基于Web的矿井局部通风故障诊断专家系统

论文摘要

矿井局部通风系统故障是导致掘进工作面较易发生瓦斯爆炸事故的主要原因之一。矿井局部通风系统包含了多个组成部分,涉及的故障原因和种类较多。工作人员由于缺乏可以依赖的故障诊断信息,无法及时地对所发生的故障进行准确和快速地分析判断,延长了停风时间,从而带来了瓦斯爆炸事故的隐患。因此,本文提出对基于Web的矿井局部通风故障诊断专家系统进行研究和开发,完成主要研究内容如下:(1)对矿井局部通风系统各组成单元故障信息进行分析,建立系统故障诊断模型树,并对故障历史实例进行收集,利用项目已开发故障诊断规则获取软件对故障诊断决策数据库进行数据挖掘,获取故障诊断规则和故障诊断事例。(2)对专家系统总体结构、知识库结构和知识表达及推理机制等技术进行分析,并采用SQL 2000语言建立了故障诊断事例库、故障诊断规则库。(3)对系统实现关键技术进行了研究,确定了采用JSP(JavaServer Pages)和Java技术方案完成对矿井局部通风故障诊断系统的网络化,采用JESS(Java Expert System Shell)与Java语言完成对矿井局部通风故障诊断专家系统的集成开发,采用JDBC(Java Data Base Connectivity)连接SQL 2000数据库,并完成与LabView网络接口。(4)采用面向对象技术对原型系统进行过程建模,采用Java语言、JSP技术、SQL 2000数据库、JESS对系统原型软件进行开发和实际应用示范验证。论文把计算机网络技术和专家系统理论应用到矿井局部通风故障诊断领域中,为矿井局部通风故障诊断提供一套基于Web的专家支持系统,这在矿井局部通风安全管理领域是一次新的尝试和探索,可以协助煤矿技术人员进行快速、准确故障诊断,对减少瓦斯爆炸事故发生以及提高煤矿通风安全具有积极意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 课题关键技术国内外现状
• 1.3 课题的研究内容及研究方法
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究方法及技术路线
• 2 矿井局部通风系统故障分析
• 2.1 故障诊断概述
• 2.2 矿井局部通风系统结构组成
• 2.3 矿井局部通风系统故障分析
• 2.3.1 系统故障数据的特点
• 2.3.2 高压供电系统故障分析
• 2.3.3 低压供电系统故障分析
• 2.3.4 机械系统故障分析
• 2.4 系统故障模型树的建立
• 2.5 设备系统维护建议
• 2.6 本章小结
• 3 基于WEB 矿井局部通风故障诊断专家系统设计
• 3.1 系统的需求分析
• 3.2 基于WEB 的专家系统组成
• 3.3 系统总体框架
• 3.4 系统主要功能模块
• 3.5 故障诊断系统的推理机制
• 3.5.1 推理方式
• 3.5.2 推理控制策略
• 3.5.3 故障诊断模型的建立
• 3.6 本章小结
• 4 矿井局部通风故障诊断知识库的建立
• 4.1 故障诊断知识的表示与组成功能
• 4.1.1 知识的表示
• 4.1.2 知识库的基本组成与功能
• 4.2 故障诊断知识库的建立
• 4.2.1 故障诊断数据收集及分析
• 4.2.2 故障诊断事例库的建立
• 4.2.3 故障诊断规则库的建立
• 4.3 本章小结
• 5 基于WEB 的矿井局部通风故障诊断专家系统关键技术
• 5.1 WEB 应用
• 5.1.1 Web 开发技术选择
• 5.1.2 Servlet 介绍
• 5.2 JESS
• 5.2.1 JESS 的基本组成与知识表示
• 5.2.2 JESS 的推理机制
• 5.2.3 JESS 开发专家系统
• 5.3 JAVA 程序中集成JESS
• 5.4 JESS 在故障诊断中的应用
• 5.5 故障诊断数据库连接
• 5.6 虚拟仪器LABVIEW 网络接口的实现
• 5.7 本章小结
• 6 基于WEB 矿井局部通风故障诊断专家系统实现
• 6.1 语言与平台的选取
• 6.2 系统软件开发及验证
• 6.2.1 故障诊断知识子系统模块
• 6.2.2 故障诊断系统
• 6.2.3 故障诊断专家系统验证
• 6.2.4 在线应答系统和离线留言模块
• 6.2.5 打印模块
• 6.3 本章小结
• 7 结论
• 7.1 论文的工作总结
• 7.2 未来工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间所发表的论文