一種基于語義的生產(chǎn)線設(shè)備故障診斷系統(tǒng)及方法
專利匯可以提供一種基于語義的生產(chǎn)線設(shè)備故障診斷系統(tǒng)及方法專利檢索，專利查詢，專利分析的服務(wù)。并且本 發(fā)明 請(qǐng)求 保護(hù)一種基于語義的生產(chǎn)線設(shè)備故障診斷系統(tǒng)及方法，包括，原始信息層，語義層，服務(wù)層和應(yīng)用層。使用語義本體技術(shù)對(duì)原始故障信息進(jìn)行語義化描述。即使用類和屬性進(jìn)行形式化規(guī)范說明。然后在此 基礎(chǔ) 上利用推理技術(shù)進(jìn)行故障診斷。所述原始信息層通過搜集和調(diào)研各種資料、經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)等等對(duì)原始故障信息進(jìn)行收集。所述語義層即是構(gòu)建故障診斷 知識(shí)庫 和模糊推理系統(tǒng)。其中故障診斷知識(shí)庫是構(gòu)建故障本體知識(shí)庫和規(guī)則庫。所述服務(wù)層即包括查詢服務(wù)和知識(shí)庫管理服務(wù)。所述應(yīng)用層包括用戶登錄管理模 塊 ，知識(shí)庫管理模塊，故障診斷模塊，維修方案模塊。本發(fā)明可以有效檢查生產(chǎn)線設(shè)備故障產(chǎn)生的原因，從而減少因?yàn)樯a(chǎn)線設(shè)備故障導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間。，下面是一種基于語義的生產(chǎn)線設(shè)備故障診斷系統(tǒng)及方法專利的具體信息內(nèi)容。
1.一種基于語義的生產(chǎn)線設(shè)備故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，包括：
數(shù)據(jù)源層：用于獲取生產(chǎn)線設(shè)備故障的原始信息，包括獲取故障現(xiàn)象、故障原因、維修方案在內(nèi)的原始信息以及原始信息之間所對(duì)應(yīng)的關(guān)系；
語義層：包括故障診斷知識(shí)庫和模糊推理系統(tǒng)，故障診斷知識(shí)庫包括本體庫和規(guī)則庫，本體庫存放生產(chǎn)線設(shè)備故障相關(guān)的本體模型和語義數(shù)據(jù)，規(guī)則庫用于存放生產(chǎn)線設(shè)備故障現(xiàn)象、故障原因以及維修方法所需推理的相關(guān)規(guī)則，模糊推理系統(tǒng)用于不確定性的故障現(xiàn)象與故障原因的推理,根據(jù)獲取到的故障現(xiàn)象、故障原因、故障源、維修方案在內(nèi)的原始信息，在TopBraidComposer本體編輯器下構(gòu)建本體模型，然后在利用邏輯規(guī)則語言Prolog編輯故障原因與故障現(xiàn)象之間的推理規(guī)則，把故障原因、故障現(xiàn)象、故障源、維修方案本體模型以及推理規(guī)則存儲(chǔ)在語義圖形數(shù)據(jù)庫；
服務(wù)層：包括查詢服務(wù)模塊和知識(shí)庫管理服務(wù)模塊，其中查詢服務(wù)是對(duì)來自應(yīng)用層的故障診斷和維修方法的請(qǐng)求進(jìn)行web封裝，供應(yīng)用層調(diào)用；知識(shí)庫管理服務(wù)模塊用于生產(chǎn)線設(shè)備故障本體庫和規(guī)則庫的管理；
應(yīng)用層：包括用戶登錄管理模塊，知識(shí)庫管理模塊，故障診斷模塊，維修方案模塊，所述用戶登錄管理模塊用于人員的注冊(cè)和管理；所述知識(shí)庫管理模塊用于對(duì)故障診斷知識(shí)庫的增加、刪除或者修改；所述故障診斷模塊用于對(duì)生產(chǎn)線設(shè)備故障進(jìn)行診斷；所述維修方案用于查詢故障現(xiàn)象所對(duì)應(yīng)的故障維修方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于語義的生產(chǎn)線設(shè)備故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述故障診斷模塊中，對(duì)于故障診斷能進(jìn)行精確推理的實(shí)行精確推理，不能精確推理的則進(jìn)行模糊推理，最后輸出由隸屬度大小排序的故障原因