论文部分内容阅读
【摘 要】以QD32T通用桥门式起重机起升机构无法动作这一故障为顶事件，建立了QD32T以下通用桥门式起重机无法正常起吊的故障树，通过对电气控制系统，安全保护系统，机械传动系统等3个能引起起重机故障的方面进行定性与定量分析.应用表明，故障树分析法应用于QD32T通用桥门式起重机是可行的，反应灵敏，可快速检测出故障的部位，为工程的进度和质量提供了有力的保证。
【关键字】起重机；故障诊断；故障树诊断
前言
通用桥式起重机是现代工业生产和起重运输的重要设备。在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头等场所中均得到广泛的使用。但由于起重机工作环境一般比较恶劣，灰尘、电磁干扰、冲击振动等因素都很容易引发故障，传统的人工或半自动化故障诊断方法已经落后，严重影响起重机的使用功能和寿命。
国内外对工程机械故障诊断系统进行了大量的研究，如模糊诊断、专家系统、人工神经网络等，虽然故障诊断技术逐步向智能化方向发展，但该类方法和理论仍停留在理论研究中，还未广泛应用于工程实际故障诊断中去。而故障树分析法具有图文兼备、表达清晰、简明直观、可读性好等特点，本文基于故障诊断树方法，通过将传统的专家经验与计算机技术、数据管理、通信技术相结合，在起重机控制系统改造中运用中效果明显。
1.故障树诊断分析法
故障树分析法（Fault Tree Analysis）FTA，它采用逻辑方法，将事故因果关系形象的描述为一种有方向的“树”，它把系统最不希望发生的事件作为故障树的顶事件，作为分析起点，引发该顶事件故障的直接原因作为底事件，反映顶事件和底事件之间因果关系的是中间事件。导致事故原因的事件按因果、逻辑关系逐层罗列，以“树”的方式表示出来，构成一种逻辑模型。对事件发生的可能途径、每种途径的概率进行定性、定量分析，找出事故发生的各种可能原因及相应的发生概率。
1.1故障树的知识表示
2.故障树的建立
以QD32T通用桥门式起重机为例，它的故障诊断系统包括知识库、知识获取模块、知识解释模块、知识推理模块和人机交互模块五个部分，如图2所示：
2.1知识库的构建
2.2解释模块的建立
预先根据起重机的运行和控制特点，分析其可能产生的各种故障类型、故障现象，将其产生原因、解决办法和防止措施以文本形式预先存入数据库。当推理机推理出结论时，调用知识库中相应的信息，将预先编辑的故障原因及防护、维修措施呈现给用户。
2.3推理模块的建立
由图3可以看出起升机构可能出现的故障种类繁多，但是其基本故障可以分成三大部分，这样就可以实现快速寻找故障，深度优先搜索。QD32T及以下通用桥门式起重机起升故障一般较为确定，通过建立丰富的知识库资源，尽可能完整的预先编制所有的故障信息。
3.应用软件设计
利用软件中的故障统计功能，计算出各故障原因以往发生的次数和具体时间，按其概率大小排列，在最初启动系统时，按司机和维修人员的经验 （专家知识库） 预先构成的排列进行搜索，如果这个排列无变化，则按此排列进行搜索； 如果故障原因发生变化时，根据故障发生的概率变化，即当故障原因明确并且该故障原因发生的次数达到一定值时，就将该目标规则在搜索的顺序中前移，目标规则自动重新排列，这样就形成了一个动态的规则，软件设计流程如图 4所示。
4.结论
本文以QD32T通用桥门式起重机起升机构不能动作为模型，建立了基于故障树分析法的起重机故障诊断系统，并利用故障发生的概率进行故障的智能搜索，形成了一个动态的规则库，减少搜索步数，可更加准确地定位或大致定位系统的故障发生部位，取得了较好的效果，节省了诊断时间，减少了不必要的拆卸，具有很好的经济价值和应用价值。
【关键字】起重机；故障诊断；故障树诊断
前言
通用桥式起重机是现代工业生产和起重运输的重要设备。在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头等场所中均得到广泛的使用。但由于起重机工作环境一般比较恶劣，灰尘、电磁干扰、冲击振动等因素都很容易引发故障，传统的人工或半自动化故障诊断方法已经落后，严重影响起重机的使用功能和寿命。
国内外对工程机械故障诊断系统进行了大量的研究，如模糊诊断、专家系统、人工神经网络等，虽然故障诊断技术逐步向智能化方向发展，但该类方法和理论仍停留在理论研究中，还未广泛应用于工程实际故障诊断中去。而故障树分析法具有图文兼备、表达清晰、简明直观、可读性好等特点，本文基于故障诊断树方法，通过将传统的专家经验与计算机技术、数据管理、通信技术相结合，在起重机控制系统改造中运用中效果明显。
1.故障树诊断分析法
故障树分析法（Fault Tree Analysis）FTA，它采用逻辑方法，将事故因果关系形象的描述为一种有方向的“树”，它把系统最不希望发生的事件作为故障树的顶事件，作为分析起点，引发该顶事件故障的直接原因作为底事件，反映顶事件和底事件之间因果关系的是中间事件。导致事故原因的事件按因果、逻辑关系逐层罗列，以“树”的方式表示出来，构成一种逻辑模型。对事件发生的可能途径、每种途径的概率进行定性、定量分析，找出事故发生的各种可能原因及相应的发生概率。
1.1故障树的知识表示
2.故障树的建立
以QD32T通用桥门式起重机为例，它的故障诊断系统包括知识库、知识获取模块、知识解释模块、知识推理模块和人机交互模块五个部分，如图2所示：
2.1知识库的构建
2.2解释模块的建立
预先根据起重机的运行和控制特点，分析其可能产生的各种故障类型、故障现象，将其产生原因、解决办法和防止措施以文本形式预先存入数据库。当推理机推理出结论时，调用知识库中相应的信息，将预先编辑的故障原因及防护、维修措施呈现给用户。
2.3推理模块的建立
由图3可以看出起升机构可能出现的故障种类繁多，但是其基本故障可以分成三大部分，这样就可以实现快速寻找故障，深度优先搜索。QD32T及以下通用桥门式起重机起升故障一般较为确定，通过建立丰富的知识库资源，尽可能完整的预先编制所有的故障信息。
3.应用软件设计
利用软件中的故障统计功能，计算出各故障原因以往发生的次数和具体时间，按其概率大小排列，在最初启动系统时，按司机和维修人员的经验 （专家知识库） 预先构成的排列进行搜索，如果这个排列无变化，则按此排列进行搜索； 如果故障原因发生变化时，根据故障发生的概率变化，即当故障原因明确并且该故障原因发生的次数达到一定值时，就将该目标规则在搜索的顺序中前移，目标规则自动重新排列，这样就形成了一个动态的规则，软件设计流程如图 4所示。
4.结论
本文以QD32T通用桥门式起重机起升机构不能动作为模型，建立了基于故障树分析法的起重机故障诊断系统，并利用故障发生的概率进行故障的智能搜索，形成了一个动态的规则库，减少搜索步数，可更加准确地定位或大致定位系统的故障发生部位，取得了较好的效果，节省了诊断时间，减少了不必要的拆卸，具有很好的经济价值和应用价值。