苗煒麗

（鄭州理工職業(yè)學(xué)院， 河南 鄭州 451150）

引言

遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)是通過對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測從而進(jìn)行故障診斷的，是現(xiàn)代計算機技術(shù)、信息技術(shù)和故障診斷技術(shù)的綜合產(chǎn)物。它主要是利用網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集以此進(jìn)行信號分析、狀態(tài)監(jiān)測，經(jīng)過專家診斷，對故障進(jìn)行預(yù)測。也就是說，遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)是一個網(wǎng)絡(luò)集成化系統(tǒng)，其最大的優(yōu)點在于可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測遠(yuǎn)程診斷，相對以前的人工診斷來說，減少了資源的浪費，降低維護(hù)成本，并且通過遠(yuǎn)程監(jiān)測可以實現(xiàn)故障的及時診斷，通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析也提高了診斷的準(zhǔn)確性。

1 故障診斷技術(shù)的功能分類

1.1 模式識別

模式識別是通過圖形進(jìn)行識別，就是計算機用數(shù)學(xué)技術(shù)方法來研究模式的自動處理和判讀[1]。環(huán)境與客體就稱為“模式”。隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，復(fù)雜信息的主要處理過程就是生命體對環(huán)境及客體的識別。一般的模式識別方式有兩種，一種是統(tǒng)計方法，統(tǒng)計方法是通過對數(shù)據(jù)的分析得出故障的特征，另一種是模糊模式識別方法，模糊模式識別方法是利用過往經(jīng)驗總結(jié)，找出故障原因，這種方法比較依賴于經(jīng)驗，對于一些新型故障并不能進(jìn)行識別。

1.2 規(guī)則推理

規(guī)則推理是指把相關(guān)領(lǐng)域的專家知識形式化地描述出來，形成系統(tǒng)規(guī)則。這些規(guī)則表示著該領(lǐng)域的一些問題與這些問題相應(yīng)的答案，具有可觀的功能，可以利用它們來模仿專家在求解中的關(guān)聯(lián)推理能力。規(guī)則推理是現(xiàn)代人工智能技術(shù)中的一種有效并且實用的推理方式。在故障檢測診斷中，通過規(guī)則推理對故障的條件進(jìn)行學(xué)習(xí)，形成對故障監(jiān)測的系統(tǒng)規(guī)則，以此及時發(fā)現(xiàn)故障，當(dāng)然，由于故障條件數(shù)據(jù)的有限性，對故障條件的模擬學(xué)習(xí)并不能實現(xiàn)完全模擬，因此，在實際的操作中，規(guī)則推理對故障的監(jiān)測也會存在一定的誤差，還需要進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)展。

1.3 數(shù)學(xué)模型

數(shù)學(xué)模型是對研究對象進(jìn)行觀察，通過經(jīng)驗分析總結(jié)，形成數(shù)學(xué)模型，它將現(xiàn)實問題類化為與之對應(yīng)的數(shù)學(xué)知識，用這些數(shù)學(xué)知識對研究對象進(jìn)行深入的分析和研究，從多個角度來刻畫現(xiàn)實問題，為解決實際問題提供了較為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)和可靠的指導(dǎo)[2]。數(shù)學(xué)模型在故障檢測中一直都有應(yīng)用，但是，數(shù)學(xué)模型對精確度有很高的要求，而現(xiàn)實生活中，由于設(shè)備內(nèi)部的復(fù)雜性會影響到數(shù)學(xué)模型的精確度，因此得到數(shù)學(xué)模型只能說是與實際相接近，但不是相等。

2 計量自動化系統(tǒng)終端遠(yuǎn)程故障診斷專家系統(tǒng)概述

故障診斷專家系統(tǒng),是一種智能化系統(tǒng)，它是專家系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)的結(jié)合，類似于智能系統(tǒng)，首先通過收集專家研究數(shù)據(jù)，進(jìn)行整合存放于數(shù)據(jù)庫，在采集被診斷對象的信息后,利用自動化技術(shù)和專家數(shù)據(jù)對對象進(jìn)行故障診斷，以最快的速度找到最終故障，再由用戶來證實故障所在的系統(tǒng)。而計量自動化系統(tǒng)遠(yuǎn)程故障診斷專家系統(tǒng)是對原本的故障診斷專家系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化，計量自動化系統(tǒng)遠(yuǎn)程故障診斷專家系統(tǒng)是通過對終端接入的研究以及相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計和終端診斷分析技術(shù)，遠(yuǎn)程完成對不同區(qū)域的故障現(xiàn)場診斷，其中又分為終端故障診斷主系統(tǒng)與子系統(tǒng)，子系統(tǒng)主要完成所在區(qū)域的故障現(xiàn)場診斷。而主系統(tǒng)則是根據(jù)從子系統(tǒng)區(qū)域收集而來的終端故障診斷進(jìn)行分析整理，以此便于對子系統(tǒng)區(qū)域的故障監(jiān)測診斷。與故障診斷專家系統(tǒng)相比，計量自動化系統(tǒng)終端遠(yuǎn)程故障診斷專家系統(tǒng)有了網(wǎng)絡(luò)的加入，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測以及短時間內(nèi)的信息共享。但是由于各類計量自動化現(xiàn)場終端普遍具有數(shù)量多、分布廣、信息海量等特征，就出現(xiàn)了計量自動化系統(tǒng)終端遠(yuǎn)程故障診斷專家系統(tǒng)接入終端的數(shù)量增多，故障類型多樣化等問題，因此，為了緩解這一問題，在計量自動化系統(tǒng)終端遠(yuǎn)程故障診斷專家系統(tǒng)中又引入了專家系統(tǒng)技術(shù)和多線程技術(shù)。

