焦炉四大车系统专家故障分析方法与实现

摘要

焦炉四大车是焦炉生产的主要设备，焦炉四大车操作自动化系统的开发是目前国内焦化行业的一个热点。但是焦炉环境复杂，焦炉设备，尤其是电气设备和机械设备，可靠性都比较低。同时，四大车系统结构比较复杂，安装位置分散，对其故障检测和设备维护是一个难题。
　　本文首先对传统故障树分析法和模糊故障树分析法进行理论学习研究。通过实践中对四大车结构和主要故障信息把握的基础上，考虑到四大车各分系统结构上相似，重点对推焦车系统进行具体分析。应用传统故障树分析法建立以“推焦车操作自动化系统工作不正常”为顶事件的故障树，并对其进行简化和定性分析。
　　因为四大车系统设备失效概率量化分析困难很大，很难用概率统计理论对部件及系统可靠性进行精确的定量分析。所以本文引入模糊理论，用模糊算子对故障树底事件进行定量分析。使用一种事件发生概率的评价方法——层次分析法，评价分析事件发生概率。利用焦炉专家知识，分析各专家权重，建立专家评价体系，得出基于设备寿命的各底事件的隶属度函数。计算出顶事件的失效概率及最小割集的重要度，分析系统薄弱环节和重要环节，并对系统改进设计提供建议。
　　最后将故障树分析法与基于规则的专家系统相结合，建立知识模型，以delphi7.0为编程语言，开发具有友好的人机界面和解释功能的专家故障诊断系统。建立大车设备历史运行记录数据库，利用数据库初步分析故障模式和给出诊断报告。再利用专家故障分析，寻找可能的故障源或将故障模式规划在一个比较小的范围内，为设备检修和维护提供重要参考。同时，基于对设备故障诊断信息的综合记录，为系统的改进设计提供具体依据。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 现代设备故障诊断综述

1．2 故障树分析法的研究意义

1．3 故障树分析法综述

1．3．1 故障树分析技术特点

1．3．2 传统故障树分析法

1．3．3 模糊故障树分析法

1．4 课题研究背景及意义

1．5 本文主要研究内容

第二章 传统故障树分析法

2．1 故障树分析法基础知识

2．1．1 可靠性相关定义

2．1．2 故障树中常用事件

2．1．3 故障树中常用事件符号

2．1．4 故障树中常用逻辑门符号

2．1．5 常用概率分布函数

2．2 故障树分析法步骤

2．3 建造故障树

2．4 故障树的结构函数

2．4．1 结构函数

2．4．2 常用结构函数

2．4．3 相干结构函数

2．5 故障树定性分析

2．5．1 故障树简化原则

2．5．2 割集和最小割集

2．6 故障树定量分析

2．6．1 顶事件发生概率的计算

2．6．2 重要度分析

2．7 本章小结

第三章 模糊故障树分析法

3．1 模糊的概念

3．1．1 随机性和模糊性

3．1．2 故障树分析中存在的模糊不确定l生

3．2 模糊数学理论

3．2．1 模糊集合的基本概念

3．2．2 λ截集

3．2．3 模糊函数及运算

3．3 顶事件可能性分布的计算

3．4 模糊重要度

3．4．1 对传统重要度的推广思路

3．4．2 模糊重要度

3．5 本章小结

第四章 四大车系统故障树分析

4．1 焦炉四大车系统综述

4．1．1 焦炉四大车技术

4．1．2 焦炉四大车操作自动化系统在应用中出现的问题

4．1．3 焦炉四大车操作自动化系统的组成

4．2 系统分析、建树原则和边界分析

4．2．1 推焦车操作自动化系统构成

4．2．2 故障模式分析

4．3 建造故障树

4．4 定性分析

4．4．1 最小割集求解

4．4．2 故障树简化

4．5 定量分析

4．5．1 数据源分析

4．5．2 层次分析法

4．5．3 AHP法在推焦车故障树定量分析中的应用

4．5．4 底事件模糊概率的专家判断

4．5．5 部件重要度的计算

4．6 数据来源的重要说明

4．7 设备维护和改进设计的建议、意见

4．8 本章小结

第五章 四大车系统专家诊断的实现

5．1 专家系统故障诊断简介

5．2 专家故障诊断实现工具

5．3 基于历史数据库的初步故障诊断

5．3．1 基于数据库的初步故障诊断实现过程

5．4 专家故障诊断的实现

5．4．1 故障树分析与专家系统的联系

5．4．2 专家诊断过程

5．5 本章小结

结论和展望

参考文献

致谢

附录