[發明專利]船舶動力裝置遠程故障診斷系統及模糊化函數的確定方法

有效

• 申請號: 201810419780.1
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN108710359B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 陳寧;唐蓋蓋
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種船舶動力裝置遠程故障診斷系統，其特征在于，其包括數據庫模塊、數據管理模塊和故障診斷單元；其中，

所述數據庫模塊包括設置在船端的設備運行數據庫、郵件信息庫和設置在岸端的故障知識庫、診斷歷史庫；

所述數據管理模塊分為數據管理模塊客戶端和數據管理模塊服務器端，所述數據管理模塊包括數據處理模塊、郵件交互模塊和人機交互界面；

所述數據管理模塊客戶端安裝在船端，數據管理模塊服務器端安裝在岸端；

所述故障診斷單元安裝在岸端，所述故障診斷單元包括故障診斷模塊和人機交互界面；

所述數據管理模塊的人機交互界面與設備運行數據庫和郵件信息庫連接，用于顯示數據處理模塊和郵件交互模塊的運行日志以及處理記錄，還可進行人為的郵件交互；所述設備運行數據庫與所述數據管理模塊客戶端數據通信連接，所述數據管理模塊客戶端通過無線網絡與所述數據管理模塊服務器端數據通信連接，所述故障診斷單元還與所述數據管理模塊客戶端無線數據通信連接，所述故障診斷單元還連接所述診斷歷史庫、故障知識庫和設備運行數據庫；

所述故障診斷單元內構建有故障診斷模型，故障診斷模型由模糊神經網絡和專家系統構成，模糊神經網絡以模糊隸屬函數描述故障現象，用神經元及其連接權值的分布表示故障的分布，用BP算法從訓練樣本中獲取知識最終得出故障原因，然后經匹配專家系統知識庫即可得出故障解決方案；

確定模糊控制的隸屬函數包括以下步驟：

1)通過模糊統計法確定一個粗略的隸屬函數：

2)使用二元對比排序法確定新的隸屬函數：

設u＝{i,j,k,…}為給定的故障原因集合，u是某個模糊概念；

(1)任取一對元素i,j∈u進行比較，得到以j為標準i隸屬于u的程度值f_j(i)，以及以i為標準j隸屬于u的程度值f_i(j)；

(2)計算相對優先度函數：

(3)以f(x/y)為元素構造一個相對優先矩陣G：

(4)對相對優先矩陣G的每一行取最小值，即得u的隸屬函數為：

u(i)＝min{f(i/j)},i,j∈u (4)

3)綜合考慮兩種隸屬度函數，設模糊統計法得出的隸屬度為權重為a，二元對比排序法得出的隸屬度權重為b，且a+b＝1，則某故障j發生的原因為i的綜合隸屬度：

r_i＝a(w_ij)+bu(i) (5)。

2.根據權利要求1所述的船舶動力裝置遠程故障診斷系統，其特征在于：所述數據管理模塊客戶端的數據處理模塊將定時讀取設備運行數據庫內數據，進行打包并以郵件形式發送至數據管理模塊服務器端；

數據管理模塊客戶端的郵件交互模塊可監聽服務器端發送的“丟包回執郵件”，進行補發數據包；監聽故障診斷模塊的“援助郵件”，讀取郵件內容存儲于郵件信息庫，還可發送“援助反饋郵件”至數據管理模塊服務器端；

數據管理模塊服務器端的數據處理模塊將監聽數據管理模塊客戶端發送的數據包郵件，讀取郵件內數據包，進行解壓并進行“丟包檢測”后存儲于設備運行數據庫；

數據管理模塊服務器端的郵件交互模塊可在“丟包檢測”檢測到丟包現象后發送“丟包回執郵件”至客戶端，同時，監聽客戶端發送的“援助反饋郵件”，讀取郵件內容存儲于診斷歷史庫。

3.根據權利要求2所述的船舶動力裝置遠程故障診斷系統，其特征在于：所述故障診斷單元構設為間斷性分析設備運行數據庫內數據，若檢測到數據超越既定閾值，則通過模糊神經網絡診斷專家模型診斷出故障原因，然后經匹配故障知識庫得到故障的解決方案，發送“援助郵件”至數據管理模塊客戶端。

4.根據權利要求3所述的船舶動力裝置遠程故障診斷系統，其特征在于：故障診斷單元的人機交互界面構與數據庫模塊連接，用于系統用戶管理、顯示動力設備歷史數據、顯示故障診斷記錄以及管理故障知識庫。

5.根據權利要求1-4任意一項所述的船舶動力裝置遠程故障診斷系統，其特征在于：所述數據管理模塊依據C/S架構設計開發，故障診斷系統依據B/S架構設計開發。