[發(fā)明專利]一種用于自動扶梯的故障診斷專家系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113128687A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高暉;閆賀
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)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(tǒng)，其特征在于，包括：推理機(jī)模塊、知識庫模塊、知識交互模塊、案例學(xué)習(xí)模塊以及解釋機(jī)模塊；

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

所述知識交互模塊，用于獲取事實(shí)值；

所述推理機(jī)模塊，根據(jù)獲取的事實(shí)值，調(diào)用所述知識庫模塊中的案例或診斷規(guī)則，對故障現(xiàn)象進(jìn)行推理，從而得出故障原因；

所述解釋機(jī)模塊，對推理過程和推理得到的確定性結(jié)論作出解釋；

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

所述知識庫模塊包括規(guī)則庫和案例庫；所述規(guī)則庫與所述規(guī)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(xué)習(xí)模塊，用于將案例庫中的案例轉(zhuǎn)化為規(guī)則，并保存到規(guī)則庫。

2.如權(quán)利要求1所述的用于自動扶梯的故障診斷專家系統(tǒng)，其特征在于，所述規(guī)則推理模塊為一種基于任務(wù)調(diào)用方式和規(guī)則激活的規(guī)則推理引擎技術(shù)，并且令推理機(jī)檢查每條規(guī)則以指導(dǎo)對事實(shí)的尋找。

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

4.如權(quán)利要求3所述的用于自動扶梯的故障診斷專家系統(tǒng)，其特征在于，所述案例推理模塊根據(jù)索引策略、匹配方法和相似度計(jì)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(jù)輸入的待診斷案例的設(shè)備名、部件名、機(jī)組狀態(tài)設(shè)備信息，從案例庫中檢索出該設(shè)備同類案例集；

第二步：采用最近臨匹配法從設(shè)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(diǎn)表示案例，每個案例對應(yīng)的特征向量構(gòu)成為：

設(shè)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(quán)重；

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

(2)特征權(quán)重ω_i的確定

根據(jù)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(shè)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(quán)重計(jì)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(dāng)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(shè)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(quán)利要求1所述的用于自動扶梯的故障診斷專家系統(tǒng)，其特征在于，所述知識庫包括規(guī)則庫和案例庫；所述規(guī)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(shí)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(shè)備故障的定義；

所述規(guī)則庫還包括：

事實(shí)表，用于保存設(shè)備的特征條目信息；

任務(wù)表，用于保存任務(wù)信息；

規(guī)則表，用于保存專家系統(tǒng)中使用的所有規(guī)則；

所述案例庫還包括：

案例表，用于保存專家系統(tǒng)中使用的所有規(guī)則；

案例明細(xì)，用于保存案例的詳細(xì)槽值信息；

案例附件表，用于保存案例的附件信息。