Разработка нечеткой экспертной системы диагностики и мониторинга состояния оборудования : на примере глиноземного производства БАЗ-СУАЛ

• Автор: Харисов, Азамат Робертович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 144 с. : ил.

Введение.

1 Аналитический обзор литературных источников о диагностике состояния оборудования

1.1 Обзор стратегий обеспечения эксплуатационной надежности технологического

оборудования

1.2 Обзор методов, диаграмм и технологий диагностики и мониторинга состояния

оборудования

1.2.1 Обзор методов неразрушающего контроля.

1.2.2 Обзор технологий диагностики

1.2.3 Обзор диаграмм событийсостояний

1.2.4 Обзор технологий мониторинга

1.3 Обзор отечественных приборов виброконтроля и сравнение приборов для

вибродиагностики
1.3.1 Сравнение параметров виброметров
1.3.2 Сравнение параметров анализаторов вибросигналов.
1.4 Системы распознавания неисправностей. Экспертные системы диагностики
1.4.1 Детерминированные, стохастические и нечткие экспертные системы.
1.4.2 Экспертные системы закрытого и открытого типа. Их преимущества и
недостатки
1.5 Обзор отечественных программных продуктов, реализующих экспертные системы.
1.5.1 Экспертная система диагностики фирмы ВАСТ.
1.5.2 Экспертная система диагностики фирмы ДИАМЕХ.
1.5.3 Экспертная система диагностики фирмы ИНКОТЕС
1.6 Выводы по Главе 1.
2 Диагностика оборудования с использованием нечтких экспертных систем технической
диагностики и мониторинга.
2.1 Методология нечетких экспертных систем
2.2 Метод создания нечетких экспертных систем технической диагностики и
мониторинга.
2.3 Рациональный выбор компонентов оборудования. Информационнодиагностические
модели некоторых компонентов технологического оборудования БАЗСУАЛ.
2.4 Выбор методов неразрушающего контроля, выбор лингвистической переменной.
2.5 Нечеткая диаграмма событий состояний технологического оборудования.
2.6 Вербальная, концептуальная и математические модели нечеткой экспертной системы
2.7 Решатель, объяснитель и интеллектуальный интерфейс НЭС
2.8 Состав информационнодиагностических моделей АНК
2.9 Выводы по Главе 2.
3 Нечеткая экспертная система. Программный комплекс КвиХзр.
3.1 Общие положения.
3.2 Основные функции программного комплекса КвиХар
3.3 Структура программного комплекса КвиХар.
3.4 Ввод информации КвиХар I
3.5 Описание базы знаний ПК КвиХар
3.5.1 База знаний .
3.5.2 Редактор базы знаний i.
3.6 Вывод информации КвиХар .
3.6.1 База диагностических данных
3.6.2 Вывод информации КвиХар .
3.7 Функционирование НЭС КвиХар
3.8 Выводы по Главе
4 Практика использования и эффективность НЭСТДМ.
4.1 Проект создание ПАСТДМ БАЗСУА1. Технологии мониторинга, диагностики, генезиса
и прогноза состояния оборудования БАЗСУАЛ. Организационная структура ПАСТДМ
4.1.1 Назначение, цель и задачи создания ПАСТДМ ОТО
4.1.2 Выделение АНК для ПАСТДМ БАЗСУАЛ
4.1.3 Структура ПАСТДМ ОТО БАЗСУАЛ
4.1.4 Информационное обеспечение.
4.1.5 Описание работы ПАСТДМ БАЗСУАЛ
4.2 Оценка эффективности ПАСТДМ БАЗСУАЛ.
4.3 Внедрение КП КвиХар в учебный курс Информационноизмерительные системы
4.3.1 Назначение, цель и задачи создания УСТДМ МД
4.3.2 Структура УСТДМ МД.
4.3.3 Описание работы УСТДМ МД.
4.4 Выводы по Главе
Заключение.
Библиографический список
Приложение Акты внедрения и свидетельства.
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
лмс Агрегаты, механизмы, системы
АНК Ансамбль низконадежных компонентов
АРМ Автоматизированное рабочее место
ЛУП Административно управленческий персонал
БД База данных
БДД База диагностических данных
ВО Вид оборудования
идмг Информационнодиагностическая модель генезиса
идмд Информационнодиагностическая модель диагноза
идмо Информационнодиагностическая модель объекта
ИДМПр Информационнодиагностическая модель прогноза
ИДС Информационнодиагностическая сеть
иис Интегрированная информационная система
КР Капитальный ремонт
лп Лингвистическая переменная
МИК Методы неразрушающего контроля
НПУ Нечеткий предельный уровень
нэс Нечеткая экспертная система
ото Основное технологическое оборудование
ПАСТДМ Переносная автоматизированная система технической диагностики и мониторинга
ПК Программный комплекс
ППР Планово предупредительный ремонт
птк рограммнотехнический комплекс
ПУ Предельный уровень
САСТДМ Стационарная автоматизированная система технической диагностики и мониторинга
СБД Сервер баз данных
скдм Система контроля, диагностики и мониторинга
скз Среднеквадратичное значение
сод Система отображения данных
СОИ Сбор и обработка данных
СППР Стратегия ремонтов оборудования по регламенту или стратегия плановопредупредительных ремонтов
СР Средний ремонт
