[發明專利]一種用于自動扶梯的故障診斷專家系統

在審

• 申請號: 202110320264.5
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113128687A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 高暉;閆賀
• 申請（專利權）人: 北京博華信智科技股份有限公司
• 主分類號: G06N5/04
• 分類號: G06N5/04
• 代理公司: 重慶宏知億知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 50260
• 代理人: 梁山丹

1.一種用于自動扶梯的故障診斷專家系統，其特征在于，包括：推理機模塊、知識庫模塊、知識交互模塊、案例學習模塊以及解釋機模塊；

所述知識庫模塊，分別與推理機模塊、知識交互模塊、解釋機模塊連接；所述知識庫模塊包括所要解決問題領域中的案例和診斷規則；

所述知識交互模塊，用于獲取事實值；

所述推理機模塊，根據獲取的事實值，調用所述知識庫模塊中的案例或診斷規則，對故障現象進行推理，從而得出故障原因；

所述解釋機模塊，對推理過程和推理得到的確定性結論作出解釋；

其中，所述推理機模塊包括規則推理機模塊和案例推理機模塊；所述規則推理模塊，采用基于規則的專家系統；所述案例推理模塊，采用基于框架式知識表示的專家系統；

所述知識庫模塊包括規則庫和案例庫；所述規則庫與所述規則推理模塊連接，所述案例庫與所述案例推理模塊連接；

所述案例學習模塊，用于將案例庫中的案例轉化為規則，并保存到規則庫。

2.如權利要求1所述的用于自動扶梯的故障診斷專家系統，其特征在于，所述規則推理模塊為一種基于任務調用方式和規則激活的規則推理引擎技術，并且令推理機檢查每條規則以指導對事實的尋找。

3.如權利要求1所述的用于自動扶梯的故障診斷專家系統，其特征在于，所述案例推理模塊采用基于關聯和知識歸納的組合檢索策略。

4.如權利要求3所述的用于自動扶梯的故障診斷專家系統，其特征在于，所述案例推理模塊根據索引策略、匹配方法和相似度計算方法快速地從案例庫中尋找出與待診斷案例最相似的案例，分為兩個步驟：

第一步：根據輸入的待診斷案例的設備名、部件名、機組狀態設備信息，從案例庫中檢索出該設備同類案例集；

第二步：采用最近臨匹配法從設備同類案例集中檢索出最相似案例；

最近鄰匹配法以n維空間的觀點表示案例，每個案例對應的特征向量構成為：

設V＝{a(i),a(i),…,a(i)}表示案例的特征向量，則兩案例的相似度表示如下：

式中：

T表示待診斷案例；

T(i)表示案例T的第i個特征；

S表示案例庫中案例；

S(i)表示案例S的第i個特征；

ω_i表示案例第i個特征的權重；

(1)T(i)與S(i)相同時，||T(i)-S(i)||＝0；當T(i)與S(i)不同時，||T(i)-S(i)||＝1

(2)特征權重ω_i的確定

根據特征的重要程度，將其分為最重要、很重要、比較重要、一般、可有可無5種等級，假設第i個特征的等級由k_i表示，k_i為1到5中的某一值，則特征權重計算方法為：

相似度值越大，表示兩案例越相似；相似度值越小，表示兩案例差別越大；當sim(T,S)＝1時，兩案例完全相同；按照上述方法求出待診斷案例與設備同類案例集中案例的相似度，找到最大相似度案例。

5.如權利要求1所述的用于自動扶梯的故障診斷專家系統，其特征在于，所述知識庫包括規則庫和案例庫；所述規則庫和案例庫共用有屬性表和故障表；

所述屬性表，用于保存事實值的類型信息和案例中槽值的定義；

所述故障表，用于保存設備故障的定義；

所述規則庫還包括：

事實表，用于保存設備的特征條目信息；

任務表，用于保存任務信息；

規則表，用于保存專家系統中使用的所有規則；

所述案例庫還包括：

案例表，用于保存專家系統中使用的所有規則；

案例明細，用于保存案例的詳細槽值信息；

案例附件表，用于保存案例的附件信息。