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航空裝備故障診斷係統
作者/來源:  發布時間:2019-05-10  閱讀次數:14次閱讀

    

航空裝備故障診斷係統

    航空裝備故障診斷係統的基本模塊包括信號提取、信號處理、狀態辨識、監測與診斷決策。由於在各個模塊中所使用的數理方法的不同,因此,形成了形形色色的航空裝備故障診斷係統。

1.監視與故障診斷係統

監視與故障診斷係統是整合了裝備在線監測功能的故障診斷係統,它是故障診斷係統的重要發展方向之一。相比一般的故障診斷係統來說,它有如下優勢:

(1)能了解被監測係統的運行狀態,保證其運行狀態在設計約束之內。通過監測與診斷係統對設備進行連續的監測,可在任何時刻都能很好地了解設備的運行狀態。同時對設備運行的異常,提醒人們及時采取補救措施。

(2)能提供設備狀態的準確描述。為決定設備的維修內容和維修周期提供依據,從而避免為了肉眼檢查而拆卸設備,既保證了機器在滿意狀態下的完整性,又提高了設備的使用效率。

(3)能預報設備故障,防止大型事故的產生。當設備發生故障時,監測與診斷係統可根據預先編製好的程序發出警報,並對不同類型故障的性質和嚴重程度做出相應的判別與診斷,提醒操作人員采取相應的措施,或是對設備實行某種控製,避免或減輕由此引起的損失。

2.智能故障診斷係統

智能故障診斷係統可分為兩大類,一類是在故障診斷過程中采用現代優化算法和智能分析方法的故障診斷係統,它們是通過對故障檢測信號的處理來診斷故障;另一類是基於專家經驗及知識處理的故障診斷專家係統,它模仿了人類專家進行故障診斷的過程,即首先觀察設備的症狀,然後依所觀察到的症狀,利用自己所具有的知識來推斷故障的原因。

智能故障診斷的優越性在於它實現了人機聯合診斷功能,它綜合多個專家的最佳經驗,其功能水平可以達到甚至超過專家,可以實現多故障、多過程、突發性故障的快速分析診斷。如果說傳統診斷係統是由單純的計算機硬件與軟件組成的話,那麽智能故障診斷係統既離不開模擬人腦功能的計算機硬件及軟件,又不排斥人的作用,而是集傳統診斷方法優點和專家經驗於一體。

必須指出,對於一個領域、一類設備非常有效的診斷方法,對於另一個領域、另一類設備則可能完全不適用,這就說明不同診斷領域、不同類型設備所需的診斷理論和方法具有明顯的差異性,這顯然是由於對不同的診斷領域,在智能診斷問題的描述、診斷知識的使用與組織、診斷知識的學習、診斷信息的類型與獲取等諸方麵的不同所引起的。

3.遠程故障診斷係統

遠程故障診斷係統的技術模式有兩種,一種是采用專線連接和電話線連接,它們都是點對點遠程診斷的方法,缺點是資源得不到充分共享,開放性不強,不能多用戶並行診斷;另一類是基於 Internet的遠程診斷係統,也是新一代的遠程診斷係統,它可以將WWW信息檢索技術、數據庫技術和實際工程應用中的故障診斷技術結合起來,以充分發揮它們的組合優勢,具體如下:

(1)提高故障診斷的科學性、共享性和並行性。遠程故障診斷係統提供的集成診斷功能和多專家群體決策環境可以大大提高航空裝備故障診斷的高效性、準確性、科學性、共享性和並行性。

(2)提高故障診斷的敏捷性。建立本地診斷和遠程診斷相結合的自動化、智能化和集成化的故障診斷平台,采用人工智能、虛擬現實、係統仿真等技術對各種航空裝備信息資源進行有效整合,提高故障診斷的敏捷性。

(3)有效降低故障診斷費用。遠程故障診斷係統可以最大限度地共享故障診斷的各種資源,包括專用裝置、設備、技術專家和技術文獻,有效降低裝備現場故障診斷費用。

4.協同故障診斷係統

協同故障診斷係統是基於協同工作理論的故障診斷係統,航空裝備的故障診斷是一個複雜的問題求解過程,許多故障的辨識僅依靠單一專家是無法完成的,因此,就需要研究協同問題求解的方法。

協同故障診斷是指分布在多個地理位置上的、平等的、鬆散耦合的多個故障診斷知識源互相協作,共同解決同一問題的一種問題求解方法。協同有兩種方式任務共享和結果共享。任務共享是指分布在不同地理位置的多個故障診斷知識源,通過執行分配給它們的診斷子任務而共同分擔診斷任務;結果共享則指多個知識源通過共享部分診斷結果而完成整個診斷問題的求解。

基於協同問題求解的協同故障診斷係統突破了傳統故障診斷的框架,給故障問題的求解注入了新的活力,它可以有效整合分布式智能、專家係統、遠程故障診斷等各方麵的技術,必將成為航空裝備故障診斷係統新的發展方向之一。


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