集合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于語義的生產(chǎn)線設(shè)備故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述模糊推理系統(tǒng)包括信息模糊化、模糊推理、去模糊化三個(gè)過程，其中信息模糊化是系統(tǒng)輸入進(jìn)行模糊化預(yù)處理，將真實(shí)的確定量輸入轉(zhuǎn)化為模糊輸入，由模糊語言變量及其相應(yīng)的隸屬度表示的模糊集合，對(duì)輸入的信息利用三角形隸屬度函數(shù)進(jìn)行模糊化處理，得到模糊特征向量，模糊推理機(jī)是模糊推理系統(tǒng)的核心，其作用是根據(jù)模糊邏輯的運(yùn)算規(guī)則，把模糊規(guī)則庫中的“IF.…THEN.…”型模糊規(guī)則轉(zhuǎn)換成從x1×x2×x3×…×xn上的模糊集到Y(jié)上的模糊的映射關(guān)系，即根據(jù)接收到的包括故障征兆在內(nèi)的模糊輸入信息x＝(x1,x2,…xn)，和模糊規(guī)則庫中現(xiàn)有的包括故障推理規(guī)則在內(nèi)的規(guī)則，產(chǎn)生相應(yīng)的包括故障原因在內(nèi)的模糊輸出變量Y；去模糊化是把得到的模糊輸出變量Y反模糊化，變?yōu)榫_的輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于語義的生產(chǎn)線設(shè)備故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述故障診斷模塊的關(guān)鍵是構(gòu)建故障矩陣R，故障矩陣R是故障現(xiàn)象和故障原因之間的模糊關(guān)系，然后根據(jù)模糊產(chǎn)生式規(guī)則結(jié)合隸屬函數(shù)建立模糊關(guān)系矩陣，其中rij代表某種故障現(xiàn)象對(duì)應(yīng)故障原因的隸屬度，m代表故障現(xiàn)象個(gè)數(shù)，n代表故障原因個(gè)數(shù)；
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的一種基于語義的生產(chǎn)線設(shè)備故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述故障原因、故障現(xiàn)象、故障源、維修方案本體模型分為以下幾個(gè)部分：
(1)故障現(xiàn)象包括滑環(huán)故障，定子故障，滑動(dòng)軸承故障,AGV故障,四軸機(jī)器人在內(nèi)的故障，其中定子故障包括定子異響，定子轉(zhuǎn)動(dòng)，軸承故障包括軸承發(fā)熱，軸承腐蝕、軸承磨損；
(2)故障原因包括軸承間隙過小，軸承負(fù)載過大、軸承潤滑不及時(shí)、齒輪磨損、冷卻不及時(shí)在內(nèi)的原因；
(3)故障源包括定子，軸承、離心泵、電機(jī)設(shè)備在內(nèi)的故障源，所述定子包括定子繞組、定子鐵心、機(jī)殼；
(4)維修方案包括更換定子繞組，減小負(fù)載，加潤滑油更換齒輪在內(nèi)的方案。
6.一種基于權(quán)利要求1-4之一所述系統(tǒng)的設(shè)備故障診斷方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)首先輸入故障征兆信息；
(2)判斷能否進(jìn)行精確推理，如果可以進(jìn)行精確推理，則輸出故障原因，如果不能進(jìn)行精確推理，則進(jìn)入步驟(3)；
(3)對(duì)輸入的故障征兆信息模糊化，得到模糊向量，啟動(dòng)故障矩陣R，獲得模糊輸出向量，然后進(jìn)行去模糊化；
(4)判斷輸出的結(jié)果是否為多個(gè)，如果只有一個(gè)結(jié)果則直接輸出故障因，如果結(jié)果為多個(gè)，則對(duì)結(jié)果進(jìn)行整理，最后輸出由隸屬度大小排序的故障原因。
一種基于語義的生產(chǎn)線設(shè)備故障診斷系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
背景技術(shù)
發(fā)明內(nèi)容
具體實(shí)施方式
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