基于专家系统开发工具的汽轮机振动故障多征兆模糊诊断方法 multiple-symptom fuzzy fault diagnosis for steam turbine vibration based on clips.pdfVIP

J41tll4J 中国电力 V01．41．№．4 2008年4月 POWER ELECTRIC Apr．20∞ 基挚誊蒙黍绣露感呈其酶浑藉槐振动 故障萝徭黪楱瓣渗瞬秀瓣 王正英1，王太勇l，胥永t习,J2，李强t (1．天津大学机械工程学院，天津300072；2．北京工业大学机电学院北京市先进制造技术重点实验室，北京100022) 摘耍：提出一种基于专家系统开发工具(CLIPS)的汽轮机振动故障多征兆模糊诊断方法。研究了多征兆模 糊规则的诊断知识表示及规则结论的可信度组合．使用VisualC++和CLIPS开发了火电厂汽轮机振动故障 诊断专家系统。该系统能根据汽轮机振动现象进行故障诊断，先通过频谱振幅信息进行初步诊断，再利用 多征兆自动诊断和人工模糊诊断相结合的方法，选择出现的故障征兆，确定各征兆的发生程度，进一步缩 小故障范围。诊断实例验证了该系统的可靠性。 关键词：汽轮机振动；故障诊断；多征兆；模糊诊断；CLIPS 中图分类号：TK268．I 文献标识码：B 文章编号：1004-9649(2008)04-0067-04 糊数学理论。模糊关系式…： 0引言 U厅冠仉 (1) 式中：玑为故障隶属度矩阵；足为故障隶属度列矩 振动信号的频谱分析在汽轮发电机组的故障诊 阵与征兆隶属度列矩阵间的一个模糊关系转换矩 断中占有重要地位．但由于汽轮发电机组振动情况 阵。即诊断权矩阵，通常将汽轮机故障的频谱特征 的复杂性．有时单靠振动信号难以对机组存在的故 (见表1)作为诊断权矩阵。 障进行准确诊断。如果在诊断中能考虑其他运行参 (2) U．=max(肛(，，1)，p(弛)，··弘(靠)) 数如负荷、温度、蒸汽压力、轴心轨迹、机组转速等对 机组振动的影响．将对提高诊断结果的准确性有很 2多征兆模糊诊断知识库 大的好处。本文利用专家系统开发工具(CUPS)开 发了用于汽轮机故障诊断的多征兆模糊诊断专家系 机组故障通常不能通过一种征兆诊断．往往须 统．用户只需在VC++编制的界面上选择出现的故利用多种征兆的组合．多种信息的综合利用对诊断 障征兆。并确定各个征兆的发生程度。专家系统就能 故障非常必要。尽管振动征兆对识别故障类型有重 自动诊断故障发生的原因并给出推理结果。 要作用．但是还有一些故障不能根据振动特征明显 区分开。需要引入其他征兆进行判别。如温度、压力 1模糊关系诊断方法 等参数变化情况及振动信号的各种趋势分析等。尤 其是同频故障的诊断．更需借助于它与各种相关量 在振动故障诊断中．获得的故障信号称为“征 的关系才能作出正确诊断。如转子质量不平衡和旋 兆”，即特征参数，产生这些征兆(特征参数)的原因 转部件脱落具有振动频谱特征。即一倍频振幅偏 (例如转子不平衡、不对中等)称为故障原因，简称故 大、轴心轨迹为椭圆。但转子质量不平衡时相位稳 障。模糊故障诊断方法就是根据某些特征参数的隶 定，而转子部件脱落时相位突变后稳定。因此，专家 属度来求出各种故障的隶属度。用以表征各种故障 系统推