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1、基于警用特种装备的智能故障诊断专家系统的设计与实现•年月武警工程学院学报.・第卷第期【军事装备学研究】基于警用特种装备的智能故障诊断专家系统的设计与实现马晓峰武警工程学院装备运输系，陕西西安摘要：智能故障诊断专家系统可用以实现对警用特种装备系统各子系统的状态监测和故障诊断,基于此功能阐述了警用特种装备智能故障诊断专家系统的设计原理,给出了系统的实现方法。通过自适应遗传算法的知识获取机制，介绍了其改进的自适应遗传算法原理,解决了知识获取的问题，实现了警用特种装备的状态监测和智能故障诊断。关键词:警用特种
2、装备;智能故障诊断;专家系统中图分类号：；・文献标识码：文章编号:????,,，:?,???,・：；；采用人工智能技术來建造故障诊断专家系智能故障诊断专家系统结构及功能统,对保证装备安全可靠地运行、提高故障诊断的智能故障诊断专家系统用以实现对警用特种准确性和高效性以及降低维修成本，都具有重大装备系统各子系统如调温子系统、电控子系统的现实意义。木文以十十.为开发平等的状态监测和故障诊断。参照装备系统故障台，为数据库结构形式，诊断要求构造智能诊断系统总体结构模型。图为数据库访问技术，针对警用特种装备如为智
3、能故障诊断专家系统的结构框架。・故障监测模块突击车、防爆球罐车等装备构建了其故障诊断专家系统平台。此专家系统主要由故障监测模故障监测的FI的是在故障发生后，尽可能快块、数据处理模块、知识库模块、诊断推理模块、数地将故障识别出来,并识别导致故障的原因，以便能够采取和应的修复措施。这一阶段，故障监测据库管理模块和人机接口六部分组成。收稿期:？?作者简介：马晓峰一，男，陕西成阳人，警用装备教研室讲师武警工程学院学报措施:故障发生的时间、编号、级别、故障设备、故装备系统障原因、维修措施和诊断方式等。•人机接口
4、数事实库管理据？??一良好的人机接口界面是专家系统程序的基本薑知识库管理要求，用户可以根据自C发生故障的情况方便地系卜？???一统故障记录选择需要的数据库和知识库，启动故障诊断进程,得到诊断结果及其解释信息；同时也可以对原有诊断推理模块的专家知识库进行修止和扩充，使其更加完善和二二二匿二茎一人机接口有效。主要实现技术・知识获取机制图智能故障诊断专家系统结构图知识获取是专家系统设计的“瓶颈”问题。木模块通过与传感器和数据采集器之间进行通信获系统采用的是基于改进遗传算法的机器学习方得各种故障征兆信息和事件
5、报告,其小有些数据法，使基于知识的系统口动地获取知识、总结经叮以直接从知识库中查询到，而有些参数则需要验,从而不断地利用新的数据对知识库进行自学通过计算才能得到。习优化，扩充知识库，完善系统性能诊断系统中・数据处理模块的机器学习策略见图。该模块利用神经网络技术对收集的故障信息进行过滤、分类，再由知识获取技术形成故障记录,一方面解决故障征兆的筛选与数据冗余问题,另一方面也负责解决故障的初步定位问题。最后模块将数据处理结果格式化为专家系统的农达方式。・知识库模块该模块存储某领域专家的专门知识，进行故障诊断
6、所需的设备事实数据如配置数据、性能数据等，推理过程中生成的中间结论、推理结果，可行性操作与故障日志，等。图诊断系统中的机器学习策略•诊断推理及解释模块基于遗传算法的机器学习原理作为一种成熟诊断推理及解释模块是智能诊断专家系统推的优化及控制算法,是一种基木的也是有效的机理的核心，它根据数据处理模块提供的诊断目标器学习方法,它能够从大量无序的示例屮归纳岀和事实数据，利用知识库中的知识对目标进行推其蕴含的一般规则。图为基于遗传算法的机器理，获得诊断结果。目前应用较为广泛的两种推学习原理。理方法分别为正向推理
7、和反向推理。正向推理表现为首先假设故障特征，然后推理出故障名称的过程;反向推理则是首先假设故障名称，然后搜索前提条件是否满足，从而判断假设是否成立。本系统采用正、反向推理相结合的方法进行故障诊断，并将推理过程小生成的新事实存入全局数据库，以供将來诊断使用。•数据库管理模块该模块的主要任务是完成对知识库、事实库和故障日志的管理。木知识库管理系统集成了规则库及其相关概念的添加、编辑、删除、查询、更图基于遗传算法的机器学习原理图新、知识获取功能，同时由后台程序进行一致性检验。故障H志记录了故障事件信息及相应
8、的维修交叉操作和变异操作是遗传操作的核心。马晓峰:基于警用特种装备的智能故障诊断专家系统的设计与实现交叉概率和变异概率是交叉和变异操作整方式对于群体处于进化初期阶段来说,就容易造成局部最优化。为此,木文对口适应遗传算的关键参数，它们的选取直接影响着遗传算法优化的效果。针对不同优化问题，需要反复法加以改进，其表达式如式、所示。实验来确定和，这是一件很繁琐的工作，一“一一///-/9而口很难找到适应于每个解的最佳值。因此如【厂何选取和成为很重要的问题。目前，
