在全国许多城市轨道交通建设的蓬勃发展中,盾构挖掘机作为当前隧道施工的主要设备起着越来越重要的作用。由于盾构机是集机、电、液为一体的大型复杂设备,因而及时的分析设备故障产生的原因和正确预报设备潜在的故障信息,从而减少工作过程中因故障而停机的时间,这将会给现代化建设带来明显的经济效益。文章通过对盾构机故障发生机理的深入研究,广泛收集了故障处理的知识和经验;并结合以知识为基础的常见故障诊断方法,运用专家系统进行盾构故障的智能诊断工作,分析盾构机诊断问题的特点,提出系统的总体方案。本文针对盾构机故障的模糊性特点设计了基于综合动、静态隶属度运算的模糊识别法;针对偶然性和耦合性特点设计了基于贝叶斯原理的概率统计识别法;同时考虑到盾构机状态监测系统所采集的信息是以时间序列数据的形式记录在数据库中的,因此本文引入了时间序列相似性比较的方法,以此实现盾构机故障的预测问题。论文在研究了上述一系列关键性问题的基础上,以软件工程理论为指导,运用面向对象的程序设计方法和多种数据访问技术,开发了一套以专家系统为基础的盾构机故障诊断系统,该系统具备了模糊推理诊断功能、概率推理诊断功能、实时在线诊断功能,以及设备的状态监测功能。