стэоо Стратегия технической эксплуатации оборудования до отказа
СУЭНОФС Стратегия управления эксплуатационной надежностью оборудования по фактическому состоянию
тдм Техническая диагностика и мониторинг
тк Технологический комплекс
то Техобслуживание
то Технологический объект
УВ Уровень вибрации
УСТДМ мд Учебная система технической диагностики и мониторинга макета двигателя
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Личный вклад автора заключается в определении целей и задач исследования, в проведении анализа стратегий и систем управления техническим состоянием оборудования БАЗСУАЛ, в разработке метода создания НЭС ТДМ, построении концептуальных и математических моделей задач оценки технического состояния низконадежного оборудования. Кроме того, автор лично принимал участие в разработке программного комплекса Ку1Хаг, реализующего информационную технологию управления техническим состоянием оборудования но его фактическому состоянию. Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 2 наименования и 5 приложений. Диссертация содержит 4 страницы машинописного текста, включая рисунков и таблиц. Исторически сложилось так, что, сколько времени существует проблема создания эффективною технологического оборудования для производства какойлибо продукции, столько же времени существует, и проблема эффективного поддержания готовности этого оборудования осуществлять свое предназначение. Изначально, о надежности своего оборудования заботились технологи. Позже, в связи с разделением производственных процессов на основные и вспомогательные, появились основные эксплуатационные службы выпуска продукции и специализированные вспомогательные ремонтные службы, главной целью создания которых стало поддержание в исправном состоянии технологического оборудования. При линейноштабной структуре управления предприятием в сфере проведения ремонтов начали создаваться функциональные отделы главных специалистов, основной целью которых стало решение задач анализа состояния оборудования, планирования ремонтов, определения сроков вывода в ремонт или замены оборудования, контроля выполнения ремонтов и координации деятельности основных и вспомогательных служб. На помощь управленцам пришли автоматизированные системы управления различного назначения. Эволюция автоматизированных систем управления ремонтами оборудования АСУРО имеет свою специфику, поскольку такие системы реализуют те или иные стратегии обеспечения эксплуатационной надежности технологического оборудования 1,4,9,,. СУЭНОФС. Первый, второй и третий этапы развития теории надежности г. Четвертый этап развития теории надежности с г. Первые две стратегии СТЭОО и СППР в большинстве случаев связаны с разбором разрушением оборудования, а третья стратегий СУЭНОФС требует для реализации применения методов неразрушающего контроля. Одним из наиболее важных направлений исследования современной теории надежности является разработка методов выбора информативных диагностических параметров и методов неразрушающего контроля. Длительное наблюдение диагностических параметров позволяет по их тренду проследить генезис этих парамегров и, что наиболее важно, построить прогноз отказов, повреждений или разрушений какихлибо компонентов или исчерпание установленного ресурса оборудования в целом. Еще одним важным направлением современного этапа развития теории надежности является разработка методов формализации контролируемых объектов и моделирования архитектуры и информационных технологий систем диагностики и мониторинга технического состояния контролируемого оборудования. Конечной целью этого направления является построение адекватной диагностической модели контролируемого объекта и имитационных моделей деградации оборудования для последующего диагноза, распознавания неисправностей, генезиса и прогноза состояния этого объекта. Такие модели являются основой функционирования микропроцессорных устройств с цифровой обработкой сигналов. В настоящее время в металлургической промышленности применяются все три выше названные стратегии. Стратегия технической эксплуатации оборудования до отказа применяется для компонентов контролируемого оборудования с большим установленным ресурсом, когда оборудование изнашивается медленно, или с низкой ремонтопригодностью, когда компонент дешевле заменить новым, чем восстанавливать его ресурс 5,1,2. Эта стратегия имеет высокую ресурсную эффективность, но не исключает аварийность, следовательно, может применяться для оборудования, выход из строя которого, НС наносит существенного социального, экологического или экономического ущерба.