机组群监测技术及其系统研究

论文摘要

随着现代企业自动化程度的不断提高,企业生产也由单一机组逐步发展成为机组群联合生产模式,机组群发生故障的可能性也日趋增大。状态监测和故障诊断是保障企业安全高效运行和防止设备事故的有效技术手段。本文从提高群监测与诊断系统的柔性化和智能化入手,提出了一种机组群监测与故障诊断系统解决方案,结合企业的实际需求,设计开发了机组群监测与故障诊断系统。主要研究工作有:1、研究了机组群监测与故障诊断技术的发展趋势及其所面临的挑战,分析了状态监测与故障诊断常用的方法,设计了机组群监测组态系统结构。2、研究了基于人工免疫系统(AIS)的机组状态评估问题,采用改进的否定算法建立了机组状态评估响应模型,对建立模型涉及到的相关算法和参数确定方法进行了研究及局部改进,并通过试验证明了模型的有效性。设计并开发了基于AIS的状态评估原型系统,测试结果表明选择合适的参数能使模型具有良好的异常监测能力,在设备状态监测领域具有良好的应用前景。3、研究了提高群监测系统柔性和开放性的方法,借助组件技术和面向对象技术,开发了组态化的群监测系统平台。监测系统采用以数据为中心的结构模型,提高了系统的灵活性和可重用性;使用SQL 2005数据库管理组态数据和历史数据,保证了数据的完整性和一致性;采用Datasocket通讯服务组件进行数据通讯,提高了数据传输的安全性和可靠性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本文研究背景
• 1.1.1 设备状态监测与诊断技术研究现状
• 1.1.2 设备状态监测与诊断技术所面临的挑战
• 1.1.3 群监测模式的提出
• 1.1.4 群监测系统研究内容
• 1.2 本文研究的意义和目的
• 1.2.1 研究意义
• 1.2.2 研究目的
• 1.3 本文研究内容和整体框架
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 整体框架
• 1.4 小结
• 第2章 机组群监测系统结构与故障诊断技术
• 2.1 引言
• 2.2 机组故障诊断技术
• 2.2.1 状态监测量的选取
• 2.2.2 机组故障机理分析
• 2.2.3 机组故障诊断分析方法
• 2.3 群监测系统结构设计
• 2.3.1 监测系统硬件构成
• 2.3.2 监测系统软件结构
• 2.4 小结
• 第3章 基于免疫机理的状态评估方法研究
• 3.1 引言
• 3.2 人工免疫系统原理
• 3.2.1 人工免疫系统生物学机理
• 3.2.2 人工免疫系统的仿生原理
• 3.3 基本人工免疫算法
• 3.3.1 克隆选择算法
• 3.3.2 肯定选择算法
• 3.3.3 否定选择算法
• 3.4 基于否定选择算法的机组在线状态评估模型
• 3.4.1 模型基本思想
• 3.4.2 评估模型系统结构
• 3.4.3 设备状态评估知识表示
• 3.4.4 检测器生成算法
• 3.4.5 模型应用
• 3.5 小结
• 第4章 基于组态思想的群监测系统设计
• 4.1 引言
• 4.2 群监测组态系统相关技术分析
• 4.2.1 软件组态方式
• 4.2.2 虚拟仪器技术
• 4.2.3 面向对象技术
• 4.2.4 组件技术
• 4.3 群监测组态平台设计
• 4.3.1 组态平台结构
• 4.3.2 组态系统数据流
• 4.3.3 数据采集系统设计
• 4.3.4 实时数据系统设计
• 4.3.5 系统数据库设计
• 4.4 群监测组态平台运行
• 4.4.1 监测系统设计
• 4.4.2 监测系统运行
• 4.5 小结
• 第5章 机组群监测系统实现
• 5.1 引言
• 5.2 监测对象及开发平台选择
• 5.2.1 监测对象
• 5.2.2 开发平台选择
• 5.3 群监测系统的物理模型
• 5.3.1 系统组件图
• 5.3.2 系统配置图
• 5.4 群监测系统软件实现
• 5.4.1 机组组态运行子系统
• 5.4.2 机组诊断分析系统
• 5.4 小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读硕士学位期间参加的研究项目