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专利号: 2016102109648
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种故障监测专家系统集成开发平台,其特征在于:所述集成开发平台包括: 可支持混合编程的底层编码工具,用于进行专家系统模块化支撑功能构件设计与开发,完成对监测对象的物理信号提取、数字滤波、压缩封装、数据分发、静态统计特征计算、任务管理和图形显示工作; 基于监测目标本体管理子系统,用于针对具体的监控对象建立可支持面向对象设计的监测目标本体系统实例,作为专家系统推理计算的物理载体,在此基础上开发相应的本体编辑接口,提升用户在系统开发、维护调试过程中的人机功效; 基于产生式故障监测规则处理子系统,用于建立可配置、裁剪、定制、重构的专家系统推理机工作框架,在此基础上加载故障监测推理规则管理算法,设计面向用户的二次开发接口; 基于专家系统软件实例生成子系统,用于将各个功能构件进行统一封装,针对具体的需求分析结果,生成故障监测专家系统软件原型框架,并将封装的功能构件逐步嵌入,进而生成试用版故障监测专家系统软件。

2.如权利要求1所述的故障监测专家系统集成开发平台,其特征在于:所述的可支持混合编程的底层编码工具,提供面向过程设计与面向对象设计混合编程接口,支持类继承、进程/线程管理、公共外部函数与模板函数;通过THIS指针传递对象实例当前资源,实现混合编程过程的对象实例属性同步;通过进程间通信方法实现各系统模块内部的信息交互与模块之间的数据通信。

3.如权利要求1或2所述的故障监测专家系统集成开发平台,其特征在于:所述的监测目标本体管理子系统包含监测目标群体部分与监测目标属性部分,所述的监测目标群体部分包含监测目标设备本身、其它对等监测设备、配套生产设备、辅助仪器仪表、生产车间、企业控制中心网络服务器与数据服务器;所述的监测目标属性部分包含设备物理参数、设备运行状态物理信号以及基于上述数据耦合形成的监测目标故障树。

4.如权利要求1或2所述的故障监测专家系统集成开发平台,其特征在于:所述的监测目标本体管理子系统,首先,将监测目标群体部分与监测目标属性部分进行规格化处理,按照面向对象设计要求进行封装定义,确定其类属性、静态性质参数、动态调用方法,生成目标本体实例;其次,根据监测目标本体的上下级继承关系与相互交互关系组成目标本体实例系统;再次,按照可扩展标记语言规范设计可兼容产生式推理规则的本体编辑接口,通过该接口,将生成的目标本体实例系统保存为可扩展描述语言文本文件,供故障监测专家系统其它功能模块访问、调用、修改、维护;最后,用户通过本体编辑接口访问、解析目标本体实例系统文件,根据当前应用需求对本体文件进行回写操作,即在线修改与更新,实现监测目标本体系统的敏捷管理。

5.如权利要求1或2所述的故障监测专家系统集成开发平台,其特征在于:所述的产生式故障监测规则处理子系统,首先,根据机电液一体化设备工作特点,将监测目标作如下分类定义:当工作状态物理信号数据流量大于IMB/s为易变目标,当工作状态物理信号数据流量在lkB/s到IMB/s之间为缓变目标,当工作状态物理信号数据流量小于lkB/s为稳定目标;其次,基于上述定义,以监测目标本体系统为物理载体,建立可支持顺序、跳转、选择、循环推理的产生式规则框架,并提供规则编辑接口;第三,针对不同的监测目标属性需求,基于先验知识规则与在线无导师学习算法,对生成的产生式规则框架进行知识填充与知识点延拓处理,进而形成面向故障监测推理的知识点网络有向图;第四,基于遗传算法对当前规则集合进行进化计算,并结合贪吃算法进行最优推理路径搜索,提高推理过程的实时性与有效性;第五,将经过优化处理的规则集合进行版本定义,并将其保存为可扩展描述语言文本文件。

6.如权利要求1或2所述的故障监测专家系统集成开发平台,其特征在于:所述的专家系统软件实例生成子系统,将底层功能构件、目标本体实例系统、产生式规则推理机进行统一细化、封装,针对具体的应用需求,生成试用版故障监测专家系统软件,工作流程为:a)基于子构件设计方法,解析本体系统文本文件与推理规则文本文件,将故障监测专家系统所涉及功能模块进行拆分、分类、重组,使划分后的模块具有高度内聚性,并生成可选择处理列表;b)针对不同的监测目标属性需求,生成可定制软件设计导向接口,结合用户的当前需求,对上一步处理的软件模块进行功能集成,建立模块间数据依赖关系,并完成相应的控制参数初始化操作;c)针对不同的操作系统运行平台,生成符合可扩展标记语言规范的编译引导文本;d)基于上述编译引导文本,编译生成故障监测专家系统软件实例,并根据既定测试案例进行自顶向下测试;e)所生成的软件实例若能达到需求规格文档所涉及的功能,则结束生成过程,软件实例即为试用版故障监测专家系统软件;f)所生成的软件实例若未能达到需求规格文档所涉及的功能,则退回至步骤b),进行重新组合、配置、编译,直到所生成软件实例满足设计要求。