[发明专利]一种基于模糊H网与贝叶斯方法的液压泵故障诊断系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于模糊H网与贝叶斯方法的液压泵故障诊断系统，属于液压系统的故障诊断领域。

背景技术

随着科技的飞速发展，运用电子、计算机、人工智能等学科对液压系统进行故障诊断和状态监测，尚属较新的研究课题。由于大多数的液压系统相对规模较小，而现代的液压系统正在向高压、高精度、大功率的方向发展。因为这些大型的液压系统的液压部件是精密部件并在高压力之下使用，所以需要良好的维护保养，以防止生锈、腐蚀、污垢、油变质等等。一旦液压系统发生故障不能迅速，将导致停产，甚至会造成巨大的经济损失。因此，液压系统故障诊断作为一门实用性很强的学科，显示它的重要性。人们对液压系统的可靠性也提出了更高要求，液压元件和系统状态监测和故障诊断技术日益受到重视。

液压泵是整个液压系统的“心脏”，它是整个液压系统中的动力源，对整个系统产生决定性的影响。它结构复杂、工作时间长，所以最容易发生故障。对于液压泵，油液的清洁与否、冷却效果或者使用者水平的高低都直接影响到他的寿命，同时液压泵的性能的保持也直接影响到整个系统其他元件的寿命和系统的正常运行。所以提高系统中泵的水平，必定为液压泵早期发现和预防，液压系统系统的正常运行带来极大的好处。

模糊H网是Petri网的改进型网络，在处理信息方面也与Petri网类似。但是与Petri网相比H网只有一种H结点(也称结点)，既能处理信息又能存储信息。其表达能力比Petri网更强，更加适合于当前的诊断技术中。H网与贝叶斯相结合时，一方面弥补了贝叶斯无法实现大规模模型的缺陷，一方面让H网具有更强的学习能力。

发明内容

本发明涉及一种基于模糊H网与贝叶斯方法的液压泵故障诊断系统，来改善目前诊断技术中一些不足，让工作人员完成更准确、高效的在线故障诊断。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

采用模糊H网和贝叶斯方法相结合对液压泵故障进行实时分析，使系统检测更加准确。STM32F103单片机是一款常用的增强型系列微控制器，芯片集成定时器，CAN，ADC，SPI，I2C，USB，UART，等多种功能，可以增强系统的智能化和准确性。适合用于液压泵的故障诊断系统。

对液压泵各类型故障原因进行归纳和分析，如液压泵不转，正常转动但不吸油，工作室噪声过大等因素进行详细的归纳与分析，找出导致故障的原因，以此类推找出故障的最底层原因，再进行模糊H网的建模。再将模糊H网与贝叶斯理论结合的算法写入程序中。

当液压泵系统发生故障时，各个对应的检测在传感器将所检测到信号转换为电信号，再有A/D转换器转化为数字信号传送如单片机中，由单片机对其进行系统的推理分析。键盘则作为各种功能键和数字键的处理，对单片机进行输入。之后单片机再将分析结果显示在LED管上，并进行同步输出的发光报警信号，使报警装置进行发光报警。

系统包括：STM32F103单片机(101)，液压泵(102)，转速传感器(103)，温度传感器(104)，流量传感器(105)，压力传感器(106)，LED显示器(107)，发光报警装置(108)，A/D转换器(109)，键盘(110)，电源电路(111)；其中液压泵(102)为诊断对象，液压泵(102)检测部位分别与转速传感器(103)、温度传感器(104)、流量传感器(105)、压力传感器(106)相连进行各项参数的检测，转速传感器(103)、温度传感器(104)、流量传感器(105)、压力传感器(106)分别与A/D转换器(109)相连接，然后将所得的模拟信号转换为数字信号由A/D转换器(109)输入STM32F103单片机(101)中，STM32F103单片机(101)再与键盘(110)、电源电路(111)、LED显示器(107)、发光报警装置(108)相连；

STM32F103单片机(101)，用于系统的各个信息的接收与存储，再利用程序进行故障诊断；

转速传感器(103)，对液压泵的转速进行检测并变化为电信号；

温度传感器(104)，对液压泵的温度进行检测并变化为电信号；

流量传感器(105)，对液压泵的流量进行检测并转化为电信号；

压力传感器(106)，对液压泵系统的运行压力进行检测并转化为电信号；

LED显示器(107)，对各种数字信号进行显示；

光报警装置(108)，对故障情况进行发光报警；

A/D转换器(109)，将模拟量转化为数字数字量；

键盘(110)，作为功能键和对各种数字信号进行输入；