3 計量自動化系統(tǒng)終端遠(yuǎn)程故障診斷專家系統(tǒng)具體應(yīng)用

計量自動化系統(tǒng)終端遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)專家系統(tǒng)是在計算機自動化故障診斷系統(tǒng)和專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了遠(yuǎn)程功能，通過遠(yuǎn)程進(jìn)行故障診斷，操作性得到了加強，計量自動化終端遠(yuǎn)程故障診斷專家診斷系統(tǒng)現(xiàn)如今已開始在地、市供電局中進(jìn)行試用，并且取得了很好的進(jìn)展，自動化技術(shù)提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_率，且上傳的數(shù)據(jù)具有完整性，專家系統(tǒng)的智能化增強了數(shù)據(jù)分析的專業(yè)性，并且可以根據(jù)所診斷到的故障給出相應(yīng)的改善建議，為供電局技術(shù)人員診斷分析現(xiàn)場終端故障提供了有效的技術(shù)手段，維護(hù)人員的工作量也因此減少了很多[4]。廣東電網(wǎng)公司計量自動化終端遠(yuǎn)程故障診斷專家系統(tǒng)在廣東電網(wǎng)公司各直屬供電局計量自動化系統(tǒng)安裝、維護(hù)過程中已應(yīng)用了幾年，在故障檢測方面也取得了一定的成效，該系統(tǒng)為供電局終端試遠(yuǎn)程維護(hù)和用電檢查方面都發(fā)揮了重要的作用，具有推廣價值。

3.1 專家系統(tǒng)在計量自動化系統(tǒng)終端遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)中的應(yīng)用

專家系統(tǒng)是人工智能的早期狀態(tài)體現(xiàn)，通過專家研究數(shù)據(jù)的錄入，該系統(tǒng)成為了具有專門知識和經(jīng)驗的計算機智能系統(tǒng)，一般來說專家系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫和推理能力的結(jié)合體，它也可以像專家一樣分析數(shù)據(jù)，是一個具有大量的專門知識與經(jīng)驗的程序系統(tǒng)，它應(yīng)用人工智能技術(shù)和計算機技術(shù)，通過對專家的決策過程進(jìn)行模擬，像專家一樣解決問題，可以說，專家系統(tǒng)就是模擬專家解決領(lǐng)域問題的計算機程序系統(tǒng)。專家系統(tǒng)在計量自動化中通過對自動化終端信息的采集和處理，得出診斷結(jié)果，專家系統(tǒng)在計量自動化系統(tǒng)終端遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)中的應(yīng)用也是人工智能在自動化中的應(yīng)用，它可以最大程度上減少人力的使用，節(jié)約系統(tǒng)維護(hù)成本[3]。但是，由于需要數(shù)據(jù)，專家系統(tǒng)也存在一定的限制，對于未錄入的數(shù)據(jù)，并不能自主分析出來。

3.2 多線程技術(shù)在計量自動化系統(tǒng)終端遠(yuǎn)程故障診斷專家系統(tǒng)中的應(yīng)用

多線程技術(shù)，即一個操作系統(tǒng)可以同時在一個進(jìn)程中執(zhí)行多個線程的能力。例如在軟件編寫中，采用多線程的編程技術(shù)，整個軟件含有完成不同功能的多個線程，如數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的處理、實時數(shù)據(jù)顯示線程等，可以實現(xiàn)多個線程同時執(zhí)行，在一段時間內(nèi)同時完成更多的任務(wù)。在現(xiàn)代監(jiān)測技術(shù)中，多線程技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，利用多線程技術(shù)，在同一時間內(nèi)，計量自動化系統(tǒng)終端遠(yuǎn)程故障診斷專家系統(tǒng)可以處理更多數(shù)據(jù)量，幫助解決計量自動化系統(tǒng)終端遠(yuǎn)程故障診斷專家系統(tǒng)中的接入終端多、數(shù)據(jù)量大的問題，執(zhí)行效率也會得到很大的提高。