案例進(jìn)行索引，索引算法如下：

步驟1：根據(jù)公式(3)，計算問題案例的每個特征在每個類中所占的比例：

(3)

步驟2：計算問題案例的所有特征在每個類中所占的比例如式(4)所示：

(4)

步驟3：根據(jù)步驟2所計算的結(jié)果，按照公式(5)判斷問題案例所屬的類:

SM=P(X|Ua)P(Ua)

(5)

其中，在a=1，2，...，k的情況下，選擇最大的SM值，從而可以斷定最大SM值所對應(yīng)的j值就是問題案例所屬的某一類。

2.3.3 案例檢索

在CBR推理過程中，案例檢索主要是計算問題案例與歷史案例之間故障特征的相似度量，首先根據(jù)局部相似度(Local Similarity，LS)計算問題案例與歷史案例之間各個特征之間的相似程度，然后根據(jù)各個故障特征的權(quán)重和相似度計算全局相似度(Global Similarity，GS)的大小，根據(jù)GS數(shù)值大小的排序計算出與問題案例最相似的歷史案例，計算方法如式(6)所示。

(6)

式中：X與Y表示兩個不同的案例；n表示案例特征項的數(shù)量；wj表示第j項特征的權(quán)重值。

機(jī)組故障特征的模糊不確定性導(dǎo)致診斷結(jié)果與維修決策也伴隨著一定的不確定性，本文提出的模糊決策理論解決案例檢索中特征不確定的問題。案例搜索策略是判斷歷史案例Xi與問題案例Y之間特征值的差異，采用改進(jìn)的歐幾里德(Euclid)貼近度的方法評價兩個案例之間模糊數(shù)據(jù)集的相似程度。汽輪發(fā)電機(jī)組故障特征是離散的，設(shè)定案例庫中歷史案例集Ua={X1，X2，…,Xm}，其中U為有限論域，公式(7)為相似度的計算方法。

GS(Xi,Y)=

(7)

由于不同的故障特征在CBR過程中對診斷結(jié)果所起的作用存在一定的差異性，為了使CBR得出的故障結(jié)果與維修策略具有一定的準(zhǔn)確性，故對公式(6)考慮特征權(quán)重的情況，公式(7)修改后表示為：

GS(Xi,Y)=

(8)

式中：wj為案例的特征權(quán)重；Y為問題案例。

鑒于汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷過程設(shè)備運(yùn)行中故障特征的實際情況和對診斷結(jié)果準(zhǔn)確性的要求，公式(8)故障特征的特征值變量xij是模糊不確定的，故需要計算隸屬度函數(shù)u(x)的數(shù)值來判斷故障特征之間的差異性，根據(jù)u(x)計算問題案例與歷史案例之間相似度的大小。

比如在汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷中要求軸承瓦溫度高的隸屬度時，采用S函數(shù)：

(9)

根據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)組故障運(yùn)行時對油液溫度的具體要求，需要對α，β，γ值進(jìn)行限定，設(shè)定參數(shù)α=10，β=60，γ=90，可得函數(shù)為：

(10)

通過公式(10)可得：當(dāng)溫度為50 ℃時，隸屬于溫度高的隸屬度為0.5；當(dāng)油溫為80 ℃，通過上式可得隸屬于溫度高的隸屬度為0.875；當(dāng)溫度為20 ℃，通過上式可得隸屬于溫度高的隸屬度為 0.031 25。

當(dāng)問題案例的油液溫度為80 ℃，其中案例庫中一個歷史案例的油液溫度為50 ℃時，計算特征油液溫度隸屬于溫度高的局部相似度為：

LS(X,Y)=wj×LS(Xij,Yj)=

wj×(uXi(xij)-uY(yj))2=

0.26×(0.875-0.5)2=

0.26×0.140 625=

0.036 562 5

同樣的計算方法應(yīng)用于汽輪發(fā)電機(jī)組其他故障特征相似程度的計算，根據(jù)所有故障特征的局部相似度值，利用公式(8)計算全局相似度的大小并進(jìn)行排序，選擇相似度值較高的k個歷史案例供診斷技術(shù)人員參考借鑒使用。

3 集成專家系統(tǒng)實例測試

該智能故障診斷專家系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計主要是聯(lián)合CLIPS專家系統(tǒng)開發(fā)工具、SQL數(shù)據(jù)庫和C#編程語言3種軟件來完成的。用CLIPS專家系統(tǒng)開發(fā)工具開發(fā)該系統(tǒng)的推理機(jī)模塊，用C#軟件設(shè)計系統(tǒng)的人機(jī)交互界面模塊，用SQL數(shù)據(jù)庫作為知識庫和案例庫存儲該故障診斷領(lǐng)域?qū)＜业闹R與經(jīng)驗。利用開發(fā)軟件的相互接口技術(shù)可以實現(xiàn)ClipsNet組件在Visual C#中的調(diào)用CLIPS編程和SQL Server在Visual C#.NET環(huán)境的嵌入技術(shù)，開發(fā)軟件的優(yōu)勢互補(bǔ)使得設(shè)計的故障診斷專家系統(tǒng)可以滿足用戶和操作人員的需求。

