PNN在船用污水处理装置状态诊断中的仿真研究.pdf

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1、24传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2011年第3O卷第7期PNN在船用污水处理装置状态诊断中的仿真研究曹晓莉，胡卫军，王荣秀，杨光祥，江朝元(重庆工商大学计算机科学与信息工程学院。重庆400067)摘要：概率神经网络(PNN)是基于贝叶斯分类规则和Parzen窗函数的前向型自监督神经网络模型，具有强大的非线性处理能力，快速的收敛速度和准确的分类效果。在分析PNN基本结构和原理的基础上，采用PNN结构针对船用污水处理装置的状态诊断进行仿真，以提高船用污水处

2、理装置状态诊断正确率。通过Matlab采用实际监测的数据实现了PNN诊断处理。理论分析和仿真结果表明：利用PNN对船用污水处理装置的状态诊断的方法可行和有效，有很高的实用价值。关键词：概率神经网络；船用污水处理装置状态诊断；仿真中图分类号：TP206文献标识码：A文章编号：1000--9787(2011)07-0024-03SimulationresearchofPNNonstatediagnosisofshipsewagetreatmentequipmentCAOXiao-li，HUWei-jun，WANGRo

3、ng—xiu，YANGGuang—xiang，JIANGChao—yuan(CollegeofComputerScienceandInformationEngineering，ChongqingTechnologyandBusinessUniversity，Chongqing400067，China)Abstract：ProbabilisticneurMnetwork(PNN)isafeedforwardself-supervisoryneuralnetworkmodelbasedonBayesclassifyi

4、ngIulesandParzenwindowfunctionandpossessespowerfulnonlinearprocessingability，fastconvergence，andaccuratesortingeffect．OnthebasisofanalyzingthefundamentalstructureandprincipleofPNN，PNNstructureisadoptedtosimulatethestatediagnosisofshipsewagetreatmentequipmentt

5、oimprovethestatediagnosisvalidity．WithMatlab，thePNNdiagnosisisrealizedutilizingthepracticalmonitoringdatafromaship．ThetheoryanalysisandsimulationresultsindicatethatusingPNNonshipsewagetreatmentequipmentforthestatediagnosisisfeasible，effectiveandwithhighpracti

6、calvalue．Keywords：probabilisticneuralnetwork(PNN)；statediagnosisofshipsewagetreatmentequipment；simulation0引言析，以提高实际船用污水处理装置状态诊断正确率。船用污水处理装置是防止航道污染和持续改善航道环1设备状态监测与诊断原理境的重要环保设施。准确、有效的状态监测和诊断，对设备船舶生活污水由进水泵经进水管道送入处理箱体，处运行保障和快速抢修具有十分重要的现实意义。传感理箱体内部经过滤、吸附、消毒和有机分解等流

7、程自动处技术、计算机技术、通信技术的发展，为复杂设备状态监测理，最后由排水泵经出水管道排入航道。根据工作原理和提供了基础，神经网络、人工智能、专家系统对复杂设备故对可预见状态的分析。由于风压P的监控在此采用开关量障诊断的系统分析提供了有效的途径。针对上述设备状态来表示风机的“开”和“停”，只有⋯0’和⋯1’两种状态，识别监测和诊断问题，不少学者采用小波分析、遗传算法、起来比较简单，在此选择监测和记录供电电压()、负载电支持向量机(supportvectormachines，SVM)、径向基函流(，)、处理水位(L

8、)3个物理参数，结合状态变化时间识别数(radialbasisfunction，RBF)和概率神经网络(probabi—对象装置的运行状态。设备与状态的相关性约束如下：listicneuralnetwork，PNN)等机器学习方法进行了相应1)若轮机供电而设备停电，则可能停机或设备故障；的研究。其中，PNN的训练过程简单，算法容易设计，在模2)若装置运行，则工作电流不低于