該專家系統(tǒng)具體的診斷流程主要分為兩部分，圖4、圖5為RBR模塊，包括規(guī)則診斷與規(guī)則學(xué)習(xí)。

圖4 規(guī)則診斷

圖5 規(guī)則學(xué)習(xí)

圖6為CBR過程中經(jīng)過案例檢索診斷出的問題案例所屬類型和維修策略。圖7表示案例學(xué)習(xí)模塊，主要作用就是為了把CBR修正之后的問題案例信息、故障特征信息、故障原因、維修策略和處理意見評價作為新案例存儲在案例庫中。其診斷流程為：

圖6 案例診斷

步驟1：進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷專家系統(tǒng)主頁面輸入帳號與密碼進(jìn)入系統(tǒng)之后，根據(jù)分析所監(jiān)測的故障信息并總結(jié)成故障特征的形式。圖4主要輸入汽輪發(fā)電機(jī)組故障特征相應(yīng)的特征值、特征權(quán)重和置信度，在診斷結(jié)果欄里會出現(xiàn)具體的故障原因與解決策略。

圖4表示的案例故障特征為：

((主導(dǎo)頻率(值：“1X”)(權(quán)重：0.3)(置信度：0.82))

((常伴頻率(值：“2X”)(權(quán)重：0.24)(置信度：0.8))

((軸心軌跡(值：“圓或橢圓正進(jìn)動”)(權(quán)重：0.7)(置信度：0.94))

圖7 案例學(xué)習(xí)

((相位特征(值：“較穩(wěn)定”)(權(quán)重：0.4)(置信度：0.9))

((油液溫度(值：“84”)(權(quán)重：0.52)(置信度：0.92))

其診斷結(jié)果為：

故障名：軸臨時性彎曲

故障類型：轉(zhuǎn)子自身

故障可信度：0.59

故障原因：預(yù)負(fù)荷過大導(dǎo)致軸系應(yīng)力集中，頻繁啟停機(jī)致使轉(zhuǎn)子熱變形不均勻。

維修策略：校直軸，按機(jī)組規(guī)定升速與加載，保證轉(zhuǎn)子動平衡。

步驟2：在規(guī)則推理過程得出診斷結(jié)果之后，把診斷結(jié)果和故障特征總結(jié)成產(chǎn)生式規(guī)則的形式，技術(shù)操作人員通過規(guī)則學(xué)習(xí)操作按鈕把該規(guī)則存儲在規(guī)則庫中，圖5規(guī)則學(xué)習(xí)豐富汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷專家系統(tǒng)的知識庫，為之后的故障診斷提供豐富的數(shù)據(jù)集。

如果規(guī)則推理中沒有得出合適的診斷結(jié)果，則需要轉(zhuǎn)入案例推理部分。

圖6所示案例診斷：如果在案例索引過程中根據(jù)輸入的故障特征屬性計算出故障類型為“轉(zhuǎn)子不對中”，其他故障特征為“突發(fā)性振動主要是以半頻分量0.5X(25 Hz)為主；突發(fā)性振動時，緩存在半頻分量外，還存在1.5X、2X諧波分量”。診斷結(jié)果為“軸承實際安裝標(biāo)高與要求的揚(yáng)度曲線偏差較大，機(jī)組運(yùn)行中有些軸承輕載，造成軸承失穩(wěn)”，處理意見為“調(diào)整軸承實際安裝標(biāo)高”。

步驟4：圖7案例學(xué)習(xí)部分根據(jù)診斷結(jié)果將故障診斷的各種故障信息、參數(shù)、設(shè)備的型號、生產(chǎn)廠家等信息以一個完整的案例的形式存儲下來，根據(jù)該案例所屬的故障類型，進(jìn)行分類存儲，完成學(xué)習(xí)過程。

可見，該汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷專家系統(tǒng)可以滿足汽輪發(fā)電機(jī)故障診斷的要求，系統(tǒng)的知識庫通過產(chǎn)生式規(guī)則的形式表示領(lǐng)域?qū)＜业闹R與經(jīng)驗，提出基于置信度的不確定性推理方法從規(guī)則庫中推理出故障發(fā)生的原因和維修策略。當(dāng)RBR過程不能給出最有效的解決方案時，CBR過程根據(jù)問題案例和歷史案例故障特征的差異性，根據(jù)案例搜索策略得出故障發(fā)生的機(jī)理。融合CBR和RBR集成的推理方式增強(qiáng)了故障診斷系統(tǒng)的可靠性，提高了診斷效率。

4 結(jié)論

為解決汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷問題，提出的RBR與CBR集成的汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷專家系統(tǒng)，不僅克服了各自推理方式的局限性，在探討具體的推理過程中能夠充分利用歷史故障信息。

通過實例驗證，提出基于置信度的規(guī)則推理方法和案例搜索策略在對汽輪發(fā)電機(jī)組故障問題的處理方式上具有高效性與準(zhǔn)確性，通過Visual Studio 2010的Windows窗體應(yīng)用程序設(shè)計該專家系統(tǒng)界面具有易操作性。

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